QJZ QBZ系列礦用真空電器起動器的升級改進

1、QJZ QBZ系列礦用真空電器起動器的升級改進 2004-11-17     摘 要：針對起動器產品存在的問題，對原BQD10系列、BQD15系列起動器產品進行了升級改造，采用快開門結構，真空電器，計算機綜合保護等技術改造措施后，新系列起動器產品工作電壓為1140V，亦可用于660V或380V供電系統(tǒng)，增加了運行前檢查試驗。進一步滿足了煤礦井下控制和監(jiān)控的需要，同時也解決了起動器規(guī)格不全引起的使用不合理問題。關鍵詞：礦用；防爆；起動器；隔爆近幾年來，隨著我國煤炭工業(yè)的發(fā)展，用于類場所爆礦井下的千伏級防爆電器產品，在原BQD10系列、BQD15系列基礎上，通過開門結

2、構，采用真空電器，計算機綜合保護等措施，技術水平得到大幅度提高，部分產品還可以與國外同類產品相媲美。由于廠家眾多，行業(yè)內缺乏標準化、系列化、通用化，雖說各家同品種規(guī)格的產品大同小異，但畢竟存在系列多、品種雜、規(guī)格不全等諸多問題，給煤礦用戶的選用和生產管理帶來了一定不便。針對上述問題，結合用戶要求，我公司對原BQD系列產品，從外殼結構到接線腔，從方腔內電器元件到保護插件和控制電路進行了較全面的升級改造，并在品種規(guī)格上，進行了補充，形成了一個品種規(guī)格齊全的全新的千伏級產品系列。下面對該系列產品的升壓改進作一簡要介紹。1 產品型號和主要技術數(shù)據(jù)新系列產品按照煤炭系統(tǒng)標準，定名為QJZ口×口

3、/口，礦用隔爆兼本安型真空電磁起動器或QBZ口×口/口，礦用隔爆型真空電磁起動器。其含義如下；   新系列產品的主要技術數(shù)據(jù)如表1所示。                                   表1序號產品型

4、號額定電壓（V）額定電流（A）所控電動機最大功率（kW）1QBZ80/1140（660）660114080551002QBZ80N/1140（660）660114080551003QBZ120/1140（660）6601140120751254QBZ120N/1140（660）6601140120751255QBZ160N/1140（660）66011401602×801302206QBZ200/1140（660）66011402001502507QJZ200/1140（660）66011402001502508QJZ315/1140（660）66011403152504409QJZ

5、400/1140（660）660114040025050010QBZ2×200/1140（660）66011404002×2002×1502×150從表1中可以看到，新系列產品額定工作電壓為1140V，亦可用于660V和380V供電系統(tǒng)，控制電路分為本質安全型，非本質安全型，額定發(fā)熱電流分為80、120、160、200、315、400A六個電流等級；包括80A可逆，160N可逆，2×200A雙回路(或可逆)在內，全系列產品共10個規(guī)格，所有產品均具有過載、短路、斷相、過壓、欠壓、漏電閉鎖保護功能。2    

6、;       隔爆型外殼結構特點根據(jù)用戶的實際需要，綜合考慮容量，價格比，升級后的產品系列所用隔爆型外殼分為兩種型式：200A及以下為圓型轉蓋式結構；200A以上為方型平移式快開門結構，兩種型式的外形分別如圖1和如圖2所示。圓型轉蓋式結構是煤礦上早已使用，目前仍大量使用的防爆外殼，從圖1可以看到，新系列外殼是按照千伏級電壓等級和本質安全型電路標準要求改進設計而成的。改型后，接線箱內主電路采用了六個千伏級叉式接線端子，同時增設了絕緣隔板，控制回路由原產品的5個接線柱改為兩個七芯端子，且相距大于50mm；控制電纜引入裝置也由原來的2個增

7、加為4個，這主要是為了滿足目前礦井下控制和監(jiān)控的需要，其余部分與原轉蓋式結構產品相同，這里不再多述。圖2是新型平移式快開門外殼的外形圖。該外殼體由主腔、接線腔、前門和托撬組成。殼體和門蓋采用平面止口式結構。接線腔在主腔上方，各為獨立的隔爆結構。殼體右側為門蓋和隔離換相開關聯(lián)鎖機構，主腔左側為平移式快開門機構，該機構與提升式快開門機構相比有較大的優(yōu)越性，它由鉸鏈、驅動軸、手柄、卡板等組成。開門和關門時，提起驅動軸上手柄至水平位置，向左旋轉90°為關門，關門后向前旋轉鎖緊聯(lián)鎖桿。開關此門時要注意聯(lián)鎖桿的進退，隔離換相開關手柄分正轉、停止、反轉三檔位置，開門時必須將手柄打在停的位置方可打開

8、前門。殼體內裝有抽屜式本體(或稱車式本體)、卡軌和主回路靜碰撞觸頭、隔離開關操作板及控制線路連接器等，以上兩種隔爆外殼集中了近幾年礦用防爆外殼的設計精華，將成為我國煤礦井下目前和一段時間內開關外殼的代表作。3 電路及動作原理圖3和圖4是新系列產品的兩種典型電氣原理圖，圖3為QBZ120N/1140(660)電氣原理圖，圖4為QJZ400/1140(660)電氣原理圖，其余產品電氣原理圖與此大同小異。3.1 電器組成及電路特點200A以下產品，電器主要由本體、接線箱電纜引入裝置、接線端子等組成，其主要特點是：除電壓升級為1140V外，具有通訊接口，用于實現(xiàn)監(jiān)測監(jiān)控功能用途的開關控制電路均為本質安

9、全型電路，其保護采用數(shù)字式電動機綜合保護器，并具有發(fā)光二極管顯示功能，可實時顯示開關的運行狀態(tài)。主回路的負載能力和控制保護的準確性及可靠性均較之同類產品有顯著提高。 圖 11.絕緣板；2.聯(lián)通節(jié)；3.叉式接線端子； 4.組合式接線端子(七芯端子套) 圖 2圖4所示為400A起動器的電氣原理簡圖，電器主要由車式推拉碰撞本體總成、接線端子、碰撞靜觸頭座、接線箱內控制線輸出端子排、前門停止按鈕、不帶載試驗開關等組成。其中車式本體裝有隔離換相開關、真空接觸器、電流互感器、阻容吸收裝置、控制變壓器、智能化綜合保護器、起動按鈕、停止按鈕、復位按鈕、漏試按鈕、過試按鈕、熔斷器、碰撞觸頭、

10、控制電路用連接器等元件。只需旋入或旋出絲桿螺母，與此同時拔掉或插接控制線插頭，即可實現(xiàn)車式本體的進出殼體，使用和維護非常方便。本開關配備的不帶載試驗功能是井下現(xiàn)場實時檢查開關和判別故障的有效手段，可大大縮短維護維修時間，減少停(斷)電次數(shù)，方便用戶使用。3.2 操作方法和動作原理升級后系列產品除規(guī)格、外型尺不同外，其電氣原理大致相同。現(xiàn)以圖4為例，對起動器操作方法和動作原理略作介紹。將隔離換相開關QS置于正或反位置，控制變壓器TC1得電，分別輸出36V、24V、8V、5V電源。這時主控板上J2繼電器的發(fā)光二極管燃亮，表明J2已經吸合，J21常開觸點吸合，主電路負荷側漏電閉鎖回路接通，主控板通過

11、“A2”端子進行絕緣電阻檢測，如果絕緣電阻正常(1140V，大于40k 660V，大于22k)，起動器可以起動。如果絕緣電阻小于規(guī)定值，則實行漏電閉鎖保護，起動器不可以起動。只有當絕緣電阻值恢復正常時，方可起動。起動過程a.近控：將控制箱上的遠近控鈕子開關撥至近控位置，按下起動器前門上的起動按鈕，J1吸合，J2釋放，J21釋放，中間繼電器KA失電，繼電器常開觸點KA1斷開漏電檢測回路，J11吸合，接通接觸器整流橋36V電源，吸合線圈得電，接觸器吸合，電機起動。b.遠控：將控制箱上的遠近控鈕子開關撥至遠控位置，按下遠控起動按鈕，可進行起動，過程同上。 圖3 圖4停止過程a.正

12、常停止，按下停止按鈕，JI釋放，接觸器分斷，電機停止。J2吸合，KA1得電吸合，漏電閉鎖回路投入。如果絕緣電阻正常，起動器可以再起動。b.緊急停止，利用外殼上的停止按鈕，可直接切斷接觸器線圈回路，使起動器停止運行。過載、短路保護：起動器運行過程中，電流信號通過電流互感器TA送入主控板D1、D2、D3、D4、D7、D8端子，經過大功率電阻變?yōu)殡妷盒盘?，電壓信號經過整流、濾波、LM358放大后，送入單片機處理。如果出現(xiàn)過載、短路信號，則單片機發(fā)出高電平，經過“非”門切斷固態(tài)繼電器J1的電源，主控板B1、B2打開，切斷接觸器線圈回路，使起動器停止運行。同時，液晶顯示器顯示“過載”或“短路”，只有清除

13、故障后，按下復位按鈕，方可重新起動。斷相保護：在運行過程中，出現(xiàn)主回路缺相或者取樣回路某相斷線時，單片機經過延時后，發(fā)出信號，分斷接觸器，電機停止運行。同時，液晶顯示器顯示“×斷相”，其中，“×”代表斷相的序號。只有清除故障后，按下復位按鈕，方可重新起動。過壓保護：起動器運行過程中，TC1二次側的5V電壓由主控板D5、D6輸入，經過整流、濾波、LM358放大后，送入單片機，液晶顯示器顯示系統(tǒng)的電壓。如果系統(tǒng)電壓高于115Ue，單片機經過延時，發(fā)出信號，分斷接觸器，電機停止運行。同時，液晶顯示器顯示“過壓”。只有系統(tǒng)電壓恢復到要求值時，方可重新起動。欠壓保護：動作過程同上。液晶顯示器顯示“欠壓”。程控保護：如兩臺或多臺起動器順序起動，按程控接線接好線路，將起動器控制箱上的撥碼開關撥至“程控”位置。第一臺起動器可以近控，也可以遠控，其它起動器的遠、近控開關撥至“遠控”位置。第一臺起動后，經過一定的延時，下一臺起動，如果下一臺沒有起動，則前一臺的單片機發(fā)出信號，J1釋放，程控起動失敗。同時，液晶顯示器顯示“程控”，欲再起動，必