QJZ400智能真空电磁起动器说明书.docx
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QJZ400智能真空电磁起动器说明书
QJZ-400/1140（660）Z
矿用隔爆兼本质安全型智能真空电磁起动器
使用说明书
V1.1
1概述-----------------------------------------------------------------------------2
2适用范围-----------------------------------------------------------------------2
3技术特征-----------------------------------------------------------------------3
4结构与操作--------------------------------------------------------------------5
5接线-----------------------------------------------------------------------------9
6原理---------------------------------------------------------------------------11
7使用---------------------------------------------------------------------------11
8注意事项---------------------------------------------------------------------15
9随机文件及附件------------------------------------------------------------16
10定货规范---------------------------------------------------------------------16
11QJZ-400/1140（660）Z电原理图-----------------------------------------附
QJZ-400/1140（660）Z
矿用隔爆兼本质安全型智能真空电磁起动器
1概述
QJZ-400/1140（660）Z矿用隔爆兼本质安全型智能真空电磁起动器适用于含有爆炸性气体（甲烷）和煤尘的煤矿井下，在交流50Hz、电压1140V或660V供电系统中，对额定电流400A以下的三相鼠笼型电动机直接起动、停止或远距离起动、停止控制，同时对电动机及其有关电路进行保护。
该起动器的控制器采用了16位微控制器，经过抗干扰处理，工作可靠、操作方便、保护精度高、反应速度快。
能完成漏电闭锁，起停控制,过载、短路、缺相等多种保护以及欠压、过压显示。
采用液晶显示器，显示电压、电流、绝缘电阻和电网频率等数值，故障发生时自动给出过载、短路、缺相、漏电、欠压、过压等故障的汉字指示，显示直观、易懂。
使用前门上的设置按钮可方便地设置运行参数和程控状态。
使用前门上的远控/近控旋钮可方便地执行远控/近控转换。
具有电流检测功能，输出DC1~5mA电流信号或200~1000Hz脉冲信号。
具有漏电/短路和过载/缺相两路故障接点信号输出。
可选择数据通信接口与控制系统联接。
根据用户需要可配备RS-485、DeviceNet等接口模块。
真空接触器、隔离开关、继电器、电子器件、接插端子等均采用国内外知名厂商优质产品。
快开门及大板模块结构，配线简洁。
确保整机性能优越，操作方便，工作可靠，易于维修。
2适用范围
2.1本起动器适用于含有爆炸性气体（甲烷）和煤尘的煤矿中，但周围介质中不含有破坏金属和绝缘的活动性化学物质。
2.2工作条件：
（1）海拔高度不超过2000m；
（2）运行环境温度；-5~+40℃；
（3）周围空气相对湿度不大于95%（+25℃）；
（4）须能防止水和液体进入起动器腔内；
（5）无剧烈振动、颠簸以及与垂直平面倾斜在15°以下的环境中。
2.3起动器主要用于直接起动、停止或远距离起动和停止额定电压1140V，50Hz、额定容量75~590kW范围内的矿用隔爆型三相鼠笼式感应电动机，并可在停止时进行换向。
在必要时也允许使用机壳外的隔离开关手柄手动操作停止电动机。
改换控制变压器的接线并重新设置工作电压、工作电流后可用作控制额定电压为660V的电动机。
3技术特征
3.1额定参数见表1
表1
型号
额定
电压
（V）
额定
电流
（A）
在下列电压下当
ηCOSφ=0.75时
所控制电动机的
功率（kW）
引入电缆的外径
（mm）
重量（kg）
1140V
660V
电力线路
控制线路
QJZ-400/
1140（660）Z
1140/660
400
75~590
45~340
φ32~71
φ14~21
450
3.2起动器为8小时工作制，操作频率300次/小时。
3.3线路电压正常工作范围为额定值的85%~110%，线路电压不低于额定值的75%时起动器应能可靠工作。
3.4外形尺寸：
1170×590×950mm外形见图1。
3.5防爆型式：
矿用隔爆兼本质安全型Exd[ib]I
3.6本安型先导控制回路,具备控制线路短路保护功能。
3.7远控/近控方式选择。
3.8具有多台程控联锁和后机延时起动功能。
3.9漏电闭锁
主回路对地绝缘电阻降到表2动作值以下时，漏电闭锁保护动作，禁止起动。
当主回路对地绝缘电阻恢复到表2动作值1.5倍以上时自动复位。
为防止电机反电动势，漏电闭锁功能在主回路断开后10秒投入。
表2
主回路额定工作电压V
单相动作值KΩ
动作值允许误差%
660
22
+20
1140
40
+20
3.10短路保护
主回路接通后，主回路三相工作电流中的任何一相电流大于8倍额定电流时，起动器短路保护动作。
短路保护动作后起动器不能自动恢复，故障消除后，须按复位按钮起动器才能重新起动。
3.11过载保护
根据电机容量设置额定电流，过载保护动作特性符合表3
表3
项号
I/Ie
动作时间
起动状态
1
1.05
2h不动作
（长期不动作）
冷态
2
1.2
<20min
冷态
3
1.5
<3min
冷态
4
6
<13S
冷态
注：
I——工作电流；Ie——设定的额定电流。
过载保护动作后起动器不能自动恢复，故障消除后，须按复位按钮起动器才能重新起动。
3.12缺相保护
主回路三相工作电流中的任何两相电流连续相差0.58倍以上120S时，起动器缺相保护动作。
缺相保护动作后起动器不能自动恢复，故障消除后，须按复位按钮起动器才能重新起动。
3.13具有二路本安型故障保护接点输出，接点容量为220V、5A，需与本安电路连接。
故障1：
短路/漏电
故障2：
过载/缺相
3.14具有一路本安型电流检测信号输出，可选电流信号DC1~5mA或脉冲频率信号200~1000Hz，均对应0~1.4倍设定的额定电流。
3.15具有“试验”按钮，用于漏电、过载和短路试验。
3.16具有三个用于设置的按钮：
“×1”、“设置”、“×10”，可设置额定电流（50~420A）、额定电压（1140V或660V）、后机程控（允许或禁止）、后机程控延时（0~99s）、电流输出测试值（5mA）、开机短路延时（0~9s）。
3.17具有“远控/近控”旋钮可方便地执行远控/近控转换。
3.18液晶显示器（128×32点阵），具有汉字显示功能。
运行参数显示：
电压值及欠压/过压指示、电流值、绝缘电阻值、电网频率值。
运行状态显示：
本机开/停、后机开/停、控制信号状态。
故障保护显示：
短路、漏电、过载、缺相。
状态故障显示：
无本机返回、无后机返回。
设置状态及参数显示
3.19根据用户需要可选择数据通信接口，例如RS-485、DeviceNet等。
4结构与操作
起动器由座在滑撬上的方形隔爆外壳部件，固定在外壳主腔内的主控单元和通过铰链安装于外壳上的主腔门盖部件组成，见图2。
4.1主腔门盖部件
主腔门盖部件见图3。
它由平面止口式钢板门盖、程控组件和液晶显示组件构成。
主腔门盖部件外面见图4。
开门时需先按下机壳右侧的停止按钮，转动隔离开关把手至停止位置，再用专用板手顺时针转动，将机械联锁顶杆旋至门盖平面以内，然后提起起动器左侧固定于铰链上的操作手把，将门盖向上抬起大约30mm后（不要抬得过高）即可拉动门盖右侧拉手将门打开。
关门时，用手平提铰链上的操作手把，转动门盖将其合拢（转动门盖时，注意：
1.操作手把抬起的高度，避免操作手把上部的凸轮与铰链顶撞。
2.避免门盖组件与主腔的联接线束损坏。
），然后将起动器左侧的操作手把压下，将门盖下压到位，再用专用板手逆时针转动，将机械联锁顶杆旋至门盖平面以外。
程控组件包括程控电路板、底板和安装在底板背面的操作按钮及远控/近控转换开关，见图3和图5。
程控组件通过接插件与其它部件进行电联接。
必要时将接插件拔出，并将程控组件上的紧固螺钉拧下，程控组件即可取下。
远控/近控转换开关可方便地对远控或近控方式进行转换而不用打开门盖。
操作按钮用于运行状态及参数的设置（详见7使用）、故障试验及近控时起动电磁起动器。
停止按钮TA安装在外壳内，与隔离换向开关之间装有联锁装置。
4.2主控单元
主控单元的电器和元件安装于固定芯架上，见图6。
主控单元主要由以下器件组成：
（1）真空交流接触器CJZ用以闭合及分断所控电动机的电路，辅助触头用于控制线路。
（2）电源变压器T1（1140V、660V/220V、36V）。
电源滤波器LBQ（DL-2D）。
（3）控制变压器T2（220V/22V、11V、11V、33V）。
（4）千伏级熔断器FU1（RL5-5A/1140）。
熔断器FU2、FU3、FU4。
（5）电流互感器LH1
（6）直流中间继电器JZ1、JZ2
（7）中继电源ZJD
（8）本安变压器T3
起动器控制线路使用的导线：
千伏级为红色；本安回路为蓝色；接地为黑色；其它为别的颜色。
千伏级导线套有耐热塑料套管，导线两端套有标线号的短套管。
4.3外壳部件
外壳部件包括方形隔爆外壳和隔离换向开关。
（1）隔爆外壳由主腔和接线腔构成。
（2）隔离换向开关GHK安装于主腔右侧，换向手柄在起动器正面右侧，具有正向-停止-反向三档位置，见图7。
可在电机停止时隔离电源和换向，并允许在接触器处于事故状态下分断负载。
5接线
外壳接线腔见图8，接线端子排接线表见表4。
（1）主电路进出线接线柱：
进线三个D11、D12、D13；出线三个D21、D22、D23。
控制电路进出线穿墙端子和接线端子排：
JD1、JD2为本安信号穿墙端子，JD3为非安信号穿墙端子。
K为接线排，其中K1~K18为本质安全回路的接线端子，K2、K3、K4接远控按钮，K5故障1输出，K6故障2输出，K7本机状态1输出，K1为K5~K7的公共端，K8、K9本机状态2输出，K10~12供后机程序控制接线使用，K13、K14为电流检测模拟量DC1~5mA输出端子，K17~18为电流检测200-1000Hz脉冲信号。
K15~16为后机开/停返回。
K29~K30为非安接线端子，为接触器对外提供的动合触点。
（2）四个主回路进出线口。
（3）四个控制回路进出线口。
表4接线端子排接线表
穿墙端子JD
接线端子K
信号名称
JD1
（本安）
1
1
K5、K6、K7的公共端
2
2
接远控QA：
1
3
3
接远控QA：
2和远停TA：
1
4
4
接远控二极管
5
5
故障1（漏电、短路）
6
6
故障2（过载、缺相）
7
7
本机状态1（接触器的一组常开触点）
8
8
本机状态2（接触器的一组常开触点）
9
9
JD2
（本安）
1
10
后机程控（接触器的一组常开/常闭触点）
2
11
3
12
4
13
电流输出+
5
14
电流输出-
6
15
后机开/停返回
7
16
8
17
脉冲信号输出+
9
18
脉冲信号输出-
JD3
（非安）
1
29
接触器的一组常开触点
2
30
6原理
QJZ-400/1140（660）Z矿用隔爆兼本质安全型智能真空电磁起动器采用了16位微控制器，控制信号的采集、保护功能的实现和主回路的通断控制均由微控制器完成。
6.1起停控制
起动器具有近控或远控功能，其控制起停的先导回路共用一套。
正常起停时交流50Hz通过二极管半波整流，变成50Hz半波信号输入全波整流电路，驱动光电耦合器，微控制器检测到此50Hz的信号后便认为外界需要起动器起动，若此时没有漏电故障且原来的故障也复位，则微控制器停止漏电检测，输出起动器起动信号，通过中间继电器带动真空磁力起动器闭合。
若控制起停的先导回路没有通过二极管而是直接短路（如外界控制电缆故障短接或误操作）时，交流50Hz直接输入全波整流电路，驱动光电耦合器，微控制器则检测到100Hz的信号，便认为外界控制先导回路短路。
此时微控制器拒绝发出起动信号并显示“控制短路”，待先导回路短路故障排除后，“控制短路”显示自动消失。
6.2故障保护
电流互感器LH1将0~3200A的电流信号转换成0~2.3A，无源电流采样器将0~2.3A的电流信号转换成0~1V电压信号，通过运算放大器产生0~5V电压信号送入微控制器进行A/D采样。
无源电压采样器将0~50V的电压流信号转换成0~1V电压信号，通过运算放大器产生0~5V电压信号送入微控制器进行A/D采样。
根据电压、电流有效值的定义，微控制器采用交流直接采样的方法，实时跟踪电网频率，动态调整采样间隔，每周波采样20点。
微控制器对采样的电压信号进行运算滤波，计算电压结果大于1.15倍额定电压时自动显示过压；计算电压结果小于0.85倍额定电压时自动显示欠压。
微控制器同时对采样的三相电流信号进行运算滤波，计算电流结果任何一相大于8倍额定电流时自动显示短路，并在200mS内断开真空磁力起动器；计算电流结果任何一相大于1.2倍以上额定电流时，微控制器根据过载倍数，依据反时限原则，自动显示过载，并断开真空磁力起动器；计算电流结果任何两相电流值持续相差0.58倍以上时，微控制器延时，到达120S时，自动显示缺相，并断开真空磁力起动器。
电路工作时，微控制器将检测的电流信号经光电耦合器隔离后进行D/A转换，对应0~1.4倍额定电流输出1~5mA电流。
7使用
7.1确认电源变压器T1的输入电压与实际工作电压是否一致。
起动器出厂时电源变压器T1输入电压端接到AC1140V。
使用前应将门盖打开，检查电源变压器T1输入电源接线是否与实际工作电压一致。
当工作电压为660V时，输入电源线接到变压器T1输入端的1、3端子。
当工作电压为1140V时，输入电源线接到变压器T1输入端的1、4端子。
电源变压器T1接线端子图见图9
7.2选择近控/远控方式
见图4。
当起动器采用就地控制电机起停时，“远控/近控”旋钮选择到“近控”位置；当起动器由控制系统或远方按钮控制电机起停时，“远控/近控”旋钮选择到“远控”位置。
7.3合隔离开关
将隔离换向开关GHK置于正向或反向位置，控制系统得电，液晶显示器背景发光。
7.4观察显示
液晶显示器显示运行状态、运行参数和故障信号。
无停机故障时自动轮流显示运行状态、运行参数，有停机故障时自动显示故障内容。
7.4.1运行状态及运行参数显示：
a．主回路电压及电流值显示
显示型式
电压：
（V）A
电流：
（A）
主回路电压小于额定电压的0.85倍时，液晶显示器右上方A处显示为欠压；
主回路电压大于额定电压的1.15倍时，A处显示为过压；
主回路电压在额定电压的0.85-1.15倍之间A处不显示。
电压显示精度：
设定值±10%
电流显示精度：
设定值±10%（电流在设定值0.6-1.05倍范围内）
b．电网频率及主电路绝缘电阻值显示
显示型式
频率：
（Hz）
绝缘电阻：
（KΩ）
频率值无有效值时显示（Hz）
绝缘电阻大于1023KΩ显示-----（KΩ）
c．状态显示
显示本机状态、本机控制信号状态和后机运行状态。
显示型式
本机A控制B
后机C
本机运行时A显示为开，本机停止时A显示为停。
本机控制信号开路时B显示为停，通过二极管接通时B显示为开，直接短接时B显示为短路。
7.4.2故障显示
a．保护显示
显示是否有短路、过载、漏电、缺相等故障发生。
显示型式
短路过载
漏电缺相
故障发生时，故障内容在对应的位置显示。
短路、过载、缺相发生时有记忆保持功能，故障排除后需人工按复位按钮清除，漏电闭锁动作后绝缘电阻值恢复到表2规定动作电阻值1.5倍以上时自动复位。
b．状态故障显示
显示型式
本机返回A
后机返回B
当本机控制开信号发出3秒后没能检测到本机已开的状态,A显示为无。
当后机程控允许时，后机控制开信号发出3秒后没能检测到后机已开的状态,B显示为无。
7.5设置
功能按钮见图4，打开显示窗下边的保护盖板，可见三个设置按钮，“设置”、“×1”、“×10”。
只有本机处于停机时，“设置”按钮才有效，设置的数值只有通过按“设置”按钮回到参数轮流显示状态时才被记忆有效。
7.5.1设置额定电流值
按“设置”钮一次，显示：
设置状态
额定电流：
XXX（A）
每按“X10”一次，XXX值加10，按“X1”一次，XXX值加1，当XXX值大于420时自动减去370，额定电流设置范围50~420。
7.5.2设置额定电压
在设置额定电流值状态下，按“设置”钮一次，显示：
设置状态
供电电压：
XXXX（V）
每按“X1”一次，XXXX在“1140”和“660”之间转换。
7.5.3设置后机程控
在设置供电电压值状态下，按“设置”钮一次，显示：
设置状态
后机程控：
XX
每按“X1”一次，XX在“允许”和“禁止”之间转换。
7.5.4设置程控延时
在设置后机程控状态下，按“设置”钮一次，显示：
设置状态
程控延时：
XX（S）
当允许后机程控时，用于设置本机开后多长时间开后机。
每按“X10”一次，XX值加10，按“X1”一次，XX值加1，当XX值大于99时自动复零，延时时间设置范围0~99s。
7.5.5设置电流输出测试
在设置程控延时状态下，按“设置”钮一次，显示：
设置状态
电流输出测试：
5mA
该功能用于输出1.4倍额定电流时的5mA电流，可用于满量程电流输出校验。
7.5.6设置开机延时
在设置5mA标准电流输出状态下，按“设置”钮一次，显示：
设置状态
开机短路延时：
Xs
该功能用于设置本机开机后多长时间才检测短路故障，以避过设备起动电流的影响。
按“X1”一次，X值加1，当X值大于9时自动复零，延时时间设置范围0~9s。
在本设置状态下，再按“设置”钮一次，便恢复到参数轮流显示状态。
7.6故障试验检查
“试验”按钮见图4，用于模拟漏电、过载和短路试验，起动前按下“试验”按钮，“漏电”故障立即显示，故障1常开接点闭合。
“过载”故障延时约12s后显示，故障2常开接点闭合。
起动后按下“试验”按钮,接触器断开,显示“短路”故障，故障1常开接点闭合。
7.7复位
“复位”按钮见图4，用于故障产生后的人工复位和清除。
7.8起动器的操作控制
该起动器具有近控、远控运行方式选择和多台程控方式选择。
7.8.1近控
当门盖上“近控/远控”开关XNK处于“近控”位置时，按门盖上的“起动”按钮（见图4），本机就地起动。
按外壳“停止按钮”可使起动器停止工作。
7.8.2远控
当门盖上“近控/远控”开关XNK处于“远控”位置时，按门盖上的“起动”按钮不起作用，但外壳上的“停止”按钮按下即可停机。
由控制系统或远方控制按钮控制。
7.8.3多台程控
本机和后机的连接按图10接线。
按7.5.3将后机程控设置为“允许”，按7.5.4设置适当的后机开机延时时间。
7.9保护动作后的清除和复位
漏电闭锁保护后,当主电路对地绝缘电阻恢复到表2动作值1.5倍以上时自动恢复。
短路、过载和缺相保护动作后起动器不能自动恢复。
故障消除后，须按“复位”按钮复位后起动器才能重新起动。
8注意事项
8.1起动器安装使用前应检查在运输过程中有无损坏，各部件及线路接线有无松动，发现问题应及时处理。
8.2应注意起动器电源电压等级与电源变压器T1的接线是否一致，否则应改变接线端和重新设置工作电压。
8.3暂不使用的喇叭口应用压盘、金属堵板和密封圈可靠地密封，防爆接合面应定期涂油防锈。
8.4井上地面试验要严格执行电工操作规程，一般不得拆除闭锁装置开门试验，特殊情况下要采取有效安全措施，防止人身事故。
8.5严禁带电插拔电子插件以免损坏器件。
8.6电子智能保护系统采用高可靠性IC元件并装有控制程序，不要随意拆卸。
8.7每台起动器均试验合格后出厂，用户验收如进行耐压试验应按产品标准要求进行，注意一定要拆下阻容吸收装置，否则会造成元件损坏；进行低压大电流试验时应拔下电源变压器T1原端FU1熔断器芯，并对电源变压器T1原端另外供电，否则可能发生人身、设备事故。
8.8建议每班运行前应使用试验按钮对起动器进行模拟故障检查，确认动作正常、显示正确后再复位投入运行。
8.9起动器在井下装卸及搬运过程中应避免强烈振动，严禁翻滚。
8.10使用过程中不得随意更改控制系统、保护系统，以免影响整机性能。
9随机文件及附件
随同产品装箱的文件：
装箱单1份
产品合格证1份
产品使用说明书1份
随机附件：
专用板手4个
小螺丝刀4个
保险管（芯）2套
10定货规范
定货时须指明：
1、磁力启动器的型号
2、信号输出类型（电流或频率）
3、订购台数
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