新说明书6路组合开关.docx

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新说明书6路组合开关

QJZ2-2000/1140（660）-6系列

矿用隔爆兼本质安全型组合开关

使用说明书

执行标准：

MT111-1998

Q/320583ADBD009-2009

江苏八达真空电气有限公司

2009年8月

1、概述

1.1用途及适用范围

QJZ2-2000/1140（660）-6矿用隔爆兼本质安全型组合开关（以下简称组合开关）适用于含有爆炸性危险气体和煤尘的矿井中，在交流50Hz、额定电压1140V（66V）的线路中，对三相鼠笼型异步电动机的起动、停止进行控制和保护，并可在停止时改变相序。

1.2型号及意义

1.2.1组合开关的型号及其代号含义如下：

QJZ2—2000/1140（660）—6

主回路数

额定电压（V）

总电流（A），按用户需要组合各回路电流

真空式

隔爆兼本质安全型

起动器

1.2.2防爆形式和防爆标志

防爆形式:

矿用隔爆兼本质安全型

防爆标志:

Exd（ib）I

1.3使用环境条件

1.3.1海拔不超过2000m；

1.3.2运行环境温度为-5℃～+40℃；

1.3.3周围空气相对湿度不大于95%（+25℃时）；

1.3.4在有煤尘和爆炸性气体混合物的矿井中；

1.3.5与垂直面的安装倾斜度不超过15°；

1.3.6在无显著振动和冲击的地方；

1.3.7在无破坏绝缘的气体和蒸汽的环境中；

1.3.8无滴水的地方；

1.3.9污染等级：

3级；

1.3.10安装类别：

Ⅲ类。

1.4产品特点

1.4.1组合开关的先导回路为本质安全型电路，能防止控制线路短路或接地时引起自起动事故的发生；

1.4.2组合开关控制与保护采用PLC对系统进行实时监控，本公司自行研发应用软件，可灵活地对运行方式和短路、断相、过载、过/欠压等实施保护及漏电闭锁，具有智能化程度高、性能稳定、动作可靠，设定方便简捷、保护准确可靠等优点；

1.4.3专门设计了和PLC配套的数据采集处理器，对组合开关的电压、电流、绝缘状态等数据信号的采集进行了扩展。

具有抗干扰能力强、信息量大、控制可靠、准确等特点。

同时，研制了新型的漏电功能检测模块，实现了漏电和电流参数的同步采集，提高了检测的精度。

1.4.4用平板电脑做彩色显示系统，可对组合开关进行参数设定，实时显示各路的工作状态以及查询故障等功能。

具有友好的人机界面，大大提高了故障判断和排除的效率；

1.4.5可提供一路AC127V照明信号电源及综合保护和AC127V煤电钻电源及综合保护，并对照明信号及煤电钻实施短路、过载、漏电等故障保护。

4KVA变压器共用，只能通过转换开关任选其一，照明信号和煤电钻不可同时使用（说明书另附）；

1.4.7提供标准的RS-485通信接口。

2、结构特征与工作原理

2.1箱体结构

组合开关外壳为长方体框架结构，由20㎜厚的Q235A钢板焊接而成，造型美观、坚固耐用。

整个箱体分为进线腔、主控腔和出线腔三个独立腔体。

隔离换向开关操纵手柄，停止按钮和机械闭锁机构均在箱体的前面板上。

箱体主腔为抽屉式前、后开门的结构形式，每个回路设有滚轮的抽屉式小车装有真空接触器、中间继电器、时间继电器、阻容保护、电流互感器、二次回路熔断器、变送器及操作过电压保护电路等元器件，组成各回路的控制单元。

控制单元的真空接触器容量可根据用户要求，灵活的进行组合。

主腔正面为两扇长方形快开门，为止口型隔爆机构，灵活的铰链与操作机构，使门的开启、关闭操作都非常简单、轻便。

后面也设有螺栓紧固的铰链式隔爆三开门结构，可方便的对隔离换向开关、主回路熔断器、各回路的电源和负荷进行接线及检修，同时，对发生故障的控制单元可快速整体更换，减少故障处理的工作量和时间。

控制单元的主回路静触头座为多片状上下分体的扁形结构，杜绝了园形多瓣状梅花触指结构的接插座接触面积小、阻值大、可调性差、结构不合理、弹簧易受热退火、触指散架的故障隐患。

2.2电气结构组成及功能

2.2.1进线腔：

装有三组接线柱R1、S1、T1；R2、S2、T2；R3、S3、T3，供1140（660）V进线使用。

2.2.2出线腔：

2.2.2.1输出有六组接线柱，分别为：

U1、V1、W1第1回路接线柱；U4、V4、W4第4回路接线柱；

U2、V2、W2第2回路接线柱；U5、V5、W5第5回路接线柱；

U3、V3、W3第3回路接线柱；U6、V6、W6第6回路接线柱；

2.2.2.2在出线腔装有九芯接线端子和接线排，做为远控、程控回路和通信等使用。

照明信号和煤电钻127V电源各有三个M6接线柱和一个共用辅助接线柱。

2.2.3主控腔：

组合开关所有的主回路和控制保护元件均装在主控腔内。

2.2.3.1真空隔离换向开关HGK1、HGK2、HGK3安装在腔体的右侧，型号为GHZ-630/1140，其作用是确保供电电源正向—断开—反向三个位置的无载转换，特殊情况下可带负荷分断；

2.2.3.2交流真空接触器KM1、KM2、KM3、KM4、KM5……安装在腔体的后板上，接触器型号为CKJ5-400/1140，控制电压AC220V，各回路分别控制普通电动机或双绕组双速电动机；

2.2.3.3控制变压器T安装在主腔体内，规格均为AC1140（660）V/220V/36V/1500VA为控制单元和真空接触器提供控制电源；

2.2.3.4电动机的限流熔断器FU1、FU2、FU3……，型号为NGT3，额定工作电压1140（660）V，额定工作电流为560A，限流熔断器和PLC对主电路短路故障进行的双重保护；

2.2.3.5阻容保护TBP1、TBP2、TBP3……用于吸收过电压。

2.2.3.6AC1140V（660V）/127/4KVA变压器及照明信号、煤电钻综合保护均在主腔内。

2.2.4门板元件组装：

右门板装有可编程控制器（PLC）、本质安全型先导回路、功能按钮、显示器。

左门板装有照明信号和煤电钻综合保护指示灯及控制试验按钮。

2.2.5急停按钮：

按下组合开关面门板上的“急停”按钮，所有回路立即停机。

3、技术特性

3.1主要技术参数

3.1.1额定工作电压：

AC1140（660）V、50Hz；

3.1.2额定工作电流：

总电流为2000A，接触器容量为400A；

3.1.3最大控制功率：

在额定工作电压1140（660）V，η·cosΦ=0.75时，双速双回路控制电动机最大功率为590KW（400A）；

3.1.4电流整定范围：

20～400A（CKJ5-400）；

3.1.5主回路通断能力（接通/分断）：

400A-4000A/3200A；

3.1.6极限分断能力：

CKJ5-400为4500A；分断各3次；

3.1.7电寿命：

AC-3负荷60万次；AC-4负荷；CKJ5-4002万次；

3.1.8机械寿命：

组合开关300万次；

3.1.9隔离开关：

630A/1140V分断能力1890A，正反各3次。

机械寿命3000次。

3.2动作特性

3.2.1组合开关在额定控制电源电压的75%～125%范围内能可靠工作；

3.2.2组合开关在额定控制电源电压的20%～60%时应能释放。

3.3保护特性

组合开关具有过载、短路、断相、过/欠压、漏电闭锁和先导回路防止自起动等各种保护。

3.3.1组合开关的短路保护采用双重保护

3.3.1.1主回路熔断器为560A，额定开断电流不低于100KA；

3.3.1.2当主回路电流达到设定的短路倍数时，PLC短路保护跳闸，动作时间为0.2s～0.4s。

3.3.2过载保护特性见表1

表1过载保护特性参数

序号

实际电流

整定电流

动作时间

起始

状态

复位

方式

复位时间

min

1

1.05

长期不动作

2

1.2

5min＜t1.2＜20min

热态

自动

1＜t＜3

3

1.5

1min＜t1.5＜3min

热态

自动

1＜t＜3

4

6

8s≤t6≤16s

冷态

自动

1＜t＜3

3.3.3断相保护特性参数见表2

表2断相保护特性参数

序号

电流最小值/电流最大值

动作时间（min）

起始状态

复位方式

1

>0.6

长期不动作

冷态

2

0.1＜且≤0.6

＜3

热态

断电

3

≤0.1

＜0.5

热态

断电

3.3.4漏电闭锁保护特性:

组合开关的主电路对地绝缘电阻闭锁值见表3。

表3主回路对地绝缘电阻闭锁值

主回路额定工作电压（V）

单相动作电阻值（KΩ）

动作允许误差（%）

1140

40

+20

660

22

+20

3.3.5过压保护：

1140（660）V组合开关由主回路接入R-C阻容吸收装置。

3.4本安参数

3.4.1输入电压AC36V输入电流AC80mA；

3.4.2额定工作电压DC12V额定工作电流DC18mA；

3.4.3远控回路最大开路电压为：

AC20V（交流有效值）；

3.4.4远控回路最大短路电流为：

AC85mA（交流有效值）；

3.4.5控制接点容量AC127V/DC36V5A；

3.4.6本安电路和与本安电路有关的元器件规格、型号及参数，使用中不得随意更改。

3.5操作说明

3.5.1参数设定

用上、下、左和右键移动光标到要设定参数的区域内，按“确认”键，自动弹出数字软件盘，如图1示。

图1参数设定1

再用上、下、左和右键移动光标找到需要的数字，按“确认”键，数字进入设定区，如图2示。

从高位到低位用相同的方法设定，设定错误时按“取消”即可。

图2参数设定2

3.5.2画面按钮操作

用上、下、左和右键移动光标到相应的按钮上，按“OK”键即按下了该按钮。

3.5.3画面介绍

画面1主菜单

用方向键移动光标，到按钮上，按OK，切换到相应的画面。

画面2系统设定

电压660V

（1）/1140V

（2）

设为1，并确保控制变压器的一次侧接在660V上，程序按660V的基准电压判断过压或欠压。

设为2，并确保控制变压器的一次侧接在1140V上，程序按1140V的基准电压判断过压或欠压。

近控

（1）/远控

（2）

设为1，由“运行信息”画面上的各路起动、停止按钮，控制电机起停。

远控起动无效。

停止全部有效。

设为2，由远方控制台或防爆按钮经开关上的本安继电器控制电机起停，或经网络由上位机控制电机起停。

近控起动无效，停止全部有效。

复位自动（0）/手动

（1）

设为0，发生起动异常或电流故障后，任意一路起动，故障自动复位。

发生电压故障时，必须在电压恢复正常后，才能起动。

设为1，发生起动异常或电流故障时，闭锁，在故障显示画面按“复位”按钮解除闭锁后，才能起动。

发生电压故障时，必须在电压恢复正常后，在故障显示画面按“复位”按钮解除闭锁后，才能起动。

瓦斯闭锁选择

设为0，无此功能

设为1，用常开触点，送来闭点，所有电机禁止起动。

设为2，用常闭触点，送来开点，所有电机禁止起动。

风电闭锁选择

设为0，无此功能

设为1，用常开触点，送来闭点，所有电机禁止起动。

设为2，用常闭触点，送来开点，所有电机禁止起动。

时间日期设定

设定完后，按“时间日期生效按钮”，修改PLC的基准时间。

画面3参数设置

电流整定

根据电机各路负荷设置整定电流和短路倍数，程序依此判断电流各级保护。

运行方式设定

运行方式设定结束后，如图3示，必须按“运行方式设定生效”按钮。

图3运行方式设定中，回路无重复

自动显示内部有效运行方式画面，如图4示。

图4回路无重复时，有效运行方式

所设定的运行方式和内部有效运行方式相同时，可以起动，否则全部禁止起动。

若运行方式设定中，回路有重复时，如图5示。

图5运行方式设定中，回路有重复

有效运行方式画面下方，滚动显示设定有重复，如图6示。

此时无法修改内部有效运行方式，且所有回路禁止起动，必须按“返回”按钮，返回“参数设置”画面重新设定。

图6回路有重复时，有效运行方式

单路控制

运行方式设定中，未设入顺序控制和双速控制的各路均可单路控制。

起动：

按该路起动按钮，起动该路电机。

停止：

按该路停止按钮，停止该路电机。

顺序控制

起动：

按第一台的“起动”按钮，第一台电机起动，延时到设定的间隔时间后，自动起动第二台电机，其它各路依次自动起动。

起动时只有首台电机“起动”按钮有效，其它各路“起动”按钮无效。

停止：

按任意台电机的“停止”按钮，各路反向间隔停止,间隔0.1S。

起动过程中，任意一路不能正常起动，后续几路停止起动，同时已经起动的各路依次反向停止，间隔0.1S。

运行过程中，任意一路故障停止，其它各路反向间隔停止,间隔0.1S。

注意：

组内任意一路漏电，该组不能起动。

双速控制

（1）控制单台双速电机

第一个设为低速回路，第三个设为高速回路，第二个和第四个设为0。

起动：

按第一个回路“起动”按钮，起动低速电机，延时到设定的低--高（高于3秒）的切换时间，并且低速电机电流下降到1.2倍，停低速电机，延时100ms，确保低速绕组的电源全部释放后，起动高速电机；若延时到设定的低-高的切换时间后，低速电机电流没有下降到1.2倍，低速电机停机，同时高速电机禁止运行，并显示“双速切换失败”，如图7示。

图7双速切换失败

停止：

低速运行时，按第一回路的“停止”按钮，停止运行。

高速运行时，按第三个回路的“停止”按钮，停止运行。

（2）控制两台双速电机

第一个设为机尾低速回路，第二个设为机头低速回路，第三个设为机尾高速回路，第四个设为机头高速回路。

即第一个和第三个分别为机尾电机的低速和高速回路，第二个和第四个分别为机头电机的低速和高速回路。

建议：

低-高切换时间高于10秒。

起动：

按第一个回路的“起动”按钮，起动机尾低速电机，延时到设定的尾--头的间隔时间（低于1秒），起动机头低速电机，进入低速运行状态。

继续延时到低-高的切换时间，并且低速电机电流下降到1.2倍，低速停止。

延时100ms，确保低速绕组的电源全部释放后，高速同时起动；若延时到设定的低-高的切换时间后，低速电机电流没有下降到1.2倍，停低速，同时禁止高速运行，并显示“双速切换失败”，如图7示。

停止：

低速运行时，按第一或第二个回路的“停止”按钮，停止运行。

高速运行时，按第三或第四个回路的“停止”按钮，停止运行。

运行过程中，机头或机尾电机故障停止时，另一台电机自动停止。

注意1：

仅用首台（即机尾低速）的起停按钮控制双速电机起停，必须把出线腔外引的A1、A2线短接到首台电机控制端子的2和3端子上，实现用低速回路的按钮停高速。

例如双速控制设为：

1→2→3→4时，须将A1、A2分别接在出线排第一路的2和3端子上。

注意2：

组内任意一路漏电，该组不能起动。

画面4运行信息

任意回路起动后，自动显示。

控制：

设为近控时，用方向键移动光标到各路的起动、停止按钮上，按OK，控制各路电机的起、停；

状态：

起动显示绿色，停止显示红色；

电流：

实时显示各路的三相电流；

漏电信息：

开机前显示电机对地的绝缘状态。

画面5故障累计

显示自上次“清零”开始到最新发生故障的时间段内，各种故障的累计次数。

按“清零”键，故障累计次数清零，后续故障累计的时间以此开始，故障（电压故障、起动异常、电流故障）记录全部清零。

画面6电压故障

记录当前8次发生电压故障的故障电压，日期和时间。

画面7起动异常

记录当前8次发生起动异常的回路号，日期和时间。

画面8电流故障

记录当前8次发生电流故障（短路、断相、相不平衡、过载）时的故障电流，日期和时间。

复位手动（设为1）时，按电压故障、起动异常、电流故障画面上的复位键，各路故障闭锁全部解除，允许重新起动！

任意画面中，按“返回”按钮返回到主菜单。

4、外形尺寸：

3160×1005×880

5、重量：

2350（kg）

6、使用与维护

6.1组合开关在安装前，应在地面仔细检查连接螺栓、螺钉等紧固件是否松动，在运输过程中电气元件是否损坏；

6.2组合开关的控制电路导线采用AVR绝缘导线，其中本质安全型电路的导线为蓝色，使用维护时，不得随意更换导线的规格及颜色，也不能改变导线的布置；

6.3本安电路所有的电气元件不得随意更换、取消及改变其参数；

6.4组合开关在下井装卸及运输过程中，应避免强烈震动，严禁翻滚、倒置，装卸中必须轻起轻放。

6.5检查各处隔爆性能是否符合要求；

6.6检查各处导线连接是否牢固；

6.7运行中应定期清除组合开关各处的污垢、锈斑，并在各隔爆面涂上适量的204-1防锈蚀；

6.8定期检查组合开关的按钮和隔离开关是否灵活可靠，插接件是否接触良好，真空接触器和中间继电器动作是否正常；

6.9定期检查组合开关外壳、电缆引入装置、接地装置及辅助接地装置是否牢固。

7、故障检查

7.1无电源显示

7.1.1检查控制变压器的一次侧熔断器是否已熔断；

7.1.2控制变压器绕组是否烧毁、断路或短路；

7.1.3插接件接触是否良好；

7.1.4隔离换向开关接触是否良好。

7.2所有回路不起动

7.2.1系统设定画面中，电压是否已经选择为“1”或“2”；

7.2.2检查运行信息画面中各路的漏电信息是否显示为“正常”；

7.2.3参数设定画面中，设定完运行方式后，是否按“运行方式设定生效按钮”，覆盖以前的运行方式；

7.2.4检查系统电压是否正常；

7.2.5检查PLC输入口“I1.0”灯是否亮（正常为亮）。

7.3有一回路不起动

7.3.1检查组合开关按钮接触是否良好；

7.3.2检查先导回路是否开路；

7.3.3检查中间继电器吸合线圈是否损坏，触点是否接触不良；

7.3.4检查接触器吸合线圈是否损坏，整流桥输出是否正常。

8、包装

8.1随同产品装箱的文件

8.1.1装箱单；

8.1.2产品合格证；

8.1.3使用说明书；

8.2随同产品装箱的易损件

9、订货须知

订货时需注明:

型号、名称和台数

10、附图：

电气原理图、接线图