组合开关6回路说明书.docx

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组合开关6回路说明书

QJZ-1600/1140（660）-6

矿用隔爆兼本质安全型多回路组合真空起动器

一、概述...................................................................................1

二、产品结构特征...........................................................................2

三、产品主要技术参数.......................................................................2

四、尺寸...................................................................................4

五、产品使用、操作方法.....................................................................4

六、参数设定及调试.........................................................................5

七、故障分析及排除.........................................................................9

八、保养、维护............................................................................10

九、运输、贮存要求........................................................................10

十、开箱及检查............................................................................11

十一、注意事项............................................................................11

十二、警示语句............................................................................11

十三、售后服务及联系方式..................................................................11

十四、说明书出版日期......................................................................11

十五、负荷分配表..........................................................................11

十六、原理图..............................................................................12

一、概述

1.1产品特点

1.1.1保护和控制系统采用先进的可编程控制器（PLC），高精度的数据处理及先进保护算法，保护精度高，反应速度快。

能完成漏电闭锁、过载、短路、断相、欠压和过电压保护功能。

具有智能化程度高，性能稳定，控制方式多样，动作可靠等优点。

1.1.2采用全中文汉显显示屏，可对开关的工作状态，参数和故障类型进行显示，具有友好的用户界面，良好的人机对话功能，可大大提高判断故障和排除故障的效率。

1.1.3所有模拟信号全部处理为数字信号，具有抗干扰能力强，接线简捷，信息量大，控制可靠等特点。

1.1.4可实现近、远控制以及双速控制。

1.1.5具有完备的自检、自诊断功能，可方便的检查保护和控制系统正常与否，以及与上位机的通讯功能。

1.2主要用途及适用范围

本系列组合开关适用于煤矿井下及其周围介质中有甲烷、煤尘等爆炸性混合物气体的环境中，在交流50Hz，额定电压660V或1140V，额定总电流至1600A及以下的线路中，符合GB3836.1～3和GB/T14808-2001、MT111-1998标准要求，组合开关作为采区及及其它工作面各种设备的启动开关，当设备出现过载、短路、过压、欠压等故障时能自动切断电源并显示故障信号，组合开关在合闸前具有漏电闭锁及试验功能，运行时能显示各支路电流值及电压值；具有欠压、过载、缺相、短路及漏电闭锁等保护。

组合开关对所控电机可以实现单台控制、单机双速、双机双速控制，并在停机时通过隔离开关改变电机的相序。

对采煤机、刮板运输机、胶带输送机主电机、油泵电机、冷却风扇电机及胶带张紧电机、卷带电机、破碎机、转载机等电机进行起动、停止控制，并能对电动机及供电线路进行保护，达到采区或其它工作面供电设备自动化控制的目的。

使用本产品前请仔细阅读说明书，严禁带电开盖，开盖时应将隔离开关置分断位置。

1.3使用环境

1.3.1海拔高度不超过2000米。

1.3.2周围环境温度-5℃～+40℃。

1.3.3相对湿度不大于95％（25℃）。

1.3.4在有爆炸性气体（甲烷混合物）的矿井中。

1.3.5无破坏金属和绝缘材料的腐蚀性气体的场所。

1.3.6垂直面安装倾斜度不超过15度的地方。

1.3.7无滴水及其它液体浸入的地方。

1.3.8安装类别为Ⅲ类。

1.4型号组成及其代表意义

QJZ-□/□－□

回路数

额定电压（V）

额定总电流（A）

真空

隔爆兼本质安全型

组合起动器

1.5产品执行标准

1.5.1　本系列产品符合MT111-1998《矿用隔爆型低压交流真空电磁起动器》。

1.5.2　符合GB3836-2000《爆炸性气体环境用电气设备》标准要求。

1.6产品防爆型式

矿用隔爆兼本质安全型

防爆标志：

Exd[ib]I

二、产品结构特征

2.1总体结构及主要元器件

2.1.1组合开关由托撬底座上的长方形隔爆外壳体组成，左边为进线腔，右边为出线腔，各为独立的隔爆部分。

组合开关为快开门结构，前门为快开门平面式隔爆。

正前方的左侧有一转动手把，抬起手把可以水平转动90度左右，向左侧转动为开门，向右侧转动为关门。

上方为隔离开关的手柄，共有正、停、反。

开门必须把手柄转到停的位置，方能将门打开。

2.1.2主腔结构：

主腔内主要有隔离换向开关、接触器，电源变压器，6个阻容吸收回路。

2.1.3门上装置：

参数键、复位键、增加键、减少键以及各回路分合闸按钮，门上开观察窗，彩色液晶中文显示屏。

2.1.4接线腔装有主电路进线端子12个，出线端子24个；控制线接线端子排。

2.1.5接线腔装有主电路进线电缆引入装置4个,出线电缆引入装置8个；控制电路电缆引入装置4个，主电路线引入装置可通过外径为Φ42～Φ128，控制线引入装置可通过外径Φ9～Φ23的电缆。

2.2工作原理（参见原理图）

2.2.1保护系统：

该保护系统可完成漏电闭锁、过载、短路、断相、三相不平衡、过压、欠压、后备跳闸风电闭锁、瓦斯等保护功能。

（a）漏电闭锁：

漏电闭锁采用附加直流的检测的方式，主要由漏电闭锁继电器、漏电电阻信号采集装置和LM3313K模块等组成，接触器闭合之前，PLC漏电检测回路对负荷侧进行检测，若负荷线路上的绝缘电阻值低于漏电检测器的值，保护器则闭锁故障负荷线路，此时，无法进行起动操作，实现漏电闭锁，同时显示故障类型。

（b）过载、短路保护：

过载和短路保护采用鉴幅式保护原理，采用专用电流采集模块LM3316B,直接采集三相电流信号，与CPU存放的整定值进行比较，PLC按比较结果发出指令断开相应的故障回路，并显示故障类型，过载保护约120S自动恢复，重新进入实时状态；幅值短路保护动作电流整定值为1Ie、2Ie、3Ie～10，动作时间为瞬动，动作电流误差在±10%之内；在短路发生期间，为了使动作准确，同时满足不大于规定时间要求，PLC采用了交流直接输入方式，减少变送器环节，提高保护效果，缩短动作时间。

（c）断相保护和三相不平衡保护：

断相保护和三相不平衡保护采用电流不平衡原理，将采样信号经取样回路处理放大整形后，再送给A/D分时采样，对三相电流值进行比较，如果出现断相，则断开相应故障回路，并显示故障类型。

（d）过压、欠压保护：

过压和欠压信号由采样信号整流整型后直接送给保护器分时采样，如果采样值低于或高于设定的欠压和过压值，开关在起动前延时闭锁全部回路，不能执行操作，同时显示故障类型及参数。

动作范围：

过压可选110%～125%额定电压值，动作时间小于30S；欠压范围55%～85%额定电压可调；动作时间小于30S。

（e）后备跳闸保护：

当系统发出分断真空接触器命令后，仍然检测到真空接触器为接通状态，PLC则判断真空接触器处于粘连状态，2秒钟内PLC会发出一个开关量信号要求系统输出后备跳闸，与前级联锁切断前级供电，避免故障扩大；同时故障信息传送至液晶显示器显示。

三、产品主要技术参数

3.1主要技术参数

3.1.1额定工作电压：

1140V（660V）、50HZ；

3.1.2单个回路隔离开关：

额定电流400A；

3.1.3单台交流接触器：

额定电流400A；接通能力4KA；分断能力3.2KA；控制电压36V;

3.1.4单个回路电流整定范围：

10～400A；

3.1.5额定工作制：

断续长期工作制。

3.1.6操作方式：

电动合闸、电动分闸。

3.1.7电寿命AC-3负荷60万次；AC-4负荷5万次；

3.1.8机械寿命不少于300万次；

3.1.9组合开关外型尺寸：

长×高×深=2484×1046×1013mm

3.1.10主要参数与外经

产品型号

额定电压（V）

总电流（A）

单回路额定电流

（A）

引入电缆外径

（Φ，mm）

主电路

控制电路

QJZ-1600/1140（660）-6

660、1140

≤1600

≤400A

Φ42～Φ128

Φ9～Φ23

3.2组合开关保护功能的特性参数

3.2.1短路保护：

整定值为（3～10）Ie，动作时间：

瞬动。

3.2.2漏电闭锁保护：

可对三相负载侧检测漏电故障。

3.2.3三相不平衡：

可对三相负载进行缺相及不平衡保护。

3.2.4低速不切换到高速保护。

3.2.5有过电压吸收装置。

3.2.6故障（过载、漏电…）及运行等显示装置。

3.2.7起动器保护动作特性见表2。

表2

序号

保护项目

动作条件

动作时间

起始状态

复位方式

工作电流/整定电流

1

过载保护

1.05

＞1h（I≤63A）

＞2h（I＞63A）

冷态

手动或自动

1.20

5min＜t＜20min

热态

1.50

1min＜t＜3min

热态

6.00

8s＜t＜16S

冷态

2

短路保护

8-10

0．2S＜t＜0.4S

冷态

断电或手动

3

漏电闭锁

22kΩ+20%（660V）

－

－

手动

40kΩ+20%（1140V）

－

－

手动

4

三相不平衡

任一相电流高于或低于其他相电流值65％

＜20min

热态

手动

5

断相保护

任意两相

第三相

－

－

1.0

0.9

＞1h（I≤63A）

＞2h（I＞63A）

冷态

手动

1.15

0

＜3min

热态

6

过压保护

1.15

＜5S

热态

手动

7

欠压保护

0.85

＜5S

热态

手动

四、尺寸

4.1外形尺寸

五、产品使用、操作方法

5.1使用前的准备和检查

5.1.1使用前应检查各电器元件，是否在运输途中受振损坏、脱落和受潮现象；如有上述情况发生，需经处理后方可使用。

5.1.2电源线必须与接线柱可靠固定，并保持规定的电气间隙与爬电距离。

5.2使用与操作方法

5.2.1按电气原理图或接线腔接线图连接好电源线、控制线以及相关配件。

5.2.2按电气原理图或接线腔接线图检查连接线是否正确，确保无误后可送电。

5.2.3给起动器送电后，再合上外壳上侧的隔离开关，合上隔离开关后观察窗就有相应的显示，如没有故障显示，就可以进行起动、停止操作；若有故障见故障分析表，排除故障后再进行起动、停止操作。

5.2.4本起动器有以下三种控制方式。

5.2.4.1单机控制方式：

（a）状态设置：

将所需的回路通过门盖上四个键盘按钮设置成“单机”工作模式。

（b）将隔离开关合于合闸位后，主腔内的控制变压器得电，并向控制、检测回路以及中央控制处理系统供电，这时保护器处于功能自检和绝缘检测状态；同时，给主接线触器供电的主控变压器带电。

如果没有发生整定错误和漏电闭锁故障，就可以进行起动操作。

按照附图所示接好远控方式的控制线，按下第一回路的远方起动按钮，先导回路发出起动命令，漏电检测回路退出检测，主控回路闭合，主接触器闭合，主回路接通，电机投入运行。

按下第一回路的远方停止按钮，先导回路发出停机命令，主控回路释放，主接触器断开，主回路断开，电机停止运行。

经每路对应的时间继电器延时（约延时2～10S左右后），漏电闭锁系统投入漏电检测状态，方可再次进行起动操作。

否则容易损坏设备。

其它回路单机工作原理与上述完全相同。

5.2.4.2双速控制方式：

（a）状态设置：

将所需的回路通过门盖上四个键盘按钮设置成“双速”工作模式，可组成多组双速，如：

12、34、56。

工作模式为自动时，切换原则有时间、电流两种，常规由低速向高速自动切换时是“以电流为主，时间为辅”的控制方式。

（b）按下远方低速起动按钮，先导回路发出起动命令，首先使漏电检测系统退出检测并给主控回路发出起动信号，电机投入低速运行当运行电流下降到给定值时，低速主控电路发出断电信号，高速主控制电路发出起动信号，电机投入高速运行。

若低速起动后，运行电流在设定的时间内未能下降到整定值，强行将电机投入高速运行。

按下远方停止按钮，先导电路发出停机命令，主接触器断开、电机停止运行，经每路对应的时间继电器延时投入漏电检测状态（延时约2～10S左右），则可进行再起动操作。

5.2.4.5双速双回控制方式：

（a）状态设置：

将所需的回路通过门盖上四个键盘按钮设置成“双速双回”工作模式，最多共可构成一组双速双回路。

（b）按下远方低速起动按钮，先导回路发出起动命令，首先使漏电检测系统退出检测并给主控回路发出起动信号，机头电机投入低速运行。

经过短暂延时后，主控电路发出机尾电机起动命令，机尾电机投入运行。

低速起动后，当运行电流下降到给定值时，低速主控电路发出断电信号，高速主控制电路发出起动信号，机头机尾同时投入运行。

若低速起动后，运行电流在设定时间内未能下降到整定值，强行将电机投入高速运行。

按下相应远方停止按钮，先导电路发出停机命令，主接触器断开、电机停止运行，经每路对应的时间继电器延时投入漏电检测状态（延时约2～10S左右），则可进行再起动操作。

就地停止：

不论在上述的任何一种控制方式下运行电机，只要按下开关箱体上的停止按钮，都能使正在运行的各个回路的电机立即停止运行，实现就地停止功能。

六、参数设定及调试

6.1按键说明

参数键：

参数选择、切换画面。

复位键：

故障复位、切换画面。

加键：

参数修改、切换画面。

减键：

参数修改、切换画面。

漏试键：

漏电闭锁试验用（切换至漏试画面时起作用）。

急停键：

就地执行紧急停止操作。

6.2显示画面及参数设定

6.2.1初始画面：

系统上电启动时显示此画面，在该画面停留2秒左右自动跳转至系统状态画面。

初始画面

6.2.2状态画面：

系统上电启动后大约2秒左右显示此画面，该画面中包含系统电压当前值及状态，当前控制方式，第1~第6回路开关状态，3相电流，电机工作状态，电机绝缘电阻及故障状态显示。

在此画面中按下“参数键”跳转至主选菜单画面。

另，在其他画面时，按下“复位键”会跳转至该画面。

系统状态画面

6.2.3主选菜单画面：

该画面中包含有参数设定、漏电试验、控制方式、报警窗口及时间设定五个子项，按下“参数键”进行选择，相应子项前指示灯闪烁表示当前该子项被选中，此时，按下“加键”，跳转至相应的子项画面。

主选菜单画面

6.2.4参数设定画面：

该画面中包含有公共参数设定、电流参数设定、电流参数微调、电阻参数微调及返回上一级五个子项，按下“参数键”进行选择，相应子项前指示灯闪烁表示当前该子项被选中，此时，按下“加键”，跳转至相应的子项画面（当选中返回上一级子项时，按下“加键”，画面跳转至主选菜单画面）。

参数设定画面

6.2.5参数设定：

在此以公共参数设定画面为例加以说明，其他参数设定方法同。

按下“参数键”进行参数选择，相应参数前指示灯闪烁表示当前该参数被选中，此时，按下“加键”或“减键”进行参数修改，每按一下（不低于1秒），参数加上或减少一个步长的值；一直按下，参数将不断累加或递减，当参数累加至最大值时会自动跳转至最小值进行循环累加，当参数递减至最小值时会自动跳转至最大值进行循环递减。

例：

修改过压范围值。

假定该参数默认值为100%，限值范围为：

100%~120%，步长为1，现要修改该参数值为110%。

操作方法：

首先，按下“参数键”进行参数选择，当过压范围参数前指示灯闪烁表示该参数此时已被选中，然后，按下“加键”，每按一下，参数相应加上1，直至到110。

若一直按下“加键”，参数将不断累加，直至120，又从100开始累加。

参数设定画面

6.2.6控制方式选择：

按下“参数键”进行参数选择，相应参数前指示灯闪烁表示当前该参数被选中，此时，按下“加键”或“减键”进行参数修改，每按一下（不低于1秒），变换一种控制方式；一直按下，参数将在6种控制方式中不断变换；当有电机运行时，不允许修改控制方式！

控制方式选择画面

6.2.6.1控制方式选择说明：

型号规格

控

制

方

式

选

择

有以下6种控制方式：

□单机独立运行

□12单机双速|3456单机

□12,34单机双速|56单机

□12,34,56单机双速

□1234双机双速|56单机

□1234双机双速|56单机双速

6.2.7故障记录窗口：

当发生任意一个故障时，会自动跳转至该窗口，此窗口默认显示当前最新一次故障，包括故障发生时间，故障类型，故障发生时所记录的电流和电压值。

按下“参数键”跳转至主选菜单画面。

按下“加减键”进行翻页查看不同时刻发生的故障。

此窗口最多可查询当前最新50条故障报警记录。

故障记录窗口

6.2.8风电、瓦斯故障窗口：

当有风电、瓦斯故障时，分别切换到相应的故障画面。

6.3调试说明

6.3.1先导回路检测：

按照6.2节中介绍的画面显示操作方法，通过面板组合按键将液晶屏画面切换至先导试验画面，分别操作各个回路启动、停止按钮，观察相应回路先导信号是否正常。

6.3.2电流信号检测：

按照6.2节中介绍的画面显示操作方法，通过面板组合按键将液晶屏画面切换至电流参数微调画面，对照接线图在各个回路分别加上电流，变换电流值，观察相应回路电流显示是否正确，如有偏差，可通过相应回路微调参数进行参数校正。

6.3.3电阻信号检测：

按照6.2节中介绍的画面显示操作方法，通过面板组合按键将液晶屏画面切换至电阻参数微调画面，对照接线图在各个回路分别加上电阻，变换电阻值，观察相应回路电阻显示是否正确，如有偏差，可通过相应回路微调参数进行参数校正。

6.3.4系统电压信号检测：

按照6.2节中介绍的画面显示操作方法，通过面板组合按键将液晶屏画面切换至公共参数设定画面，对照接线图加上系统电压，观察系统电压信号显示是否正确，如有偏差，可通过电压微调参数进行参数校正。

6.3.5漏电闭锁回路检测：

按照6.2节中介绍的画面显示操作方法，通过面板组合按键将液晶屏画面切换至漏电试验画面，分别在各个回路加上测试电阻，观察相应回路的漏电闭锁、解锁是否正常。

6.3.6控制方式试验：

按照6.2节中介绍的画面显示操作方法，通过面板组合按键将液晶屏画面切换至控制方式选择画面，选择好需要测试的控制方式后，再切换至系统状态画面，操作相应回路的启动、停止按钮，观察相应回路动作结果以及返回信号是否正确。

6.3.7紧急停止试验：

在6.3.6控制试验过程中，按下紧急停止按钮，观察相应回路动作是否正确。

6.3.8风电、瓦斯闭锁试验：

按照6.2节中介绍的画面显示操作方法，通过面板组合按键将液晶屏画面切换至公共参数设定画面，根据实际信号类型设置好风电、瓦斯闭锁接点类型，然后，分别模拟风电、瓦斯闭锁信号，观察相应回路动作结果是否正确。

七、故障分析及排除

故障现象

可能产生的原因分析

排除方法

备注

开关送电后无指示,没有电源

1.前级电源无输出

2.刀闸或换向开关没有合到位

3.电源变压器烧坏

4.熔断管烧坏

1.检查前级电源与电压。

2.检查刀闸和换线开关

3.检查或更换变压器

4.检查或更换熔管（FR）

开关送电后,有电源指示合闸不动作

1.前级电源电压过低

2.保险管RU烧断

3.电源变压器0-220V绕组损坏

4.停止按钮触头不通

5.接触器辅助触头（常闭）接触不良

1.检查前级电源电压是否正确

2.检查更换RU

3.检查更换电源变压器

4.检查更换停止按钮

5.检查和打磨接触器的常闭触点。

显示屏显示“Nodesponsefromplc”

1.通讯插头松动

2.通讯线种存在断线

3.插错通讯口

4.显示屏串口损坏

5.PLC串口损坏

1.将通讯插头重新固定

2.拆开插头将断线焊接

3.选择正确的串口插上

4.更换显示屏

5.更换PLC

显示屏黑屏

1.屏幕保护中

2.显示屏灯管烧坏

1.按下参数键唤醒

2.更换显示屏灯管

开关运行中发生误动作

1.设置的工作方式不对

2.线路可能不对

1.检查并设置工作方式（参照说明书）

2.检查线路。

开关运行中发生过载、短路、或作过流试验试验跳闸但无指示

1.PLC可能不对

2.接触器辅助触电接触不良

1.检查更换PLC

2.检查和更换接触器

开关运行中发生过载、短路、或作过流试验跳闸但无指示

1.显示屏的通讯可能没接好

2.显示屏的程序有问题

检查和更换显示屏

开关运行中没有漏电但显示有漏点

1.PLC和模拟模块的通讯接触不良

2.漏电继电器烧坏

1.检查和更换通讯线

2.检查和更换漏电继电器

开关运行中发生漏电或按漏电按钮但显示没漏电

1.漏电继电器可能烧坏。

2.线路中的连接器接触不良

3.漏试按钮的触电接触不良

1.检查和更换继电器

2.检查线路是否正常。

3.检查和更换漏试按钮

开关运行中发生接触器无故障但显示接触器故障

接触器的辅助触点接触器不良

检查和更换接触器的辅助触点

八、保养、维护

8.1日常维护、保养

8.1.1使用与维护过程中，每隔半年应当进行一次隔爆接合