QJZ4315组合开关要点.docx

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QJZ4315组合开关要点

QJZ－4×315/1140D矿用隔爆

兼本质安全型多功能真空组合开关

一概述

1.1QJZ4×315/1140D矿用隔爆兼本质安全型多功能真空组合开关（以下简称四组合开关）适用于有甲烷及煤尘爆炸危险的煤矿井下。

在交流50Hz，电压为1140V或660V供电线路中，可对四台三相交流感应电动机或二台交流双绕组双速电动机的起动、停止、反转及双速切换进行控制，并能对电机及供电线路进行保护。

2.2本开关采用准快速开门结构，结构简单合理，操作方便：

本开关采用简单的控制线路，实现开关的多功能（多用途），使开关既能作为普通开关使用，又能作为又速开关使用，便于管理和维护：

于开关容量大，相对体积小，减小电气设备的占地面积，减少了电气设备的之间的连线。

二工作条件

2.1海拔不超过2000米

2.2周围空气相对湿度不高于40℃，不低于.5℃；

2.3周围空气相对湿度大于95%（25℃）；

2.4周围介质中无破坏金属和绝缘的气体；

2.5与垂直的倾斜不大于15度；

2.6须能防止水和液体侵入开关内部；

2.7无剧烈振动、颠簸。

三型号的编制意义

四主要技术参数和技术性能

4.1额定电压：

1140V、660V

4.2额定电流：

4×315A

4.3频率：

50Hz

4.4电流整定范围：

40～315A有级可调（基本为10A一级）

4.5控制电动机的功率范围：

60kW～472kW（1140V时）

35kW～272kW（660V时）（设ηcosφ=0.75）

4.6主回路真空接触器性能指标

（1）接通能力：

4000A、100次

（2）分断能力：

3200A、25次

（3）极限分断能力：

4500A、3次

（4）电寿命：

AC360万次

AC46万次

4.7隔离换向开关分断能力：

1200A

4.8控制方式：

（1）先导回路控制：

本机控制、远方控制、集中控制；

（2）功能选择：

四回路开关、双速双回路开关；

（3）四回路开关：

单机控制、联机控制；

（4）双速双回路开关：

①、单机控制、双机联控；

②、手动切换、自动切换；

③、自动切换原则：

a）电流降至整定值的0.9～1.1倍再延时1～5s（可调）；

b）低速起后延时5～30s（可调）；

4.9双速开关低、高速自动切换时主回路断电时间：

75～100ms。

4.10保护方式：

（1）电子综合保护器：

具有过载、过流、断相、漏电闭锁保护。

（2）主回路熔断器短路后备保护。

（3）操作过电压保护

4.11工作定额：

八小时工作制：

断续周期工作制或反复短时工作制：

操作频率为3000次/小时，短时（20s内）为900次/小时。

4.12显示：

（1）LED显示板：

功能类别、电源、运行及各种故障显示。

（2）数字式电流表、电压表、显示电源及各回路电流。

4.13引入装置配置：

数量、口径见下表。

名称

动力线进线引入装置

动力线引出装置

控制线引入装置

数量

可穿入电缆的外径

（mm）

Φ30～Φ73

4.14质量：

1700Kg

五结构

四组合开关外形结构如附图。

开关为长方体，由三个独立的隔爆腔组成，中间为主空腔，右侧为进线接线腔，左侧为出线接线腔。

进、出接线腔上装有主电路引入装置的控制电路引入装置，接线腔内有主电路接线柱和控制线路九芯接线座、接线端子排。

主腔是开关的主体，腔内安装着开关的所有电气元器件：

主空腔前门为准快开式平面止口结构，前门上下部有扣板，左侧为铰链座和提升机构，右侧法兰上有二个特制三角头螺钉和拉手；前门上有防爆标志，煤安标志牌；前门上装有观察窗、按钮杆、旋转手把及相应的标牌。

在前门上方外壳前面板上安装有一机械联锁横杆，保证只能在隔离换向开关都处于零位时才能开启前门。

主空腔顶部二块顶盖为螺栓紧固式平面止口结构。

顶盖下面安装四台隔离换向开关，四个急停按钮及它们的联锁装置（该装置保证隔离换向开关只能在无负载情况下接通与分断），二台控制电源变压器、一个电压变换器及三个为电流表、电压表供电源的隔离变压器。

主空腔的右前部装有四块数字式电流表和一块数字电压表。

主腔的左前部装有一块芯板，板上安装着四个过电压保护装置和四个千伏级小熔断器。

主空腔后壁上安装四块芯板，每块芯板上安装着一台CJK－400/1.14型真空接触器，二个NT11－630型主回路熔断器，三个保护用电流互感器，一个辅助接触器，一个千伏级接插件。

主腔的壁下部安装四个测量用电流互感器，主空腔中部安装有一个抽屉式芯架，芯架分三层：

前面一层为面板，面板上装有一块显示板，四个起动按钮、四个停止按钮、四个复位按钮及选择开关、试验检查开关、熔断器；中间一层上装有四块ABD8－315型综合保护器、四套先导组件、六个ST6P－A型时间继电器、九个HH54P直流继电器、四个交流中间继电器和延进头；后面一层上装八个接插件，用于芯架与其它部分的连接。

六、各无器件在线路中的作用

SB1～SB4本机起动按钮

SB5～SB8本机停止按钮

SB9～SB12紧急停止按钮

SB13～SB16复位按钮

S1～S4远、近控选择开关

SA1四回路开关的单、联控选择开关

SA2双速双回路开关的单、双机选择开关

SA3双速双回路开关的手、自动选择开关

SA4试验检查开关

SA5～SA7四回路开关、双速双回路开关、功能选择开关

SA8自动切换方式选择开关

A3～A6本质安全型先导回路

A7～A10综合保护器

A11显示板

K5～K8直流继电器

K9联控时防误动继电器

K10、K11控制切换继电器

K12、K13二、四回路综保器接点转换电器

KA1～KA4交流中间继电器和延时头

KS1、KS3四回路开关；联控延时间继电器，0.5s

双速双回路开关：

自动切换延时间电器：

0～30s

KS2、KS4四回路开关：

联控延时时间电器KS2：

0.5s；KS4：

双速路开关:

断开自动切换回路定时时间继电器0.5s

KS5联控时防误动时间继电器2s

KS6联控时防误动时间继电器3s

QS1～QS4隔离换向开关

KM1～KM4真空接触器

KM11～KM44辅助接触器

FU1～FU8主回路熔断路

FU9～FU12千伏级控制回路熔断器

FU13～FU16控制回路熔断器

FU17、FU18本安回路熔断器

F1～F4过电压保护器

TC1～TC2控制电源变压器

TK1～TK3表用隔离变压器

TA1～TA12保护用电流互感器

TA13～TA16测量用电流互感器

TV电压变换器

PV数字式电压表

PA1～PA4数字式电流表

七电气工作原理

图1至图8电气原理图，用户根据需要通过对SA1～SA8选择，对先导回路，直流继电器回路、时间继电器回路进行一些变化，使四组合开关成为了实现某一特定功能的开关。

下面对各功能状态开关的电气作业原理进行叙述。

7.1四回路开关：

单控、近控

SA5～SA7打向四回路开关，SA8打向关，SA1打向单控，S1～S4打向近控。

按下SB1、K1吸合，K9吸合、K5吸合，KA1吸合，KM1得电吸合。

第一回路接通，KM11触点闭合，K1自保。

同样原理，可分别控制第二、三、四回路接通。

按下SB5切断先导回路，K1释放，K9释放、K5释放、KA1释放、KM1释放，第一回路失电停止工作；也可以按下SB9直接切断接触器控制回路电源，使接触器KM1跳闸断开。

同样道理可以控制第二、三、四回路失电。

7.2四回路开关：

单控、远控

SA5～SA7打向四回路开关，SA8打向关，SA1打向单控，S1～S4打向远控。

按下第一回路远方起动按钮，K1吸合、K9吸合、K5吸合、KA1吸合，KM1吸合，第一回路接通，KM11触头闭合、K1自保。

同样，可使第二三四回路接通。

按下远方停止按钮，切断先导回路，K1释放、K9释放、K5释放、KA1释放，KM1释放，第一回路失电；也可以按下SB9直接切断接触器控制回路，使KM1跳闸。

同样，可以使第二三四回路的失电。

7.3四回路开关：

联控、近控

SA5～SA7打向四回路开关，SA8打向关，SA1打向联控，S1～S4打向近控，控下SB1接通先导回路，K1吸合，K9吸合、KA1吸合、KM1吸合，第一回路得电运行；KM1的触点（182、184）闭合，使KS1得电，延时0.5s（可调）吸合，KS1.1闭合，接通第二四路的先导回路，使K2吸合、K6吸合、KA2吸合，第二回路得电运行；同样可使第三、四回路得电运行。

在起动过程中，若其中一台接触器KMn.1因故不能吸合，接触器KMn.1也不能吸合，接触器KMn.1经2s（可调）后也将分闸，最终使所有接触器全部分闸；如果在运行当中，其中有一回路出故障（外部或内部）而使接触器分闸，则经一段时间延时后，所有接触器全部分闸。

按下SB5，切断K1的控制回路，使KM1跳闸，接着另外三个回路接触器也将逐一跳闸，

在本工作状态下，四个回路的接触器只受第一回路的先导回路的控制。

7.4四回路开关：

联控、远控

SA5～SA7打向四回路，SA8打向关，SA1打向联控，S1打向远控，S2～S4打向近控。

本功能状态下各部件动作过程与方式3一样，不再叙述。

但如果不是用远方按钮控制，而是用继电器之类的一个触点控制，当开关因故障跳闸，而远方控制继电器触点并没有打开，就会导致开关出现分→合→分→合的动作现象，为此，在控制线路中使用了K9和KS6，以避免出现这种不正常现象。

7.5双速双回路开关：

单机、手动、近控

SA4～SA7打向双速双回路，SA8打向关，SA2打向单机，SA3打向手动，S1～S4打向近控，按下SB1接通先导回路，K1吸合、K9吸合，K5吸合，KA1吸合，KM1吸合，低速回路得电运行。

再按下SB2、K2吸合、K6吸合，K6触点闭合，KA2吸合，同时，K6的常闭触点（149、142）打开，K5释放，KA1释放，KM1释放，KM1释放低速回路断电，KM11触点（122、123）闭合，KM2吸合，高速回路得电运行。

按下SB6，开关正常停止，也可以按下SB10直接使KM2分断。

第二回路同样操作，就可以使低回路得电运行，再手动控制使高速回路得电运行。

7.6双速双回路开关：

单机、自动、远控

此工作方式的动作过程与方式7、方式5一致，不再叙述。

7.7双速双回路开关：

单机、自动、近控

SA5～SA7打开双速双回路，SA2打向单机，SA3打向自动，SA8打向电流，S1～S4打向近控，按下SB1，K1吸合、K9吸合、K5吸合、KA1吸合、KM1吸合、KM11吸合，低速回路得电起动，经过若干时间后，受控制负载的起动电流降为至为0.9～1.1倍的额定电流后,综合保护器A7中的KC1吸合，KS1得电延时5s（可调）吸合、KS1.2闭合、为K6形成了K12→KS1.2→SA2.3→KS2.2→SA3.1→SA6.4自动切换回路，使K6吸合、KA2吸合、K6触点（149、142）打开，K5释放，KA1释放，KM1释放低速回路断电，KM11触点（122、123）闭合，KM2吸合，高速回路得电，KM22触点（92、93）闭合，K2吸合，K6从K12→K2→SA2.2→K6（153、142）形成第二条回路，KM22触点（187、182）接通KS2、延时0.5s（可调）吸合、KS2.2打开、切断K6的自动切换回路，使K6又受控于先导回路。

这时开关就自动完成了从低速到高速切换的全过程。

按下SB6或SB9使开关停电。

按同样过程，也可以使第二回路从低速起动至高速运行。

如果使SA8打向时间，则低速回路接触器KM1（KM3）吸合，KM11（KM33）吸合，就直接接通KS1（KS3）并延时吸合进行切换。

7.8双速双回路开关：

双机、自动、近控

SA5～SA7打向双速双回路，SA2打向双机、SA3打向自动，SA8打向电流，S1～S4打向近控。

按下SB1、K1吸合，K9吸合，K9触点（144、145）闭合，K5通过KF1→K9（144、145）→SA6.2→KS5.1→K6（149、142）形成回路吸合，K5触点（39、505）闭合，KA1吸合，KM1吸合，第一回中和低速回路得电；同时K5闭合后触点（160、161）闭合，K7通过KF3→K5（160、161）→KS5.2→SA3.2→SA2.9→SA6.6形成回路吸合、K7触点（50、507）闭合，KA3吸合，KM3吸合，第二回路低速回路得电。

KM33触点（104、105）闭合，K3吸合，使K7形成KF3→K3→K5（165、166）→K8（166、142）回路，同时，KA1、KA3触点（196、182）闭合，KS5得电，延时0.5s（可调）吸合，KS5.2打开，切断了K7的第一条通路，使K7受控于先导回路，KS5.1打开,这时若K7没有吸合，K5将失电释放，起动失败。

在低速运行阶段，如果某一个回路因故跳闸，另一回路也将随之跳闸。

在低速运行若干时间后，第一回路的电流降至0.9～1.1倍额定电流时，KC1吸合、KS1得电，延时5s后吸合；第二回路的电流降至0.9～1.1倍额定电流时，KC2吸合、KS3得电延时5s后吸合，KS1、KS3的触点闭合后，使K6形成了K12→KS1.2→KS3.2→KS2.2→SA3.1→SA6.4的自动切换回路,使K8形成了K13→KS3.3→KS1.3→KS4.2→SA3.3→SA6.8的自动切换回路，使K6、K8吸合，KA2、KA4吸合，K6、K8的吸合使K5、K7释放，KA1、KA3释放，KM1、KM3释放，低速回路失电，KM11、KM33释放，KM11（122、123），KM33（128、129）闭合，KM2、KM4同时吸合，二个回路同时切换至高速回路，KM22触点（92、93）闭合，K2吸合，K2触点（151、152）闭合，使K6形成K12→K2→K8→K6通路，KM44触点（116、117）闭合，K4吸合，K4触点（168、169）闭合，使K8形成K13→K4→K6→K8通路，KM22触点（187、182），KM44触点（195、182）闭合，KS2、KS4得电延时0.5s（可调）吸合，KS2、KS4.2打开，切断K6、K8的自动切换回路，使K6、K8只受控于先导回路。

这时，开关完成了从低速回路向高速回路的切换过程。

在切换或运行中，K6或K8的其中一个因故没有吸合，或释放，则另一个也将释放。

按下SB6、SB8或SB10、SB12可正常停止。

7.9双速双回路开关：

双机、自动、远控

SA5～SA7打向双速回路，SA2打向双机、SA3打向自动，SA8打向电流，S1、S2打向远控，S3、S4打向近控。

若用远方按钮进行控制，则动作过程与方式7、方式8相同；如果用远方控制继电器控制，高低回路都受K1的控制，其余动作过程与方式7、方式8相同。

按下SB8或SB10、SB12、可停止系统运行。

若因故障跳闸后，需重新起动，必须先释放K1后，再起动，才能正常动作。

八使用、维护：

检修本开关前，必须分断前级开关！

！

8.1在开关使用安装前，应仔细阅读本使用说明书，ABD8.315S综合保护器使用说明书。

8.2开关（尤其是贮存较长时间的开关）在使用前应：

（1）检查真空接触器的真空灭弧室是否完好，有无损伤；

（2）检查各隔爆接合面有无锈蚀，损伤，紧固件是否松动；

（3）检查导线连接处是否松动；

（4）检查有否存在其它不安全，不利运行的情况，若发现问题，应及时排除，经检查确认无异常后方能使用。

8.3按所选择的功能（四回路、双速双回路）连接主回路（进线或出线），并检查相序，控制线按原理图连接。

8.4按下急停按钮，将换向开关打至零位，用专用工具拧开前门上右边的的三角头特制螺钉，提起手把，将前门提升至脱离主腔前法兰，再将前门顺时针旋转，即打开前门。

反之即为关门顺序。

8.5按工作要求，对开关功能、先导控制方式进行选择，根据所控制的电动机额定电流，对综合保护器进行电流整定。

8.6四回路开关时，主回路芯板上的千伏级插头，仍插在本回路的插座上，若为双速开关时，应将低速回路的千伏级插头插在高速回路的插座，高速回路的插头插在低速回路的插座上。

8.7在双速开关状态无特殊控制要求时，在出线腔内将900#与141#线短接。

若将这两根引出至控制台连接一常闭点，在开关没有起动前打开这一常闭点，则开关起动后，将一直运行在低速状态；开关运行在高速状态时，打开这一常闭点，开关将回到低速状态。

而在四回路开关状态下，应将900#与141#短接。

8.8按下急停按钮，将换向开关打至正向或反向，控制变压器得电，显示板出现电源显示，转动试验检查开头，保护回路的过载、过流、漏电闭锁保护线路进行试验检查，然后观察显示是否正确，按下复位按钮，使保护器复位。

开关完成了起动的准备工作。

8.9每班工作前，应用试验检查开关对保护线路进行一次检查。

8.10每天检修班应对接地导线、隔爆面紧固件、引入装置密封等进行检查。

8.11每月应对隔爆面锈蚀情况进行一次检查，并涂少许防锈油。

九故障检查（以四回路开关为例）

9.1无电源指示

（1）检查FU14、FU16是否损坏？

FU9、FU10、FU12是否熔断？

（2）综合保护器是否损坏？

插接件接触是否良好？

（3）检查电源变压器TC1、CT2的36V绕组是否损坏？

引出线接触是否良好？

（4）检查电源指示发光二极管是否损坏？

显示组件A11连接是否良好？

（5）隔离换向开关接触是否良好？

9.2一个回路不起动，但运行指示灯亮

故障现象：

按下起动按钮，接触器不吸合，但运行指示灯亮，松开起动按钮，运行指示灯灭。

（1）检查交流继电器（KA1～KA4）是否吸合？

如果吸合，则按照九2

（2）、九2（3）、九2（4）检查，否则按照九2（5）方式检查。

（2）检查接触器控制回路中各触点是否接触良好？

（3）检查接触器电源整流桥是否损坏？

接触器线圈是否完好？

（4）检查接触器自身转换接触点是否良好？

（5）检查控制交流继电器（KA1～KA4）的直流继电器（K5～K8）触点接触是否良好？

交流继电器是否损坏？

9.3一个回路不起动，运行指示不亮。

故障现象：

按下起动按钮，接触器不吸合，运行指示也不亮。

（1）检查综合保护器（A7～A10）中的继电器（KF1～KF4）触点，连接线接触是否良好？

（2）检查先导组件（A3～A6）是否损坏？

先导组件中的继电器（K1～K4）触点，连接线接触是否良好？

先导组件的电源线，控制线连接是否良好？

（3）检查直流继电器（K5～K9）回路中其它触点是否损坏？

连接线是否可靠？

（4）检查直流继电器是否损坏。

（5）检查运行指示发光二极管是否损坏，连接线是否接触良好？

（6）按九.2继续对线路进行检查。

9.4一、二回路（三、四回路）不起动，运行指示亮。

故障现象：

按动起动按钮，一、二回路都不起动，但运行指示亮，松开起动按钮，运行指示灭。

（1）检查FU13、FU15是否熔断？

（2）检查电源变压器TC1（TC2）的220V绕组是否损坏？

（3）按九.2规定步骤对每一个回路进行检查。

9.5一、二回路（三、四回路）不起动，运行指示不亮。

故障现象：

按下起动按钮，一、二回路不起动，运行指示也不亮。

（1）检查24V直流回路整流二极管是否损坏？

（2）按九.4

（1）、九.4

（2）进行检查。

十易损件及备件

10.1易损件：

1）FU9~FU12熔芯片RL.30型2A/1140V4只

2）FU13、FU15熔芯RLX型Φ6×305A2只

3）FU14、FU16熔芯RLX型Φ6×302A2只

4）FU17、FU18熔芯RLX型Φ6×301A2只

2备件：

序号

代号

名称

规格型号

每台数量

SQ1~SQ4

隔离换向开关

HGK—400/1140

KM1~KM4

真空接触器

CKJ—400/1140AC220V

FU1~FU8

熔断器

NGT3—630/1000

FU9~FU12

熔断器

RL.302A/1140V

FU13~FU18

熔断器

RLXΦ6×302A

F1~F4

阻容吸收装置

RC.1

A7~A10

综合保护器

ABD8—315S

A3~A6

本安先导组件

IKZ—36II

K5~K11

中间继电器

HH54PDC24V2.5s～30s

KS1~KS5

时间继电器

2.5s～30s

ST6P－4DC24V

0.5s～5s

各3只

A11

显示组件

QD40－22A02

SB1~SB16

按钮

LAY3－11M/1

S1~S4

按钮

LAY3－22X/2

SA1~SA3

选择开关

LW15－10D/3104704

SA2

选择开关

LW15－10D/3636305

SA4~SA7

SA6，SA7

选择开关

LW15－10N/3136905

SA8

选择开关

LW15－10D/3040702

TC1、TC2

控制变压器

TC－00

空气延时头

LA30－D20

KA1~KA4

KM11~KM44

中间继电器

CA2－D131AC220V

十一附电气原理图

QJZ－4×315/1140DP矿用隔爆

兼本质安全型多功能真空组合开关

一概述

1．1QJZ.4×315/1140DP矿用隔爆兼本质安全型多功能真空组合开关（以下简称四组合开关）适用于有甲烷及煤尘爆炸危险的煤矿井下。

1．2本开关采用准快速开门结构，结构简单合理，操作方便；本开关采用可编程序控制器（以下称PLC）实现开关的多种控制功能，使开关既能作为普通开关使用，又能作为又速开关使用，便于管理和维护；于开关容量大，相对体积小，减小电气设备的占地面积，减少了电气设备的之间的连线。

二工作条件

2．1海拔不超过2000米；

2．2周围空气相对湿度不高于40℃，不低于.5℃；

2．3周围空气相对湿度大于95%（25℃）；

2．4周围介质中无破坏金属和绝缘的气体；

2．5与垂直的倾斜不大于15度；

2．6须能防止水和液体侵入开关内部；

2．7无剧烈振动、颠簸。

三型号的编制意义

四主要技术参数和技术性能

4．1额定电压：

1140V、660V

4．2额定电流：

4×315A

4．3频率：

50Hz

4．4电流整定范围：

40～315A有级可调（基本为10A一级）

4．5控制电动机的功率范围：

60kW～472kW（1140V时）

35kW～272kW（660V时）（设ηcosφ=0.75）

4．6主回路真空接触器性能指标

（1）接通能力：

4000A、100次

（

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