煤矿电工基础知识Word格式.docx
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低压电源线先接到低压配电总开关的进线嘴,总开关的辅助接线嘴与检漏继电器连结;
总开关的负荷出线嘴接到分路开关的进线嘴。
分路开关的电源出线嘴可以给下一台分路开关供电,分路开关的负荷出线嘴接到配电点总开关的进线嘴,配电点总开关的负荷出线嘴接到电磁启动器的电源进线嘴上。
电磁启动器的电源出线嘴可以向下一台电磁启动器或综合装置供电,电磁启动器的负荷出线嘴接到电动机。
综合装置的负荷出线嘴可连接到电钻或信号照明装置。
各电气设备外壳的接地螺栓经接地线与接地母线连接,接地母线与接地极连接;
检漏继电器的辅助接地经接地线与辅助接地极连接。
3.井下电气设备电路的认识和电路图的阅读
井下电气设备的电路组成可通过电路图表示出来,因此可通过阅读电路图认识电路。
而电路图又是通过电气图形符号和文字符号绘制而成。
首先要熟悉电路符号,常见的电路符号见表1。
电路图按用途不同分为原理图和安装图。
原理图用于分析电路原理,只表示电气元件的连接方式;
安装图用于安装检修电路,既表示电气元件的连接,又表示电气元件的安装位置。
原理图按如下原则绘制:
①画路。
将全部电路分为主回路(也叫一次回路)和辅助回路(统称为二次回路)。
从电源向电动机、电热设备等负载提供电能的强电流回路为主回路;
主回路以外的回路统称辅助回路,如控制回路、信号回路、测量回路等。
绘制电路时,一般将主回路画在图纸的上方或左方,电源画在左上方;
辅助回路画在图纸的下方或右方,为了便于看清电路的工作原理,尽可能按工作顺序排列。
②画件。
图中的电气设备和元件应按照规定的图形符号和文字符号表示,同一种电器必须用相同的文字符号表示,如两个相同的接触器KM,可用1KM、2KM表示(也可用KM1、KM2表示)。
而每个接触器有多个触点,1KM接触器的触点用1KM1、1KM2表示(也可用KM11、KM12表示),2KM接触器的触点用2KM1、2KM2表示(也可用KM21、KM22表示)。
但在绘图时一定要注意,同一电路图中应采用相同的表示方法。
电路图中,所有开关和触点都按“常态”(即未施加外力的状态)画出。
③画线。
导线按实线画出,非电气联系用虚线表示,如机械传动装置,电路板等。
④画点。
圆点表示接点,圆圈表示接线柱。
十字交叉的导线,在交叉处用黑点或圆圈表示电气上的连接,无黑点或圆圈则表示导线不连接,而是跨越。
⑤标号。
为安装检修方便,电动机、电器的
表1
接线端子及导线的连接点最好要标记编号。
下面以QC83-80型电磁启动器原理图(图1)为例介绍电气原理图的识图方法如下:
(1)看路。
分清原理图的主回路和辅助回路。
图1中左侧为主回路,从上到下依次为三相电源线路L1~L3、三相隔离换向开关QS、熔断器FU、接触器主触点KM1、负荷出线U、V、W、三相电动机M。
图中右侧为控制回路,包括按钮1SB~4SB、接触器线圈KM及其辅助接点KM2、KM3等。
(2)看件。
分清电路的组成器件。
由于同一电器的各个部件可能没画在一起,可借助文字符号和虚线找出各元件之间的联系。
如图1中接触器的线圈、主触点、辅助触点分别画在三处,用虚线联接且都用KM表示。
(3)看原理。
从负荷到电源依次找出手动开关,再从电源到负荷依次操作手动开关。
从负荷到电源有KM1、QS两个开关,但KM1为电磁线圈控制的开关,必须进一步找出控制电磁线圈的手动开关1SB,然后从电源到负荷依次操作QS、1SB。
由于图中所有触点全部按照常态(未动作时)画出,故在分析时触点状态时,一旦受外力(如按下或电磁力吸合)动作,其状态就应与图中所画状态相反,即以动代静;
相反当触点失去外力作用时,所有触点都恢复常态,即与图中状态相同。
①启动。
先合上刀开关QS,接通主、辅回路的电源。
然后按下启动按钮1SB,接通接触器线圈。
接触器线圈KM通电产生磁力而吸合衔铁,衔铁带动接触器的所有触点动作:
主触点KM1闭合,接通电动机的三相电源,电动机启动;
辅助触点KM2闭合,代替启动按钮,使得松开启动按钮后,仍能保持线圈KM通电,故称此辅助触点为自保触点或自锁触点。
②停止。
停止顺序与启动相反。
先按下停止按钮2SB,使KM线圈断电而释放衔铁,接触器的所有触点复位:
主触点KM1断开,切断电动机的电源使其停止;
同时辅助触点断开,自保解除,为下次启动做好准备。
在最后一次停止时,须再断开电源开关。
③反转。
如果正向运行时反转,必须先按下停止按钮,由接触器切断负荷,同时反向扳动QS,对调电源相序,再按下启动按钮实现反转。
图1QC83-80型电磁启动器
④保护。
电路具有过流保护,当发生短路时,熔断器熔断,自动切除电路电源,实现过流保护。
此外该电路还具有失压保护功能,当由于某种原因电源电压消失后,接触器因线圈无电而释放衔铁,自保被解除。
当电源恢复后,由于2SB和自保触点KM2的断开使接触器线圈不能通电,从而电动机不能自行启动,这就防止了自启动事故的发生。
其他设备的电气原理图见附录,请同学自行阅读。
4.矿用隔爆电气设备结构的认识
矿用隔爆电气设备均由隔爆外壳和设备本体两部分组成。
隔爆外壳由隔爆外壳和外盖组成,隔爆外壳按腔体又分为接线盒和主腔两部分。
接线盒两端设有主接线嘴、辅接线嘴,盒内设有主接线柱和辅接线柱。
请同学打开接线盒外盖画出接线盒布置图,并标明各接线柱和接线嘴。
隔爆外壳的右侧为隔离开关手柄和闭锁螺栓,只有隔离开关打在“分”位置时方可退入闭锁螺栓打开外盖,以防止带电开盖。
另外电磁启动器、综合装置的隔离开关手柄与停止按钮之间设有闭锁,只有按下停止按钮方可转动隔离开关,以防止带负荷操作隔离开关。
请同学打开隔爆外盖观察两个闭锁原理。
外壳的底部为托架,托架上设有接地螺栓。
设备本体由电路板和电气元件组成。
请同学卸下本体的固定螺栓,拆开本体与接线盒的连线,取出本体,并记录拆卸步骤、保存好拆卸的螺母和垫片。
对照电气原理图识别各电器元件,注意识别的顺序是先主回路,再辅助回路;
从电源依次到负载,先看串联电路,再看并联电路。
可利用接线柱和连接导线的标号判断其连接关系,也可借助说明书中的布线图进行判断,还可利用万用表电阻档测量其连接关系。
千万不能随意拆卸各电器之间的连线和电气元件,以防损坏设备。
最后画出本体正反面的电气安装图(各电气元件须用电路图形和文字符号表示)。
二、井下供电设备的检测与故障查找
井下供电设备的检测是判断设备是否完好,也是查找故障的主要手段,检测内容主要有外观的检查和电路的断路、短路、漏电的测量。
1.隔爆电气设备的外观检测
隔爆外壳必须满足耐爆性的要求,表面无裂纹、变形、锈蚀、凹凸不平等现象。
外壳与外盖之间的结合面称为隔爆结合面,隔爆接合面必须满足隔爆性要求,接合面的间隙必须小于所规定的最大间隙,接合面有效宽度必须不小于所规定的最小有效宽度,接合面的粗糙度必须不大于规定的粗糙度。
2.断路的检测
断路是指回路不通。
断路是最常见的故障,断路发生后电路将不能正常工作。
电路断路时特别是时断时续下工作,会产生间歇电弧,在井下引发火灾和瓦斯爆炸,因此必须排除。
断路检测可采用带电检测和不带电检测。
带电检测可利用万用表电压档或验电笔进行,不带电检测是利用万用表的电阻档测量。
为不影响其他设备正常工作,可采用带电检测,但在井下有爆炸危险的环境中禁止采用;
为保证安全,应采用不带电检测。
下面分别介绍检测方法:
(1)电压表检测法。
当电路断开后,电路中没有电流通过,各元件两端不再有电压降,电源电压全部降落在断路点两端。
因而可通过测量断路点两端电压寻找断路点。
下面以QC83-80型电磁启动器的控制回路(见图3)为例介绍检测步骤:
①接通主回路的隔离开关,控制变压器有电。
②将万用表打到交流电压100V档,分别测量各元件两端的电压,当测量4、6端,6、1端,2、9端时,电压均为零,而测量1、2端时,电压等于变压器二次侧端电压,说明1、2端发生断路。
(2)验电笔检测法。
由上可知断路点二端存在电位差,验电笔实际上是一种显示带电体高电位(对地电位)的工具,通过验电笔显示电路中各点的电位来检测断路。
仍以上例断路点故障介绍检测步骤:
②验电笔依次接到控制变压器的电源端4和6、1端,指示灯亮,说明均处于高电位;
验电笔接到2端,指示灯不亮,说明2端为零电位,2和1端之间有电位差,说明两端间发生断路。
(3)电阻表检测法。
当电路断开后,断路点两端电阻无穷大,而非断路点两端电阻近似为零或某一定值。
①断开电气设备上级电源开关,确保在断电情况下测量。
②将万用表打到R×
10(或×
20)档,并进行电气调零。
③分别测量各元件两端的电阻,当测量4、6端,2、9端时,电阻均为零,测量6、1端时电阻为线圈电阻,而测量1、2端时,电阻为无穷大,说明1、2端发生断路。
注意测量导线接线柱或闭合触点的两端时电阻不为0,说明有接触不良现象,接触不良大多是由于触点氧化、虚接,焊点虚焊,接线柱压力太小所致,电路接触不良时工作,会产生发热,严重时会引起设备烧毁或触点熔焊,无法断开电路,因此接触不良应予以排除。
断路故障点多发于熔体(由于过流而熔断)、开关触点、导线接线柱、导线连接焊点、铜线和铝线的过渡连接点(由于铝非常容易氧化造成接触不良或断路),导线的受力点(如接线嘴外端的电缆由于反复弯曲而折断)。
为快速查找故障,可以重点查找上述各点。
也可以采用分段测量法(将电路一分为二测量不通的一段,再将电路不通的一段一分为二测量不通的点),缩小查找范围,从而达到快速查找目的。
3.短路的检测
电路中的电源或元件两端被导体短接称为短路。
短路是最危险的故障,短路所产生的高温会烧毁设备、引爆瓦斯和煤尘、引起火灾;
短路所产生的电动力会使设备遭到机械损坏,如导体变形、绝缘子破裂等;
强大的短路电流在电源内阻和线路电阻上产生较大的电压降,从而使线路上电动机端电压严重不足,导致电动机不能正常工作,甚至停止。
在电路通电以前必须检测有无短路。
由于短路具有很大的破坏性,因此短路发生后不能再直接通电检查,当发生短路时电阻为零,可以用电阻法进行检测,即分别测量三相之间的电阻,未短路的相间电阻不为零,而短路的相间电阻为0。
下面以QC83-80型电磁启动器的控制变压器一次侧绕组发生短路为例介绍检测步骤:
①断电。
断开启动器上级电源,确保不带电检测。
②验表。
将万用表打到R×
10档,并进行电气调零。
③查找短路。
隔离开关闭合下,分别测量电源进线的三相相间绝缘电阻,当测L1、L3间时绝缘电阻为零,说明两相之间发生短路(注意电阻小并非短路,这里为变压器绕组电阻)。
④缩小查找范围。
断开主回路的隔离开关,再测进线绝缘电阻时绝缘正常,说明短路发生在隔离开关出线侧。
⑤查找短路点。
再断开控制变压器,测量隔离开关出线侧的相间绝缘电阻,绝缘正常,说明短路发生在控制变压器一次侧。
4.漏电的检测
绝缘电阻下降到漏电值(380v为3.5kΩ;
660v为11kΩ;
1140v为20kΩ)时称为漏电。
漏电会造成