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33004使用说明书产品

使用前请认真阅读使用说明书

QJGZ-500/3300-4

矿用隔爆兼本质安全型四回路高压真空

电磁起动器

使用说明书

兖矿集团机电设备制造厂

第一章概述

1使用范围及特点

本起动器适用于煤矿井下和其它周围介质中含有甲烷与煤尘混合物的爆炸性气体环境中，集保护、控制、整定、自诊断及通讯于一体，使用于综合机械化采煤工作面，作为采煤机、刮板输送机、破碎机、转载机、乳化液泵站和皮带输送机的启动和停止控制，也可用于其他设备的启动停止控制。

具有如下特点：

·采用带有断路器功能的真空隔离开关及真空隔离换向开关；

·采用一体化模块设计，更换和维修异常简便；

·高压输入和输出采用插头插座连接拆装方便；

·采用大屏幕彩色屏显示，显示内容清晰、丰富；

·操作系统界面友好，直观，易于现场操作；

·具有参数设置记忆及故障画面弹出功能。

2．型号含义及执行标准

QJGZ　—500／3300—4

回路数

额定电压V

额定电流A

真空

高压

隔爆兼本质安全型

起动器

3．工作环境及适用条件

QJGZ-500/3300-4型矿用隔爆兼本质安全型组合式高压真空电磁起动器（以下简称起动器）适用于煤矿井下，有煤尘及爆炸性气体的环境中。

起动器在下列使用环境下应能正常工作：

a）海拔高度不超过2000m；

b）环境温度：

-5℃～+40℃；

c）空气相对湿度不大于95%（+25℃）；

d）大气压力：

80～110kPa；

e）在具有甲烷和煤尘爆炸性气体混合物的危险场所；

f）无蒸汽或破坏金属和绝缘材料的腐蚀性气体的场所；

g）无显著摇动和剧烈冲击振动的环境；

h）无滴水的场所；

i）与水平安装倾斜度过不超过15º；

j）污染等级：

3级；

k）安装类别：

Ⅲ类。

4．主要技术参数

额定工作电压：

AC3300V，三相50HZ；

工作总电流：

800A；

电源3300V进线起动器的主隔离开关进线至换向隔离开关带4组驱动器，单驱动器最大额定电流400A，电流整定:

无级调整，调整范围0A～400A。

本安参数：

a本安远控回路参数：

U0：

13VAC/8VDC，I0：

110mAAC/15mADC；

最大远控距离100m；

b本安键盘回路参数：

U0：

5VDC，I0：

30mADC；

本安键盘回路单个按键工作电压：

5VDC；

本安键盘回路单个按键工作电流：

18mADC。

防爆型式：

矿用隔爆兼本质安全型；

介电性能：

起动器非电连接的两个独立的电路之间和各带电电路与本安电路之间应能承受历时1min的交流50Hz正弦波工频耐压试验，且无击穿和闪络现象，漏泄电流小于5mA，工频耐压试验见表7。

表7

额定工作电压V

（施加部位）

试验电压值V

湿热试验后绝缘电阻MΩ

≤60

1000

≥1

220

2000

≥1.5

3300

12000

≥4

主回路与本安电路之间

8000

—

其他非本安电路与本安电路之间

1500

—

本安键盘电路与本安远控电路之间

500

—

本安电路与外壳之间

500

—

5.外型尺寸

外形尺寸：

长×宽×高（mm3）=1770×1084×1044（mm3）

外型图：

见附图1－1开关外形示意图

图1-1

外型结构为长方型箱体，由钢板焊接而成，隔爆性能符合GB3836.1、GB3836.2的有关规定，本安性能符合GB3836.4的有关规定。

箱体整体坐落在一长型底架上。

它由隔离开关腔、主控制腔、本安接线腔、进线电缆连接器、出线电缆连接器构成。

隔离开关手柄和主控制腔前门间有可靠的机械闭锁机构，闭锁措施确保隔爆箱体打开门后无法操作本产品，而且所有的导电部位均不带电，并保证开门后所有的隔离开关处于分断状态。

相反，只有在门盖正确关闭后，隔离换向开关以及接触器才能够进行合闸操作。

该起动器主要由以下几部分组成：

a、引入、引出装置

·电源侧：

隔爆型电源引入电缆连接器位于开关的左侧；

·负载侧：

隔爆型负载输出电缆连接器位于开关的右侧；

·控制回路：

A3电缆引入装置，可接入远程控制电缆。

矿方的电源引入及负载引出无须现场接线，直接与起动器的电缆连接器对接即可（至矿方电源和负载电机的电缆连接器一端及电缆由矿方自备）。

该起动器装置主要有几部分组成：

b、隔离开关腔

该腔内安装有一台3.3kV800A主隔离开关、一台3.3Kv800A加载隔离换向开关及高压熔断器、控制电源变压器。

主隔离和加载隔离换向开关由不同的操作手柄进行控制，控制电源变压器提供220V控制系统、保护系统、驱动系统电源。

C、主控制腔

该腔内布置两列驱动器安装芯架，每列为3个抽拉式隔架，综合保护器保护检测用的功能保护板安装在两列的上部，下面为4组驱动器的安装位置。

驱动器型号为DRV-400/3.3KV，400A，3.3KV，包括真空接触器、电流互感器、三相电抗器，保护系统等，当驱动器插入芯架导轨时，主回路电源输入、输出插头都可自动接上，控制信号和保护信号通过镀银的触点与外部的端子相接，当驱动器发生故障时，只需整体更换，一分钟内即可完成，不影响生产。

我们选用的交流真空接触器以真空为灭弧介质，其主触点密封在特制的真空灭弧管内。

当操作线圈通电时，在触点弹簧和真空管自闭力的作用下触点闭合；操作线圈断电时，反力弹簧克服真空管自闭力拉动触点断开。

该腔内前门安装控制执行器，控制执行器由PLC控制系统组成，和综合保护器共同对4组驱动器进行保护。

该腔前门装有急停、复位按钮，16键键盘，大屏幕显示屏。

第二章系统组成及电气性能

2.1.系统组成及工作原理

附图2－1QJGZ-500/3300-4型起动器原理图

a．主要组成部分：

该起动器采用的是一路或两路AC3300V电源进线，四路AC3300V负载出线，主要由主隔离开关、加载隔离开关、控制执行器（PLC控制系统）、综合保护器、控制电源组成。

b．本安电路：

该起动器的键盘输入及远控输入回路均为本安电路。

C.先导回路：

电机的控制芯线通过二极管接入先导检测回路。

c．控制执行器是该起动器的核心部分，它通过外部输入点状态，接收键盘命令，自动分析各驱动器状态，按顺序控制驱动器，发生故障时切断驱动器输出。

2.2.起动器系统具有的主要功能

2．2．1电气功能：

a.可实现单台电机的启动和停车控制；

b.通过键盘和显示屏设置参数可实现多台电机的组合控制（见组合设置画面）；

C.双速电动机的速度切换自动控制，自动切换根据低速运行时间或低速运行电流原则完成，低速运行时间或低速运行电流通过键盘输入设置。

d.通过键盘和显示屏设置运行/试验方式及保护参数可实现试验功能。

2．2．2保护功能

a.过压保护、欠压保护：

该保护用以当主、分隔离合上时，实时检测电网电压，在电压高于额定电压110%或低于额定电压75%时发生过电压或欠电压故障，及时闭锁或停止驱动器，保护电机，以免电机遭到破坏。

b.漏电闭锁保护：

漏电闭锁功能用以在起动器起动之前，对每台驱动器负荷侧主电缆和电动机绕组对地绝缘进行实时监测，当电动机绕组或电缆对地绝缘电阻值小于100＋20%KΩ时实现主回路漏电闭锁，解锁值不小于闭锁动作值的1.5倍。

该保护是可逆的，即当绝缘值达到解锁值时，则取消闭锁，允许驱动器起动，采用微机采样与计算，具有较高的可靠性。

c．轻过载保护与重过载保护：

该保护用以防止电机长期工作于过负荷状态而引起的过电流从而降低电机定子绕组的绝缘水平，缩短电机的使用寿命或使绕组绝缘逐渐老化，直至击穿，造成的电机烧毁。

该保护根据电机发热和散热的数学模型，检测电机绕组工作电流，从而模拟电机的温升变化，依据设定的不同电机的绕组绝缘等级和发热时间常数使用不同的反时限曲线进行保护，从而充分利用不同电机的过载能力。

轻过载保护一般在工作电流达到电动机额定电流的1.2倍,即延时一定的时间进行保护。

重过载保护一般在工作电流达到电动机额定电流的2～7倍时,即延时不同的时间进行保护。

·d．短路保护：

该保护用以在负荷侧发生短路故障引起很大的过电流时迅速停止驱动器，以防止事故的进一步扩大烧毁电机和线路。

采用实时鉴幅式检测，速断保护的方法。

短路保护一般在工作电流达到电动机额定电流的8～10倍时,即进行保护。

·e．断相保护：

该保护用以在负荷侧发生断相时，及时停止驱动器的，防止因该故障引起的过电流烧毁电机和线路。

断相保护根据任意一相电流与三相电流平均值的差的绝对值大于预设值的原理采用短延时保护的方法，短延时值可设定。

2.2.3试验功能

·a.合上主隔离、断开分隔离开关，运行/试验转换开关转到试验位置，可通过键盘操作对应画面对单个驱动器进行启停试验，根据驱动器的合闸、分闸情况检测控制系统和驱动器线路是否有故障；

·b.在试验状态下,可通过键盘操作对应画面模拟过流、短路、漏电闭锁情况，根据驱动器的反应情况检测控制系统和驱动器线路是否有故障；

·C.在试验状态下,可通过键盘操作对应画面进行高压绝缘检测。

第三章系统控制方式与操作功能

3.1.控制方式

该起动器具有试验与运行两种控制方式，当进行试验时，该起动器隔爆外壳上的转换开关旋到试验位置，此时两个加载隔离换向开关不能闭合，防止驱动器接入3300V高压，进行单个驱动器的分合闸、漏电、高压绝缘、过流及短路试验。

试验完毕，该起动器具备运行条件，转换开关旋到运行位置，此时加载隔离换向开关可闭合，作好运行准备。

3.2.显示功能

显示画面分别为主画面、起动器模式选择画面、驱动器参数设置画面、试验画面、故障查询画面。

下图为起动器主画面

主画面主要表示该起动器组合电源进线与驱动器分配形式，时时显示驱动器工作状态及运行电流和输出功率；

下图为起动器选择画面

起动器模式选择画面中列出了起动器的七种组合方式，每一组合方式都包含了驱动器和远控端子的选择序号；顺序启动

驱动器时时间控制和电流控制的启动选择。

时间方式指低速启动后延时预定时间后切换到高速，电流方式指低速启动后检测电流，当低速电机电流达到额定电流及以下时切换到高速。

下图为驱动器参数设置画面

驱动器设置画面主要功能为现场操作人员根据选择的组合形式所驱动的设备灵活设置工作电流、短路电流倍数、漏电闭锁阀值。

下图为试验画面

试验画面主要功能为起动器初次投入使用或鼓障处理完毕，在负载不通3.3kV的情况下，通过按动各试验按钮试验各驱动器的合闸、分闸、高压绝缘检测、过流、短路设置是否正确。

下图为故障查询画面，

故障查询画面记录了故障发生的类型和时间，方便工作人员分析故障原因，排除故障，更快地恢复生产。

3．3操作功能

该起动器的操作通过操作键盘对应显示画面来进行。

该起动器初始画面为主画面，当需要翻屏时，按一下F2键，画面立即转到起动器模式选择画面；按一下F3键，画面立即转到驱动器参数设置画面；按一下F4键，画面立即转到试验画面；按一下F5键，画面立即转到故障查询画面；需回主画面时，按一下F1键。

F1-F5为画面快捷键，按PgUp和PgDn画面可前后翻页。

3．3．1起动器模式选择画面的操作方法

按一下F2键，画面转到起动器模式选择画面，按一下设置键，画面即会出现光标，此时按“↑”“↓”键，光标会在第一行至第七行之间移动，当光标在第一行时，按“→”“←”光标在“组合选择”、“驱动器序号”、“时间控制”“单速控制”各项目之间移动。

例如光标在“组合选择”框时，按一下确认键，显示框显示“选中”，再按一下确认键，显示框显示“未选”。

当光标移到“驱动器序号”列时，如要选择驱动器一，按一下数字键，输入“1”，按一下确认键，如需修改，按一下清除键，按输入新参数的方法重新输入。

在“时间控制”框时，按一下确认键，显示框显示“时间控制”，再按一下确认键，显示框显示“电流控制”，按输入数字的方式输入延时时间和切换电流。

可按同样方法设定其余参数。

3．3．2驱动器参数设置画面的操作方法

按一下F3键，画面转到驱动器参数设置画面，按一下设置键，画面即会出现光标，此时按“→”“←”按键，光标会在“驱动器一”列至“驱动器八”列之间移动，当光标在“驱动器一”列时，按“↑”“↓”键光标在“电机设定电流”、“短路保护电流倍数”、“漏电闭锁阀值”之间移动。

例需输入设定电流400A时，将光标移到“电机设定电流”，按一下数字键，顺序输入“400”，确认无误后，按一下确认键，该参数设置完毕，如需修改，按一下清除键，按输入新参数方法重新输入。

通过移动光标可方便的设置和修改各参数。

3．3．3试验画面的操作方法

按一下F4键，画面转到试验画面，按一下设置键，画面即会出现光标，此时按“→”“←”键，光标会在“耐压试验区”、“驱动器一”区至“驱动器八”区之间移动，例如当光标在“驱动器一”区，试验“驱动器一”的项目，按“↑”“↓”键，光标会在“启”、“停”、“过流试验”、“短路试验”、“漏电试验”之间移动，光标移到哪个项目时，需测试，只需按一下确认键即可。

用同样的方法操作可测试其它项目。

第四章控制方式、远控及先导接线

4．1控制方式

（1）组合模式1：

可带四台驱动器，运行模式分为单低速运行、单高速运行、双速电流切换、双速时间切换运行四种；低速运行时只有两台低速电机投入运行；高速运行时只有两台高速电机投入运行；双速运行时先启动两台低速电机待电流平稳后或延时一段时间切换至两台高速电机运行；

（2）组合模式2、3：

可带两台驱动器，分别控制不同设备，运行模式分为低速运行、高速运行；双速电流切换、双速时间切换运行四种，低速运行时只有低速电机投入运行；高速运行时只有高速电机投入运行；双速运行时先启动低速电机待电流平稳后或延时一段时间切换至高速电机运行；

（3）组合模式4可带四台驱动器，顺序延时启动。

（4）单电机启动，4台驱动器可单独启动。

以上运行模式中驱动器的代号可任意设置，即驱动器可通过软件设置任意更换，远控接点也可通过软件设置任意更换。

4．2先导与远控接线

a.先导方式

为了防止电机电缆沿线损坏，对地短路，酿成事故，特设置了先导检测回路，当检测到电机电缆对地短路时，信号反馈到控制系统不允许起动驱动器。

采煤机起动方式

b.远控输入：

远控输入的控制电缆通过锁紧螺母式引入装置引入隔爆接线腔内接线端子，再通过腔内的九芯接线柱接入控制系统,由集控系统来控制开关。

如附图所示，远控电路接入远控检测电路（PCB电路板）检测该控制回路，检测到的信号反馈到控制系统来驱动驱动器。

隔爆接线腔内接线端子

第五章安全注意事项、故障排查及维修保养

5．1.安全注意事项

·所有隔爆门都必须在断开进线电源后，隔离开关操作手柄打到“分”和“停止”位置后，才能开盖！

·更换驱动器时,两级隔离开关都必须在“分”和“停止”位置,并保证更换后的主回路输入输出插头与插座接触良好！

·当所有驱动器都停止输出时，才可更换外接远控回路！

·本安电路元器件的型号规格及参数不得随意更改！

·严禁损坏隔爆面！

5．2.故障分析与排除

起动器中使用的元、器件,均选用对产品质量有承若的国内外知名品牌，并经我公司严格检验后转入装配。

制造过程中认真把好每道工序，出厂前对组合电磁起动器的性能、装配质量等进行过全面检查，并且起动器具有很详备的故障自检测系统，绝大多数故障都能在显示器上及时显示，下面列出几部分的故障现象及解决方法。

1电源部分

故障现象

故障分析

处理办法

备注

控制回路无电

隔离开关没合到位

重新合隔离

在上级电源正常有电情况下

控制回路的微断未合或跳闸

排除跳闸故障，重新合微断

上电后显示屏不亮

显示屏电源微断未合或跳闸

排除跳闸故障，重新合微断

上电后按动键盘无反应

键盘回路的微断未合或跳闸

排除跳闸故障，重新合微断

键盘转换板5V电源模块损坏

更换键盘转换板

键盘转换板光耦集成块损坏

更换键盘转换板

2．隔离开关部分

故障现象

故障分析

处理办法

备注

隔离开关送电但屏显示分闸

隔离开关辅助触点损坏

更换隔离开关辅助触点

隔离分闸失败

发生一相或多相粘连

更换隔离开关

3．驱动器部分

故障现象

故障分析

处理办法

备注

驱动器显示不在线

驱动器没有

重新放置驱动器

不是故障分析原因更换驱动器

输出的触点没接触好

处理触点，使接触好

驱动器不起动

给接触器线圈供电的电源电压微断未合或跳闸

排除跳闸故障，重新合微断

不是故障分析原因更换驱动器

故障保护

排除故障

以前发生的故障没复位

重新复位

漏电闭锁保护

查找漏电部位，修补绝缘

驱动器不停止

驱动器内的接触器发生粘连

更换驱动器

4．保护部分

故障现象

故障分析

处理办法

备注

进线电压正常，但显示电压过低或过高故障

220/15V电压变压器输出不正常

测量输出电压，如不正常更换电源变压器

保护板无电压输出或输出过高

重新调整输出电压或更换保护板

驱动器过载、短路、断相不保护

电流互感器损坏

测量输入保护板的三相电流，如没有更换电流互感器

保护板三相电流变换后的三相直流电压不正常

重新调整输出电压或更换保护板

PLC模拟量模块不工作

更换PLC模拟量模块

漏电闭锁失灵

保护板漏电检测无输出

重新调整输出电压或更换保护板

5．远控部分

故障现象

故障分析

处理办法

备注

远控不起作用

远控沿线电缆有短路或断路

更换远控电缆

远控转换板无输出

更换远控转换板

注：

·除模块设置重复错误在改正后自动解除外，如过流、短路、漏电、过压欠压、断相、漏电闭锁等故障必须排除后按下复位按钮才能重新起动。

5．3.维修保养

·定期清除外壳的污垢、煤尘；

·定期对隔离开关的凸轮、滚轮和连接组件进行检查；

·检查外壳有无损坏，紧固件是否松动；

·电缆引入、引出装置是否完好,电缆是否松动；

·维修时,仪器、仪表、电烙铁等外壳必须接地；

·维修时不得改变原本安回路及与本安回路相关联电路的任何元件型号、电压、电流、功率等参数。

第六章、包装运输与储存

·起动器在运输过程中，不得碰撞、翻滚，并且应有防止雨雪侵蚀的措施；

·起动器应贮存在空气流通、干燥，不腐蚀金属和破坏绝缘的仓库中；

·包装箱内应含有：

产品合格证、使用说明书、装箱单。

第七章、订货须知

1、订货时须在合同中注明

a）开关型号名称、数量；

b）配件型号、数量；

例如：

QJGZ-500/3300-4矿用隔爆兼本质安全型四回路高压真空电磁起动器1台

配件驱动器DRV-400/3.31台