QBZ80开关的原理及故障处理.docx

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QBZ80开关的原理及故障处理

实操培训教案

主题内容

QBZ-80开关的原理及故障处理

课时

1

授课教师及职务

廉洁

培训对象

参加井下电钳工实操培训人员

授课

地点

机电队会议室

授课

时间

2016.04.29

教学

目的

方法

教学目的：

熟悉掌握开关的原理及开关简单故障的诊断与处理，从而在实际工作中减少开关的故障率，增强业务水平、应急处理能力和安全意识，达到实现安全生产的目的。

教学方法：

讲授、实际操作

重点

难点

授课重点：

QBZ-80N真空电磁启动器的常见故障及处理方法。

授课难点：

QBZ-80N真空电磁启动器的技术参数、结构原理。

教学过程及授课内容

第一节执行标准及特点

QBZ-80、120、200/1140（660）矿用隔爆型真空电磁起动器（简称起动器）执行标准为Q/HWT63-2005、MT111—1998《矿用防爆型低压交流真空电磁起动器》，隔爆型式为“ExdI”。

起动器采用快开门结构，结构简单合理，操作方便，本体采用立板式，使用简单的控制线路，便于维护。

起动器远距离起动和停止负载，具有过载、断相、短路、漏电闭锁检测等保护功能。

第二节主要用途及适用范围

QBZ-80、120、200/1140（660）矿用隔爆型真空电磁起动器（以下简称起动器）适用于控制交流50HZ、电压为1140V或660V、容量在296KVA以下的防爆电气设备（如：

水泵、局部扇风机等）。

可用于煤矿井下或其它周围空气中含有爆炸性气体（如：

甲烷）的工矿企业中，但其周围空气中不得含有腐蚀金属和破坏绝缘的活动性化学物质。

第三节型号含义

型号中的大写字母代表起动器的型式及其特征，主要参数由阿拉伯数字表示。

示例：

额定主电压为1140V备用电压为660V、额定电流为80A的矿用隔爆型真空电磁起动器，其型号标记为：

QBZ—80/1140（660）。

第四节技术参数

电源电压不低于额定值的75%，起动器应能可靠的工作；电源电压超过或达到额定值的10%时允许短时工作。

起动器的技术参数

第五节外形尺寸

重量：

68㎏

尺寸：

790×560×645

QBZ-80、120/1140（660）D外形图

第六节结构原理

结构、原理及电流整定说明按以下说明进行：

结构：

起动器外壳采用圆形快开门结构。

内部装一块控制底板，底板的正面装有一个真空接触器、一个中间继电器、电机综合保护器和熔断器，底板的背面装有隔离开关、阻容过电压吸收器、控制变压器和停止按钮。

起动器的盖子和隔离开关的手柄有机械闭锁，保证断电源后开盖，未盖上盖子不能送电。

工作原理：

按电机运转方向的要求，合上隔离换向开关QS，电源接入控制变压器初级得电，次级9、4两端输出36V交流电，使JDB得电，漏电检测开始。

当主回路对地绝缘电阻符合要求时，JDB内继电器工作，常开点3、4接通，真空接触器可投入使用，否则接触器不能投入使用。

当就地自控或集中控制时，按下启动按钮SB1，ZJ吸合，36V电源经ZJ1接点，使真空接触器线圈KM（CKJ）吸合，常闭ZJ2打开，这样当磁力起动器工作时，负荷端电压不会通过33号线进入JDB内，当真空接触器主触头接通，接触器线圈KM呈吸合状态，这时KM2常开闭合自保。

运行中如发生短路、过载或断相等故障，则JDB动作切断ZJ的供电线路，使真空接触器KM立即分断。

停止时，按下停止按钮SB2，ZJ断电，ZJ1打开，真空接触器KM断开，停止对电机供电。

原理及电流整定：

保护器由传感组件、保护插件和面板等组成。

面板上设有电流整定波段开关、高低档拔动开关、试验拔动开关及接线端子。

传感器组件电路由电流互感器A、B、C，电阻器R1-R9，电容器C3-C5，二极管D3、D5、D6、D10-D15等组成。

通过电流互感器和取样电阻R1-R6电流信号转变成电压信号，再经过二极管D3、D5、D6整流和C3-C5滤波变成直流信号电压，它基本上与互感器一次侧电流成正比例关系。

信号电压经波段开关输出。

D10-D15—组成断相检测电路，当某一相无电流，该相取样电路相接的那端电位升高，经稳压管、三极管输出断相信号。

波段开关SA和电阻IR1-IR11组成了电流整定电路，它利用串联电阻的分压作用使得整定在任一档时都能保证在额定负载时输出同样的信号电压VA。

（面板上A点）

过载保护：

过载保护电路由信号比较放大电路，延时电路、定时鉴幅电路等组成。

在额定负载下，VA信号电压为+3V，它与设定的比较电压3V相平衡。

因而输出端VB（面板上B点）也为0V。

运算放大器11脚输出为高电平。

当发生过载时，VA信号电压升高。

1.2倍过载时，VA为3.6V,VB为3V（此电压由22K可调电位器调整）经过由R28、R24、D16、C1组成的延时电路延时约5-20分钟，充电到12脚的门槛电压，11脚输出变为低电平，经D17使三级管Q1截止，继电器K释放，电磁起动器跳闸，电动机得到保护。

当1.5倍过载时，VA为4.5V,VB为7.5V，经过由R28、DB8、D16、C1组成的延时电路约延时1-3分钟，充电到12脚的门槛电压，11脚输出变为低电平，Q1截止，继电器K释放，起动器跳闸，保护了电动机。

当电动机起动时，起动电流约为6倍额定电流，VA约为18V，它直接经DB5、R26、D16向C1充电，如果电动机起动正常，则VA很快降低为额定负载下的信号电压，如果电动机经8-16秒仍未能起动，由C1充电到13脚的门槛电压，输出变为低电平，Q1截止，继电器K释放，起动器跳闸，保护电动机免于烧毁。

当电机保护动作后，主电路断电，VA信号电压回零，VB输出为零，电容C1上的电压通过R22、DB8、R28放电，约2分钟后，11脚输出变为高电平，Q1导通，继电器K又吸合，允许起动器再次启动。

此过程称复位。

短路保护：

短路保护电路由运算放大器5、6、7脚及Q2等外围电路组成。

当发生短路时VA约为24V，经过DB9、R16、R15分压后加到运算放大器的5脚，经R14、C9短延时达到触发电平输出翻转成正电平，经过Q2使Q1截止，继电器K释放，开关跳闸，实现了短路保护。

输出端的正电平通过R47、D8反馈到同相输入端，使得在短路信号消失后，也不会自动复位，即实现了自锁，只有断开36V交流电源，重新送电后，输出才又恢复为正电平。

漏电闭锁保护：

漏电闭锁保护电路由运算放大器1、2、3脚及其外围电路组成。

在起动器释放时，+15V电源通过R40、D19辅助常闭接点对电动机及其供电线路的对地绝缘电阻进行监测。

当绝缘电阻较高时，经分压后，得到较高电压输入到同相输入端，其输出为负电平。

当绝缘电阻下降到低于规定的漏电闭锁电阻动作值时，R39端电平下降，输入到集成块的同相输入端的电压低于门槛电压，1脚输出变为正电平，Q2导通，Q1截止，继电器K释放，电磁起动器不能起动，实现了漏电闭锁。

电源：

保护器的电源电路由交流稳压和直充稳压两级构成。

D4、D43、R44组成交流稳压电路，输入到集成稳压器，输出稳定的+15V直流电源。

合上隔离开关QS，此时若负荷电路无漏地故障，得电吸合，按下起动按钮，中间继电器ZJ吸合，接触器KM（CKJ）吸合，电机运转。

按下停止按钮，接触器失电释放，电机停转。

第七节故障诊断与排除

故障排除：

CKJ系列真空接触器常见故障及排除方法

真空接触器原理：

起动时，KM1（CKJ1）吸合状态，Q1启动电流大，快速吸合，随着真空接触器吸合，KM1（CKJ1）打开，串入Q2线圈，回路电流变小，实现了启动时大电流吸合，启动结束后小电流维持吸合的转换过程，防止接触器线圈长时间通过大电流而过热或烧坏。

阻容吸收装置

用于吸收在起动器正常或故障分断时所产生的浪涌电压和浪涌电流，保护电气设备和电缆的安全，电容为0.47uF/1000V，串联电阻为RX-8W-1000Ω。

事故案例

检修导致开关烧毁事故

一、事故经过

2007年某日早班，某队安排电工王某去处理北皮低压开关故障，王某在打开低压开关检查时，发现开关内部触头有电弧痕迹，于是，他就用电工刀及砂纸处理触头，由于没有仪表检查其绝缘，觉得处理差不多了，在不盖防爆盖情况下开始试送电，结果只听“嗵”的一声，开关内部一股浓烟夹杂着火光喷射出来，把正在送电的王某险些烧伤。

开关内部因短路而烧毁，使开关报废。

二、事故原因分析

1、电工王某安全意识淡薄，业务素质低，对电气设备常识了解不够，不盖防爆盖就送电，违反操作规程，致使开关短路烧坏，是造成此次事故的直接原因；

2、队领导对职工安全思想教育和安全知识培训不够，致使王某在工作中带电操作，是造成事故的间接原因。

三、事故责任划分

1、电工王某安全意识淡薄，在没有经仪表测试的情况下，擅自送电试验，导致短路烧毁开关，对事故负主要责任；

2、机电队长和班长没有安排好当班工作注意事项，平时工作要求不严，对王某违章没有及时发现并制止，现场安全管理不到位，对事故负主要领导责任；

3、队长负领导责任，书记负安全教育不到位责任。

四、事故防范措施

1、增强安全意识，提高业务技能，严格遵守操作规程和安全规程。

2、在工作中一切把安全放在首位，杜绝违章作业。

3、检修任何带电设备时，必须停电、闭锁、挂牌，在对开关类电器进行试送电时，必须盖上防爆盖。

五、事故体会和感想

通过此次事故，一定要增强安全意识，严格遵守操作规程，努力学习业务知识，不断提高业务技能，确保人身安全和设备正常运行。

课后

思考

1、通电后不合闸是什么原因？

应该怎么排除故障？

答：

产生的原因：

（1）无电源或电压不对；

（2）控制回路有断路；

（3）辅助开关正常闭触点开路；

（4）整流二极管损坏；

（5）有卡阻现象。

排除方法：

（1）检查电源和接线；

（2）检查接线排，电源及开关端子；

（3）修理或更换辅助开关；

（4）更换整流二极管；

（5）在各运动部件的缝隙中注入二硫化钼润滑脂，降低摩擦。

2、开关无法保持合闸呈连击状体是什么原因？

应该怎么排除？

答：

产生的原因：

（1）电源线路板有问题；

（2）线圈有问题；

（3）磁极芯表面有异物；

（4）辅助开关转换位置不对。

排除方法：

（1）更换电源线路板；

（2）更换线圈；

（3）清除异物；

（4）调整开关位置。

3、电源正常起动器不能起动应当检查哪些项目以及怎样处理？

答：

1、检查隔离开关是否打到位；

2、熔芯是否松动；

3、检查JDB中继电器是否动作；

4、停止按钮是否卡住。

处理方法：

1、将隔离开关打到位；

2、旋紧保险；

3、更换JDB；

4、调整停止按钮，使其灵活且能闭锁。