八达电气组合开关使用说明书.docx

1、八达电气组合开关使用说明书QJZ-2000/1140 系列矿用隔爆兼本质安全型组合开关使用说明书执行标准： MT111-1998Q/320583 ADBD 006-2005江苏八达真空电气有限公司二 00 六年四月QJZ-2000/1140系列矿用隔爆兼本质安全型组合开关使用说明书1、概述1.1用途及适用范围QJZ-2000/1140系列矿用隔爆兼本质安全型组合开关 （以下简称组合开关） 适用于含有爆炸性危险气体和煤尘的矿井中，在交流 50Hz、额定电压1140V的线路中，对三相鼠笼型异步电动机的起动、停止进行控制和保护，并可在停止时改变相序。1.2型号及意义1.2.1组合开关的型号及其代号含

2、义如下：Q J Z 2000/ 1140额定电压（V）总电流（A）,按用户需要组合各回路电流真空式隔爆兼本质安全型起动器1.2.2防爆形式和防爆标志防爆形式：矿用隔爆兼本质安全型防爆标志：Exd（ib）l1.3使用环境条件1.3.1海拔不超过2000m1.3.2运行环境温度为-5 C+40C;1.3.3周围空气相对湿度不大于 95% （ +25C时）;1.3.4在有煤尘和爆炸性气体混合物的矿井中；1.3.5与垂直面的安装倾斜度不超过 15;1.3.6在无显著振动和冲击的地方；1.3.7在无破坏绝缘的气体和蒸汽的环境中；1.3.8无滴水的地方；1.3.9污染等级： 3 级；1.3.10安装类别：

3、川类。1.4 产品特点1.4.1组合开关的先导回路为本质安全型电路，能防止控制线路短路或接地时引起自起动事故的发生；1.4.2组合开关控制与保护采用 PLC 对系统进行实时监控，本公司自行研发应用软件，可灵活地对运 行方式和短路、断相、过载、过 / 欠压等实施保护及漏电闭锁，具有智能化程度高、性能稳定、动作可 靠，设定方便简捷、保护准确可靠等优点；1.4.3专门设计了和 PLC 配套的外部数据采集器，对组合开关的电压、电流、绝缘状态等大量数据信 号的采集进行了扩展，并具有 A/D 转换、判断和处理等功能。所有模拟信号全部处理为数字信号，具 有抗干扰能力强、信息量大、控制可靠、准确等特点。同时，

4、研制了新型的漏电功能检测模块，实现 了漏电和电流参数的同步采集，提高了检测的精度。1.4.4采用中文显示系统，可对组合开关进行参数和单机、顺控、双机双速（含单机双速、双机单速、 双机双速）等多种控制方式的设定，并有工作状态和故障类型的显示和记忆功能。具有友好的人机界 面，大大提高了故障判断和排除的效率；1.4.58 路以上组合开关可设置两组双机双速控制方式，对厚煤层放顶煤开采工艺的前、后两部工作 面刮板运输机的机头、机尾电动机分别实施双机双速控制方式。2、结构特征与工作原理2.1箱体结构组合开关外壳为长方体框架结构，由 20 mm厚的Q235A钢板焊接而成，造型美观、坚固耐用。整个箱体分为进线

5、腔、主控腔和出线腔三个独立腔体。隔离换向开关操纵手柄，停止按钮和机械闭锁机构 均在箱体的前面板上。箱体主腔为抽屉式前、后开门的结构形式，每个回路的抽屉式小车装有真空接触器、中间继电器、 时间继电器、阻容保护、电流互感器、变送器等元器件，组成各回路的控制单元。控制单元的容量可 根据用户要求，灵活的进行组合。主腔正面为两扇长方形快开门，为止口型隔爆机构，灵活的铰链与操作机构，使门的开启、关闭 操作都非常简单、轻便。后面也设有隔爆的三开门结构，可方便的对隔离换向开关、各回路的电源和 负荷进行接线及检修，同时，对发生故障的控制单元可快速整体更换，减少故障处理的工作量和时间。控制单元的动静触头座为多片状

6、的扁形结构，克服了园形结构接触面积小、阻值大、可调性差、结构不合理、故障隐患大等严重缺陷。2.2电气结构组成及功能2.2.1进线腔：4路装有一组接线柱 R、S、T ； 6、8路装有三组接线柱 R、Si、Ti ； R、S、T2 ； F3、S3、T3 ; 10、12路装有Ri、Si、TiR6、S6、T6六组接线柱，供 1140V进线使用。2.2.2出线腔（以六回路为例）：2.2.2.1输出有六组接线柱，分别为：U、V1、W 第1回路接线柱；u、V2、W 第2回路接线柱；U3、V3、W 第3回路接线柱；U、V4、W 第4回路接线柱；U5、V5、W 第5回路接线柱；U6、V6、W 第6回路接线柱；依照

7、组合开关回路数不同，出线腔有相应组数的接线柱。2.2.2.2在出线腔装有九芯接线端子和接线排，做为温度保护、远控、程控回路和通信等使用。2.2.3主控腔：组合开关所有的主回路和控制保护元件均装在主控腔内。2.2.3.1真空隔离换向开关 HGK、HGK HGK,安装在腔体的右侧，其作用是确保供电电源正向一断开一反向三个位置的无载转换，特殊情况下可带负荷分断；2.2.3.2交流真空接触器 KM1、KM、KMk KM、KM,安装在腔体的后板上， 接触器型号为 CKd-400/1140、CKS-250/1140、CKJ5-125/1140，按用户所需进行组合，控制电压 AC220V,各回路分别控制普通

8、电动机或双绕组双速电动机；2.2.3.3控制变压器T安装在主腔体内，规格均为1140V/220V/36V/1000VA为控制单元和真空接触器提 供控制电源；2.2.3.4电动机的限流熔断器 FU、FU、FU3,，型号为 NGT3额定工作电压 1140V,额定工作电流560A，限流熔断器和 PLC对主电路进行短路的双重保护；2.2.3.5阻容保护 TBP、TBR、TBF3,用于吸收过电压。2.2.4门板元件组装： 装有可编程控制器（PLO、本质安全型先导回路、显示器。2.3工作原理2.3.1控制原理组合开关有单回路控制运行、多回路顺序控制运行、双速控制运行三类运行方式。其中双速控制又分为单机双速

9、、双机单速、双机双速三种控制方式。将隔离开关HGK置于“正向”或“反向”位置，控制变压器 T有电，向PLC控制系统供电，此时各回路处于分闸待机状态，PLC对各回路的绝缘电阻进行检测， 若某一回路绝缘电阻值小于闭锁电阻值，则该回路被闭锁不能起动，在顺序控制运行方式和双速控制运行方式的各回路均不能起动。在分闸待 机状态下，也可根据需要通过显示器和各功能按钮进行参数和控制方式的设定。2.3.1.1单回路控制运行方式2.3.1.1.1按照电气原理图进行接线。231.1.2起动：合上隔离换向开关后， PLC对所控制的回路进行漏电检测，若一切正常，按下所要起动回路的远方起动按钮 QA向PLC发出起动信号，

10、PLC接收到信号后向相应的中间继电器 J发出起动信号，中间继电器的常开触点 J-1闭合，主回路接触器线圈 KM带电吸合，接通主回路，使该回路控制的电动机投入运行；2.3.1.1.3 停止：按下控制回路的远方停止按钮 TA,向PLC发出停止信号，PLC接收到信号后向相应的 中间继电器J发出停止信号，中间继电器 J断电，其常开触点 J-1打开，主回路接触器线圈 KM断电， 主回路被切断，电动机停止运行。2.3.1.2多回路顺序控制运行方式2.3.1.2.1按照电气原理图进行接线2.3.1.2.2本组合开关4路、6路可设定一组顺序控制运行方式， 8路以上可设定 A、B两组顺序控制运行方式，各自相互独

11、立。任意一个回路可作为顺序控制运行方式时的首台、中间或末台（投入 A、 B两组顺序控制运行方式的回路不得重复） ，每组最多可投入顺序控制运行方式的回路数， 4路、 6路、 8 路为 4个；10路、 12路为 6个，每组低于 4个或 6个回路的后续几路必须设为 0。如： 12路组合开关A组确定1为首台，依1 t3t5投入顺序控制运行方式。 B组确定12为首台，依12t4宀8宀7投入顺序控制运行方式，可设定为：1A 顺序控制： 1 t 3t5t0t0t02B顺序控制：12 t 4t 8t 7t 0t 02.3.1.2.3根据实际情况和使用要求设定顺序控制运行方式的起动间隔时间；2.3.1.2.4起

12、动：合上隔离换向开关后， PLC对所控制的回路进行漏电检测，若一切正常，按下首台远方起动按钮 QA向PLC发出起动信号，PLC接收到信号后向相应的中间继电器 J发出起动信号，起动首台电动机；2.3.1.2.5确定首台电动机起动后，延时到所设定的间隔时间后，发出起动信号起动第二台电动机， 依次类推，直至所有回路依次起动完毕；2.3.1.2.6在起动过程中，如后一回路的电动机在设定的时间内未能正常起动，则其前面已经起动的 电动机将依照和起动相反的顺序逐台停机，并在显示器上显示起动失败的回路序号和时间，提醒用户 重新起动或排除故障；2.3.1.2.7在运行过程中，其中任意回路因某种故障跳闸，该回路电

13、动机停止运行，同时投入顺序控 制运行方式的电动机经一定的延时后从末台开始，依照和起动相反的顺序逐台停机；23128 停止：按下投入顺序控制运行方式的任一回路的停止按钮，向 PLC发出停止信号，PLC接收到信号后，控制投入顺序控制运行方式的电动机从末台开始，依照和起动相反的顺序逐台停机。2.3.1.3双速控制运行方式该控制方式一般用于控制工作面刮板输送机机尾和机头电动机的低速和高速运行。2.3.131 本组合开关4、6路可设定一组双速控制运行方式， 8路以上可设定 A、B两组双速控制运行方式，各自相互独立。根据实际的需要可以设为双机双速、单机双速、双机单速三种运行方式。例如：双速控制运行方式设为

14、：11 t24表示第1和第3回路控制电动机低速运行， 第2和第4回路控制电动机高速运行，为双机双速方式，此时根据需要设定尾 - 头起动的间隔时间和低 - 高的切换时间，但应注意，两台电动 机起动的时间间隔为 01s,起动间隔时间不能太长，以免机尾电动机拖动机头电动机造成过载；低速向高速切换的间隔时间为 399s，低速向高速切换的起动电流为额定电流的 1.2倍，在PLC程序中已设定好。因每台隔离换向开关控制 2 3个回路,故在运行方式设定时,必须掌握同一隔离换向开关控制的 各回路总电流不得超过隔离换向开关的额定电流。起动：合上隔离换向开关后， PLC对所控制的回路进行漏电检测，若一切正常，按下机

15、尾低速回路远方起动按钮 QA向PLC发出起动信号，PLC接收到信号后向相应的中间继电器 J发出起动信号，起动第 1 回路（机尾）电动机低速运行,延时到设定的尾头的间隔时间后,再起动第 3 回路（机头）电动机低速运行,延时到低高的切换时间,同时第 1 回路（机尾）电动机的起动电流已经下降到 1.2 倍后,第 1 和第 3 回路同时切换到第 2和第 4回路,两台电动机（机头、机尾）转入高速运行。但第 1 回路（机尾）电动机起动电流没有下降到 1.2 倍时,禁止第 1 和第 3 回路向高速切换,同时,两台低 速运行电动机停机,显示双机双速切换失败的提示画面,再按照画面提示进行操作。20 t 1t 0

16、t2表示第1路控制电动机低速，第 2路控制电动机高速，为单机双速方式，此时尾 - 头的间隔时间设为 0.00,根据需要设定低 -高的切换时间。 在第 1回路电动机低速运行到低高切换延 时时间后,并且第 1 回路电动机起动电流已下降到 1.2 倍时,第 1 回路切换到第 2回路高速运行。但 第1 回路电动机起动电流没有下降到 1.2 倍时,禁止向高速切换,同时,低速运行的第 1 回路电动机 停机,显示单机双速切换失败的提示画面,再按画面提示进行操作。31 t2t0t0表示第1和第2回路控制的两台电动机只在低速运行，不需切换到高速运行，此 时根据需要设定尾头的起动间隔时间，低高的切换时间设定为 3

17、.00 （设定的最小值，此时切换时 间设定值无效） 。当第 1 回路（机尾）电动机起动低速运行后，经过尾头的间隔延时时间，再起动第 2 回路（机 头）电动机也进入低速运行。42 TOf Ot0表示第2回路电动机点动运行方式，此时尾一头间隔时间设定为 0.00，低一高间隔时间为设定最小值（在点动运行方式下，此设定无效） 。按第 2回路的起动、停止按钮，可点动第 2回路所控制的电动机。2.3.1.3.2按照电气原理图进行接线，在双机双速运行方式时，设定起动的第 1 个回路为外引远控的端子，将接线箱中接线排最下方的 2、3 端子，与外引回路控制的 1、2、3 端子中的 2、3 端子并联，这样，只引出

18、第 1 个起动回路的 1、2、3 端子做为远控功能使用，只用这一回路的起动和停止按钮， 即可控制该组的单机双速、双机单速和双机双速运行方式的起动、停止和点动，无须再引出本组其他 双速控制回路的控制端子。接线箱中接线排自上而下排列，分别为第 1、第 2, 回路控制的接线端子，每个回路有 1、2、3三个端子，也是自上而下排列。 4、6 路组合开关外引控制的 2、3 端子及 8、10、12 路组合开关外引控制的两组 2、3 端子，均在接线排的最下方，每两路的控制端子间均设有空位，以便识别。2.3.133 停止：按下相应回路的远方停止按钮 TA向PLC发出停止信号，PLC接收到信号后，发出停止信号，电

19、动机停机。外接防爆按钮时，注意把远端二极管按极性接好。2.3.1.4就地停止：上述任何一种控制方式下运行的电动机，只要将组合开关面板上隔离开关相应的 闭锁停止按钮按下，都能使在运行中对应的电动机立即停止运行，实现就地停机；若有特殊情况，可 按下组合开关面板上的急停按钮，则所有回路都立即跳闸。2.3.2保护功能组合开关具有短路、过载、断相、过 / 欠压、漏电闭锁等保护功能。2.3.2.1短路、过载和断相保护短路、过载和断相保护采用鉴幅式保护原理：通过模拟量输入通道采集到由 I/V 变送器转换的三相电流信号与存放在 PLC 的整定电流值进行比较，判断是否发生故障以及发生故障的类型，发生故障 时，在

20、显示器上显示故障类型和发生故障的时间以及故障时的电流值，与此同时若该回路为顺序控制 运行或者双速控制运行方式的回路之一，则投入顺序控制运行方式的所有电动机将逆起动顺序停机； 该回路为单机控制运行时按照设定的时间延时停机。2.3.2.2过/ 欠压保护过/欠压保护原理：通过 PLC的模拟量输入通道采集到电网电压信号并和 PLC存放的过/欠压值进行比较，若发生电压异常（包括过压和欠压） ，PLC发出停止信号，使所有电动机同时停机，并在显示 器上显示系统电压异常故障以及故障时的电压值和发生故障的时间。2.3.2.3漏电闭锁保护漏电闭锁采用附加直流的检测原理：硬件上将各回路中间继电器 J和接触器KM的两

21、个常闭触点和两个已知电阻串接在各自的漏电闭锁检测回路上，通过 PLC的模拟量输入通道采集到检测回路上某点的电压信号，利用电阻分压的原理和设定值进行比较，若小于设定的漏电闭锁电阻值，对单回路控制 运行的电动机实施闭锁而不能起动；若该回路为顺序控制运行或双速控制运行中的一个回路，则该控 制方式下的所有电动机都不能起动。在检测正常情况下，电动机起动时，串联在漏电检测回路上的中 间继电器J和接触器KM的两个常闭触点相继打开，切断漏电检测回路，避免主回路接地。3、技术特性3.1主要技术参数3.1.1额定工作电压： AC 1140V、50Hz；3.1.2额定工作电流： 总电流为2000A,接触器容量分别为

22、 400A、250A、125A;根据用户需要配置，特殊情况最大可配置为 630A。3.1.3最大控制功率： 在额定工作电压 1140V, n cos=0.75时，双速双回路控制电动机最大功率为590KW 单回路控制电动机最大功率为 930KW(630A)、370KW(250A)、180KW( 125A);3.1.4电流整定范围：20125A ( CKJ5-125 )、20250 A ( CKJ5-250 )(单回路)，20400A ( CKJ-400 ) (双速双回路) ;3.1.5主回路通断能力： 接通4000A,分断3200A;3.1.6极限分断能力： CKJ5-250、CKd-400 为

23、 4500A; CKd-125 为 2500A,分断各 3 次；3.1.7电寿命：AC-3 负荷 60 万次；AC-4 负荷 CKJ5-250、CKJ-125 6 万次；CKJ5-400 2 万次；3.1.8机械寿命： 组合开关 300 万次;3.1.9隔离开关：630A/1140V，分断能力3780A，正反各3次。机械寿命 3000次。3.2动作特性3.2.1组合开关在额定控制电源电压的 75% 1 1 0%范围内能可靠工作；3.2.2组合开关在额定控制电源电压的 20%60%时应能释放。3.3保护特性组合开关具有过载、短路、断相、过 /欠压、漏电闭锁和先导回路及防止自起动等各种保护。3.3

24、.1组合开关的短路保护采用双重保护3.3.1.1主回路熔断器为560A，额定开断电流不低于 100KA3.3.1.2当主回路电流达到设定的短路倍数时，短路保护跳闸，动作时间为 0.2s0.4s。3.3.2过载保护特性见表 1表1过载保护特性参数序号实际电流整定电流动作时间起始状态复位方式复位时间min11.05长期不动作21.25min v 11.2 20min热态自动1 v t v 331.51min v 11.5V 3min热态自动1 v t v 3468sw 16 16s冷态自动1 v t v 3333断相保护特性参数见表 2表2断相保护特性参数序号相电流/整定电流动作时间min起始状态

25、复位方式任意两相第三相11.00.9长期不动作冷态21.050v 3热态断电3.3.4漏电闭锁保护特性：组合开关的主电路对地绝缘电阻闭锁值见表 3。表3主回路对地绝缘电阻闭锁值主回路额定工作电压（V）单相动作电阻值（KQ ）动作允许误差（%）114040+203.3.6过压保护：1140V组合开关由主回路接入 R-C阻容吸收装置。3.4本安参数3.4.1输入电压 AC 36V 输入电流 AC 80mA3.4.2额定工作电压 DC 12V 额定工作电流 DC 18mA3.4.3远控回路最大开路电压为： AC20V（交流有效值）；3.4.4远控回路最大短路电流为： AC85mA（交流有效值）；3.

26、4.5控制接点容量 AC 127V/DC 36V 5A ；3.4.6本安电路和与本安电路有关的元器件规格、型号及参数，使用中不得随意更改。3.5组合开关整定设置操作与屏幕显示3.5.1按键使用说明上 （ A）：将画面翻转到前页画面；如果在数字设定状态，被修改的数字位加 1,递增范围：0 t 9宀0；1,递减范围：9 t 0t 9；下（V）:将画面翻转到后页画面；如果在数字设定状态，被修改的数字位减左（V）：修改设定参数时，左移被修改的数据位，即闪烁显示数字左移一位;右（ ）:修改设定参数时，右移被修改的数据位，即闪烁显示数字右移一位。设置(SET):按下此键开始修改设定值，当前正在修改的设定值

27、窗反色显示，其中被修改的位闪烁显示。在按下确认（ENT键之前再按一次设置（SET键，则当前修改操作取消，并继续修改下一个数据。确认(ENT):按下此键确定被修改的数据，并继续修改下一个数据。当前画面的最后一个数据被修改后，退出修改数据状态。复位（ESC：在系统时间日期设定画面中 按下此键，设定的时间日期生效； 在运行方式设定画面中 按下此键，若回路设定有重复，显示重复提示画面，回路设定无重复，则生效；在故障累计次数画面中按下此键，故障累计次数和所有故障历史记录清零。以上按键主要用于对系统时间、参数和运行方式的设定。3.5.2画面信息介绍“0”：用户可以根据自己的需要通过上（ 人）、下（V）、左

28、（ ）、右（）等键进行修改；“0”的个数 表示数据位数，如 00年：用两位整数表示年份；|0.00 |秒：用三位数字表示时间，其中小数点前一位数 字，小数点后两位数字；“*”：需要显示的程序运行结果，用户无权限修改； “* “的个数表示其数据位数，如 A相电流 伫匚用四位整数表示电流值。3.5.3主要画面介绍 （以12路组合开关为例）开机送电后，显示器显示如下信息描述：开机屏PLC智能控制保护装置分闸待机江苏八达真空电气有限公司注：按下（V）键跳至画面 _2描述：主菜单主菜单参数设定 V回路电流故障记录 注：按上（A ）键跳至画面 1按下（V ）键跳至画面 3按右（ ）键跳至画面10按左（V）

29、 键跳至画面 12 画面3描述：系统时间日期设定系统时间日期设定001年0T| 月回日00| 时0T| 分回秒按复位（ESC键设定的时间日期生效电流设定1整定电流短路倍数01#0000A02#0000A03#0000A04#0000A冈05#0000A100106#0000A103注：按上（A）键跳至画面2 按下（V）键跳至画面4 画面4描述：电流设定1注：按上（A）键跳至画面 3按下（V ）键跳至画面_5 画面5描述：电流设定2电流设定207# 0000 | A 回08# 0000 | A 回09# 0000 | A 回10# 0000 | A 回11# 0000 | A 回12# 0000

30、 | A 回注：按上（人）键跳至画面4按下（V ）键跳至画面6短路倍数分档连续可调，分别为整定电流的 1倍、2倍” 10倍画面6描述：运行方式设定运行方 式 设 定A顺序控制：00t 00 阿 t 00 f 回宀画间隔时间：0.0C秒B顺序控制：回T 回T 回T 回T 画间隔时间：0.00秒A双速控制：00T 00T 00 T 回尾一头：0.00秒低-高：0.00 秒B双速控制：00T 00T 00 T 回尾一头：0.00 秒低-高：0.00 秒按复位（ESC）键设定的运行方式生效注：按上（人）键跳至画面5按下（V ）键跳至画面7_00:表示起动的回路序号 1-12 （不得重复），具体设定方法见本说明书 2.3.1控制原理。按下复位（ESC键：若回路设定有重复，显示重复提示画面（画面 8）;回路设定无重复，则生效。为防止设定结束后，没有按下复位（ ESC键而造成无法覆盖修改前所设定的运行方式，在设定 结束后，按下（V）跳转到画面7查看程序内部有效运行方式和当前设定运行方