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2120-01ZBZ——2.5/4.0M矿用隔爆型照明信号变压器综合装置产品使用说明书甘肃容和矿用设备集团有限公司2008.07.18出版11.产品型号和含义ZBZ——□M照明额定容量综合隔爆型装置2.执行标准Q/RH003-2008《ZBZ矿用隔爆型照明信号变压器综合装置》JB6312-92《矿用隔爆型煤电钻变压器综合装置》3.防爆型式及标志3.1防爆型式：隔爆型;3.2防爆标志：ExdI.4.用途及适用范围4.1用途本装置是适用于煤矿井下127V照明及信号负载的电源控制，并具有短路保护、漏电闭锁、漏电动作及电缆绝缘危险指示等综合性保护功能的隔爆型电气设备。本装置可以代替旧式2.5KVA、4KVA干式变压器及手动隔爆开关的多体控制方式。4.2使用条件4.2.1海拔高度不超过2000米；4.2.2周围环境温度不高于+40℃，不低于-5℃；4.2.3空气相对湿度不大于95%（25℃时）；4.2.4在有沼气爆炸性混合物的矿井中；4.2.5在无显著摇动和冲击震动的地方；4.2.6与水平面的安装倾斜度不超过15°的地方；4.2.7在无破坏绝缘的气体和蒸汽的环境中；4.2.8在无滴水及其他液体侵入的地方；4.2.9安装类别Ⅲ类；污染等级为3级。5.技术特征5.1主变压器(干式)参数项目单位ZBZ-2.5ZBZ-4.0额定容量KVA2.54额定电压V1140，660，380/1331140,660,380/133额定电流A1.27,2.19,3.79/10.852.02,3.49,5.8/17.36接线方式Y,△/△（Y）Y,△/△（Y）允许温升℃8585绝缘等级BB25.2照明短路保护参数电缆截面mm2保护距离(m)ZBZ-2.5电流整定值11AZBZ-4.0电流整定值18A6110070046504502.54502501.530015012001005.3信号短路保护参数电缆截面mm2保护距离(m)ZBZ-2.5电流整定值4.5AZBZ-4.0电流整定值5.5A6180018004150014002.511008501.575060015004005.4照明短路保护时间小于250ms；信号短路保护时间小于400ms；漏地保护动作时间小于250ms；5.5漏地电阻整定值1.5KΩ（1.5—3KΩ可调）；漏地闭锁电阻动作值3KΩ±1KΩ；电缆绝缘危险指示值10kΩ±2kΩ；工作电压允许波动范围Ue±15％。6外行尺寸及质量6.1外形尺寸：ZBZ—2.5M485×580×605ZBZ－4.0M605×580×6056.2质量：125（105）Kg。7结构概述本综合装置的隔爆外壳为圆形,具有凸出的底和盖.壳盖与壳体采用转盖止口结构.外壳上部有一接线箱作为引进和引出电缆用.外壳右侧装有操作隔离开关的手柄和试验短路、漏电保护系统是否有效的试验按钮.并有可靠的机械联锁装置,保证当隔离开关闭合时,壳盖打不开;壳盖打开时,隔离开关不能闭合.壳盖上方有一小透明窗,可以从外面观察状态指示灯.机芯与机壳连接采用滑道结构，电子线路部分采用线路板插接方式，以方便检修。主要元件作用：1、隔离开关1K：正常情况下作隔离电源之用，不允许带负荷操作。在故障情况下可分断主变压器的6倍额定电流3次。2、一次熔断器FU1、FU2：对主变压器作短路保护。3、二次熔断器FU3、FU4：127V系统后备保护。4、控制电路熔断器FU5：保护控制变压器。5、交流接触器KM用于控制127V负荷的通断。6、电流互感器TA1、TA2：用于照明系统保护取样。7、电流互感器TA3：用于127V信号系统短路保护取样。8、主变压器T：127V电源。39、控制变压器：保护系统的低压电源。10电子线路插件：由保护电路电子元件组成，实现装置的各项保护功能。11控制试验按钮SS、SF：用于控制负荷的接入和分断，以及试验保护功能是否正常。12、发光二极管LED1-5：用于正常工作及故障状态指示。13、直流继电器J：作为保护电路终端执行元件。8电气原理（见附图）本装置电气线路由主电路和控制、保护电路组成。8.1主电路由隔离开关1K、一次熔断器FU1、FU2、主变压器T、二次熔断器FU3、FU4、交流接触器KM等部件组成。8.2控制电路由交流接触器KM线圈、控制继电器常闭点J（11、12），送电按钮SF（13、14），停电按钮SS（11、12）等组成。装置投入工作时，首先闭合1K，使主变压器T及控制变压器TC有电工作。此时运行、发光二极管LED3（绿色）通电发光。在127V网路负载侧无漏电状态下可按合送电按钮SF，给KM线圈通电，KM吸合主接点闭合，127V网路负荷得电工作。停电时，可按SS，KM断电释放，断开主接点。8.3保护电路8.3.1稳压电源：电源变压器TC（一次电压127V、二次电压20V），整流桥堆QSZ、R1、C1、C2、集成稳压器W1等到元件组成。控制变压器TC输出20V交流电经整流桥堆QSZ变为直流脉动电流，经R1、C1、C2、π形滤波和集成稳压W1稳压后，输出＋15V直流电压，作为保护电路的稳压电源。8.3.2照明短路保护电路：由集成电路T1的二分之一及其管脚8、9、10、11、13、14所接半导体元件组成。当照明短路任意两相发生短路故障时、TA1、TA2产生较大的电压信号，电压信号由TA1、TA2→D4→D5→R21→R20→电源负极D3→插件16→SF（11、12）→SS（13、14）→TAO，形成回路。在R20产生的压降信号由T1管8脚输入，触发T1，内部翻转导通。其输出端管脚13由高电位降为低电位。三极管BG1e极到b极通过R33→D13→T1管脚13→负电。流过基极电流。BG1e极对C极开关导通。继电器J吸合，其回路为正电→BG1e极→C极→插件2→J→插件5→负电。J（11、12）接点断开KM接触器回路而释放。KM主回路断开，切断127V主电源。与此同时，发光地二极管LED2导通发出红光，给出短路故障指示信号。T1触发导通后可实现自锁，只有解除故障后，将1K组合开关分断停电，然后重新送电方可正常工作。正常工作时电流传感器之信号电压不足以使T1触发翻转动作。8.3.3信号短路保护电路：由集成电路T1的另二分之一部分电路及管脚1、2、4、5、6、7所接半导体元件组成。当信号负载线路发生短路故障时，互感器TA3产生较大电压信号。电压信号由TA3→插件20→D6→R22→负电→D3→插件16→SF（11|12）→TA0形成回路，并在R38上产生电压降信号，由T1管脚6输入触发T1内部翻转导通，其输出端脚2由高电位下降为低电位，BG1通过e极→b极→R33→D15→T1管脚2→负电，流过基极电流，BG1开关导通。继电器J吸合，J(11、12)接点断开KM接触器线圈回路，切断主电源：同时发光二极管LED1导通发出黄光，给出故障指示信号。由于规程规定打点信号回路必须声光具备。又因光信号的白炽灯丝由冷态变为热态，其电阻信（黄）号照（红）明运（绿）行漏（红）电绝（黄）缘4相差很大。在启动的瞬间电流之大相当于短路，因此在打点瞬间有可能产生误动作，所以在信号短路保护电路中，设置有充电延时，放电加速电路（BT1、C9、R23等元器件组成）。在信号打点的瞬间，电流传感器的信号电压在R38两端电压（BT1控制极与阴极间电压）高于C9两端电压（BT1阳极与阴极间电压）即BT1的控制极高于阳极电位，BT1处于截止状态，R23、C9充电延时，打点与打点的停顿之间，电流传感器之电压信号降低，此时C9两端电压高于R38两端电压，即BT1的阳极电位高于控制极电位。BT1阳极对阴极击穿导通，C9两端电荷迅速放电，从而防止子连续打点C9两端产生积累电压大于BT1触发翻转电压而产生的误动。8.3.4漏电保护电路由集成电路T2的二分之一及其管脚（8、9、10、11、13、14）联接元件组成。127V照明与信号线路未送电状态下，网络存在漏电故障时保护电路可实现闭锁。其动作回路为电源＋→D2→插件4→故障点→U（或V、W）→插件12（或13、14）→R2（或R3、R4）→D9（或D8、D7）→R24→R25→负电，R25上的信号电压由T2管脚8输入触发T2翻转，管脚13由高电平转为低电平。电源＋→BG1e极→BG1b极→R33→D11→T2管脚13→T2内部→负电。BG1开关导通，继电器J吸合，断开KM线圈回路，切断127V主电源。同时发光二极管LED4发出红光指示。127V照明与信号网络在送电状态下，网络漏电时保护器可实现动作跳闸。其动作回路为：U（或V、W）→插12（或13、14）→R2（或R3、R4）→D9（或D8、D7）→R24→R25→负电→R29→R28→D16→插件11→漏电故障点→U（或V、W）。R25上的电压信号触发T2翻转，BG1导通J吸合，KM释放，切断主电源。同时LED4发出红光信号指示。由于电路具有自锁功能，当排除故障后，切断1K开关再重新送电方可正常工作。8.3.5电缆绝缘危险指示电路由集成电路T2的另二分之一及管脚4、2、5所联接元件组成。电缆绝缘危险指示的漏电触发电路与漏电保护电路相同，只是漏电动作值不同（漏电动作值1.5KΩ，绝缘危险值为10KΩ±2KΩ）。电缆绝缘电阻降到10KΩ±2KΩ时，漏电电流在R25的压降信号由T2管脚4输入，触发T2翻转，管脚2由高电位变为低电位，电源＋→插件17→LED5→插件1→R7→T2管脚2→T2内部→负电源，LED5发出黄色指示信号，当绝缘故障排除，电阻值大于危险值时，LED5熄灭，解除危险指示信号。8.4动作试验电路8.4.1短路动作试验：按下按钮SS，其回路为电源＋→插件17→SS（13、14）→TA0→电流传感器→TA1（TA2、TA3）→插件18（19、20）→D4（D5、D6）→R21→R20、R22→R38→负电。R20、R38得到信号电压，T1两半部分同时翻转，继电器J动作，同时给出指示信号。动作试验为检验回路试验。8.4.2漏地动作试验：按下SS（23、24）、SS（21、22）其回路为：电源＋→D2→插件4→KM（11、12）→主接地极→大地→辅助接地极→SS（23、24）→插件15→R5→U相→R4→D7→R24→R25→负电。R25得到信号（动作）使T2触发翻转。管脚13由高电平变为低电平，继电器J动作，同时给出指示信号。9安装使用与维修9.1严禁带电开盖9.2产品在运输过程中，不应有剧烈的振动、冲击和倒放。9.3产品不得爆晒、雨淋，并应存放在空气流通、温度不高于＋40℃不低于－10℃和相对湿度不大于95％及无腐蚀性气体的环境中。9.4设备拆箱后，应检查各电器元件，有无在运输途中受震损坏脱落和受潮现象。如有上述情况发生，需经处理后方可使用。9.5接线方式：出厂产品主变压器均按高电位方式接线。如在低网路工作时需按图所示进行改接。59.6综合装置应可靠接地，辅助接地应在主接地点5米以外处。9.7装置接入网路后，应先进行三次短路及漏电动作试验，每次均应可靠动作并给出灯光信号指示。其中保护部分如产生拒动，此时机内的短路及漏电试验按钮同时被压接闭合，接通两种试电路，当装置的短路保护及漏电保护试验功能正常时，各相应发光二极管给出信号指示，同时KM自动释放，表明动作正常。按钮释放后发光二极管LED1～2、LED4仍能发光，否则表明各保护电路自锁功能失灵。同时，当试验按钮压入后若出现发光二极管（一个或几个）不亮时，说明其对应的保护电路功能失效。此外，在上述试验正常无误后还应在KM主接点未闭合（即127V线网路无电）状态下，做一次漏电闭锁试验，方法同前，仍将SS按钮压下，此时发光二极管LED4发光。并当SS复位后，发光仍能保持，说明漏电闭锁电路工作正常。SS压入时LED5发光指示，SS复位时，LED5不再发光。上述试验每进行一次后，必须将隔离开关1K分断一次，解除自锁，然后方能再次试验或投入工作。9.8使用中如出现误动作或按下试验按钮产生拒动时，可更换晶体管线路板插件试之。9.9本产品连续使用时，每班应做一次保护性能试验。9.10装置应进