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1KJZ-3500/1140-10矿用隔爆兼本质安全型真空组合开关使用说明书常州联力自动化科技有限公司版本号发布日期12009.12.123451概述1.1主要用途及适用范围KJZ-3500/1140-10矿用隔爆兼本质安全型真空组合开关（以下简称组合开关）适用于含有甲烷混合气体、具有煤尘爆炸危险的煤矿井下。在额定电压交流50HZ、1140V供电线路中，对多台三相交流电动机进行起动、停止、双速切换控制，并能对电动机及供电线路进行保护。组合开关配有5KVA辅助电源输出127V（4KVA）、220V(1KVA)。1.2正常工作条件a)海拔不超过2000m；b)周围空气温度为（-5～+40）℃；c)周围空气相对湿度不大于95%（+25。C时）；d)在有沼气与煤尘爆炸性混合物的矿井中；e)无破坏绝缘的气体或蒸汽的环境中；f)无显著摇动和冲击振动的地方；g)能防止滴水的地方；h)与水平面安装倾斜度不超过15°；i)安装类别Ⅲ类、污染等级3级。1.3产品规格总回路数：10路；10路三相1140V、400A输入，10路输出真空组合开关。所有的交流真空接触器在额定工作电压1140V时额定工作电流为400A。1.4型号KJZ-3500/1140-10回路数额定工作电压，V总电流，A真空、组合隔爆兼本质安全型开关1.5执行标准Q/320411AMQ059-2009KJZ-3500/1140型矿用隔爆兼本质安全型真空组合开关MT111-1998矿用防爆型低压交流真空电磁起动器2主要技术参数及性能2.1额定工作电压：1140V；2.2总工作电流：3500A；2.3额定频率：50HZ；2.4单路最大工作电流：350A；2.5额定工作制：不间断工作制；2.6控制方式：自动式；2.7电寿命：AC-360万次；AC-46万次；2.8机械寿命：100万次；2.9动作性能控制电源电压在额定电压值的75%～110%范围内，组合开关应能可靠吸合。组合开关的释放电压应不高于额定控制电压的60%，在交流额定频率下，其释放电压也不应低于20%的额定控制电压。2.10引入装置2.10.1主回路a.电源侧：10只500A电缆连接器；b.负载侧：10只500A电缆连接器；2.10.2控制回路a.A1压紧螺母式引入装置16只，可穿入￠12.4mm～14mm的电缆；b.A3压紧螺母式引入装置2只，可穿入￠11mm～19mm的电缆。3外型尺寸、质量3.1外型尺寸(mm):3600×1320×13003.2质量:约7600kg。4结构特征组合开关为长方型箱体，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。它由四个独立的隔爆腔：隔离开关腔、驱动单元腔、主腔、接线腔和输入输出电缆连接器构成。4.1隔离开关腔隔离开关腔在箱体的左上侧，该腔的上门盖由M16螺栓固定在腔体的上方。门盖与腔体间采用平面隔爆结合面，结合面宽度不小于25mm。腔体的右侧板上安装了10只进线电缆连接器座，由它向组合开关提供10路最大400A、1140V工作电源。电缆通过电缆连接器后经熔断器后与安装在腔内的10只隔离换相开关电源侧相连，隔离换相开关可在规定的AC23使用类别下工作。隔离换相开关负载侧电缆，经穿腔端子后，进入主腔和驱动单元腔，接至驱动单元机芯架上。每个隔离开关均有正、停、反三个位置，通过操作安装在腔体前面的操作手把，即可实现。为了操作方便，每2只隔离开关共用一个操作手把。无论隔离开关打在哪个位置，都有隔离开关工作状态信息反馈给DSP单元，并由中文液晶显示器显示状态信息。用于合、分辅助电源及控制变压器电源的辅助隔离开关分别安装在腔体的右前侧和腔体中部。使用类别AC22。辅助隔离开关的“合”、“分”操作，由安装在前面板上的操作手把来执行。试验开关安装在腔体的前侧。当试验开关打在0°位时，组合开关处于运行状态；打在右90°时，组合开关处于试验状态，可通过键盘对所有输出回路进行接触器试验、过载试验、漏电试验和漏电闭锁试验。门闭锁、解锁操作手把安装在腔体的左侧。在腔体的后内侧，分别安装了20只用于显示输入、输出电源的三相电压互感器，腔体的左内侧4只用于功率检测的电压互感器。4个观察窗位于腔体的前侧板上。自右向左分别是1～6路输入电源、负荷有电的三相电源显示器；控制电源显示器，显示各控制回路电压是否正常；7～10路输入电源、负荷有电的三相电源显示器；辅助单元显示器，显示控制、辅助单元输入电源及辅助电源是否正常。4.2驱动单元腔驱动单元腔在箱体的右下侧，该腔有左右两个门盖，采用快开关方式。门盖与腔体间采用平面隔爆结合面，结合面宽度不小于25mm。左门中下部有一个圆形观察窗，装有驱动器工作状态的指示器。当1～6路中任一路驱动器工作时，该路的发光二极管点亮，并由固定在观察窗边框上的标牌与之对应指示。腔体的内部装有驱动单元机芯架，机芯架上可装有350A可抽拉式驱动单元。每个驱动单元包括有交流真空接触器；中继电源板、中间继电器、控制回路熔断器及过电压吸收装置。在AC4类别载荷下工作,接触器电寿命不小于6万次。采样用电流互感器安装在驱动单元的输出端。驱动单元的主电路、控制电路都通过安装于其后的主、控接插件与组合开关的系统连接。主、控接插件的座及母线排安装在机芯架。当驱动单元沿机芯架轨道推进到位时，驱动单元的主输入、主输出和所有控制的对接，将自动完成。驱动单元腔共装有6只驱动单元，经与主腔的穿墙端子与电缆连接器相连。4.3主腔主腔在箱体的左侧。主腔内安装有驱动单元、辅助单元及控制保护单元。主腔右侧有左右两个门盖，采用快开关方式。门盖与腔体间采用平面隔爆结合面，结合面宽度不小于25mm。右门上部有一个圆形观察窗，装有驱动器工作状态的指示器。当7～10路中任一路驱动器工作时，该路的发光二极管点亮，并由固定在观察窗边框上的标牌与之对应指示。腔内装有驱动单元机芯架，共装有4只驱动单元。主腔左侧门腔法兰与门盖的隔爆结合面采用平面结合型式，隔爆间隙由M16固定螺栓保证，隔爆结合面宽度≥25mm。主腔内左前侧，有一个机芯架，机芯架上部用于放置组合开关的核心部件DSP保护控制单元。它对所有主驱动器提供以下的保护与控制：a.过载保护整定值：50A～350A，由键盘设置；动作时间：反时限；复位方式：手动复位。b.短路保护整定值：≥8Ie，由键盘设置；动作时间：200ms～400ms；复位方式：手动复位。c.漏电闭锁动作值：1140V40K＋20%；解锁值:对地绝缘电阻上升到漏电闭锁动作值的1.5倍，应解除主回路漏电闭锁。d.断相保护动作值：任意两相电流1.15倍额定电流，第三相为零；动作时间：＜20min；复位方式：手动复位。e.欠压/过压U＜75%Ue，欠压；U＞110%Ue,过压。f.后备保护当组合开关任一路真空交流接触器发生粘连，后备保护动作，提供开关量输出，使上一级馈电开关跳闸，组合开关因失电而分闸,切断故障。g.先导控制；h.程序控制；i.所有需要试验的功能；j.通讯；主腔内左后部，1个的辅助电源变压器、2个控制变压器同装于一块底板上，再固定于腔内。一次熔断器组、二次熔断器组位于主腔体芯架的中部，芯架下部放置了辅助单元，它集中了3路辅助电源的所有控制与保护件：用于接通、分断输出回路的交流接触器；用于输出回路过流保护的热继电器；提供漏电保护模块工作电源的控制变压器；监视输出端对地绝缘水平的漏电保护组件及LC组件；2个用来控制起动转换的中间继电器；二次熔断器和对插件。除与控制变压器连接的几根导线外,其它的都通过对插件与外部系统相连。在腔体门盖的下部有三个用于控制三路输出的自复位式转换开关；二个试验开关。腔体的门盖与主隔离开关间设有机械闭锁，当主隔离开关、辅助隔离开关打在停止位置时，才能打开主腔门盖。在腔体门盖的上部，还有一个方型观察窗，装有320×240点的中文液晶显示器。液晶显示器显示组合开关的工况，如模块器件工作状态；先导、通讯状态；电流、电压、功率、绝缘电阻值；故障类别、故障点；当前日期、时间、电网频率、箱内环境温度等。在中文液晶显示器的下方，装有保护单元的工作电源指示器。键盘、全停按钮、复位按钮及蜂鸣器安装在方型观察窗的下方。按下全停按钮，处于工作状态的驱动器全部分闸。按下复位按钮（待故障排除后），故障回路刷新，并处于待工作状态。当回路发生任一故障时，蜂鸣器鸣叫，显示器显示故障类别和故障点。4.4接线腔接线腔位于箱体的左前侧，内装有接线端子排。控制回路引入装置安装在接线腔的侧面，共两种规格18只（具体见2.10.2）。外部控制导线经引入装置进入接线腔，再经接线端子排与组合开关内的控制导线相连。组合开关内的控制导线由安装在接线腔与主腔隔板上的穿腔端子，引入接线腔内。4.5安全连锁、闭锁装置组合开关设有多种机械闭锁、电气闭锁，以保证组合开关的安全性、可靠性。4.5.1操作主隔离开关的连锁主隔离开关有三个工作位置，无论从哪个位置操作到另一位置，都必须按下操作手把旁的停止按钮，才能转动手把，即交流真空接触器处于断开位置时，主隔离开关无载合、分及换相。到位后，松开按钮，停止按钮弹出，主隔离开关操作手把被闭锁而不能转动。4.5.2主隔离开关接通到位的连锁当主隔离开关处在“停止”位置时，主隔离开关操作机构两侧的微动开关，处于自由状态，其接点断开控制回路，真空交流接触器因失电而处于释放状态。当主隔离开关打到“正”或“反”位置，并到位时，微动开关滚轮被操作机构顶块压下，其接点接通控制回路电源，为驱动器起动做好准备。4.5.3隔离开关与主腔、驱动单元腔门盖的闭锁当主隔离开关、辅助隔离开关打在“停止”位置，试验开关打在运行位置，顺时针操作门闭锁、解锁手把至门解锁位置，此时齿轮带动闭锁杆，使其退出主腔门盖与变压器腔门盖的闭锁块，门解锁，这时松动螺栓就可打开门盖。打开门盖后按正常操作方式，无法将隔离开关打到“正”或“反”的位置。当组合开关处于运行状态时，不得松动门盖紧固螺栓中的任何一只！只有在隔离开关打到“停止”位置时，才允许打开门盖。4.5.4试验开关与主隔离开关的闭锁当试验开关打在试验位置时，其操作机构上的挡块将主隔离开关闭锁在“停止”位置，保证在作试验时，主回路负载侧无电。5工作原理5.1主回路10路400A、1140V三相电源，由10只500A的电缆连接器分别引人至主隔离换相开关的电源侧，经主隔离换相开关负载侧到交流真空接触器，再分别通过10只输出电缆连接器连接到负载。隔离换相开关为手动操作，当隔离换相开关打到“正”或“反”的位置时，其辅助接点断开，中间继电器的常闭接点接通工作电源，为真空交流接触器的接通作好准备。组合开关每一回路的真空交流接触器选用同一规格型号的，在额定工作电压1140V时额定工作电流为400A。采用真空交流接触器实现主电路的通、断控制，其灭弧性能优越、容量大，适应1140V电压下通、断时熄弧的要求。三相电源指示器为每一路电源输入显示，当有输入电源时三相电源指示器中的电压传感器二次输出的低电压使发光二极管点亮。隔离换相开关接通显示，当隔离换相开关合上后，其发光二极管点亮，原理同三相电源指示器。在第一路与第七路隔离开关的输入端各接有一台辅助隔离开关，合上辅助隔离开关，接其负载侧的控制变压器和辅助变压器有电，为组合开关的正常工作提供保证。变压器一次侧的短路保护采用熔断器保护。电流互感器检测三相电流，实现对电动机的综合保护。其二次信号由DSP系统进行采样、运算、处理。每一路的接触器输出端设有阻容保护装置，以吸收主电路中的操作过电压，保护电动机。检测用电压传感器，其二次信号输入DSP系统中。5.2保护、控制组合开关的控制、保护由显示模块、先导模块、处理模块、调理模块、键盘、液晶显示器等组成，运用了DSP数字信号处理、CAN现场总线、自适应检测和网络化接口等创新技术，实现数字化处理、控制、保护、中文显示、故障诊断和网络联接等功能。5.2.1起动、停止回路起动、停止信号由先导模块接收，先导模块检测控制信号的状态，由于意外原因造成信号的线路短