矿用隔爆型煤电钻综合保护装置.docx
- 文档编号:6622179
- 上传时间:2023-01-08
- 格式:DOCX
- 页数:16
- 大小:67.09KB
矿用隔爆型煤电钻综合保护装置.docx
《矿用隔爆型煤电钻综合保护装置.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《矿用隔爆型煤电钻综合保护装置.docx(16页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
矿用隔爆型煤电钻综合保护装置
ZBZ—4.0(2.5)
矿用隔爆型煤电钻综合保护装置
说
明
书
济源市金光电器有限公司
一、适用范围
1、用途:
本装置用于煤矿井下127V、1.2KW手持煤电钻的远方控制及短路、过载与漏电保护,是带有干式变压器的手持煤电钻的综合式保护装置。
2、适用条件
⑴海拔高度不超过1000米;
⑵周围介质温度不超过-5℃~+30℃;
⑶周围空气的相对湿度不大于97%;
⑷在无强烈颠簸振动以及垂直倾斜不超过15度的地方;
⑸在无足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体与蒸汽的环境中;
⑹可用于甲烷和煤尘爆炸危险的矿井中;
⑺电源电压允许波动范围:
额定电压(-5%~-10%)。
3、型号意义
Z-综合;B-隔爆;Z-煤电钻;2.5/4.0容量KW
二、技术特征和主要参数
1、型号
ZBZ-2.5/4型
2、主要技术性能
⑴短路保护灵敏可靠,保护距离长,主要保护元件,具有自检作用。
短路保护采用载频检测与熔断器双重保护。
电钻不工作时发生短路,可实现短路闭锁。
保护装置动作后,电路具有自锁作用。
⑵采用先导回路、可在远方开停电钻,不打钻时电缆不带电,安全可靠。
⑶电钻变压器,控制开关、短路保护、漏电保护、先导控制回路组成一个综合保护装置,结构简单,使用维护方便。
3、基本技术参数(见表一)
表一
主变压器
被控制电钻功率
漏电电阻动作值
漏电保护动作时间
短路保护距离及动作时间
接线方式
额定电压
额定电流
Y/△
660/133V
2.19/10.85A
1.2KW
出厂检定值3KΩ,1.5~3KΩ可调
不超过0.25秒
保护距离0~300米动作时间<0.1秒
△/△
380/133V
3.79/10.85A
三、结构概述
综合装置的隔爆外壳为圆筒形,具有凸出的底和盖。
壳盖与壳身采用转盖止口结构,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检查短路、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。
壳盖上方有一透明镜,可以从外面观察状态指示灯。
主变压器与机芯的联结采用端子板,检修时松开端子板固定螺丝,机芯可独立拿出。
主要元件的作用:
1、隔离开关1K:
在正常情况下不仅作隔离电源之用,(不允许带负荷操作)。
在紧急情况下可分断电钻堵转电流3次。
2、一次侧熔断器1RD、2RD:
对主变压器作短路保护。
3、二次侧熔断器3RD、4RD:
作为127V系统短路保护。
4、玻璃管熔断路5RD:
保护控制变压器。
5、热继电器:
对电钻进行过载保护。
6、交流接触器CJ:
用于分断或接通电钻的主回路,线圈电压127V
7、主变压器ZB:
容量为2.5KVA(4KVA)。
接线方式为Y-Δ/Δ,660-380/133V,供一台1.2KW(4KW)煤电钻之用。
采用B级绝缘,允许温升85℃。
8、晶体管线路板插件:
包括控制和保护等线路部分的电子元件。
能防潮、防尘,并便于更换。
四、电气原理
电气线路主要包括主回路,控制回路,检漏保护回路等几部分,见图一。
1、主回路
由隔离开关1K,一次侧熔断器1RD、2RD,主变压器ZB,二次侧熔器3RD、4RD,热继电器RJ,变流接触器CJ等组成。
2、控制回路
电钻起动采用先导回路控制。
首先闭合手柄开关2K,接通下述先导回路;
CJ4
CJ5
+20V→D5→2K(C相)→电钻绕组(c→a相)→2K(a相)→(常闭接点)→R8→D6→1J(线圈)→3J2(常开接点)→OV
1J有压吸合(127V系统无短路时,接点3J2处于闭合状态,说明见短路保护部分)。
常开接点1J1闭合,将CJ线圈通电,主接点闭合,接通主电路电源,电钻起动运转。
与此同时,CJ4、CJ5二接点断开,切断先导回路,此时1J的供电电源由电流互感器LH二次的感应信号经QSZ2整流和C2滤波后提供
停钻时,2K断开,主电路电流中断,LH二次无输出,1J失去电源释放:
CJ随之跳闸,主接点将127V电源切断,不打钻时使电缆不带电。
二极管D4、D5用于实现127V网路与先导回路电源以及维持电源之间的相互隔离。
3、短路保护电路
本保护系统,采用载频检测保护方式。
其原理是不论电钻电缆是否送电,其上始终通有一固定频率载频信号。
一旦电缆出现短路,则首先将载频信号短接,并通过检测装置判别载频信号消失,给出切断电源的执行指令。
具体过程如下:
由BG2、L1、C3、C4、R9-R11等元件组成电感三点式自激振荡,产生20KC载频信号经两路输出:
一路径L2、R20、R21、L8、R9等元件与127V三相网络耦全:
路径D10、BG3、BG4、R12-R14等元件放大后输出,作为检测回路的取样信号。
正常情况下网路绝缘电阻很高,振荡器所带负载很轻,槽路两端(C4)输出电压较高,经BG3、BG4放大后,使继电器3J获得足够的工作电压而吸合,常开接点3J2闭合,给出允许先导回路工作的条件。
同时加于单结晶体管BG7的控制极的电压也较高,对应该电压下的峰点电位高于由R16、R18分压确定的阳极电位,BG7不能导通,由BG6组成的闭锁电路不起作用。
正常工作时,由BG4集电极输出的电压为矩形脉冲电压,为保证电压能够连续通过C5而送入3J,电路中设置了在BG4电压输出的间歇时期C5的低阻放电通路。
其回路为:
C5(+)→BG5(e-c)→D20→C5(-)
当127V网路发生短路时,电阻R20和R21成为振荡器的主要负载。
由于该值很小,使振荡器负载电流显著增大,结果促使振荡器停振,槽路无电压输出。
这样BG3、BG4将持续载止,3J得不到电压而释放,同时BG7开始导通。
R17输出电压使BG6饱和导通,将振荡器三极管BG2基极对地短接,保证3J持续释放。
3J的几个接点动作,分别切断电源和给出短路保护动作指示信号,即黄灯亮,由于短路保护具有闭锁作用,所以当短路保护动作后,在排除故障并准备再一次送电时,必须将控制电源瞬间断开,使闭锁电路复位后方能重新工作。
4、过载保护
采用热继电器RJ保护,当电钻过载时,串接于CJ线圈回路的RJ常闭接点断开,CJ释放使主电路断电。
5、漏电保护回路
该装置漏电保护系统采用127V网路电源直接检测方式。
由D1-D3、R1-R4以及直流继电器2J等主要元件组成。
检测回路是:
127V电源(三相)→R0→R4→2J→地→网路绝缘电阻→127V电源。
当网路绝缘电阻低于8K时,黄色发光管LED4给出危险指示。
在网路对地绝缘水平较高时,流经2J的电流很小,不足以使其动作,当网路对地绝缘低于整定值时,继电器2J流过足够电流开始吸合,其常闭接点2J1断开,将CJ线圈通电回路切断,CJ释放,切断主电路电源。
同时2J2闭合,将漏电试验电阻接入,2J自锁。
漏电故障排除后,装置重新投入工作时,仍需瞬间断开隔离开关1K,解除漏电自锁,然后方能工作。
6、保护装置动作试验电路
包括两个部分:
短路动作试验和漏电动作试验。
分别由SK2、C10及SK1、R22组成。
按下试验按钮时,SK1或SK2闭合人为模拟两种故障状态,装置应可靠动作,并给灯光信号指示。
7、低压电源部分
控制电源由127/32、5.5V控制变压器,经QSZ1整流,R5、C1滤波以及经GB1、DW1简单的串联式稳压电路后供出直流20V,为先导回路和短保护电路提供电源,其5.5交流电源经D14整流后作为信号指示电路电源,供发光二极管用。
五、产品运输及保管
1、产品在运输过程中,不应有剧烈的振动,冲击和倒放。
2、产品不得曝晒、雨淋并应存放在空气流通,温度不高于+50℃,不低于-30℃和相对湿度不大于95%及无腐蚀性气体的环境中。
六、安装、使用与维修
1、设备拆箱后,应检查各电器元件,有无因在运途中受震损坏、脱落和受潮现象。
2、接线方式:
出厂时产品主变压器均按660/133V方式接线。
如在380V网路工作,需将主变压器搬出外壳,按图(三)所示进行改接。
电缆的连接及漏电电阻的整定,按图(四)进行,接线前用500伏兆欧表测量高低压侧绝缘电阻值,应不低于5MΩ。
3、ZBZ型综合装置下井使用前需在地面进行检查试验。
由于该装置短路保护部分某些元件参数,出厂时均是按井下网络条件调试整定,故在地面试验时,由于电源及网络参数与井下差别较大,可能出现短路保护系统误动作情况(即打钻或不打钻时黄灯亮)。
为了避免上述原因引起的误动作,用户可在电源侧(660V或380V)并接一组补偿电容器,每相
电容量为0.47~1uF,采用三角形联结方式(或加长电缆)。
如并接电容器后试验中仍出现打钻时短路保护误动作情况,则应检查线路板插件及机芯。
如打钻工作正常,应分别做长电缆(150米)末端短路试验,以及漏电试验,保护装置均能正常工作后,方可下井。
4、综合装置应可靠接地,辅助接地应在主接地点5米外处。
5、综合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。
其中漏电保护部分如产生拒动,可适当减小试验电阻R22。
试验可按下述方法进行。
将电源开关1K闭合,此时绿色指示灯亮,然后按下位于机壳侧方的短路试验按钮,若短路保护功能正常时,则黄色指示灯给出发光信号指示。
再次进行试验时,将1K瞬间分断后再闭合,以便解除线路中的闭锁作用。
若按下短路试验按钮后,黄色指示灯不亮,在指示灯供电系统无故障的情况下,则说明短路保护失灵,应查出原因并处理正常后方可使用。
对漏电保护功能的试验方法,基本上与上述相同,只是用下边那个漏电试验按钮,当保护功能正常时,按下漏电试验按钮后,红色指示灯给出发光指示,否则表明漏电保护部分存在问题,需要处理。
同样,当红灯亮后,装置再次进行试验时,仍需将1K开关瞬间分断后闭合,解除自锁。
在分断1K时,应将短路试验按按钮压入,否则不能搬动开关手把,因为二者存在分断1K时必须首先分断CJ的机械闭锁。
6、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。
7、线路板插件的维修,可参阅故障处理一节内容所示方法。
维修时,请勿随意拧动磁芯,修复的插件,仍需在地面进行各项试验,其要求同第5条。
8、本产品连续使用时,每班应做一次保护性能动作试验。
9、装置应进行定期检修。
10、CJ触点有一定使用寿命,损伤严重时,应及时更换。
11、本装置在井下使用时,严禁将接触器,三个主要点短接或以机械外力方式使主接点强行闭合,否则将会烧毁线路板插件。
七、测试数据和常见故障处理
㈠插板件的测试数据:
1、电源电压:
⑴在正常情况下插件板电源输入为交流32V(20线插头12、13两端);
⑵插件板稳压电源输出为20V左右(BG1发射极对负端电压);
+1
-15
⑶电湖泊电压波动%输出直流电压基本不变(可用调压器试之)。
2、短路保护部分:
其载频振荡器振荡频率为20KC左右。
在电源电压正常,输出端不接负载条件下测试:
测试点
电压值
波形(示意图)
测量仪表
BG2发射极对负
C4两端
BG3发射极对负
BG4集电极对负
C5正端对负
C5负端对负
C6两端
C7两端
ab相间(插头18、19间)
bc相间(插头19、20间)
ac相间(插头18、20间)
~(12~13)V
~(14~15)V
~(7~8)V
~(11~12)V
~(11~12)V
~(11~12)V
+(14~16)V
-(5~6)V
~2.2V
~2.2V
~4.4V
毫伏表示波器
毫伏表示波器
毫伏表示波器
毫伏表示波器
毫伏表示波器
毫伏表示波器
万用表
万用表
毫伏表示波器
毫伏表示波器
毫伏表示波器
㈡常见故障分板处理方法:
1、电源部分
故障现象
故障分断
处理办法
备注
直流输出电压过高或过低
调整管BG1、整流桥,稳压管DW或滤波电容C1可能损坏
更换
输入交流电压
在正常条件
2、短路保护部分
故障现象
故障分断
处理方法
备注
闭合1K开关黄灯亮
①C7容量变小
更换100u16V
②BG6损坏
将BG6断开送电试之,如黄灯不亮,更换BG6
③振荡或放大管有问题
检查BG2、BG3、BG4、BG5和线圈对应部分,有损坏者更换。
更换线圈后磁芯必须与原来的位置相当
打钻黄灯亮
①振荡器发射极反馈电阻R10阻值变大
换比原来阻值小10Ω左右(R10在线电路中为了便于调试用两个电阻串联百成)如没有合适电阻可用电阻串联的方法解决
R10电阻换小能打钻后必须作ab、bc、ac三相间短路试验有效后方能使用。
注意:
试验必须在电钻电缆负载端进行
②C4容量变化
更换
③BG2B值低
更换兰点3DG12B或3DG130B放大系数在80~100左右
3、停送电部分
故障现象
故障分析
处理方法
备注
闭合1K开关后指示灯正常(红、黄灯不亮绿灯亮)但不能打钻
①电钻开关接触不良
检修或更换开关
②电钻电缆内芯线断
检修或更换电缆
③R8烧断
换下4~6瓦360Ω-500Ω电阻
④D4、D5、D6损坏
更换
⑤继电器接点接触不良
检修
⑥20线插座接触不良
⑦按钮SK3常闭接点接触不良
打钻时接触器时而吸合时而释放不能连续打钻
①电流互感器LH可能断路或短路
检修或更换
②停送电整流桥QSZ损坏
更换
4、漏电部分
故障现象
故障分析
处理方法
备注
漏电失灵
①辅助接地极和接地极没有接通或接触不良
按要求将接极和辅助接地接好
漏电箱失灵
②与漏电继电器2J并联之电容损坏
更换
①二极管D1、D2、D3损坏
更换
②电阻R1、R2、R3损坏
以上为一般常见故障仅供参考。
八、附件
1、产品合格证一份。
2、说明书一份。
表2
电器元件表
序号
代号
元件名称
数量
型号与规格
备注
1
1K
组合开关
1
HZ10-10/E160
见附页
2
1RD2RD
熔断器
2
RL1-15熔体10A
3
3RD4RD
熔断器
2
RM10250V/6-15A熔体15A
4
5RD
熔断器
1
BLX5×30/2A熔体2A
5
RJ
热继电器
1
JR16B20/3
6
CJ
交流接触器
1
CJ10-20线圈,电压127V
7
SK1SK2
按钮开关
2
LA19-11(不带指示灯)
8
LED1LED2
LED3LED4
发光二极管
4
FLR-5F
LED1~4颜色为黄、红、绿、黄
9
J1J2J3
直流继电器
3
JRXB-1
10
KB
控制变压器
1
127V/32V5.5V
11
LH
电流互感器
1
匝数比4/600
自制
12
CT、CZ
插头、插座
1
CA-20
13
BG1
晶体三极管
1
3DA1B或DD01A
14
BG2、BG3、BG6
晶体三极管
3
3DC12B(3DG130B)
15
BG4、BG5
晶体三极管
2
3CC130B
16
BG7
可调单结晶体管
1
BT40(2N6028K)
17
DW1、DW2、DW3
稳压二极管
3
2CW115,2CW114,2CW16
(1N4748,1N4747,1N757)
18
QSA1、QSZ2
整流桥堆
2
QSZ0.5A,200V,100V
19
D1~D10D12~D13
二极管
12
2CP16(IN4004)
20
D11
二极管
1
2CK75D
21
R1~R3
金属膜电阻
3
RJ-1-3.6KΩ
22
R4,R0
金属膜电阻
2
RJ-0.5-1KΩ,2KΩ
23
R5,R7
金属膜电阻
2
RJ-2-27Ω,200Ω
24
R6
金属膜电阻
1
RJ-0.5-1.3KΩ
25
R11
金属膜电阻
2
RJ-0.25-20KΩ
26
R8
可熔膜电阻
1
RK1-3-300Ω
27
R9
金属膜电阻
1
RJ-0.25-43KΩ
28
R10
金属膜电阻
2
RJ-0.25-300Ω
29
R12
¨
1
RJ-0.25-1KΩ
30
R13
¨
1
RJ-0.25-1.5KΩ
31
R14
¨
1
RJ-0.25-3KΩ
32
R15
¨
1
RJ-0.25-430Ω
33
R16
¨
1
RJ-0.25-1.5KΩ
34
R17
¨
1
RJ-0.25-130Ω
35
R18
¨
1
RJ-0.25-560Ω
36
R19
¨
1
RJ-0.25-200Ω
37
R20R21
¨
2
RJ-1-27Ω
38
R22
被釉电阻
1
RX1C-15-15KΩ
39
R23
金属膜电阻
1
RJ-1-560Ω
40
R24~R26
¨
3
RJ-0.25-82Ω
41
C1
电解电容器
3
CD26-220-50V
42
C2
¨
1
CD11-220-16V
43
C3
金属膜电容器
1
CJ11-0.01-160V
44
C4
¨
1
CD10-0.015-400V
45
C5
电解电容器
1
CD11-10-50V
46
C6
¨
1
CD11-4.7-25V
47
C7
¨
2
CDX-47-16V
48
C8C9
金属膜电容器
1
CJ10-0.22-400V
49
C10
¨
1
CZJD-2-250V
50
C11
电解电容器
1
CDX-10-25V
51
L1L2
磁芯电感线圈
1
MXO型磁芯
自制
52
ZB
主变压器
1
2.5KVA660380/133
53
C12
金属膜电容器
1
CJ10-0.033-400V
54
KC
控制插头座
1
CA-20K型
55
DB
电线端子板
1
500V20A
图3主变压器接线图
图4漏电动作值整定接线图
图5ZBZ-2.5/4.0发光管指示灯板
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 矿用隔爆型煤 电钻 综合 保护装置