煤電鉆綜合保護(hù)裝置

1、BBZ-4.0礦用隔爆型煤電鉆綜合保護(hù)裝置（北京煤炭礦用設(shè)備廠）一、用途及型號(hào)意義1.用途本裝置用于煤礦井下上127V的手持式煤電鉆的遠(yuǎn)方控制及短路、過(guò)載與漏電保護(hù)。系配有干式變壓器的“三合一”式綜合裝置。2.型號(hào)意義二、技術(shù)特征和主要參數(shù)1.型號(hào)2.主要技術(shù)參數(shù)2.1 短路保護(hù)靈敏可靠，主要保護(hù)元件具有自檢作用。短路保護(hù)受載頻檢測(cè)與熔斷器雙重保護(hù)。電鉆不工作時(shí)發(fā)生短路，可實(shí)現(xiàn)短路閉鎖。保護(hù)裝置動(dòng)作后，電路具有自鎖作用。2.2 采用先導(dǎo)回路、可在遠(yuǎn)方開(kāi)停電鉆，不打鉆時(shí)電纜不帶電，安全可靠。2.3 電鉆變壓器、控制開(kāi)關(guān)、短路保護(hù)、漏電保護(hù)、先導(dǎo)控制回路組成一個(gè)綜合保護(hù)裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用維護(hù)方便

2、。3.基本技術(shù)參數(shù)(見(jiàn)表1)三、結(jié)構(gòu)概述綜合裝置的防爆外殼為圓筒型，具有凸出的底和蓋。殼蓋和殼身采用轉(zhuǎn)蓋止口結(jié)構(gòu)。外殼上部有一接線箱作為引進(jìn)和引出電纜用。外殼右側(cè)裝有操作隔離開(kāi)關(guān)的手柄和檢查短路、漏電保護(hù)系統(tǒng)是否有效的試驗(yàn)按鈕。并有可靠的機(jī)械聯(lián)鎖裝置，保證當(dāng)隔離開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，殼蓋打不開(kāi)；殼蓋打開(kāi)時(shí)，隔離開(kāi)關(guān)不能閉合。殼蓋上訪有一透明孔，可以從外面觀察狀態(tài)指示燈。主變壓器與機(jī)芯的聯(lián)鎖采用端子板，檢修時(shí)機(jī)芯可單獨(dú)拿出。表1 基本參數(shù)主要元件的作用：1.隔離開(kāi)關(guān)1K：在正常情況下不僅作隔離電源用，它不允許帶負(fù)荷操作。在緊急情況下可分?jǐn)喽罗D(zhuǎn)電流3次。2.一次側(cè)熔斷器1RD、2RD：對(duì)主變壓器作短路保護(hù)。

3、3.二次側(cè)熔斷器3RD、4RD：作為127V系統(tǒng)短路的后備保護(hù)。4.玻璃管熔斷器5RD：保護(hù)控制變壓器。5.熱繼電器：對(duì)電鉆進(jìn)行過(guò)載保護(hù)。6.交流接觸器CJ：用于分?jǐn)嗷蚪油娿@的主回路，線圈電壓127V。7.主變壓器ZB：容量為2.5(4.0)千伏安。接線方式為Y-/，即660-380/133V(或1140-660/133V)，供一臺(tái)1.2(4.0)千瓦的煤電鉆使用。采用B級(jí)絕緣。允許溫升85。8.晶體管線路板插件：包括控制和保護(hù)等線路部分的電子元件。能防潮、防塵，并便于更換。四、電氣原理電氣線路主要包括：主回路、控制回路、檢測(cè)保護(hù)回路等幾部分。1.主回路由隔離開(kāi)關(guān)1K、一次熔斷器1RD、2R

4、D、主變壓器ZB、二次熔斷器3RD、4RD、交流接觸器CJ、熱繼電器RJ等部件組成。2.控制電路電鉆采用先導(dǎo)回路控制。首先閉合手柄開(kāi)關(guān)2K，接通下述先導(dǎo)回路：+20VD132K(B相) 電鉆繞組(BC相) 2K(C相) CJ4、CJ5(常閉觸點(diǎn)) R8D141J(線圈) 3J2(常開(kāi)觸點(diǎn)) 0V。1J有電壓吸合(127V系統(tǒng)無(wú)短路時(shí)，接點(diǎn)3J2處于閉合狀態(tài)，說(shuō)明見(jiàn)短路保護(hù)部分)。常開(kāi)接點(diǎn)1J1閉合，將CJ線圈通電，主接點(diǎn)閉合，接通主電路電源，電鉆起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。與此同時(shí)，CJ4、CJ5三接點(diǎn)斷開(kāi)，切斷先導(dǎo)回路，此時(shí)1J的供電電源由電流互感器LH二次側(cè)的感應(yīng)信號(hào)經(jīng)D8D11整流的C2濾波后提供。停鉆時(shí)

5、，2K斷開(kāi)，主電路電流中斷，LH二次側(cè)無(wú)電流輸出，1J失去電源釋放，CJ隨之跳閘，主接點(diǎn)將127V電源切斷，實(shí)現(xiàn)不打鉆時(shí)使電纜不帶電。二極管D12、D13用于實(shí)現(xiàn)127V網(wǎng)路與先導(dǎo)回路電源以及維持電源之間的相互隔離。3.短路保護(hù)電路本保護(hù)系統(tǒng)，采用載頻檢測(cè)保護(hù)方式。其原理是不論電鉆電纜是否送電，其上始終通有一固定頻率的載頻信號(hào)。一旦電纜出現(xiàn)短路，則首先將載頻信號(hào)短接，并通過(guò)檢測(cè)裝置判別載頻信號(hào)的消失。給出切斷電源的執(zhí)行指令。具體過(guò)程如下：由BG2、L1、C3、C4、R9-R11等元件組成電感三點(diǎn)式自激振蕩器。產(chǎn)生20KC載頻信號(hào)經(jīng)兩路輸出：一路經(jīng)L2、R20、R21、C8、G9、等元件與127

6、V三相網(wǎng)路耦合；一路經(jīng)D16、BG3、BG4、R12-R14等元件放大后輸出，作為檢測(cè)回路的取樣信號(hào)。正常情況下網(wǎng)路絕緣電阻很高，振蕩器所帶負(fù)載很輕，槽路兩端(C4)輸出電壓較高，經(jīng)BG3、BG4放大后，使繼電器3J獲得足夠的工作電壓而吸合，常開(kāi)接點(diǎn)3J2閉合，給出允許先導(dǎo)回路工作的條件。同時(shí)加于可調(diào)單結(jié)晶體管BG7的控制極的電壓也較高，對(duì)應(yīng)該電壓下的峰點(diǎn)電位高于由R16、R18分壓確定的陽(yáng)極電位，BG7不能導(dǎo)通，由BG6組成的閉鎖電路不起作用。正常工作時(shí)，由BG4集電極輸出的電壓為矩形脈沖電壓，為保證電壓能夠連續(xù)通過(guò)C5而送入3J，電路中設(shè)置了在BG4電壓輸出的間隙時(shí)期C5的低阻放電通路。其

7、回路為：C5(+)BG5(e-c) D20C5(-)當(dāng)127V網(wǎng)路發(fā)生短路時(shí)，電阻R20和R21在為振蕩器的主要負(fù)載。由于該值很小，使振蕩器負(fù)載電流明顯增大，結(jié)果促使振蕩器停振，槽路無(wú)電壓輸出。這樣BG3、BG4將持載截止，3J得不到電壓而釋放。同時(shí)BG7開(kāi)始導(dǎo)通。R17輸出電壓使BG6飽和導(dǎo)通，將振蕩器三極管BG2基極對(duì)地短接，保證3J持續(xù)釋放。3J的幾個(gè)接點(diǎn)動(dòng)作，分別切斷電源和給出短路短路保護(hù)動(dòng)作指示信號(hào)，即黃燈亮，由于短路保護(hù)具有閉鎖作用，所以當(dāng)短路保護(hù)動(dòng)作后，在排除故障并準(zhǔn)備再一次送電時(shí)，必須將控制電源瞬間斷開(kāi)，使閉鎖電路復(fù)位后方能重新工作。4.過(guò)載保護(hù)采用熱繼電器RJ保護(hù)，當(dāng)過(guò)載時(shí)，

8、串接于CJ線圈回路的RJ常閉接點(diǎn)斷開(kāi)，CJ釋放使主電路斷電，2.5KVA整定值14A (4KVA整定值18A)。5.漏電保護(hù)電路該裝置的漏電保護(hù)系統(tǒng)采用127V網(wǎng)路電源直接檢測(cè)方式。由D1-D3、R1-R4以及直流繼電器2J等不要元件組成。檢測(cè)回路是：127V電源(三相) R4LED12J 地網(wǎng)路絕緣電阻127V電源。在網(wǎng)路對(duì)地絕緣水平較高時(shí)，流經(jīng)2J的電流很小，不足以使其動(dòng)作。當(dāng)網(wǎng)路對(duì)地絕緣低于整定值時(shí)，繼電器2J流過(guò)足夠電流開(kāi)始吸合，其常閉接點(diǎn)2J1斷開(kāi)，將CJ線圈通電回路切斷，CJ釋放，切斷主電路電源。同時(shí)2J2閉合，將漏電試驗(yàn)電阻接入，使2J自鎖。漏電故障排除后，裝置重新投入工作時(shí)，仍

9、需瞬間斷開(kāi)隔離開(kāi)關(guān)1K，解除漏電自鎖，然后方能工作。6.保護(hù)裝置動(dòng)作試驗(yàn)電路包括兩個(gè)部分：短路動(dòng)作試驗(yàn)和漏電動(dòng)作試驗(yàn)。分別由SK2、C10及SK1、R22組成。按下試驗(yàn)按鈕時(shí)，SK1或SK2閉合為人為、模擬兩種故障狀態(tài)，裝置可靠動(dòng)作，并給出燈光信號(hào)指示。7.低壓電源部分控制電源由127/32V、5.5V控制變壓器，經(jīng)D4-D7整流，R5、C1濾波以及經(jīng)BG1、WD等簡(jiǎn)單的串聯(lián)式穩(wěn)壓電路后供出。其中5.5V交流電源經(jīng)D22整流后供發(fā)光二極管用。五、安裝、使用與維修電纜的連接及漏電電阻的整定按下圖進(jìn)行。接線前用500V兆歐表測(cè)量高低壓側(cè)絕緣電阻值，應(yīng)不低于5兆歐。BB2型綜合裝置下井前需在地面進(jìn)行

10、檢查試驗(yàn)。由于該裝置短路保護(hù)部分的某些元件參數(shù)，出廠時(shí)均是按井下網(wǎng)路條件調(diào)試整定，故在地面試驗(yàn)時(shí)，由于電源及網(wǎng)路參數(shù)與井下差別較大，可能出現(xiàn)短路保護(hù)系統(tǒng)誤動(dòng)作動(dòng)作情況(即打鉆或不打鉆時(shí)黃燈亮)。為了避免上述原因引起的誤動(dòng)作，用戶可在電源側(cè)并接一組補(bǔ)償電容器，每相電容量為0.471uf，采用三角形聯(lián)結(jié)方式(加長(zhǎng)電纜)。如并接電容器后試驗(yàn)中仍出現(xiàn)打鉆時(shí)短路保護(hù)誤動(dòng)作情況，則應(yīng)檢查線路板插件或機(jī)芯。如打鉆工作正常，應(yīng)分別做長(zhǎng)電纜(150米)末端短路試驗(yàn)，以及漏電試驗(yàn)，保護(hù)器均能正常工作后，方可下井。綜合裝置應(yīng)可靠接地，輔助接地應(yīng)在主接地5米外處。綜合裝置投入網(wǎng)路后應(yīng)先進(jìn)行三次短路及漏電動(dòng)作試驗(yàn)，每次

11、均應(yīng)可靠動(dòng)作，并給出燈光信號(hào)指示。其中漏電保護(hù)部分如產(chǎn)生拒動(dòng)，可適當(dāng)減小試驗(yàn)電阻R22。試驗(yàn)可按下述方法進(jìn)行：將電源開(kāi)關(guān)1K閉合，此時(shí)綠色指示燈亮，然后按下位于機(jī)殼側(cè)方的短路試驗(yàn)按鈕，若短路功能正常時(shí)，則黃色指示燈給出發(fā)光信號(hào)指示。再次進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，將1K瞬間分?jǐn)嗪笤匍]合，以解除線路中的閉鎖作用。若按下短路試驗(yàn)按鈕后，黃色指示燈不亮，在指示燈供電系統(tǒng)無(wú)故障的情況下，則說(shuō)明短路保護(hù)失靈，應(yīng)查出原因并處理正常后方可使用。對(duì)漏電保護(hù)功能的試驗(yàn)方法，基本與上述方法相同，只是用下邊那個(gè)試驗(yàn)按鈕，當(dāng)保護(hù)功能正常時(shí)，按下漏電試驗(yàn)按鈕后，紅色指示燈給出發(fā)光信號(hào)指示，否則表明漏電保護(hù)部分存在問(wèn)題，需要處理。同樣，當(dāng)紅燈亮后，裝置再次進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，仍需將將1K瞬間分?jǐn)嗪笤匍]合，以解除自鎖。在分?jǐn)?K時(shí)，應(yīng)將知試驗(yàn)按鈕壓入，否則不能動(dòng)開(kāi)關(guān)手把，因?yàn)槎叽嬖诜謹(jǐn)?K時(shí)必須首先分?jǐn)郈J的機(jī)械閉鎖。使用中如出現(xiàn)誤動(dòng)作或按下試驗(yàn)按鈕產(chǎn)生拒動(dòng)時(shí)，可更換晶體管線路板試之。本裝置連續(xù)使用時(shí)，每班應(yīng)做一次保護(hù)性能動(dòng)作試驗(yàn)。本裝置在井下使用時(shí)，嚴(yán)禁將接觸器的三個(gè)主接點(diǎn)短接或以機(jī)械外力方式使主接點(diǎn)強(qiáng)行閉合，否則會(huì)燒毀線路板插件。六、測(cè)試數(shù)據(jù)和常見(jiàn)故障處理(一)插件的測(cè)試數(shù)據(jù)1.電源電壓：在正常情況下插件的電源輸入為交流3