第8章甲烷超限報警斷電裝置

1、第一節(jié) 礦用斷電控制器第二節(jié) 機(jī)車載式甲烷報警斷電儀復(fù)習(xí)思考題一、 礦用斷電控制器的組成及其工作原理礦用斷電控制器用于遠(yuǎn)程控制井下防爆開關(guān)、磁力開關(guān)或饋電開關(guān)上控制回路，以實(shí)現(xiàn)井下開關(guān)的自動斷電。礦用斷電控制器具有執(zhí)行井下監(jiān)控分站發(fā)出的遠(yuǎn)程斷電指令，自動控制井下設(shè)備開關(guān)高低壓控制回路，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程斷電的功能。礦用斷電控制器使用于煤礦井下所有裝有交流控制開關(guān)回路的機(jī)電設(shè)備及所有具有爆炸危險的場所。礦用斷電控制主要是用于實(shí)現(xiàn)甲烷閉鎖、風(fēng)電閉鎖和甲烷風(fēng)電閉鎖功能，當(dāng)掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)或風(fēng)筒風(fēng)量低于規(guī)定值時，或空氣中甲烷濃度超限時，能自動切斷被控設(shè)備電源的裝置；當(dāng)甲烷濃度低于復(fù)電濃度時，或與閉鎖

2、控制有關(guān)的設(shè)備工作正常并穩(wěn)定運(yùn)行后，自動解鎖。因此，斷電控制是礦井安全監(jiān)控設(shè)備最基本、最重要的功能。(一) 礦用斷電控制器的組成礦用斷電控制器一般由分站斷電控制信號輸入電路、饋電狀態(tài)回傳輸出電路、信息處理及控制電路（主板）、斷電控制輸出電路、饋電狀態(tài)監(jiān)測電路、顯示電路、電源等組成。(二) 礦用斷電控制器的工作原理礦用斷電控制器工作原理如圖8-1所示。1.饋電控制信號電路該電路一般由本質(zhì)安全防爆隔離和抗干擾隔離的光電耦合器等電路組成，用于接收分站輸出的斷電控制信號，再傳輸給信號處理及控制電路。2.控制輸出電路該電路一般由電磁繼電器、驅(qū)動電路、消弧保護(hù)電路等組成，將信號處理及控制電路輸出的斷電器控

3、制信號放大后，驅(qū)動電磁繼電器動作，控制被控開關(guān)的控制回路。3.狀態(tài)監(jiān)測電路該電路用于監(jiān)測受斷電控制器控制的被控開關(guān)饋電狀態(tài)。一般有2種監(jiān)測方式：一種是直接監(jiān)測被控開關(guān)的負(fù)載側(cè)的電壓，但這樣會增加斷電控制器的成本另一種是通過監(jiān)測被控開關(guān)的輔助接點(diǎn)關(guān)閉狀態(tài)，間接監(jiān)測被控開關(guān)的饋電狀態(tài)。另外，也可通過監(jiān)測被控開關(guān)控制回路電壓，間接監(jiān)測被控開關(guān)的饋電狀態(tài)，但這種饋電狀態(tài)監(jiān)測方法不如直接監(jiān)測饋電開關(guān)負(fù)載側(cè)電壓或監(jiān)測被控開關(guān)輔助接點(diǎn)有效。4.饋電狀態(tài)回傳電路該電路由本質(zhì)安全防爆隔離和抗干擾隔離的光電耦合器等電路組成，是將監(jiān)測電路監(jiān)測到的被控開關(guān)饋電狀態(tài)信號送分站。5.信號處理及控制電路該電路有采用單片機(jī)或

4、數(shù)字電路等多種。對于復(fù)用傳輸線的串行數(shù)字輸入輸出電路，信息處理及控制電路一般采用單片機(jī)完成串行數(shù)字通信、譯碼、邏輯控制等功能。對于不復(fù)用傳輸線的開關(guān)量輸入輸出電路，信息處理電路比較簡單，完成邏輯控制等功能。6.電源電路斷電控制器一般由分站電源供電。因此，其電源電路一般采用穩(wěn)壓器或AC/DC變換電路；也有采用交流供電，這樣的電源電路就較復(fù)雜，一般由隔離降壓變壓器、整流電路、濾波電路、雙重化限流限壓電路（或穩(wěn)壓恒流電路）等組成。7.顯示電路電路用來指示電源、饋電狀態(tài)、輸出狀態(tài)等。二、 礦用斷電控制器主要功能及技術(shù)要求(一) 供電電源1.交流供電電源(1) 額定電壓：36 V、127 V、220 V

5、、380 V、660 V、1140 V等，允許偏差25%+10%。(2) 諧波：不大于10%。(3) 頻率：50 Hz，允許偏差5%。2.直流供電電源電壓范圍為924 V，周期與隨機(jī)偏移應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。(二) 主要功能（1） 斷電控制器應(yīng)具有動合和動開接點(diǎn)輸出功能。動合和動開接點(diǎn)均能根據(jù)輸入信號輸出相應(yīng)的控制狀態(tài)且保持。（2） 斷電控制器的輸出應(yīng)能滿足交流或直流控制的需要。（3） 斷電控制器應(yīng)具有被控設(shè)備饋電狀態(tài)監(jiān)測、顯示和信號輸出功能。（4） 交流或直流供電的斷電控制器應(yīng)具有電源指示。（5） 斷電控制器應(yīng)具有輸出狀態(tài)指示。（三） 主要技術(shù)要求（1） 采用雙電平和無源輸出的開關(guān)量信號應(yīng)符

6、合下列要求： 有源輸出高電平電壓應(yīng)不小于+3.0 V（輸出電流為2 mA時），有源輸出低電平電壓應(yīng)不大于+0.5 V（輸出電流為2 mA時）。 無源輸出截止?fàn)顟B(tài)的漏電阻應(yīng)不小于100 k，無源輸出導(dǎo)通狀態(tài)的電壓降應(yīng)不大于0.5 V（電流為2 mA時）。（2） 輸出控制接點(diǎn)容量應(yīng)符合GB 3836.42000的有關(guān)要求，能滿足控制要求，并在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定，但不得低于下列要求： 本質(zhì)安全接點(diǎn)，直流24 V/100 mA。 非本質(zhì)安全接點(diǎn)，交流660 V/0.3 A、380 V/0.5 A、36 V/3 A、直流60 V/l A。（3） 輸出控制接點(diǎn)組數(shù)應(yīng)能滿足控制要求，并在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定，

7、但至少有1組動合和動開接點(diǎn)。（4） 輸出控制接點(diǎn)參數(shù)： 機(jī)械接點(diǎn)，導(dǎo)通電阻100 M。 電子接點(diǎn)，導(dǎo)通壓降2 V；截止漏電流0.3 mA。（5） 分站至斷電控制器最大傳輸距離不得少于2 km。（6） 輸出控制距離應(yīng)能滿足控制要求，并在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定。（7） 從接收到控制信號到輸出相應(yīng)控制狀態(tài)的時間應(yīng)不大于0.5 s。三、 電磁啟動器及饋電開關(guān)控制(一) 電磁啟動器控制隔爆型磁力啟動器由交流接觸器、控制電路、過載保護(hù)元件和隔爆外殼等組成。交流接觸器直接把電網(wǎng)電壓加到電動機(jī)的定子繞組上，使電動機(jī)在全電壓下啟動。隔爆型磁力啟動器主要用于煤礦井下交流電動機(jī)直接啟動、停止和反轉(zhuǎn)，并對電動機(jī)及有關(guān)電路

8、進(jìn)行保護(hù)。最常用的礦用隔爆型磁力啟動器有QCS83、QC815、QC810、DQZBH、BQD和QJZ系列等多種類型，其中QC83系列目前已經(jīng)禁止使用, 已不具備煤礦礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志。按礦用隔爆型直空電磁起動器（MT 1112011）生產(chǎn)的QBZ系列礦用隔爆型電磁啟動器按照礦用隔爆型電磁起動器用電子保護(hù)器（MT 1751988）生產(chǎn)的QBC系列礦用隔爆型電磁啟動器，已經(jīng)能夠完全取代QC83系列礦用隔爆型電磁啟動器，其電氣性能和安全性能明顯提高。隔爆型磁力啟動器按接觸器主觸頭滅弧介質(zhì)的不同可分為空氣式和真空式。空氣式磁力啟動器主回路采用空氣式交流接觸器，主要用于啟動不頻繁的電氣設(shè)備?？諝馐酱帕?/p>

9、動器具有結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便、價格便宜等優(yōu)點(diǎn)，但極限分?jǐn)嗄芰^低，短路保護(hù)必須采用熔斷器。置于隔爆外殼內(nèi)的空氣式交流接觸器散熱條件差，因此，應(yīng)降容使用，降容大小一般通過實(shí)驗(yàn)確定。真空式磁力啟動器主電路采用真空式交流接觸器。密封在真空容器中的交流接觸器的主觸頭，其電弧不會外噴，因此，具有分?jǐn)嗄芰?qiáng)、燃弧時間短、觸頭磨損小、電壽命長、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，適用于煤礦井下啟動頻繁的電氣設(shè)備。真空式交流接觸器會產(chǎn)生操作過電壓，并且真空管真空度的保持和檢測也存在一些困難。真空式電磁啟動器的結(jié)構(gòu)與空氣式電磁啟動器基本相同，不同的是增加了過電壓保護(hù)。隔爆型磁力啟動器由隔爆外殼、交流接觸器、換相隔離開關(guān)、保護(hù)電器（包

10、括熔斷器、熱繼電器和電動機(jī)綜合保護(hù)）、控制電路、控制變壓器等組成。如圖8-2所示。就地控制時，將旋轉(zhuǎn)開關(guān)轉(zhuǎn)到近控檔，按啟動按鈕，通過中間繼電器控制主電路交流接觸器線圈接通電源，三相交流接觸器閉合，向被控設(shè)備供電。同時，交流接觸器的輔助常開觸點(diǎn)閉合，使控制電路自保。按停止按鈕，接觸器線圈失電、主觸頭分?jǐn)啵豢卦O(shè)備斷電。發(fā)生故障時（如短路、過載、斷相），熱繼電器或電動機(jī)綜合保護(hù)器均按要求的時間動作，切斷被控設(shè)備的電源。遠(yuǎn)距離控制時，將旋轉(zhuǎn)開關(guān)轉(zhuǎn)到遠(yuǎn)控檔，通過遠(yuǎn)方的控制按鈕進(jìn)行控制。程序控制時，將第一臺啟動器的旋轉(zhuǎn)開關(guān)轉(zhuǎn)到近控檔或遠(yuǎn)控檔，第二臺及以下啟動器的旋轉(zhuǎn)開關(guān)轉(zhuǎn)到程序擋，并調(diào)整時間繼電器，使它

11、延時的時間符合要求，然后通過第一臺的近控或遠(yuǎn)控按鈕進(jìn)行控制。1.磁力啟動器的主要技術(shù)參數(shù)（1） 額定工作電壓。額定工作電壓Ue與額定工作電流Ie共同決定著磁力啟動器的接通與分?jǐn)嗄芰Α４帕悠鞯念~定工作電壓有380 V、660 V、1140 V 3種。（2） 額定發(fā)熱電流。額定發(fā)熱電流是指接觸器等電器元件安裝在確定的外殼內(nèi)，在規(guī)定的工作條件下所承載的最大電流。額定發(fā)熱電流有40 A、100 A 、160 A、315 A、400 A 5種。（3） 額定控制電源電壓。額定控制電源電壓是指提供給控制電路的電壓。交流有6 V、12 V、24 V、36 V、42 V、127 V、220 V、380 V、

12、660 V，直流有6 V、12 V、24 V、48 V、110 V，200 V，其中，先導(dǎo)電路電壓不高于36 V。（4） 動作性能。動作性能是指控制電源電壓在額定控制電壓的波動范圍(75%110%)。磁力啟動器應(yīng)能可靠閉合，并當(dāng)控制電壓不低于60%額定控制電源電壓時處于吸合狀態(tài)的啟動器不應(yīng)釋放。（5） 磁力啟動器應(yīng)具有失壓保護(hù)、過載保護(hù)和短路保護(hù)，并可根據(jù)需要設(shè)斷相保護(hù)、 主電路漏電閉鎖保護(hù)、控制電路絕緣監(jiān)視保護(hù)等。2.QCS83系列和QC283系列磁力啟動器及其控制QCS83系列和QC283系列磁力啟動器都是QC83系列磁力啟動器的改進(jìn)型。QCS83-80型磁力啟動器的交流接觸器為CJ8-1

13、00型，其他與QC83-80型相同。QCS83-120型交流接觸器為CJ8-150型，限流熱繼電器為JR9-300型，用交流接觸器CJ8-10代替中間繼電器，其電氣工作原理與QC83-120型相近。QC283隔爆型磁力啟動器解決了空氣接觸器接通或分?jǐn)嘀麟娐?、分?jǐn)嗄芰π?、同時分?jǐn)嗑€路時產(chǎn)生的強(qiáng)電弧給供電系統(tǒng)帶來不安全因素的問題。用國產(chǎn)CJZ-300/1140（或CZK2-200/600）型真空接觸器和JDB型電動機(jī)綜合保護(hù)器，更換QC83系列磁力啟動器中的空氣接觸器和JR-4型過流熱繼電器，其他元器件原則上不動。改進(jìn)后的QC283隔爆型磁力啟動器，具有分?jǐn)嗄芰?qiáng)、壽命長、操作頻率高的特點(diǎn)，特別適

14、用于井下電動機(jī)頻繁啟動的要求，能保障設(shè)備的長期可靠運(yùn)轉(zhuǎn)。QCS83系列和QC283系列磁力啟動器的電氣工作原理與QC83系列磁力啟動器的工作原理相似，為保證安全監(jiān)控裝置的故障閑鎖功能，用礦用斷電控制器的常開觸點(diǎn)串聯(lián)在最先啟動的繼電器回路中。QCS83-80型磁力啟動器無先導(dǎo)繼電器，其交流接觸器型號為CJ8-100，線圈的額定工作電壓為36 V，額定工作電流為1.95 A。QCS83-120型磁力啟動器用CJ8-10型交流接觸器作先導(dǎo)繼電器，先導(dǎo)繼電器的額定工作電壓為36 V，額定工作電流為0.2 A。QCZ83-225g2B型磁力啟動器有先導(dǎo)繼電器，型號為SJZ1-2，先導(dǎo)繼電器額定工作電壓為

15、36 V，額定工作電流為1.7 A。因此，礦用斷電控制的常開接點(diǎn)容量應(yīng)不小于上述值。下面以QC83-120D、QC83-225D型磁力啟動器為例說明QCS83系列和QC283系列磁力啟動器的控制。QC83-120D、QC83-225D型磁力啟動器電氣原理。如圖8-3所示。其中，磁力啟動器的交流接觸器XLC由先導(dǎo)繼電器ZJ控制；JDB型電動機(jī)綜合保護(hù)器，具有過負(fù)荷短路、斷相、漏電閉鎖功能。從圖8-3中可看出，通過控制先導(dǎo)繼電器就可控制磁力啟動器。因此，為保證安全監(jiān)控裝置的故障閉鎖功能，礦用斷電控制器控制磁力啟動器應(yīng)采用常開接點(diǎn)控制。將9至9a端導(dǎo)線拆除，常開接點(diǎn)串在9至9a之間。(二) 隔爆型饋

16、電開關(guān)及其控制 隔爆型饋電開關(guān)用來接通和分?jǐn)喑休d的正常電流，并能在規(guī)定的異常條件下（如短路），在一定的時間內(nèi)分?jǐn)喑休d的異常電流，分?jǐn)嗪?次回路中具有明顯的斷口。隔爆型饋電開關(guān)用于額定電壓不大于1 140 V電網(wǎng)中的配電總開關(guān)、饋出開關(guān)和分支開關(guān)，也可以控制不頻繁啟動的大容量電動機(jī)。常用的隔爆型饋電開關(guān)有DWKB系列、BKD系列、KBZ系列等。隔爆型饋電開關(guān)可分為獨(dú)立使用的饋電開關(guān)和與移動變電站配套使用的饋電開關(guān)。獨(dú)立使用的饋電開關(guān)具有完整的隔爆外殼，可直接用于煤礦井下的供電系統(tǒng)中。與移動變電站配套使用的饋電開關(guān)必須安裝在移動變電站低壓側(cè)方可形成完整的隔爆外殼。隔爆型饋電開關(guān)有空氣式和真空式2種

17、。隔爆型饋電開關(guān)由隔爆外殼和以斷路器為主的本體兩部分組成。本體上設(shè)有脫扣器、信號輔助裝置和電流互感器等。外殼由主腔、殼蓋和接線盒3部分組成。低壓斷路器一般由觸頭系統(tǒng)、滅弧室、自由脫扣機(jī)構(gòu)、操作機(jī)構(gòu)、過電流脫扣器、欠電壓（失壓）脫扣器、分勵脫扣器、輔助觸頭、框架等組成。其中道電流脫扣器、欠電壓脫扣器、分勵脫扣器或電子脫扣器是斷路器保護(hù)和控制電路。過電流脫扣器是短路和過流的保護(hù)電路。當(dāng)回路發(fā)生過載或短路時，電磁式過電流脫扣器的銜鐵被吸動，斷路器跳閘。過電流脫扣器的動作時間長短與過電流大小成反比，過電流越大，動作時間越短，當(dāng)電流大到一定程度時可發(fā)生瞬時斷開。前者稱為反時限過電流脫扣器，后者稱為瞬時過

18、電流脫扣器。反時限過電流脫扣器用雙金屬片制成，或者由繼電器與互感器共同完成。瞬動過電流脫扣器都是電磁脫扣器。新研發(fā)的半導(dǎo)體脫扣器可實(shí)現(xiàn)反時限和瞬動兩種動作。一般斷路器的每一極與一個過電流脫扣器串聯(lián)。三極斷路器有3個脫扣器，但也可裝設(shè)兩個脫扣器。在瞬動電磁式過電流脫扣器中設(shè)有阻尼裝置，可得到短延時動作的過電流脫扣器，以實(shí)現(xiàn)選擇性斷開，短延時在0.11.0 s之間。欠電壓脫扣器在電網(wǎng)電壓低于35%額定電壓時使斷路器分?jǐn)?。欠電壓（失壓）脫扣器也多為電磁式，?dāng)主電路電壓消失或降至一定數(shù)值以下時，其電磁吸力不足以繼續(xù)吸持銜鐵，在彈簧的作用下，銜鐵的頂板推動脫扣器半軸，從而使斷路器斷開。分勵脫扣器一般用來

19、遙控分?jǐn)鄶嗦菲?。分勵脫扣器由控制電源供電。它是一個電磁鐵，通常按操作人員的命令或繼電保護(hù)信號使其線圈通電，其銜鐵（或鐵芯）動作，從而使斷路器分?jǐn)嚯娐?。為保證安全監(jiān)控設(shè)備的故障閉鎖功能，對隔爆型饋電開關(guān)的控制應(yīng)采用礦用斷電控制器的常閉觸點(diǎn)，通過控制分勵脫扣線圈，從而達(dá)到控制饋電開關(guān)的目的。電子式脫扣器由信號檢測、過電流保護(hù)、觸發(fā)單元、執(zhí)行單元和穩(wěn)壓電源等組成，具有過載延時、短路瞬動及欠電壓延時等保護(hù)功能。斷路器可同時采用電磁式過電流脫扣器和電子式脫扣器，也可以只采用其中一種。礦用隔爆型饋電開關(guān)主要有DWKB系列、DZKD系列、KBZ系列、BDK系列等。DW80系列隔爆型饋電開關(guān)在礦井中已被禁止使

20、用。1.DZKD和DWKB系列饋電開關(guān)及其控制DZKD系列和DWKB系列礦用隔爆型饋電開關(guān)均采用了DW15型斷路器及其配套的電子脫扣器，由于其工作原理及技術(shù)參數(shù)相近，因此，這里只介紹DZKD系列礦用隔爆型饋電開關(guān)。DZKD系列礦用隔爆型低壓饋電開關(guān)是用于綜采工作面315630 kVA移動變電站配套使用的低壓總開關(guān)。其主要技術(shù)參數(shù)如下：配電變壓器容量為315 kVA、500 kVA、630 kVA。額定電壓為1 140 V、660 V。額定電流為400 A(1 140 V)、440 A( 660 V)。通斷能力（功率因數(shù)0.3）為7 500 A(1 140 V)、9 100 A(660 V)。長

21、延時過流整定范圍為0.41.0倍額定電流。瞬時過流整定范圍為310倍額定電流。饋電開關(guān)由DW15-600型自動空氣開關(guān)、半導(dǎo)體脫扣器和檢漏繼電器組成，具有欠壓、短路、過載、斷相和漏電保護(hù)及機(jī)械閉鎖等多種保護(hù)功能。DW15系列200630 A低壓空氣斷路器，適用于交流50 Hz，額定絕緣電壓1 140 V，額定工作電壓380 V、660 V、1 140 V，額定工作電流200630 A的低壓交流配電系統(tǒng)，作為分配電能及過載、欠電壓和短路保護(hù)設(shè)備使用；可作為380 V電動機(jī)的過載、欠電壓、短路保護(hù)設(shè)備使用；在正常條件下，也可作為線路不頻繁轉(zhuǎn)換及電動機(jī)不頻繁啟動之用。為保證安全監(jiān)控設(shè)備的故障閉鎖功能

22、，對DZKD系列礦用隔爆型饋電開關(guān)的控制，應(yīng)采用礦用斷電控制器的常閉觸點(diǎn)，兩端分別接分勵按鈕AN2兩端。由于電子脫扣器分勵線圈的工作電壓為直流50 V、電流0.8 A，因此，礦用斷電控制器的觸點(diǎn)容量應(yīng)不小于直流50 V、0.8 A。2.KBZ系列饋電開關(guān)及其控制KBZ系列礦用隔爆型真空饋電開關(guān)具有過載、短路、欠壓、失壓、漏氣和漏電保護(hù)，電容電流補(bǔ)償功能，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方分閘，適用于煤礦井下電壓1 140 V或660 V，電流400 A或600 A的中性點(diǎn)不接地的三相交流電網(wǎng)中，作為配電總開關(guān)或分支開關(guān)；也可作為大容量電動機(jī)不頻繁啟動之用。KBZ系列礦用隔爆型真空饋電開關(guān)主要技術(shù)參數(shù)如下：額定電壓為6

23、60 V或1 140 V。額定電流為400 A。最大分?jǐn)嗄芰? 500 A。分?jǐn)鄷r間0.03 s。電壽命為3 000次。機(jī)械壽命為15 000次。工作制式為長期。（1） DKZB-400/1140礦用隔爆型真空饋電開關(guān)及其控制。為保證監(jiān)控設(shè)備的故障閉鎖功能，對DKZB-400/1140礦用隔爆型真空饋電開關(guān)的控制，應(yīng)采用礦用斷電控制器的常閉觸點(diǎn)并接在可控硅SCR兩端（“外接遠(yuǎn)方分勵”）處。 DKZB-400/1140礦用隔爆型真空饋電開關(guān)分勵脫扣線圈F的工作電壓為直流60 V，吸合工作電流為0.96 A。因此，礦用斷電控制器的觸點(diǎn)容量應(yīng)不小于直流60 V、0.96 A。（2） KBZ-630

24、/1140礦用隔爆型真空饋電開關(guān)及其控制。 KBZ-630/1140型饋電開關(guān)與DKZB-400/1140型饋電開關(guān)原理相近，按下電動分閘開關(guān)SB1（SB1并接在可控硅兩端），分勵線圈F得電，斷路器跳閘斷電。因此，為保證安全監(jiān)控設(shè)備的故障閉鎖功能，將礦用斷電控制器的常閉觸點(diǎn)并接在電動分閘開關(guān)SB1兩端，以實(shí)現(xiàn)對KBZ-630/1140型饋電開關(guān)的控制。 KBZ-630/1140型饋電開關(guān)分勵脫扣線圈的工作電壓是直流48 V，吸合工作電流為0.43 A。因此，礦用斷電控制器的觸點(diǎn)容量應(yīng)不小于直流48 V、0.43 A。3.BKD系列礦用隔爆型真空饋電開關(guān)及控制BKD系列礦用隔爆型真空饋電開關(guān)有：

25、BKD-400Z/380、660Z(F)型BKD4-400Z/660、1140型。BKD1-400Z/380、660Z(F)型礦用隔爆型真空饋電開關(guān)及其控制如下所述。本系列礦用隔爆型真空饋電開關(guān)適用于煤礦井下交流50 Hz、電壓660 V或380 V、額定電流400 A以下線路中，作為配電總（分）開關(guān)；當(dāng)配電線路出現(xiàn)過負(fù)荷、短路或漏電時，能自動切斷電路，并具有過流和漏電選擇保護(hù)。BKD1-400Z/380、660Z(F)型饋電開關(guān)接線柱中都有K端子可外接控制開關(guān)，用來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方分閘。K端子與電路中的KJ繼電器、過流插件中J繼電器和斷路器吸合線圈Q的電氣關(guān)系如圖8-4所示。當(dāng)饋電開關(guān)正常工作時，繼

26、電器J吸合，常開觸點(diǎn)J閉合，斷路器吸合線圈Q帶電吸合。當(dāng)K端子輸入低電平時，繼電器KJ吸合，其常閉觸點(diǎn)KJ斷開，過流插件中的J繼電器失電，常開觸點(diǎn)J恢復(fù)斷開狀態(tài)，斷路器吸合線圈Q失電，斷路器跳閘。因此，為保證安全監(jiān)控設(shè)備的故障閉鎖功能，應(yīng)用礦用斷電控制器的常開觸點(diǎn)控制BKD1-400Z/380、660Z(F)型饋電開關(guān)的分?jǐn)?，將礦用斷電控制器的常開觸點(diǎn)分別接在K端子和地線上。由于KJ繼電器是微型直流繼電器，工作電流不大于50 mA，所以礦用斷電控制器的觸點(diǎn)容量應(yīng)不小于直流24 V、50 mA。4.斷電控制接點(diǎn)容量目前煤礦井下主要采用的4種系列礦用隔爆型饋電開關(guān)。為實(shí)現(xiàn)礦井安全監(jiān)控設(shè)備的故障閉鎖

27、功能，通常將礦用斷電控制器的常閉觸點(diǎn)并接在饋電開關(guān)分勵開關(guān)上進(jìn)行控制。當(dāng)煤礦井下甲烷達(dá)到或超過斷電濃度時，斷電控制器動作，饋電開關(guān)分勵。礦用斷電控制器的觸點(diǎn)容量應(yīng)不小于交流660 V、0.38 A，或直流60 V、0.96 A。四、甲烷風(fēng)電閉鎖裝置煤礦安全規(guī)程規(guī)定所有礦井必須裝備礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)，礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)必須具備甲烷斷電儀和甲烷風(fēng)電閉鎖裝置的全部功能。當(dāng)主機(jī)或系統(tǒng)電纜發(fā)生故障時，系統(tǒng)必須保證甲烷斷電儀和甲烷風(fēng)電閉鎖裝置的全部功能。安全監(jiān)控設(shè)備必須具有故障閉鎖功能：當(dāng)與閉鎖控制有關(guān)的設(shè)備未投入正常運(yùn)行或故障時，必須切斷監(jiān)控設(shè)備所監(jiān)控區(qū)域的全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備并閉鎖；當(dāng)與閉鎖控制有關(guān)的

28、設(shè)備工作正常并穩(wěn)定運(yùn)行后，自動解鎖。(一) 風(fēng)電閉鎖掘進(jìn)工作面的局部通風(fēng)機(jī)停止工作后，工作面及其附近巷道會聚集瓦斯、煤塵及其他有害氣體。如果這時工作面和巷道中的電氣設(shè)備仍然帶電工作，就有可能成為引起瓦斯、煤塵爆炸的火源。根據(jù)一些典型事故的分析，絕大多數(shù)由電火花引起的瓦斯爆炸事故是在上述情況下發(fā)生的，因此十分危險。為消除這種事故隱患，要求在局部通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時，能立即切斷局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)的巷道中的一切電源，這就是風(fēng)電閉鎖。其作用是防止停風(fēng)或瓦斯超限的掘進(jìn)工作面在送電后產(chǎn)生電火花而造成瓦斯燃燒或爆炸。局部通風(fēng)機(jī)本身也是電氣設(shè)備，在它停止運(yùn)行一段時間后恢復(fù)送電時，如果瓦斯?jié)舛瘸?，同樣有可能引起瓦斯?/p>

29、炸。為確保安全，在恢復(fù)局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)之前必須按煤礦安全規(guī)程的規(guī)定先檢查瓦斯。此外，在局部通風(fēng)機(jī)開動后，掘進(jìn)工作面和巷道中的有害氣體，需要經(jīng)過一段排放時間才能稀釋到安全濃度。因此，在局部通風(fēng)機(jī)恢復(fù)送電后也不能立即接通掘進(jìn)電源，而是應(yīng)該先檢查工作面及巷道中的瓦斯?jié)舛?。由于開動局部通風(fēng)機(jī)和恢復(fù)工作面及巷道的供電之前都必須檢查瓦斯，所以，在采用風(fēng)電閉鎖時，在閉鎖電路中不允許采用時間繼電器來延時自動接通掘進(jìn)電源，而必須由指定人員開動局部通風(fēng)機(jī)和人工恢復(fù)掘進(jìn)電源。在掘進(jìn)工作面使用甲烷自動檢測報警斷電裝置，只準(zhǔn)人工復(fù)電。風(fēng)電閉鎖是用2臺磁力啟動器進(jìn)行連鎖控制，其中1臺接通風(fēng)機(jī)，另1臺接掘進(jìn)工作面電氣設(shè)備，實(shí)

30、現(xiàn)先通風(fēng)后通電，風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)時，掘進(jìn)工作面電源也同時被切斷。(二) 甲烷電閉鎖甲烷電閉鎖是指掘進(jìn)工作面中設(shè)置的甲烷監(jiān)測裝置，當(dāng)監(jiān)測到工作環(huán)境中甲烷濃度超限時，自動切斷動力電源，停止供電，只有甲烷降低到規(guī)定值以下時方可恢復(fù)送電的閉鎖裝置。甲烷閉鎖裝置應(yīng)具備下列功能：安全監(jiān)控設(shè)備必須具有故障閉鎖功能：當(dāng)與閉鎖控制有關(guān)的設(shè)備未投入正常運(yùn)行或故障時，必須切斷監(jiān)控設(shè)備所監(jiān)控區(qū)域的全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備并閉鎖；當(dāng)與閉鎖控制有關(guān)的設(shè)備工作正常并穩(wěn)定運(yùn)行后，自動解鎖。 掘進(jìn)工作面甲烷濃度達(dá)到1.5%CH4時，系統(tǒng)應(yīng)能切斷掘巷道內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備的電源并閉鎖；當(dāng)掘進(jìn)工作面甲烷濃度低于1.0%CH4時，系統(tǒng)

31、應(yīng)能自動解鎖。 掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中的甲烷濃度達(dá)到1.0%CH4時，系統(tǒng)應(yīng)能切斷掘巷道內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備的電源并閉鎖；當(dāng)掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中的甲烷濃度低于1.0%CH4時，系統(tǒng)應(yīng)能自動解鎖。 被串掘進(jìn)工作面入風(fēng)流中甲烷達(dá)到0.5%CH4時，系統(tǒng)應(yīng)能切斷被串掘巷道內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備的電源并閉鎖；當(dāng)被串掘進(jìn)工作面入風(fēng)流中甲烷濃度低于0.5%CH4時，系統(tǒng)應(yīng)能自動解鎖。 與閉鎖控制有關(guān)的設(shè)備(含主機(jī)、甲烷傳感器、設(shè)備開停傳感器等)故障或斷電時，系統(tǒng)應(yīng)能切斷該設(shè)備所監(jiān)控區(qū)域的全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備的電源并閉鎖；與閉鎖控制有關(guān)的設(shè)備接通電源1 min內(nèi)，系統(tǒng)應(yīng)繼續(xù)閉鎖該設(shè)備所監(jiān)控區(qū)域的全部

32、非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備的電源；當(dāng)與閉鎖控制有關(guān)的設(shè)備工作正常并穩(wěn)定運(yùn)行后，系統(tǒng)應(yīng)能自動解鎖。甲烷電閉鎖是由甲烷傳感器、監(jiān)控分站、斷電控制器和高壓開關(guān)構(gòu)成，如圖8-5所示。甲烷電閉鎖工作原理是由甲烷傳感器測得CH4含量信號送給監(jiān)控分站，當(dāng)甲烷超限時，監(jiān)控分站(斷電儀)顯示CH4濃度，其常開觸點(diǎn)K1閉合，接通斷路器電路，其常開觸點(diǎn)K2閉合，接通高壓開關(guān)內(nèi)的脫扣線圈TQ電路使高壓開關(guān)跳閘，切斷了掘進(jìn)工作面電氣設(shè)備的電源，實(shí)現(xiàn)了甲烷電閉鎖。與閉鎖控制有關(guān)的設(shè)備(含分站、甲烷傳感器、設(shè)備開停傳感器、電源、斷電控制器、電纜、接線盒等)故障或斷電時，聲光報警、切斷該設(shè)備所監(jiān)控區(qū)域的全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備的電

33、源并閉鎖；與閉鎖控制有關(guān)的設(shè)備接通電源1 min內(nèi)，繼續(xù)閉鎖該設(shè)備所監(jiān)控區(qū)域的全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備的電源；當(dāng)與閉鎖控制有關(guān)的設(shè)備工作正常并穩(wěn)定運(yùn)行后，自動解鎖。嚴(yán)禁對局部通風(fēng)機(jī)進(jìn)行故障閉鎖控制。（三） 甲烷風(fēng)電閉鎖煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求（AQ 62012006）規(guī)定，局部通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，掘進(jìn)工作面或回風(fēng)流中甲烷濃度大于3.0%，必須對局部通風(fēng)機(jī)進(jìn)行閉鎖使之不能啟動，只有通過密碼操作軟件或使用專用工具方可人工解鎖；當(dāng)掘進(jìn)工作面或回風(fēng)流中甲烷濃度低于1.5%時，自動解鎖；嚴(yán)禁對局部通風(fēng)機(jī)進(jìn)行故障閉鎖控制。甲烷風(fēng)電閉鎖控制則是在包括風(fēng)電閉鎖和甲烷電閉鎖控制內(nèi)容基礎(chǔ)上，增加了組合邏輯控制，即

34、把巷道內(nèi)甲烷濃度是否大于3%、巷道是否停風(fēng)了作為共同條件，對局部通風(fēng)機(jī)開關(guān)進(jìn)行有別于常規(guī)的閉鎖控制。監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)施甲烷風(fēng)電閉鎖控制的目的是在掘進(jìn)工作面或回風(fēng)流中甲烷濃度大于3%，同時掘進(jìn)工作面又停風(fēng)了的情況下，對局部通風(fēng)機(jī)實(shí)施特殊控制，使之不能隨意啟動。避免在無計(jì)劃、無措施情況下隨意啟動風(fēng)機(jī)造成“一風(fēng)吹”排放瓦斯，避免在瓦斯超限的情況下啟動局部通風(fēng)機(jī)。1.甲烷風(fēng)電閉鎖執(zhí)行條件與方法甲烷風(fēng)電閉鎖控制的執(zhí)行必須同時具備2個條件： 巷道內(nèi)有甲烷傳感器測量濃度大于3%； 巷道內(nèi)局部供風(fēng)由于供電、故障等其他原因停止了（停風(fēng)意味著該工作面所有局部通風(fēng)機(jī)開關(guān)均處于停止?fàn)顟B(tài)）。此后系統(tǒng)將由分站經(jīng)由斷電控制器對所

35、有局部通風(fēng)機(jī)開關(guān)進(jìn)行一對一的閉鎖控制。監(jiān)控裝置對局部通風(fēng)機(jī)開關(guān)進(jìn)行的閉鎖控制條件是開關(guān)已經(jīng)處于停止?fàn)顟B(tài)，而且閉鎖控制的效果和目的是使之不能啟動。因此接入局部通風(fēng)機(jī)開關(guān)內(nèi)部的常閉控制觸點(diǎn)最理想的接法是直接與開關(guān)啟動按鈕串接，而不是與開關(guān)操作回路串接。也就是說該閉鎖控制的最佳效果和目的是讓開關(guān)的啟動按鈕在控制狀態(tài)下失去作用。這樣接線的目的在于避免由于控制線路斷線造成局部通風(fēng)機(jī)開關(guān)停止工作乃至停風(fēng)超限。甲烷風(fēng)電閉鎖控制自動解鎖的唯一條件是巷道內(nèi)各甲烷傳感器測得的甲烷濃度均低于1.5%。人工強(qiáng)制解鎖的方法視系統(tǒng)不同采用中心站軟件手控解除斷電或使用專用工具在分站解除。2.關(guān)聯(lián)設(shè)備條件及注意事項(xiàng)（1） 風(fēng)機(jī)開關(guān)的啟動按鈕邊是否能斷開并引出線，接線腔是否有可用的接線柱，是否能為引入線提供喇叭嘴。（2） 禁用故障閉鎖。依據(jù)煤礦安全規(guī)程和相關(guān)規(guī)定要求，當(dāng)甲烷傳感器斷線、分站和斷電控制器停電不工作時，常規(guī)斷電控制都應(yīng)等同于甲烷濃度超限進(jìn)行控制，停止工作面的供電。