QJZ-400智能真空電磁起動器說明書.doc

QJZ-400/1140(660)Z礦用隔爆兼本質安全型智能真空電磁起動器使用說明書QJZ - 400/1140（660）Z礦用隔爆兼本質安全型智能真空電磁起動器使用說明書 V1.1 目錄1 概述-22 適用范圍-23 技術特征-34 結構與操作-55 接線-96 原理-117 使用-118 注意事項-159 隨機文件及附件-1610 定貨規(guī)范-1611 QJZ-400/1140(660)Z電原理圖-附QJZ-400/1140（660）Z礦用隔爆兼本質安全型智能真空電磁起動器1 概述 QJZ-400/1140（660）Z礦用隔爆兼本質安全型智能真空電磁起動器適用于含有爆炸性氣體（甲烷）和煤塵的煤礦井下，在交流50Hz、電壓1140V或660V供電系統(tǒng)中，對額定電流400A以下的三相鼠籠型電動機直接起動、停止或遠距離起動、停止控制，同時對電動機及其有關電路進行保護。 該起動器的控制器采用了16位微控制器，經(jīng)過抗干擾處理，工作可靠、操作方便、保護精度高、反應速度快。能完成漏電閉鎖，起?？刂? 過載、短路、缺相等多種保護以及欠壓、過壓顯示。 采用液晶顯示器，顯示電壓、電流、絕緣電阻和電網(wǎng)頻率等數(shù)值，故障發(fā)生時自動給出過載、短路、缺相、漏電、欠壓、過壓等故障的漢字指示，顯示直觀、易懂。 使用前門上的設置按鈕可方便地設置運行參數(shù)和程控狀態(tài)。 使用前門上的遠控/近控旋鈕可方便地執(zhí)行遠控/近控轉換。具有電流檢測功能，輸出DC15mA電流信號或2001000Hz脈沖信號。 具有漏電/短路和過載/缺相兩路故障接點信號輸出。 可選擇數(shù)據(jù)通信接口與控制系統(tǒng)聯(lián)接。根據(jù)用戶需要可配備RS-485、Device Net等接口模塊。 真空接觸器、隔離開關、繼電器、電子器件、接插端子等均采用國內(nèi)外知名廠商優(yōu)質產(chǎn)品?？扉_門及大板模塊結構，配線簡潔。確保整機性能優(yōu)越，操作方便，工作可靠，易于維修。2 適用范圍2.1 本起動器適用于含有爆炸性氣體（甲烷）和煤塵的煤礦中，但周圍介質中不含有破壞金屬和絕緣的活動性化學物質。2.2 工作條件：（1）海拔高度不超過2000m；（2）運行環(huán)境溫度；-5+40；（3）周圍空氣相對濕度不大于95%（+25）；（4）須能防止水和液體進入起動器腔內(nèi)；（5）無劇烈振動、顛簸以及與垂直平面傾斜在15以下的環(huán)境中。2.3 起動器主要用于直接起動、停止或遠距離起動和停止額定電壓1140V，50Hz、額定容量75590kW范圍內(nèi)的礦用隔爆型三相鼠籠式感應電動機，并可在停止時進行換向。在必要時也允許使用機殼外的隔離開關手柄手動操作停止電動機。 改換控制變壓器的接線并重新設置工作電壓、工作電流后可用作控制額定電壓為660V的電動機。3 技術特征3.1 額定參數(shù)見表1表1型號額定電壓(V)額定電流（A）在下列電壓下當COS=0.75時所控制電動機的功率 （kW）引入電纜的外徑（mm）重量（kg）1140V660V電力線路控制線路QJZ-400/1140(660)Z1140/660400755904534032 7114214503.2 起動器為8小時工作制，操作頻率300次/小時。3.3 線路電壓正常工作范圍為額定值的85%110%，線路電壓不低于額定值的75%時起動器應能可靠工作。3.4 外形尺寸： 1170590950 mm 外形見圖1。3.5 防爆型式：礦用隔爆兼本質安全型Ex dibI3.6 本安型先導控制回路,具備控制線路短路保護功能。3.7 遠控/近控方式選擇。3.8 具有多臺程控聯(lián)鎖和后機延時起動功能。3.9 漏電閉鎖主回路對地絕緣電阻降到表2動作值以下時，漏電閉鎖保護動作，禁止起動。當主回路對地絕緣電阻恢復到表2動作值1.5倍以上時自動復位。為防止電機反電動勢，漏電閉鎖功能在主回路斷開后10秒投入。 表2主回路額定工作電壓V單相動作值 K動作值允許誤差 % 660 22 +20 1140 40 +203.10 短路保護 主回路接通后，主回路三相工作電流中的任何一相電流大于8倍額定電流時，起動器短路保護動作。短路保護動作后起動器不能自動恢復，故障消除后，須按復位按鈕起動器才能重新起動。3.11 過載保護根據(jù)電機容量設置額定電流，過載保護動作特性符合表3 表3項號 I/Ie 動作時間起動狀態(tài)1 1.05 2h不動作（長期不動作） 冷態(tài)2 1.2 20min 冷態(tài)3 1.5 3min 冷態(tài)4 6 13S 冷態(tài)注：I工作電流； Ie設定的額定電流。過載保護動作后起動器不能自動恢復，故障消除后，須按復位按鈕起動器才能重新起動。3.12 缺相保護主回路三相工作電流中的任何兩相電流連續(xù)相差0.58倍以上120S時，起動器缺相保護動作。缺相保護動作后起動器不能自動恢復，故障消除后，須按復位按鈕起動器才能重新起動。3.13 具有二路本安型故障保護接點輸出，接點容量為220V、5A，需與本安電路連接。 故障1：短路/漏電故障2：過載/缺相3.14 具有一路本安型電流檢測信號輸出，可選電流信號DC15mA或脈沖頻率信號2001000Hz，均對應01.4倍設定的額定電流。3.15 具有“試驗”按鈕，用于漏電、過載和短路試驗。3.16 具有三個用于設置的按鈕：“1”、“設置”、“10”，可設置額定電流（50420A）、額定電壓（1140V或660V）、后機程控（允許或禁止）、后機程控延時（099s）、電流輸出測試值（5mA）、開機短路延時（09s）。3.17具有“遠控/近控”旋鈕可方便地執(zhí)行遠控/近控轉換。3.18液晶顯示器（12832點陣），具有漢字顯示功能。運行參數(shù)顯示：電壓值及欠壓/過壓指示、電流值、絕緣電阻值、電網(wǎng)頻率值。運行狀態(tài)顯示：本機開/停、后機開/停、控制信號狀態(tài)。故障保護顯示：短路、漏電、過載、缺相。狀態(tài)故障顯示：無本機返回、無后機返回。設置狀態(tài)及參數(shù)顯示3.19 根據(jù)用戶需要可選擇數(shù)據(jù)通信接口，例如RS-485、Device Net等。 4 結構與操作起動器由座在滑撬上的方形隔爆外殼部件，固定在外殼主腔內(nèi)的主控單元和通過鉸鏈安裝于外殼上的主腔門蓋部件組成，見圖2。4.1主腔門蓋部件主腔門蓋部件見圖3。它由平面止口式鋼板門蓋、程控組件和液晶顯示組件構成。主腔門蓋部件外面見圖4。開門時需先按下機殼右側的停止按鈕，轉動隔離開關把手至停止位置，再用專用板手順時針轉動，將機械聯(lián)鎖頂桿旋至門蓋平面以內(nèi)，然后提起起動器左側固定于鉸鏈上的操作手把，將門蓋向上抬起大約30mm后（不要抬得過高）即可拉動門蓋右側拉手將門打開。關門時，用手平提鉸鏈上的操作手把，轉動門蓋將其合攏（轉動門蓋時，注意：1. 操作手把抬起的高度，避免操作手把上部的凸輪與鉸鏈頂撞。2. 避免門蓋組件與主腔的聯(lián)接線束損壞。），然后將起動器左側的操作手把壓下，將門蓋下壓到位，再用專用板手逆時針轉動，將機械聯(lián)鎖頂桿旋至門蓋平面以外。程控組件包括程控電路板、底板和安裝在底板背面的操作按鈕及遠控/近控轉換開關，見圖3和圖5。程控組件通過接插件與其它部件進行電聯(lián)接。必要時將接插件拔出，并將程控組件上的緊固螺釘擰下，程控組件即可取下。遠控/近控轉換開關可方便地對遠控或近控方式進行轉換而不用打開門蓋。 操作按鈕用于運行狀態(tài)及參數(shù)的設置（詳見7 使用）、故障試驗及近控時起動電磁起動器。停止按鈕TA安裝在外殼內(nèi)，與隔離換向開關之間裝有聯(lián)鎖裝置。4.2 主控單元主控單元的電器和元件安裝于固定芯架上，見圖6。主控單元主要由以下器件組成：(1) 真空交流接觸器CJZ用以閉合及分斷所控電動機的電路，輔助觸頭用于控制線路。 (2) 電源變壓器T1（1140V、660V/220V、36V）。電源濾波器LBQ（DL-2D）。 (3) 控制變壓器T2（220V/22V、11V、11V、33V）。 (4) 千伏級熔斷器FU1（RL5-5A/1140）。熔斷器FU2、FU3、FU4。 (5) 電流互感器LH1 (6) 直流中間繼電器JZ1、JZ2 (7) 中繼電源ZJD(8) 本安變壓器T3起動器控制線路使用的導線：千伏級為紅色；本安回路為藍色；接地為黑色；其它為別的顏色。千伏級導線套有耐熱塑料套管，導線兩端套有標線號的短套管。4.3 外殼部件外殼部件包括方形隔爆外殼和隔離換向開關。(1) 隔爆外殼由主腔和接線腔構成。(2) 隔離換向開關GHK安裝于主腔右側，換向手柄在起動器正面右側，具有正向-停止-反向三檔位置，見圖7?？稍陔姍C停止時隔離電源和換向，并允許在接觸器處于事故狀態(tài)下分斷負載。5 接線外殼接線腔見圖8，接線端子排接線表見表4。(1)主電路進出線接線柱：進線三個D11、D12、D13；出線三個D21、D22、D23?？刂齐娐愤M出線穿墻端子和接線端子排：JD1、JD2為本安信號穿墻端子，JD3為非安信號穿墻端子。K為接線排，其中K1 K18為本質安全回路的接線端子，K2、K3、K4接遠控按鈕，K5故障1輸出，K6故障2輸出，K7本機狀態(tài)1輸出，K1為K5K7的公共端，K8、K9本機狀態(tài)2輸出，K1012供后機程序控制接線使用，K13、K14為電流檢測模擬量DC15mA輸出端子，K1718為電流檢測200-1000Hz脈沖信號。K1516為后機開/停返回。K29K30為非安接線端子，為接觸器對外提供的動合觸點。(2)四個主回路進出線口。(3)四個控制回路進出線口。 表4 接線端子排接線表穿墻端子JD接線端子K信號名稱JD1（本安）1 1K5、K6、K7的公共端2 2接遠控QA：13 3接遠控QA：2和遠停TA：14 4接遠控二極管5 5故障1（漏電、短路）6 6故障2（過載、缺相）7 7本機狀態(tài)1（接觸器的一組常開觸點）8 8本機狀態(tài)2（接觸器的一組常開觸點）9 9JD2（本安）110后機程控（接觸器的一組常開/常閉觸點）211312413電流輸出+514電流輸出-615后機開/停返回716817脈沖信號輸出+918脈沖信號輸出-JD3（非安）129接觸器的一組常開觸點2306原理QJZ-400/1140（660）Z礦用隔爆兼本質安全型智能真空電磁起動器采用了16位微控制器，控制信號的采集、保護功能的實現(xiàn)和主回路的通斷控制均由微控制器完成。6.1 起停控制起動器具有近控或遠控功能，其控制起停的先導回路共用一套。正常起停時交流50Hz 通過二極管半波整流，變成50Hz半波信號輸入全波整流電路，驅動光電耦合器，微控制器檢測到此50Hz的信號后便認為外界需要起動器起動，若此時沒有漏電故障且原來的故障也復位，則微控制器停止漏電檢測，輸出起動器起動信號，通過中間繼電器帶動真空磁力起動器閉合。若控制起停的先導回路沒有通過二極管而是直接短路（如外界控制電纜故障短接或誤操作）時，交流50Hz 直接輸入全波整流電路，驅動光電耦合器，微控制器則檢測到100Hz的信號，便認為外界控制先導回路短路。此時微控制器拒絕發(fā)出起動信號并顯示“控制短路”，待先導回路短路故障排除后，“控制短路”顯示自動消失。6.2 故障保護 電流互感器LH1將03200A的電流信號轉換成02.3A，無源電流采樣器將02.3A的電流信號轉換成01V電壓信號，通過運算放大器產(chǎn)生05V電壓信號送入微控制器進行A/D采樣。無源電壓采樣器將050V的電壓流信號轉換成01V電壓信號，通過運算放大器產(chǎn)生05V電壓信號送入微控制器進行A/D采樣。根據(jù)電壓、電流有效值的定義，微控制器采用交流直接采樣的方法，實時跟蹤電網(wǎng)頻率，動態(tài)調整采樣間隔，每周波采樣20點。微控制器對采樣的電壓信號進行運算濾波，計算電壓結果大于1.15倍額定電壓時自動顯示過壓；計算電壓結果小于0.85倍額定電壓時自動顯示欠壓。微控制器同時對采樣的三相電流信號進行運算濾波，計算電流結果任何一相大于8倍額定電流時自動顯示短路，并在200mS內(nèi)斷開真空磁力起動器；計算電流結果任何一相大于1.2倍以上額定電流時，微控制器根據(jù)過載倍數(shù)，依據(jù)反時限原則，自動顯示過載，并斷開真空磁力起動器；計算電流結果任何兩相電流值持續(xù)相差0.58倍以上時，微控制器延時，到達120S時，自動顯示缺相，并斷開真空磁力起動器。電路工作時，微控制器將檢測的電流信號經(jīng)光電耦合器隔離后進行D/A轉換，對應01.4倍額定電流輸出15mA電流。7使用7.1 確認電源變壓器T1的輸入電壓與實際工作電壓是否一致。起動器出廠時電源變壓器T1輸入電壓端接到AC1140V。使用前應將門蓋打開，檢查電源變壓器T1輸入電源接線是否與實際工作電壓一致。當工作電壓為660V時，輸入電源線接到變壓器T1輸入端的1、3端子。當工作電壓為1140V時，輸入電源線接到變壓器T1輸入端的1、4端子。電源變壓器T1接線端子圖見圖97.2 選擇近控/遠控方式見圖4。當起動器采用就地控制電機起停時，“遠控/近控”旋鈕選擇到“近控”位置；當起動器由控制系統(tǒng)或遠方按鈕控制電機起停時，“遠控/近控”旋鈕選擇到“遠控”位置。7.3 合隔離開關將隔離換向開關GHK置于正向或反向位置，控制系統(tǒng)得電，液晶顯示器背景發(fā)光。7.4 觀察顯示液晶顯示器顯示運行狀態(tài)、運行參數(shù)和故障信號。無停機故障時自動輪流顯示運行狀態(tài)、運行參數(shù)，有停機故障時自動顯示故障內(nèi)容。7.4.1 運行狀態(tài)及運行參數(shù)顯示：a主回路電壓及電流值顯示顯示型式 電壓： （V） A 電流： （A） 主回路電壓小于額定電壓的0.85倍時，液晶顯示器右上方A處顯示為欠壓； 主回路電壓大于額定電壓的1.15倍時，A處顯示為過壓； 主回路電壓在額定電壓的0.85-1.15倍之間A處不顯示 。電壓顯示精度：設定值10%電流顯示精度：設定值10%（電流在設定值0.6-1.05倍范圍內(nèi)）b 電網(wǎng)頻率及主電路絕緣電阻值顯示 顯示型式 頻率： （Hz） 絕緣電阻： （K）頻率值無有效值時顯示？（Hz）絕緣電阻大于1023K顯示- （K）c 狀態(tài)顯示 顯示本機狀態(tài)、本機控制信號狀態(tài)和后機運行狀態(tài)。 顯示型式 本機 A 控制 B 后機 C 本機運行時A顯示為開，本機停止時A顯示為停。本機控制信號開路時B顯示為停，通過二極管接通時B顯示為開，直接短接時B顯示為短路。7.4.2 故障顯示a保護顯示顯示是否有短路、過載、漏電、缺相等故障發(fā)生。 顯示型式 短路 過載 漏電 缺相 故障發(fā)生時，故障內(nèi)容在對應的位置顯示。短路、過載、缺相發(fā)生時有記憶保持功能，故障排除后需人工按復位按鈕清除，漏電閉鎖動作后絕緣電阻值恢復到表2規(guī)定動作電阻值1.5倍以上時自動復位。b 狀態(tài)故障顯示 顯示型式 本機返回A 后機返回B 當本機控制開信號發(fā)出3秒后沒能檢測到本機已開的狀態(tài),A顯示為無。 當后機程控允許時，后機控制開信號發(fā)出3秒后沒能檢測到后機已開的狀態(tài),B顯示為無。7.5 設置功能按鈕見圖4，打開顯示窗下邊的保護蓋板，可見三個設置按鈕，“設置”、“1”、“10”。只有本機處于停機時，“設置”按鈕才有效，設置的數(shù)值只有通過按“設置”按鈕回到參數(shù)輪流顯示狀態(tài)時才被記憶有效。 7.5.1 設置額定電流值按“設置”鈕一次，顯示： 設置狀態(tài) 額定電流：XXX（A）每按“X10”一次，XXX值加10，按“X1”一次，XXX值加1，當XXX值大于420時自動減去370，額定電流設置范圍50420。7.5.2 設置額定電壓在設置額定電流值狀態(tài)下，按“設置”鈕一次，顯示： 設置狀態(tài) 供電電壓：XXXX（V） 每按“X1”一次，XXXX在“1140”和“660”之間轉換。7.5.3 設置后機程控在設置供電電壓值狀態(tài)下，按“設置”鈕一次，顯示： 設置狀態(tài) 后機程控：XX每按“X1”一次，XX在“允許”和“禁止”之間轉換。7.5.4 設置程控延時在設置后機程控狀態(tài)下，按“設置”鈕一次，顯示： 設置狀態(tài) 程控延時：XX（S） 當允許后機程控時，用于設置本機開后多長時間開后機。每按“X10”一次，XX值加10，按“X1”一次，XX值加1，當XX值大于99時自動復零，延時時間設置范圍099s。7.5.5 設置電流輸出測試在設置程控延時狀態(tài)下，按“設置”鈕一次，顯示： 設置狀態(tài) 電流輸出測試：5mA該功能用于輸出1.4倍額定電流時的5mA電流，可用于滿量程電流輸出校驗。7.5.6 設置開機延時在設置5mA標準電流輸出狀態(tài)下，按“設置”鈕一次，顯示： 設置狀態(tài) 開機短路延時：Xs該功能用于設置本機開機后多長時間才檢測短路故障，以避過設備起動電流的影響。按“X1”一次，X值加1，當X值大于9時自動復零，延時時間設置范圍09s。在本設置狀態(tài)下，再按“設置”鈕一次，便恢復到參數(shù)輪流顯示狀態(tài)。7.6 故障試驗檢查 “試驗”按鈕見圖4，用于模擬漏電、過載和短路試驗，起動前按下“試驗”按鈕，“漏電”故障立即顯示，故障1常開接點閉合?！斑^載”故障延時約12s后顯示，故障2常開接點閉合。起動后按下“試驗”按鈕,接觸器斷開,顯示“短路”故障，故障1常開接點閉合。7.7 復位 “復位”按鈕見圖4，用于故障產(chǎn)生后的人工復位和清除。7.8 起動器的操作控制該起動器具有近控、遠控運行方式選擇和多臺程控方式選擇。7.8.1近控當門蓋上“近控/遠控”開關XNK處于“近控”位置時，按門蓋上的“起動”按鈕(見圖4)，本機就地起動。按外殼“停止按鈕”可使起動器停止工作。7.8.2 遠控當門蓋上“近控/遠控”開關XNK處于“遠控”位置時，按門蓋上的“起動”按鈕不起作用，但外殼上的“停止”按鈕按下即可停機。由控制系統(tǒng)或遠方控制按鈕控制。