煤電鉆綜合保護裝置

1、BBZ-4.0礦用隔爆型煤電鉆綜合保護裝置（北京煤炭礦用設備廠）一、用途及型號意義1.用途本裝置用于煤礦井下上127V的手持式煤電鉆的遠方控制及短路、過載與漏電保護。系配有干式變壓器的“三合一”式綜合裝置。2.型號意義二、技術特征和主要參數(shù)1.型號2.主要技術參數(shù)2.1 短路保護靈敏可靠，主要保護元件具有自檢作用。短路保護受載頻檢測與熔斷器雙重保護。電鉆不工作時發(fā)生短路，可實現(xiàn)短路閉鎖。保護裝置動作后，電路具有自鎖作用。2.2 采用先導回路、可在遠方開停電鉆，不打鉆時電纜不帶電，安全可靠。2.3 電鉆變壓器、控制開關、短路保護、漏電保護、先導控制回路組成一個綜合保護裝置，結(jié)構簡單，使用維護方便

2、。3.基本技術參數(shù)(見表1)三、結(jié)構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。外殼上部有一接線箱作為引進和引出電纜用。外殼右側(cè)裝有操作隔離開關的手柄和檢查短路、漏電保護系統(tǒng)是否有效的試驗按鈕。并有可靠的機械聯(lián)鎖裝置，保證當隔離開關閉合時，殼蓋打不開；殼蓋打開時，隔離開關不能閉合。殼蓋上訪有一透明孔，可以從外面觀察狀態(tài)指示燈。主變壓器與機芯的聯(lián)鎖采用端子板，檢修時機芯可單獨拿出。表1 基本參數(shù)主要元件的作用：1.隔離開關1K：在正常情況下不僅作隔離電源用，它不允許帶負荷操作。在緊急情況下可分斷堵轉(zhuǎn)電流3次。2.一次側(cè)熔斷器1RD、2RD：對主變壓器作短路保護。

3、3.二次側(cè)熔斷器3RD、4RD：作為127V系統(tǒng)短路的后備保護。4.玻璃管熔斷器5RD：保護控制變壓器。5.熱繼電器：對電鉆進行過載保護。6.交流接觸器CJ：用于分斷或接通電鉆的主回路，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1.2(4.0)千瓦的煤電鉆使用。采用B級絕緣。允許溫升85。8.晶體管線路板插件：包括控制和保護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、檢測保護回路等幾部分。1.主回路由隔離開關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回路控制。首先閉合手柄開關2K，接通下述先導回路：+20VD132K(B相) 電鉆繞組(BC相) 2K(C相) CJ4、CJ5(常閉觸點) R8D141J(線圈) 3J2(常開觸點) 0V。1J有電壓吸合(127V系統(tǒng)無短路時，接點3J2處于閉合狀態(tài)，說明見短路保護部分)。常開接點1J1閉合，將CJ線圈通電，主接點閉合，接通主電路電源，電鉆起動運轉(zhuǎn)。與此同時，CJ4、CJ5三接點斷開，切斷先導回路，此時1J的供電電源由電流互感器LH二次側(cè)的感應信號經(jīng)D8D11整流的C2濾波后提供。停鉆時

5、，2K斷開，主電路電流中斷，LH二次側(cè)無電流輸出，1J失去電源釋放，CJ隨之跳閘，主接點將127V電源切斷，實現(xiàn)不打鉆時使電纜不帶電。二極管D12、D13用于實現(xiàn)127V網(wǎng)路與先導回路電源以及維持電源之間的相互隔離。3.短路保護電路本保護系統(tǒng)，采用載頻檢測保護方式。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。一旦電纜出現(xiàn)短路，則首先將載頻信號短接，并通過檢測裝置判別載頻信號的消失。給出切斷電源的執(zhí)行指令。具體過程如下：由BG2、L1、C3、C4、R9-R11等元件組成電感三點式自激振蕩器。產(chǎn)生20KC載頻信號經(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，作為檢測回路的取樣信號。正常情況下網(wǎng)路絕緣電阻很高，振蕩器所帶負載很輕，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，常開接點3J2閉合，給出允許先導回路工作的條件。同時加于可調(diào)單結(jié)晶體管BG7的控制極的電壓也較高，對應該電壓下的峰點電位高于由R16、R18分壓確定的陽極電位，BG7不能導通，由BG6組成的閉鎖電路不起作用。正常工作時，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C5而送入3J，電路中設置了在BG4電壓輸出的間隙時期C5的低阻放電通路。其

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

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

9、需瞬間斷開隔離開關1K，解除漏電自鎖，然后方能工作。6.保護裝置動作試驗電路包括兩個部分：短路動作試驗和漏電動作試驗。分別由SK2、C10及SK1、R22組成。按下試驗按鈕時，SK1或SK2閉合為人為、模擬兩種故障狀態(tài)，裝置可靠動作，并給出燈光信號指示。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行。接線前用500V兆歐表測量高低壓側(cè)絕緣電阻值，應不低于5兆歐。BB2型綜合裝置下井前需在地面進行

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

11、均應可靠動作，并給出燈光信號指示。其中漏電保護部分如產(chǎn)生拒動，可適當減小試驗電阻R22。試驗可按下述方法進行：將電源開關1K閉合，此時綠色指示燈亮，然后按下位于機殼側(cè)方的短路試驗按鈕，若短路功能正常時，則黃色指示燈給出發(fā)光信號指示。再次進行試驗時，將1K瞬間分斷后再閉合，以解除線路中的閉鎖作用。若按下短路試驗按鈕后，黃色指示燈不亮，在指示燈供電系統(tǒng)無故障的情況下，則說明短路保護失靈，應查出原因并處理正常后方可使用。對漏電保護功能的試驗方法，基本與上述方法相同，只是用下邊那個試驗按鈕，當保護功能正常時，按下漏電試驗按鈕后，紅色指示燈給出發(fā)光信號指示，否則表明漏電保護部分存在問題，需要處理。同樣，當紅燈亮后，裝置再次進行試驗時，仍需將將1K瞬間分斷后再閉合，以解除自鎖。在分斷1K時，應將知試驗按鈕壓入，否則不能動開關手把，因為二者存在分斷1K時必須首先分斷CJ的機械閉鎖。使用中如出現(xiàn)誤動作或按下試驗按鈕產(chǎn)生拒動時，可更換晶體管線路板試之。本裝置連續(xù)使用時，每班應做一次保護性能動作試驗。本裝置在井下使用時，嚴禁將接觸器的三個主接點短接或以機械外力方式使主接點強行閉合，否則會燒毀線路板插件。六、測試數(shù)據(jù)和常見故障處理(一)插件的測試數(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