ZXB-2.5型无触点矿用隔爆型照明信号综合保护装置.doc

一、适 用 范 围 1、用途 本装置是适用于煤矿井下127V照明及信号负载的电源控制，它是一种新型无触点照明信号综合保护装置，该产品性能安全可靠，使用寿命长。并具有短路，漏电保护及电缆绝缘危险指示综合性保护功能的隔爆型电气设备。本装置可以代替旧式2.5KVA、4KVA干式变压器及手动隔爆开关的多体控制方式。 2、适用条件 （1）海拔高度不超过2000m； （2）周围介质温度不高于40℃，不低于-20℃； （3）周围空气的相对湿度不大于95（25℃时）； （4）在无强烈颠波振动以及垂直斜度不超过15度的地方； （5）在无足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体与蒸汽的环境中； （6）可用于有甲烷和煤尘爆炸危险的矿井中； 3、型号意义 Z X B 2.5/4 主变压器额定容量KVA 综合保护装置 信号 照明 二、技 术 特 征 1、主变压器（干式）参数 项 目 单位 ZXB-2.5 ZXB-4 额定容量 KVA 2.5 4 额定电压 V 1140，660,380/133 1140,660,380/133 额定电流 A 1.27,2.49,3.79/10.85 2.02,3.49,5.8/17.36 接线方式 YΔ/Δ YΔ/Δ 允许温升 ℃ 85 85 绝缘等级 B B 2、照明短路保护参数 电缆截面 mm2 保护距离（m） ZXB-2.5 电流整定值11A ZXB-4 电流整定值18A 6 1100 700 4 650 450 2.5 450 250 1.5 300 150 1 200 100 3、信号短路保护参数 电缆截面 mm2 保护距离（m） ZXB-2.5 电流整定值4.5A ZXB-4 电流整定值5.5A 6 1800 1800 4 1500 1400 2.5 1100 850 1.5 750 600 1 500 400 4、照明短路保护时间小于250ms；信号短路保护时间小于400ms；漏地保护动作时间小于250ms； 5、漏地电阻整定值 1.5KΩ（1.5-3KΩ可调）； 6、漏地闭锁电阻动作值 3KΩ1KΩ； 7、电缆绝缘危险指示值 10KΩ2KΩ； 8、工作电压允许波动范围 Ue15； 三、结 构 概 述 本综合装置的隔爆外壳为圆筒形，具有凸出的底和盖。壳盖与壳体采用转盖止口结构。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验短路、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。壳盖上方有一小透明窗，可以从外面观察状态指示灯。机芯与机壳连接采用滑道结构，电子线路部分采用线路板插接方式，以方便检修。 主要元件作用 1、隔离开关1K正常情况下作隔离电源之用，不允许带负荷操作。在故障情况下可分断主变压器的6倍额定电流3次。 2、一次熔断器1RD、2RD对主变压器作短路保护。 3、二次熔断器3RD、4RD127V系统后备保护。 4、控制电路熔断器5RD保护控制变压器。 5、固态继电器2K用于控制127V负荷的通断。 6、电流互感器LH1、LH2用于照明系统保护取样。 7、电流互感器LH3用于127V信号系统短路保护取样。 8、主变压器ZB127V电源。 9、控制变压器保护系统的低压电源。 10、电子线路插件由保护电路电子元件组成，用实现装置的各项保护功能。 11、控制试验按钮QA、TA用于控制负荷的接入和分断，以及试验保护功能是否正常。 12、发光二极管LED1-5用于正常工作及故障状态指示。 13、直流继电器J作为保护电路终端执行元件。 四、电 气 原 理 本装置电气线路由主电路和控制、保护电路组成。 （一）、主电路 由隔离开关1K、一次熔断器1RD、2RD、主变压器ZB、二次熔断器3RD、4RD、固态继电器2K主接点等部件组成。 （二）、控制电路 由固态继电器2K、控制继电器1J、常闭点1J1，控制继电器2J，常开点2J1、2J2，送电按钮QA1，停电按钮TA1等组成。 装置投入工作时，首先闭合1K，使主变压器及控制变压器KB有电工作。此时运行发光二极管LED3（绿色）通电发光。在127V网路负载侧无漏电状态下，按合送电按钮QA1，2J继电器得电吸合，此时2J1、2J2闭合，2J3打开。固态继电器EF两端即有4V-14V直流电压，127V网路负荷得电工作。停电时按停电按钮TA1，2J失电，2J1、2J2断开，2J3闭合，固态继电器2K，E，F两端无电压，2K分断故网路负荷端无电压。 （三）、保护电路 1、稳压电源 电源变压器KB（一次电压127V、二次电压20V），整流桥堆QSZ、R1、C1、C2、集成稳压器 W1等元件组成。 控制变压器KB输出20V交流电经整流桥堆QSZ变为直流脉动电流，经R1、C1、C2、π形滤波和集成稳压W1稳压后，输出18V直流电压，作为保护电路的稳压电源。 2、照明短路保护电路 由集成电路T1的二分之一及其管脚8、9、10、11、13、14所接的半导体元件组成。 当照明线路任意两相发生短路故障时LH1、LH2产生较大的电压信号，该信号由LH1、LH2→D14、D15→R11→R10→电源负极→D13→插件16→QA2→LHD形成回路，在R10产生的压降信号由T1管脚8输入，触发T1内部翻转导通。其输出端管脚13由高电位降为低电位。电流由电源正极→三极管BG的e极到b极通过R3→D2→T2管脚13→负电形成回路。流过基极电流，BG1的e极开关导通。继电器J通电吸合，其回路为正电→BG1e极→c极→插件2→继电器1J线圈→插件5→负电。1J的常闭接点J1断开2J继电器失电，此时2J1断开，固态继电器2K，EF两端无电压，切断127V主电源。 与此同时，发光二极管LED1导通发出红光，给出故障指示信号。 T1触发导通后可实现自锁，只有解除故障后将1K组合开关分断停电，然后重新送电方可正常工作。 正常工作时电流传感器的信号不足以使T1触发翻转动作。 3、信号短路保护电路 由集成电路T1的另二分之一部分电路及管脚1、2、4、5、6、7所接半导体元件组成。当信号负载线路发生短路故障时，互感器LH3产生较大电压信号。电压信号由LH3→插件20→D16→R15→负电→D13→插件16→QA→LHD形成回路，并在R15上产生电压降信号，由T1管脚6输入触发T1内部翻转导通，其输出端脚2由高电位下降为低电位，BG1通过e极→b极→R3→D5→T1管脚2→负电，流过基极电流，BG1开关导通。继电器1J吸合，1J1接点断开2J继电器失电，此时2J1、2J2断开，固态继电器2K的EF两端无电压，切断主电源同时发光二极管LED2导通发出黄光，给出故障指示信号。 由于规程规定打点信号回路必须声光具备，又因光信号白炽灯灯丝由冷态变为热态，其电阻相差很大。在启动瞬间电流之大相当于短路，因此在打点瞬间有可能产生误动作，所以在信号短路保护中，设置有充电延时、放电加速电路（BT1、R14、C9等元器件组成）。 在信号打点瞬间，电流传感器的信号在R15两端电压（BT1控制极与阴极间电压）高于C9两端电压（BT1阳极与阴极之间电压）即BT1的控制主于阳极电位，BT1处于截止状态，R14、C9充电延时，打点与打点的停顿之间，电流传感器的电压信号降低，此时C9两端电压高于R15两端电压，即BT1的阳极电位高于控制极电位。BT1阳极对阴极击穿导通，C9两端电荷迅速放电，从而防止了连续打点C9两端产生积累电压大于BT1的触发翻转电压而产生的误动。 4、漏电保护电路 由集成电路T2的二分之一及其管脚步（8、9、10、11、13、14）联接元件而成。 127V照明与信号线路未送电状态下，网络存在漏电故障时保护电路可实现闭锁。其动作回路为电源→D11→插件4→C→故障点→Za（或Zb、Zc）→插件12（或13、14）→R 35（或R36、R37）→D8（或D9、D10）→R34→R26→负电，R26上的信号电压由T2管脚8输入触发T2翻转，管脚13由高电平转为低电平。电源→BG1e极→BG1b极→R3→D7→T2管脚13→T2内部→负电。BG1开关导通，继电器1J吸合，1J1断开，2J继电器失电，固态继电器2K的EF两端无电压，故切断127V主电源。同时发光二极管LED5发红光指示。 127V照明与信号网络在送电状态下，网络漏电时保护器可实现动作跳闸。其动作回路为Za（或Zb、Zc）→插12（或13、14）→R35→（或R36、R37）→D8（或D9、D10）→R34→R26→负电→R25→R38→D12→插件11→漏电故障点→Za（或Zb、Zc）。R26上的电压信号触发T2翻转，BG1导通1J吸合，固态继电器2K两端无电压故切断主电源。同时LED4发出红光信号指示。 由于电路具有自锁功能，当排除故障后，切断1K开并再重新送电方可正常工作。 5、电缆绝缘危险指示电路 由集成电路的另二分之一及管脚4、2、5所联接元件组成。 电缆绝缘危险指示的漏电触发电路与漏电保护电路相同，只是漏电动作值不同（漏电动作值1.5KΩ，绝缘危险值为10KΩ2KΩ）。 电缆绝缘电阻降到10KΩ2KΩ时，漏电电流在R26的压降信号由T2管脚4输入，触发T2翻转，管脚2由高电位变为低电位，电源→插件17→LED5→插头1→R24→T2管脚→T2内部→负电源，LED5发出黄色指示信号，当绝缘故障排除，电阻值大于危险值时，LED5熄灭，解除危险指示信号。 （四）、动作试验电路 1、短路动作试验按合按钮TA2，其回路为电源→插件17→TA2→LHD→电流传感器→LH1（LH2、LH3）→插件18（19、20）→D14（D15、D18）→R11→R10、R16→R15→负电。 R10、R15得到信号电压，T1两半部分同时翻转，继电器J动作，同时给出指示信号。 动作试验为检验回路试验。 2、漏地动作试验 按合TA3、TA4其回路为电源→D11→插件4→CJ5→主接地极→大地→辅助接地极→TA3→插件15→R29→Za相→R37→D10→R34→R26→负电。R5得到信号（动作）使T2触发翻转。管脚13由高电平变为低电平，继电器J动作，同时给出指示信号。 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、产品不得爆晒、雨淋，并应存放在空气流通、温度不高于50℃不低于-10℃和相对温度不大于97及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，有无在运输途中受震损坏脱落和受潮现象。如有上述情况发生，需经处理后方可使用。 2、接线方式出厂产品主变压器均按660/127V方式接线。如在380V网路工作时需按图②所示进行改接。 电缆的连接按图③中各相应端子进行连接。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、综保装置应可靠接地，辅助接地应在主接地点5米以外处。 4、综保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。其中某保护部分如产生拒动，应立即停电检查有关部件。试验过程是当按钮压入后，此时机内的短路及漏电试验按钮同时被压接闭合，接通两种试验电路。当装置的短路保护及漏电保护功能正常时，各相应发光二极管给出信号指示，并且2J能自动释放，表明动作正常。若按钮释放后发光二极管LED1-2LED5仍能继续发光，则表明各保护电路自锁功能正常。反之则说明相对于不发光二极管的保护电路自锁功能失灵。同理，当试验按钮压入后，如出现发光二极管（一个或几个）不亮时，则说明其对应的保护电路功能失效。此外，在上述试验正常无误后，还应在CJ接点未闭合（即127V馈线网路无电）状态下，做一个漏电闭锁试验，方法同前。仍将TA按钮压下，此时发光二极管LED5应发光，并当TA复位后，发光仍能保持，说明漏电闭锁电器工作正常。 上述试验每进行一次后，必须将隔离开关1K分断一次，解除自锁，然后方能再次试验或投入工作。 5、电流互咸器LH3 出厂时一次绕组，按其保持距离的要求，分为500米和1000米。 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、本产品连续使用时，每班应做一次保护性能试验 。 8、装置应进行定期检查。 9、固态继电器2K输出端切勿长期短路以免损伤，损伤严重时，应及时更换。 热忱欢迎广大客户来人来函订购我公司产品 图一 电气原理图 图二 主变压器接线图 附固态继电器简单介绍 我公司生产的无触点煤电钻、照明信号综合保护装置的将127V 20A交流接触器改为固态继电器，其型号JGX-3/014 040Z，工作电压127V电流40A，当固态EF两点加上控制电压，4V-14V直流电压，此时三相可控硅导通，即a、b、c三端有127V输出。其无触点煤电钻、照明信号综合保护装置所有电器原理与有触点相同。 南京双京电器有限责任公司 地 址南京市六合区方州路560号 联系电话13770882099 57102228 57125070 传 真025-57753306 57125070 邮 编211500 网 址 E- 17