1140组合开关使用手册

组合开关

使

用

手

册

电光防爆科技（上海）有限公司

概 述

QJZ-□/3300（1140、660）-2(4.6.8.矿用隔爆兼本质安全型组合开关(以下简称“多回路组合开关”)适用于煤矿井下有瓦斯、煤尘等爆炸危险的环境中，为综采工作面多电机、大功率机电设备设计的组合式起动控制设备。

多回路组合开关适用交流50Hz 、电压3300（1140、660）V 的供电系统中，可对采区的多台电机、单机双速电机、双机双速电机等电气设备的顺序起动、正转、反转、停止及双速切换进行控制，并能对电动机及供电线路进行保护。根据组合开关的回路数，总电流为800-1800A,同时还提供两路（127V 或220V ）共5kVA 的辅助电源，组合开关工作面系统如见下图所示：

工作环境

a ．海拔不超过2000m ，周围环境压力为（~）×105Pa ；

b ．运行环境温度一般为-5～+40℃；

c ．周围空气相对湿度不大于95%（+25℃）；

d ．在有沼气爆炸性混合物的矿井中；

e ．与水平面的安装倾斜度不超过15°；

f ．在无显著摇动和冲击振动的地方；

g ．在无明显破坏绝缘的气体或蒸气的环境中；

h ．能防止滴水的地方；

i ．污染等级：3级；

j ．安装类别：Ⅲ类。

组合开关控制系统图采煤机

刮板运输机

转载机

破碎机

泵站

组合开关移动变电站

产品使用

储存环境

组合开关为高价值产品，在使用前或是备用存储时，整机、模块和配件部分必须存放于库房干燥位置，尽量避免灰尘堆积，切勿露天存放，防止高温（50℃）或超低温（－20℃）的恶劣气温条件。如果存储环境湿度较大，在设备或配件空隙部位放置干燥剂进行吸潮。

建议存储时间不超过24个月。

存储环境相关温度：－20℃～50℃。

保护措施

组合开关在长时间存储时，需做相应的防锈措施，如：在隔爆面及时补涂防锈漆、在快开门内部密封部位涂黄油、每月至少对机械活动部位活动一次（包括开门手柄、隔离手柄、闭锁（解锁）手柄、闭锁（解锁）按钮、门轴等）、及时对机械活动部位及螺丝紧固处点滴润滑油。

安全措施

设备运输时必须由专业物流或机运装卸人员进行装卸。

运输前，须确认设备的固定情况，防止设备在运输过程中可能的晃动或滑动。

必须以功率足够的吊车或其他起吊设备进行装卸。

＊注：设备重量已标示于产品外包装及产品铭牌。

吊装及运输

组合开关顶部设有四个运输吊环，吊装设备时必须以此吊环为起吊连接点。

产品运输采用木箱包装，可使用叉车搬运或钢丝绳从箱体底部吊装搬运。

在转运设备过程中切勿碰撞开关两侧的插座、插头部件。

回路模块运输时必须有合适的减震包装，严禁剧烈震动。

※在运输过程中设备腔室中不应放置模块，模块与壳体应分别运输。

在运输时避免对腔室和模块碰撞和冲击。

安装说明

井下安装、调试组合开关时，必须严格遵守《煤矿安全规程》及用户的安全生产管理规定。

安装环境条件及要求

组合开关必须安装在平坦、通风良好和防水的位置。

倾斜度不超过15°。

※为本组合开关维护方便的考虑，尽量建议不将本组合开关固定在综采设备

列车上（本组合开关出厂可配置移动轮毂）。

组合开关摆放位置的背面与巷道墙面处须留有0.5米的间距。

正面开门处在快开门及设备维护时须保证自由无阻碍。

正面左侧（即电源侧）靠近移动变电站，右侧（即负荷侧）靠近采面以

方便设备连线。

输入及输出连接

所有的输入和输出连接全部通过开关两侧的插头部件进行相连；

在连接电缆和插头时，对不同型号的插头参考其操作指导和操作注意事项；

插头和插座配接时要紧固其连锁装置。

注意：必须遵从安全措施和进行绝缘测试；

负载连接后，必须确定电机旋转方向与工控机中显示设定的参数方向

相同。

提示：＊空插座必须用合适的终端插头或护盖护住并锁死。

★★★运行前准备★★★

在使用组合开关前，首先打开防爆腔室，检查内部设备是否在运输时有严重的损坏；

连接电源侧电缆连接器；

腔体内按顺序放入模块，上电后就地对工控机进行操作，通过不同的功能画面可控制各个回路分、合闸及换相操作，确认各回路及模块工作正常；

根据原理图及所需要的逻辑工作方式连接远控线路及按钮，通过远控操作确认远控接线及工作逻辑是否正常；

确定设备对应连接的控制回路，连接负荷电缆连接器；

准备进行设备试运行。

＊注：用户应完整、准确地填写《组合开关调试、运行跟踪单》，以方便我公司派驻的现场服务技术人员及公司技术主管，更好的进行售后技术指导服务及跟踪备案备查。

电缆连接器相序说明

进出高压电缆连接器采用的型号不同，进线电源侧共有4个芯，其中三个较粗的触头为三相电源线，中间一根为中性线，实际中并未使用。具体三相进线位置如下图所示。

R

T

S

进线电缆连接器实际位置

其中R 、S 、T 分别对应红、绿、黄。对于使用多个电源母线排的多组合开关，由于出厂时母线排已经连通，因此当有两路或多路进线时要保证相序连接正确，防止发生相间短路事故。

出线高压电缆连接器除了具有主电源线三芯与中性线一芯外，还具有控制芯，根据控制芯的多少出线高压电缆连接器具有两种，一种有两个控制芯，一种为六个控制芯，具体位置及编号见图。

12

3

4

5

6U

W V 1

2U W

V 出线电缆连接器实际位置

如图所示，出线U 、V 、W 分别对应进线的R 、S 、T 。

进出线绝缘测试 使用前进行耐压测试时，应注意进行出线侧的耐压测试时，应拆除壳体内对

应回路安装的过电压保护装置，而且所有模块必须退出主回路（模块出线侧有三相电抗器）。

进行进线相间绝缘测试时，主回路照明三相变压器电源侧保险需要拆除。

照明回路出现侧进行绝缘测试时必须拆除照明回路阻容吸收装置。

远控按钮接线说明

单机单速、单机双速、双机双速外接远控按钮（参见原理图）如下图连接。

远控线路连接

对远控线路连接时，隔爆接线腔侧面提供A3型橡套电缆引入装置；

确认控制用电缆公称外径是否符合要求；

由专业技术人员根据电气接线图连接本安回路；

远控回路为本安回路，在引接远方控制线时使用方未经允许,不允许做任何改动，保证本系统的本安特性。

操作界面及设定说明

菜单说明

主菜单

当组合开关上电30秒后进入主菜单界面如下图。

通过<↑><↓><←><→>来选择需要的操作，选定的项目会被高亮度显示，如上图中的

<确定>键，既可进入数据查询子菜单。

通讯状态

首次使用时要进行模式及参数设定，设定各回路工作方式来满足不同要求。在进行模

<确定>键，进入通讯状态画面如下

正常情况下几组合就对应相应地址有发送与接收，例如10组合的地址为从1到10。

通讯正常后可进入模式设定，设置各回路工作方式。

模式设定

<确定>键，进入模式设定子菜单，如下图

【第一组】到【第六组】选项可分别设定单机单速、多机单速、单机双速、双机双速四种工作模式。如下图所示。

【照明综保】选项可设置13或14回路为照明工作回路，如下图所示。

选定的回路根据WZB-7型照明综合保护装置的设置地址决定，此地址出厂已经设置为13，因此可选择【照明综保13】号选项。

下面将对4种工作方式分别叙述。

①．单机单速：

单机单速工作方式中，各回路单独起动与停止，相互之间没有逻辑关系，相当于使用独

立的起动器。例如设定9#、10#、11#、12#回路为单机单速，如下图。

选择好9#、10#、11#、12#号回路后按<取消>即可把设定的模式下载到多组合控制单元，下载成功后界面如下图。

同样，需要删除工作模式时，进入该模式设置，选择【删除】选项后按<确定>键，即可删除该工作模式，同样要下载设置多组合控制单元。

通过工控屏程序或远控按钮可分别控制单个回路的起动与停止。其中通过工控屏程序控制如下图所示。

<确定>键，即可进入子菜单，菜单包括【遥控分合】与【机构

换相】选项，选择【遥控分合】选项后按<确定>键可进入程序分合闸控制界面，如下图。

通过选择回路来程序分、合闸该回路或故障状态复归。

注意：程序分、合闸主要用于设备调试时使用，或照明回路合闸。

进入【机构换相】界面后如下图。

可通过此界面操作所有回路换相，并观察正反相状态及是否到位。

②．多机单速：

多机单速工作方式下，各回路按照设定的方式依次合闸，实现要求的逻辑功能，其启动后机的延时时间可在~秒之间设定。

以5#、6#回路为例，下图为多机单速的模式设定界面。

这里设定5#、6#回路为多机单速，按照设定的顺序，5#回路为首机，6#回路为尾机。即5#回路起动后，延时设定时间，6#回路起动。

5#回路【启动后机延时】，设定~范围。既为前机起动到后机起动的延时时间。

需要特别注意的是：

多机单速模式下每台设备按照预先设定好的次序及时间依次启动，只能通过程序控制或远控按钮合闸多机单速首机来进行操作，而其它回路处于闭锁状态，无论程序控制还是远控按钮都无法起动其它线路。

如果该模式下同一组内的任一回路没有启动成功或者手动停止，那么该模式下同组的其他回路也都会停止。

如果该模式下任意回路没有通讯或换相装置相位不同，该模式下的首机也处于闭锁状态。

③．单机双速

单机双速模式包括联机运行及附加起动模式，见下图。

与设定单机单速与多机单速方式相同，可以设定单机双速联机模式，以7#、8#回路为例，见下图。

根据设定的顺序，其中7#回路为低速， 8#回路为高速。

工作方式为首先起动7#回路，运行在7#

时】设定值的时间，7#回路分闸，等待7#

的时间（一般情况下设置）后，8#回路起动。

需要注意的是：根据模式设定的先后顺序，设定在前的为低速机，设定在后的为高速机。

为了满足特定需要，单机双速还有一种前机起动后附带延时起动单机双速的功能，如下图设置，其中7#回路起动后延时起动8#与9#单机双速回路。

该模式类似多机单速，只是其中一路改为单机双速，参数整定与多机单速、单机双速一样。

需要特别注意的是：

单机双速及附加回路模式下每台设备按照预先设定好的次序及时间依次启动，只能通过程序控制或远控按钮合闸该模式下首机来进行操作，而其它回路处于闭锁状态，无论程序控制还是远控按钮都无法起动其它线路。

高速运行状态下低速回路处于闭锁状态，此时该回路不能够合闸。

如果该模式下任意回路没有通讯或换相装置相位不同，该模式下的首机也处于闭锁状态。

④．双机双速

与其它模式设定相似，以1#、2#、3#、4#回路为例，见下图。

根据设定的顺序1#为低速头机，2#为低速尾机，3#为高速头机，4#为高速尾机。

起动顺序为：起动1#→（1#回路【启动低速从机延时】）→起动2#→（2#回路【启动高速绕组延时】）→停止1#、2#→（2#回路【熄弧延时】）→起动3#、4#。

需要注意的是：如果设定的次序改变，其对应的起动方式也随之改变，例如设定顺序为3#、1#、4#、2#，对应的3#为低速头机，1#为低速尾机，4#为高速头机，2#为高速尾机。

启动顺序变为：起动3#→（3#回路【启动低速从机延时】）→起动1#→（1#回路【启动高速绕组延时】）→停止3#、1#→（1#回路【熄弧延时】）→起动4#、2#。

需要特别注意的是：

双机双速模式下每台设备按照预先设定好的次序及时间依次启动，只能通过程序控制或远控按钮合闸双机双速首机来进行操作，而其它回路处于闭锁状态，无论程序控制还是远控按钮都无法起动其它线路。

高速运行状态下低速回路处于闭锁状态，此时该回路不能够合闸。

如果该模式下任意回路没有通讯或换相装置相位不同，该模式下的首机也处于闭锁状态。

模式设定完成后，还要根据设备负载及线路状况来整定各回路参数整定值。

定值修改

<确定>键进入定值修改界面，如下图。

模式设定及参数整定后，设备可正常运行，通过运行状态界面观察各模式下回路状态。运行状态

<确定>键进入运行状态界面，如下图。

进入运行状态界面，设定的各个运行模式会循环显示，通过<确定>键可以锁定显示单个模式，并且屏幕右上出现一个锁的标志，如图显示，通过<确定>键可以解除锁定，重新进入循环显示。通过<←><→>可以查看模式下各回路的状态。

右边的表格为单回路的参数整定值，下部表格为单回路的故障状态，当该回路故障时，可选择该回路通过<确定>键进行复位，不用进入控制操作界面对该回路进行复位。

左边的窗口又分为多个小窗口，分别对应该模式下各设备及对应回路。

每个小窗口包括该回路换相装置正、反相状态及换相装置到位与否的文字说明。

COM表示通讯，通讯正常时为闪烁的红灯，RUN表示回路合闸，合闸后绿灯变为红灯。

小窗口还显示单个回路的电压、三相电流以及绝缘电阻值。

系统设置

【操作系统】为进入WINCE系统；

【系统重启】为屏幕重新启动；

【通讯设置】为设置通讯接口，具体界面如下。

【选择组合开关串行口】选项为多组合控制单元连接工控屏幕的端口，【选择照明综保串行口】选项为照明综合保护装置连接到工控屏幕的端口，【运行窗口】选项为一屏显示4个还是6个回路。

以上几项出厂已调试好，请勿随意修改，如有特殊需要请与厂家联系。

对于“屏幕保护”用户可根据自己需要进行设定，如下图。

用户登陆

为了用户使用方便，系统重新启动后会自动登陆，当用户选择退出登陆后界面如下，其中多个选项变灰表示不能操做，可通过用户登陆获得操作权。

历史事件查询：

也可查询RS232通讯历史事件，如下图。

电气原理说明

一．模块部分原理

模块内部电气原理参见电气原理图。

1.分、合闸

采用控制线路板，集成了分、合闸操作，换相电机控制，漏电闭锁用高压真空继电器的延时逻辑控制，由于较高的集成度，大大简化了模块内部布线及减少体积，增加可靠性。

2.漏电检测部分

对于漏电检测回路，模块上电后，高压真空继电器ZK控制线圈导通，常开点闭合，保护器漏电检测部分投入到主回路中。

模块合闸时，J功率继电器动作常闭点打开，ZK线圈释放，并且在CJ吸合前漏电检测回路已从主回路中退出。

模块分闸时，为了保证操作过电压不会影响控制部分正常工作，通过KA继电器断电延时触点控制ZK在接触器分闸10秒后吸合，使漏电检测回路延时投入工作。

独立的漏电检测线路板，通过光电耦合器进行隔离后输出漏电信号供保护器检测，防止高压干扰串入控制单元。

3.模块保护器部分

外部接口：

AC1、AC2为保护器供电电源；

IA、IB、IC、IN为电流互感器接点；

URW与GND为漏电检测回路接点；

24V与XJ0～XJ4为反馈信号检测点，其中XJ0为接触器分、合反馈点，XJ2为正、反相反馈点，XJ3为换相到位反馈点；

K1-K1K为换相控制常开点，发出换相命令后闭合时间为1s；

K2-K2K为故障及程序控制常开保护接点，上电自检无故障后闭合，当存在故障及进行逻辑控制及需要分断接触器时也通过该点控制；

K3-K3K为程序合闸点，逻辑控制及本机控制时通过该点控制接触器吸合；

485+、485-为标准RS485通讯接点，与多组合控制单元通讯。

二．壳体内部电气原理

壳体内部主要电气元件为照明部分，照明部分电源同样来自3300V进线电缆，通过熔断器连接到三相电力变压器，变压器二次侧输出127V电压，提供照明主线路、照明部分控制部分、多组合控制单元、工控屏幕电源模块以及模块外置本安插件电源。

1.照明部分原理

参见电气原理图，图中XK为机械闭锁的电气联锁部分，当闭锁手柄打到水平位置时，带动机构运动使行程开关动作，接触器控制电压失电。

由于作为采面照明使用，不需要经常分断，控制方式可采用本地控制进行分、合闸操作。

本地控制时，需要在隔爆接线腔中把6号和8号用导线直接短接。

如需要远方控制时，5号与6号之间接起动按钮，6号与8号之间接停止按钮，由于为36V控制电源，因此远控按钮必须使用隔爆按钮。

2.本安插件

本安插件的A1、B1脚为本按控制回路，A3、B3为电源输入端，A6、B6与A8、B8为继电器输出控制端，B5为接地端。

本安插件供电电源通过HK转换开关，当转换开关打到倾斜45°位置时，供电电源断开，本安插件失电，所有模块不能合闸，已合闸回路分断；当HK打到垂直位置时，模块可以进行操作。

3.多组合控制单元

外部接口：

RS232通讯接口，与工控屏通讯，接工控屏COM1口；

AC、AC交流电源接点，采用127V供电；

ON/OFF电源开关按钮，接通和关断电源；

三芯航空插座1~12，为模块保护器通讯线接口，回路位置对应接头要求接入控制单元对应接口。

安全操作说明

1．开门机构及操作方法：

★★★特别提示：开关前门设有机械闭锁装置，开门或闭门时须特别注意。

注：闭锁按钮：位于开关左上角，用于机械闭锁或解锁用的小按钮，又称为“解锁按钮”。

闭锁手柄：位于开关隔离手柄左边的微型手柄（每扇门对应1个），当闭锁（解锁）手柄垂直放置时为机械闭锁状态，水平放置则为机械解锁状态，又称为“解锁

手柄”。

隔离手柄：位于快开门的正上方，用于隔离及分、合闸用的中型手柄，即单独控制每个模块回路用的手柄；8组合开关，8个模块，上排4个隔离手柄，下排4个

隔离手柄，共8个隔离手柄。

开门手柄：用于开关快开门时用的大手柄，开关设计4扇快开门，共4个大的开门手柄。

详见《整机说明》部分。

★★★解(闭)锁前必须确认开关所有回路的隔离手柄均处于水平位置。

(1)解（闭）锁操作方式：①开门时首先按住开关左上角的解锁按钮，②然后扳

动闭锁手柄（可为任一闭锁手柄）逆时针旋转☆90°(度)，使闭锁手柄处水平位置，③接着松开解锁按钮（解锁按钮将自已弹起），④之后松开解锁手柄，解锁手柄固定在水平位置，这时开关开始处于机械解锁状态；闭锁的操作方式则相反。

★★★开门前必须确认开关所有回路的闭锁手柄、隔离手柄均已处于水平位置。

(2)开门操作方式：左门，扳动开门手柄顺时针旋转☆180°(度)，将左门拉开；

右门，扳动开门手柄逆时针旋转☆180°(度)，将右门拉开；关门的操作方式则相反。

★★★分(合)闸前必须确认开关所有回路的闭锁手柄处于垂直位置(即机械闭锁状态)。

(4)合（分）闸操作方式：①首先松开闭锁手柄顶端的螺丝，②然后将手柄轻轻

抬起（主要是将手柄脱离螺丝护扣位置），③之后扳动隔离手柄左旋约☆☆120°(度)左右，④在对准隔离手柄内部的护扣缺口后，下压（即松开手柄扳动时的弹簧张力），隔离手柄将卡入护扣内，⑤最后旋紧隔离手柄顶端的螺丝，合闸完毕；分闸的操作方式则相反。

注意事项：开关侧边（即电缆快速连接器一侧，）和开关后边（用于高压布线）及其它可拆开的盖门部分仅供检修用（全部用内六方螺丝固定），无闭锁装置，如需打开检修，务必关断上级电源，★★★严禁带电开门。