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ZBZ – 4.0（2.5）/1140(660)M 矿用隔爆照明信号综合保护装置 使 用 说 明 书 执行标准: JB6312-1992 Q/BD25-2008 八达电气有限公司 2008.3.10 目 录 一、用途及适用范围 ————————————————————— 3 二、技术特征 ———————————————————————— 3 三、结构概述 ———————————————————————— 4 四、电气原理 ———————————————————————— 5 五、产品运输及保管 ———————————————————— 8 六、安装、使用与维修 ——————————————————— 8 七、故障分析与排除 ———————————————————— 9 八、订货须知 ———————————————————————— 9 ZBZ – 4.0（2.5）/1140(660)M矿用隔爆照明信号综合保护装置 一、用途及适用范围 1.1 产品特点：本装置用于煤矿井下127V照明及信号负载的供电、电流控制以及短路、漏电保护等综合防爆电气设备。可以取代现有的2.5KVA或4KVA干式变压器及手动防爆开关的多体控制方式。 1.2 主要用途及适用范围：本装置适用于煤矿井下爆炸性气体的环境中，在交流50Hz，电压至1140V、660V的供电线路中，为127V照明及信号负载的电源。 1.3 品种规格：按变压器额定容量分。 1.3.1 变压器额定容量为2.5KvA。 1.3.2 变压器额定容量为4.0KvA。 1.3.3 防爆型式：矿用隔爆型 防爆标志：ExdI 1.4 型号及其含义： Z B Z —4.0（2.5）/ 1140(660) M 照明信号 额定电压 额定容量 装置 矿用隔爆型 综合保护 1.5 适合于条件： 1.5.1 环境大气压力80~110kPa； 1.5.2 海拔高度不超过1000米； 1.5.3 周围温度-5℃~+40℃； 1.5.4 周围空气的相对湿度不大于95%(20±5℃时)； 1.5.5 在无强烈颠簸振动以及垂直倾斜不超过15度的地方； 1.5.6 在无足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体与蒸汽的环境中； 1.5.7 可用于煤尘和瓦斯危险的矿井中； 1.5.8 在无滴水及其它液体浸入的地方； 1.5.9 安装类别：Ⅲ 环境污染等级3级； 二、技术特征和主要参数： 2.1 电源额定频率：50Hz； 2.2 装置为长期工作制； 2.3 主要技术性能； 2.3.1 主变压器基本参数，联接组及接线形式，见表一 表一 2.4 照明信号电缆短路保护距离，见表二 表二 2.5短路及漏电保护动作特性，见表三、表四 表三 表四 2.6外形尺寸及重量： 2.6.1 外形尺寸：480×625×630(4.0KvA) 480×490×630(2.5KvA) 2.6.2 整机重量：95kg(2.5KvA) 128kg(4.0KvA) 三、结构概述 3.1 总体结构 综合装置的隔爆外壳为圆筒形，具有凸出的底和盖，壳盖与壳身采用转盖止口结构。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查短路、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。壳盖上方有一观察窗，可以从外面观察状态指示灯。主变压器与机芯的联接采用端子板联接方式，检修时松开端子板固定螺丝，机芯可独立拿出。电子线路部分采用线路板插接方式，可以方便地拆卸。 3.2 主要元件的作用： 3.2.1 隔离开关1K；在正常情况下仅作隔离电源之用，不允许带负荷操作。在故障状态下，可分断主变压器的6倍额定电流3次。 3.2.2 一次侧熔断器1RD、2RD：对主变压器作短路保护。 3.2.3 二次侧熔断器3RD、4RD：作为127系统短路的后备保护。 3.2.4 玻璃管熔断器5RD：保护控制变压器。 3.2.5 交流接触器CJ用于控制127V负荷的通断。 3.2.6 电流互感器LH1、LH2：用于127V照明系统短路保护信号取样。 3.2.7 电流互感器LH3：用于127V信号系统短路保护信号取样。 3.2.8 主变压器ZB：127V动力电源。 3.2.9 控制变压器KB：综合装置保护系统用的低电源。 3.2.10 电子线路板插件：由保护电路的电子元件组成。用于实现装置各保护功能。 3.2.11 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动作正常。 3.2.12 发光二极管LED1-5：用于正常工作及故障状态指示。 3.2.13 直流继电器J：作为保护电路终端执行元件。 四、电气原理 本装置电气线路主要由主电路和控制、保护电路组成； 4.1 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，交流接触器CJ等器件组成。 4.2 控制电路： 由接触器CJ线圈，送电按钮QA，停电按钮TA控制继电器常闭接点J1等组成。 装置投入工作时，首先闭合1K，使主变压器ZB及控制变压器KB有电工作，此时发光二级管LED3(绿色)通电发光。在127网络(负载侧)无漏电状态下可按合送电按钮QA，给CJ线圈通电，CJ吸合主接点CJ1~3闭合，127V网络负荷得电工作。停止工作时，可按合TA，使CJ断电释放，断开主接点。 4.3 保护电路： 4.3.1 稳压电源：由控制变压器KB，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(127V/25V)的付边输出经桥堆QSZ整流，C1滤波并经集成稳压器W1稳压器，输出18V直流电压，作为保护电路的稳压电源。 4.3.2 照明短路保护电路：由集成电路T1、电阻R2、3、4、5、6、7，电容C3、4二极管D1、3、4，稳压管DW组成，正常运行时，电流传感信号电压(该电压为电流传感器LH1、LH2二次输出整流，滤波后的电压值)不足以使T1翻转动作。当照明负载任意二相发生短路时，电流传感信号电压经D3或D4半波整流在R5上之信号电压使T1翻转，T1输出端由高电平跳变为低电平。电流由电源正→插座端子8→J→插座端子16→R34→D1→T1输出端→T1内部→电源负，形成回路，继电器J吸合，使控制回路J1接点断开，切断主电路。同时发光二极管LED2(红色)给出信号指示。 R2、C3退耦电路，R3限流电阻，D1或门二极管，R5取样电阻，R6、R7调整电阻，D3、D4整流二极管，C4滤波电容，DW1保护稳压管，R4自锁负载电阻。 4.3.3 信号短路保护电路：由集成电路T2、T8、9、10、11、12、13、14、15、C5、6、7、D5、6，可调单结晶体管BT、DW2组成。 正常运行时电流传感信号电压(该电压为电流传感路LH3二次输出整流，滤波后的电压值)不足以使T2翻转动作。当信号负载发生短路时，电流传感信号电压经D6半波整流，在R13上之信号电压使T2翻转，T2输出端由高电平跳变为低电平，电流由电源正→插座端子8→插座端子16→R3 4→D5→T2内部→电源负形成回路。继电器吸合，控制回路J1断开。切断主电路，同时发光二极管LED1(黄色)给出信号指示。 由于信号回路具备声光指示，又因白炽灯灯丝由冷态变为热态时，其电阻值相差甚大，在启动时瞬时电流相当于短路电流。此时有可能产生误动作，所以在信号短路保护电路中设置了延时环节。 在信号打点瞬间，由电流传感信号电压使C7两端(BT管控制级、阴极间)电压大于C6两端(BT管阳极、阴极间)电压。此时，BT管截止。在信号打点间歇瞬间，则C6两端电压大于C7两端电压，此时BT管导通，将C6两端电压迅速放掉。防止连续间断打信号时，C6两端积累电压大于T2门坎翻转电压而产生误动作。 R8C5退耦电路，R9限流电阻、R10自锁负载电阻、R13取样电阻、R12延时电阻、R14、15调整电阻D5或门二极管、D6半波整流二极管、DW2保护稳压管C6、7延时电容、BT为C6放电管。 4.3.4 漏电保护电路：由集成电路T4、R20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、D7、9、10、11、12、C9、10、11组成。 在127状态未送电状态下，网络存在漏电故障时，电路可实现闭锁。其动作回路为：电源正→D13→插座端子1→CJ5→接地极→127V漏地处→Za(Zb、Zc) →插座端子11(12、13) →R32(R31、R30) →D12(D11、10) →R27→R26→R25→电源负，R25信号电压使T4翻转，T4输出端由高电平跳变为低电平。电流由电源正→插座端子8→J→插座端子16→R34→D7→T4输出端→T4内部→电源负，继电器J吸合，断开J1切断主电路，同时发光二极管LED5(红色)给出信号指示。 在127伏送电状态下，若发生漏电故障可实现漏电跳闸，其动作回路为Za(Zb、Zc) →插座端子11(12、13) →R32(R31、30) →D12(D11、10) →R27→R26→R25→电源负→R29→R28→D9→插座端子15接地极→127V漏地处→Zb(Za、Zc)，R25上之信号电压使T4翻转，T4输出端由高电平跳变为低电平，电流由电源正→插座端子8→J→插座端子16→R34→D7→T4输出端→T4内部→电源负。继电器J吸合，断开J1切断主电路，同时发光二极管(红色)给出信号指示。R27、30、31、32限流电阻、R25取样样电阻、R28、29漏地动作值调整电阻，R24自锁负载电阻、R21限流电阻、R20、C9退耦电路、D7或门二极管、D8继电器续流二极管，D9隔离二极管、C10、11滤波电容。 4.3.5 电缆绝缘危险指示电路：由集成电路T3、R16、17、18、19、25、26、C8等组成。 在127V网络对地绝缘电阻较高时，漏电信号电压较小，不足以启动T3触发器。当网络对地绝缘电阻下降达到一定数值时(降至13K±10%)R25、26、之信号电压上升使T3触发翻转，其输出端由高电平跳变为低电平，LED4(黄色)给出绝缘危险信号指示，当电缆绝缘电阻恢复至大于13KΩ时，T3能自动返回初始状态，LED4熄灭，撤消危险信号指示。 R16、C18退耦电路，R7限流电阻，R18、19调整电阻，R25、26取样电阻。 本保护电路的T1、T2、T4触发器均具有自锁功能，必须将故障切除后，将1K重新合上方能恢复正常运行。 4.4 动作试验电路 4.4.1 短路动作试验 按合TA2其回路为电源正→插座端子8→TA2→QA2→LH1、LH2(LH3) →插座端子17、18(19) →D3、D4(D6) →R7、6(R15、14) →R5(R13) →电源负，R5(R13)上得到信号电压使T1(T2)翻转，输出端由高电平跳变为低电平，继电器动作。 4.4.2 漏电动作试验 按合上TA4其回路为：电源正→D13→CJ5→主接地极辅接地极→TA4→R33→D12→R27→R25→电源负。R25上得到之信号电压使T4翻转，输出端由高电平跳变为低电平，继电器动作。 以上两种动作试验的模拟信号电压均由保护电路的直流稳压电源供给。 五、产品运输及保管 5.1 产品在运输过程中，不应有剧烈的振动，冲击和倒放。 5.2 产品不得曝晒、雨淋并应存放在空气流通，温度不高于+50℃，不低于 -30℃和相对湿度不大于95%及无腐蚀性气体的环境中。 六、安装、使用与维修 6.1注意：在接线、维修时必须断上级电源；同时严禁带电检修、严禁带电开盖。 6.2 设备拆箱后，包装箱内应有装箱单、产品合格证、使用说明书。应检查各电器元件，有无因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。 6.3接线方式：出厂时产品主变压器均按1140/127V方式接线。如在660V网路工作，需将主变压器搬出外壳，按图(三)所示进行改接。电缆的连接按图(四)中各相应端子进行连接。接线前用550伏兆欧表测量高低压侧绝缘电阻值，应不低于5MΩ。 6.4 综合装置应可靠接地，辅助接地应在主接地点5米以外处。 6.5 综合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。其中某保护部分发生产拒动，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CJ能自动释放，表明动作正常。若按钮释放后发光二极管LED1、2LED1.5仍能继续发光，则表明各保护电路自锁功能正常。反之则说明相应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主接点未闭合(127V馈线网络无电)状态下，做一次漏电闭锁试验，方法同前，仍将TA按钮压入，此时发光二极前LED5应发光，并当Ta复位后仍能保持，说明漏电闭锁电路工作正常。 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。 6.6 信号电流传感器LH3整定1000米档，此时2.5KVA其负载不得超过350W，4KVA其负载不得超过600W，否则将出现误动作。 6.7 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。 6.8 本产品连续使用，每班应做一次保护性试验。 6.9 装置应进行定期检查。 6.10 CJ触点有一定使用寿命，损伤严重时，应及时更换。 6.11 装置应定期检修，保护好隔爆面，保持隔爆面清洁。 七、故障分折与排除 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 运行指示灯亮，合闸后按钮试验按钮指示灯无指示，也不闭锁 | | |
八、订货须知 8.1 用户订货时，请提出产品规格、型号、数量及特殊要求。 8.2 提出备件的名称、品种、型号及数量。 例：ZBZ—4.0/1140(660)M矿用隔爆型照明信号综合装置 数量5台
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