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烘干攪拌輸送新聞動態
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KE3002組合開關在綜采工作面的應用
發布時間:2013-09-03 08:07 來源:未知
1、結構原理
KE3002組合開關是SAIT公司為煤礦井下特殊工作環境而設計生產的,可以用作斷路器、磁力啟動器、控制和監測異步電動機及照明系統,主要用于控制綜采工作面采煤機、破碎機、轉載機和輸送機。KE3002組合開關主要由隔爆腔和本安接線腔組成,其電氣原理圖如圖1所示。
KE3002組合開關的額定工作電壓為3.3 kV,有兩個獨立的輸出回路,每回路額定工作電流450Ao開關兩側上、下部各有一個500 A的插座,下部插座引入動力回路給母線排供電,也可以給開關串行供電,上部插座用于動力輸出。插座有六根接線柱,三根粗的為動力接線柱,兩根細的為PTC接線柱,用來檢測電機溫度,剩下一根為先導接線柱,插座中間為接地銅片。
隔爆腔內有兩臺可抽拉的接觸器模塊,集成了具有所有監測及保護功能的電子保護模塊。電子保護模塊的監測保護功能有:過載保護、短路保護、相平衡監測、絕緣監測、漏電閉鎖、溫度監測、先導回路監測、中心點漂移和高壓測試等。
隔爆腔設計為快開門結構,有一中央集鎖系統,只有當所有接觸器模塊從母線排開時,快開門才能打開,母線排安裝在隔爆腔后面。每臺接觸器模塊都有自己的隔離機構使其單獨和電源接通或分斷,當隔離手柄打到“1”位,接觸器模塊插進母線排得電,同時與輸出回路相連;當隔離手柄打到“O”位,接觸器模塊從母線排中脫開,母線排上的供電插座被絕緣板蓋住,以免觸及動力部分,輸出回路也被短路且接地,由于有斷電接點,可保證真空管分斷后,接觸器才從母線排脫開。
隔爆腔右側是本安接線腔,有顯示單元和繼電器模塊各兩塊及PE4200板一塊。每臺接觸器模塊與一顯示單元和繼電器模塊構成一個回路。顯示單元主要用來進行參數設置和存儲,也能顯示參數值、測量值及故障信息等。KE3002組合開關共有電工、工程師、使用者、管理者、工廠和服務等六種不同級別的參數菜單,用戶主要使用前三種。電工菜單設置開關的過載、短路分斷電流及漏電閉鎖值;工程師菜單設置系統的監測功能參數;使用者菜單設置系統中有關控制類型的參數。繼電器模塊主要是接線端子排,X2和X6為繼電器模塊到接觸器模塊和顯示單元的連線端子排;X4為節點輸出端子排;x5為安全回路端子排,其中1、2腳是輸入點,3、4腳為輸出點:X3為控制輸入端子排,3、4腳是控制開關的起停輸入點,5、6腳是控制電機換向輸入點,通過5、6腳之間的二極管方向來確定電機的正反轉。
PE4200板用于組合開關和KJ50監控系統之間的通訊,其一端通過七芯電纜串聯在KJ50監控系統的PROMOS總線中,另一端與開關兩個回路的顯示單元相連接。板上有一路安全回路輸出,接到x5的1、2腳上,通過3、4腳串聯到另一個x5端子排的1、2腳上。
2、啟動方式
KE3002組合開關有繼電器啟動、先導啟動和PROMOS總線啟動三種啟動方式,可通過參數設置來確定,見于表l。繼電器啟動方式通過控制X3的3、4腳來控制組合開關,要求先導回路導通;先導啟動方式通過控制先導回路的通斷來控制組合開關,X3的3、4腳必須是一個閉合信號;PROMOS總線控制啟動方式是通過PE4200板接收KJ50監控系統發出的信號來控制組合開關。先導回路和起、停端子都是閉合信號,無論何種啟動方式,安全輸入回路都是閉合回路。
為防止線路短路或誤操作設備,在先導回路、起?刂苹芈泛桶踩斎牖芈分,都串聯了一個二極管。組合開關檢測二極管整流后的半波直流信號來確定輸入,若沒有二極管,則檢測是一個全波交流信號,開關被認為是故障,接觸器鎖定不能啟動。X5的1、2腳接的是反向二極管,先導對地接正向二極管,X3的3、4腳也是接正向二極管。如果X3的3、4腳接反向二極管,表示組合開關可對高壓絕緣測試,此時顯示單元顯示“HiF”,表示線路絕緣低于設置值,開關鎖定;若顯示“Hir”,則證明高壓絕緣測試正常。
3、設備控制
KE3002組合開關的每個回路可以單獨控制,也可以兩回路或多臺開關同時控制。
(1)采煤機控制
采煤機基本上是遠程和單獨啟動,組合開關采用先導啟動方式,見于圖2。KE3002組合開關只需一個輸出回路,先導線路一端接入接觸器模塊中,另一端通過二極管與插座的接地銅片相連,構成回路。
采煤機開關的先導線路通過采煤機電纜連接到采煤機上,采煤機電纜共七芯,其中三芯為動力線,控制芯線中的兩根用作采煤機閉鎖,另兩根用作煤機啟動。采煤機啟動旋鈕串聯在先導回路中,啟動旋鈕閉合時,先導回路導通,開關真空接觸器吸合,采煤機便得電。
為防止先導線路中間短路或采煤機誤啟動,先導二極管安裝在采煤機機體上,即先導回路的最遠端。當未啟動時,顯示單元顯示“pir”,先導故障,并且先導故障燈亮。在參數設置上,因在未啟動時,先導是斷路狀態,故先導故障復位參數(PSF)不能設置“2”,而參數值“2”是先導短路和斷路時,都需要按復位旋鈕鍵進行故障復位。
(2)輸送機等控制
綜采工作面破碎機、轉載機和輸送機通過通訊控制系統集中控制,其組合開關的啟動方式是根據控制系統的不同而不同。先導回路二極管接在電纜插頭上,為防止在接觸器沒有斷開的情況下插拔電纜插頭,可以通過先導回路提前斷開真空接觸器。
當工作面通訊控制系統為KJ50監控系統時,啟動控制可選擇PROMOS總線啟動方式,見于圖3。X5的l、2腳信號通過PE4200板接收控制系統后給出,不需在兩點間串二極管。輸送機組合開關中,采煤機閉鎖信號和PE4200板上的安全輸出信號一同串聯到x5的1、2腳上。
當工作面通訊控制系統選擇其它設備時,啟動控制可選擇繼電器啟動方式,見于圖4。控制器通過I/O模塊將控制信號輸出,連接到KE3002組合開關繼電器模塊X3的3、4腳上。轉載機和破碎機開關的安全輸入點間串聯一個反向二極管。輸送機組合開關中,采煤機閉鎖信號直接連到X5的l、2腳上。輸送機有兩個傳動部并帶高低速,需要兩臺組合開關四個回路,閉鎖信號進入某臺開關安全輸入回路后,通過開關另一回路輸出連入另一臺組合開關某一安全輸入回路,從而把整個運輸機開關所有回路都串聯在一起。
4、閉鎖裝置
《煤礦安全規程》第六十九條規定:采煤機上必須安裝有能停止工作面刮板輸送機運行的閉鎖裝置。按此規定,閉鎖裝置發出的信號通過PrC接線柱進入采煤機組合開關,再從組合開關輸出一信號,接入輸送機開關安全輸入回路中,通過控制其組合開關安全回路的通斷來實現輸送機閉鎖。
(1)采煤機專用KE3002組合開關閉鎖
采煤機專用開關只有一個,另一個電源插座被PC220插座所代替。開關輸出插座中的PTC接線柱沒有接入接觸器模塊中,而是相互并聯在一起,通過兩根電線與PC220插座相連。閉鎖裝置有一個常開、常閉旋鈕,發出一個開關量控制信號。信號通過采煤機電纜進入組合開關后,再從PC220插座輸出到輸送機組合開關的安全輸入回路中。
(2)普通KE3002組合開關閉鎖
采煤機閉鎖輸送機是通過軟件參數設置來實現,首先將閉鎖信號虛擬成模擬信號量,通過PTC接線柱對信號進行檢測,然后開關對信號進行處理并從繼電器模塊X4輸出一個開關量信號,傳送到輸送機開關的安全輸入回路中。參數設置時,PCr參數值設置為l,PCL參數值設置為5K,PCH參數值設置為15K,Rax參數值設置為11。PCL和PCH分別為Prc遠控功能設置的最小和最大值。PCr參數設置PTC遠程控制功能,設置值為“O”時,取消該功能;設置值為“l”時,表示該功能有效,當P'l℃監測到的電阻值大于PCH或小于2/3PCL時,繼電器模塊輸出節點(Rax)斷開,當Prc監測到的電阻值小于PCL而大于2/3 PCL時,繼電器模塊輸出節點( Rax)閉合,開關自身接觸器不分斷。
采煤機閉鎖線路中串聯了一個3.9 kΩ,和一個22 kΩ的電阻,輸送機閉鎖旋鈕并聯在22 kΩ,的電阻上。閉鎖旋鈕斷開時,開關檢測PTC信號的電阻值為26 kΩ,輸出節點(Rax)為常開量,輸送機緊急停車或者不能正常啟車。閉鎖旋鈕閉合后,開關檢測的電阻值為3.9 kΩ,輸出節點(Rax)為常閉量,此時,輸送機開關安全回路導通,開關可正常啟車。
5、結語
(1)KE3002型組合開關經井下使用,已成為綜采I作面大功率設備的主要啟動開關,具有故障率低、集成度高、接線簡單、使用和檢修維護方便等特點。
(2)開關結構小、安全可靠并經濟實用。但開關在使用過程中,因監測系統靈敏度高,有時也出現誤保護現象,故必須及時進行調整為妥。
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