煤矿用防爆电器KBZ真空馈电开关

煤矿用防爆电器KBZ真空馈电开关防爆防爆矿区安全生产的保障

                  安立泰煤矿用防爆电器KBZ真空馈电开关

一、用途和适用范围
1、概述
1.1主要用途与适用范围
　　KBZ系列矿用隔爆型真空馈电开关（以下简称馈电开关），适用于煤矿井下和其它周围介质中含有爆炸性气体（甲烷混合物）的环境中，在交流50Hz,额定电压1140V以下，电流200A至630A的中性点不接地的三相电网中，具有过载、短路、断相、漏电闭锁、漏电动作等保护功能（18653770339）.
1.2产品型式、型号及其型号组成意义

1.2.1产品的防爆型式：矿用隔爆型；防爆标志：ExdIMb
1.2.2产品的型号： KBZ-400/1140（660）；KBZ-200/1140（660）；KBZ-500/1140（660）；
KBZ-630/1140（660）
1.3.3执行标准：GB3836.1-2010 爆炸性环境 第1部分：设备 通用要求
GB3836.2-2010 爆炸性环境 第2部分：由隔爆外壳“d” 保护的设备
MT871-2011 矿用防爆低压交流真空馈电开关
Q/HA 060－2012矿用隔爆型真空馈电开关（18653770339）
1.4工作条件
A. 海拔高度不超过2000m；
B. 环境大气压力80kPa～110kPa；
C. 周围介质温度为-20℃～+40℃；
D. 空气相对湿度不大于95%（+25℃）；
E. 用于有煤尘、瓦斯危险的煤矿井下；
F. 在无显著摇动和冲击振动的地方，垂直倾斜不超过15°；
G. 在无足以腐蚀金属及破坏绝缘的气体和蒸气的环境中；
H. 能防止水和液体浸入的地方；
I. 电源电压允许波动范围：额定电压-25%～+10%（18653770339）：
二、主要技术参数见表1

产品型号	额定电压	额定电流	断路器型号
KBZ-200/1140(660)	1140V/660V	200A	ZN7-400/1140
KBZ-400/1140	1140V	400A	ZN7-400/1140
KBZ-500/1140（660）	1140V/660V	500A	ZK1-500/1140
KBZ-630/1140	1140V	630A	ZK1-630/1140

2.1 操作方式：电动合闸、分闸，手动分闸
2.2 馈电开关保护功能的特性参数：
2.2.1 欠压保护：整定值为35～70%Ue,动作时间1s-5s可调。
2.2.2 过载保护：整定值为脱扣器额定电流的0.4～1倍，动作特性符合表3的规定。
2.2.3 短路保护：整定值为3Ie,4Ie,5Ie,6Ie,7Ie,8Ie,9Ie,10Ie；动作时间：瞬动。
2.2.4 漏电动作与闭锁整定值及动作时间见表4
2.2.5进出线口：主回路进出线喇叭口4只，可穿入Φ32-Φ71的橡套电缆；控制电路进出线喇叭口2只，可穿入Φ14.5-Φ21橡套电缆（18653770339）。
2.2.6馈电开关的工频耐压见表2

额定电压	≤36V	660V	1140
相间、对地历时1min工频耐压无击穿或闪络现象（有效值）	1000V	3000V	4200V

2.2.7馈电开关的过载保护见表3

过载电流/整定电流	动作时间s	脱扣器状态
1.05	2h不动作	冷态
1.2	0.2～1h	热态
1.5	90～180	热态
2.0	45～90	热态
4.0	14～45	热态
6.0	8～14	冷态

2.2.8馈电开关的漏电动作漏电闭锁见表4（18653770339）

主电路额定工作电压	漏电动作电阻整定值KΩ	漏电闭锁动作电阻整定值KΩ	1KΩ电阻动作时间ms
660	11	22	≤80
1140	20	40	≤50

三、外形尺寸重量
5.1 馈电开关的外形尺寸如附图1所示;
5.2 馈电开关的重量：500Kg。

KBZ-200、400/1140（660）
[外型尺寸：(长)820×(宽)540×(高)840]
KBZ-500、630/1140（660）
(长)1100×(宽)670×(高)950]
四、 结构概述
4.1馈电开关的隔爆外壳呈方形，用4只M12的螺栓与撬形底座相连。隔爆外壳分隔为两个空腔即接线腔与主腔。
4.2接线腔在主腔上方，它集中了全部主回路与控制回路的进出线端子。主回路电源进线端上罩有防护板。接线腔两侧各有两只主回路进出线喇叭口，各有一只控制电路进出线喇叭口。
4.3主腔由主腔壳体与前门包容组成，开关关闭时，前门与壳体由上下扣块与左右扣板扣住；开关打开时，前门支承在壳体左侧的铰链上。
4.4交流真空断路器安装在主腔壳体的中央偏右侧，三只进线直接接在断路器的进线端子上，三只出线有一只穿过显示回路电流用的互感器LH接至断路器的出线端子，其余二只直接接至断路器的出线端子。其分励按钮杆与主腔右侧的脱扣按钮相连。电源开关QK安装在主腔的右侧上方，由连接套与主腔右侧上方的操作手把相连。过电压吸收装置ZR安装在主腔的上方，其三根引出线分别接到三只出线端上。主腔的左侧装有一块芯板，正反面均装有控制元件及连接从断路器、前门、接线腔七芯过来的插头的插座。
4.5前门上装有观察窗、按钮、试验开关、指示仪表及补偿用的电位器W、故障指示组件等。
4.6前门与外壳之间有可靠的机械联锁，当前门与外壳闭合后，退出外壳右侧的闭锁杆至前门的限位块上，使前门因不能提升而打不开，同时因闭锁杆退出后，其前端脱离了电源开关手把的闭锁孔，使电源开关手把可以拔动而接通馈电开关控制电路的电源，馈电开关方能合闸；当需要打开馈电开关时，首先须将电源开关的手把打至中间位置（断开位置），断开控制电源，断路器因控制电路失电而自动分闸，然后拧进闭锁杆使其前端进入电源开关手把的闭锁孔内，将电源开关闭锁于断开位置，其外端才能脱离前门上的限位块，此时方能打开前门，从而实现了蚀电开关前门关合并闭锁后才能进行合闸操（18653770339）。
五、馈电开关的主分元器件
5.1低压真空断路器
5.1.1低压真空断路器用以接通与分断被控制电路，故障时，自动切断故障电流。
5.2结构特征与工作原理：
5.2.1低压真空断路器的结构和工作原理见图2。开关管1的动导电杆2，由调整螺栓5和触头弹簧3与摆动板4相联。当电磁铁13未开通时，由于反力弹簧15的力大于三个开关管的自闭力，开关管1处于断开位置，当电磁铁13未通电源时，衔铁14带着摆动板4转动使开关管闭合，同时衔铁14推动拉杆9使搭扣器8到达半轴7的上方。电磁铁的通电时间为100-400ms，电磁铁断电后搭扣器8搭在半轴7上，保证开关管处于闭合状态，这时若要使开关管断开则必需转动半轴，才能脱扣，能够转动半轴的机构有三个—欠压脱扣器，分励脱扣器和手动脱扣机构。
5.2.2欠压脱扣器是由电子脱扣器提供50V直流，使它保持在吸合状态。当发生欠压或过载时，电子脱扣器自动短接送给欠压线圈的电源，欠压脱扣器失电后由弹簧推着铁芯向上跳起，使半轴转动，断路器脱扣，开关管断开。
5.2.3分励脱扣器平时不通电，当发生过载或短路时，电子脱扣器自动地把分励脱扣器的电源接通。分励脱扣器的铁芯向上运动，带动半轴使断路器脱扣，开关管断开。
5.2.4当过载超过3倍，或者发生短路时断路器是由分励脱扣器实现脱扣的，分励脱扣器实现脱扣的，分励脱扣器的脱扣速度比欠压脱扣器快三倍（18653770339）。
5.2.5手动脱扣机构是在维修调整时使用。或因电气故障时使用。
5.2.6断路器上装有电流电压变换器，它是电子脱扣器的传感元件。因此它必须与电子脱扣器相匹配。5.2.7断路器上还装有一个辅助开关,它具有三对常开触头和三对常闭触头。它与开关管同步开闭，分别用于合分闸显示及漏电，漏电闭锁转换。
5.3电源开关QK
5.3.1作为变压器B的控制开关,电源开关具有速动分断功能,其电源进线由进线端子引入,出线接至主腔中控制芯板上的千伏级熔断器GRD和变压器的一次侧.
5.4主腔中控制芯板
5.4.1芯板正面装有:
(1)千伏级熔断器GRD，其熔断器熔芯为2A；
(2)控制回路熔断器组RD1-RD3，作为B二次侧过电流保护用；
(3)漏电保护插件LC；
(4)电子脱扣器保护插BC作为欠压、过载、短路保护用；
(5)时间继电器SJ，合闸中间继电器HZ，闭锁继电器BS，控制断路器的合闸电磁铁HT；
5.4.2芯板的反面主要装有：
(1)控制主压器B 作为控制回路的电源；
(2)三相电抗器SK；
(3)磁饱和放大器BK ；
(4)滤波电容C4、C6扼流圈EL；
(5)漏电试验及补偿用电阻RS。
5.5前门芯板主要装有：
5.5.1试验选择开关HK；
5.5.2显示插件XS，用于指示断路器合分闸状态及故障显示；
5.5.3瓷盘电阻位器W，用于漏电补偿调节；
5.5.4漏电试验按钮LS，分、合闸按钮FA、HA及补偿按钮BA；
5.5.5指示仪表A、V、mA、K分别用来指示主回路电流，电压，补偿电流，主回路对地绝缘电阻。
5.6过电压吸收装置ZR，用以吸收开关分闸时可能产生的操作过电压，保护负荷侧的绝缘。馈电开关的主分元器件。
六、电气系统工作原理（18653770339）
6.1电源
接通电源开关GHK,控制变压器B得电,副边输出240V、220V、50V、18V电压，其中240V经QL整流后供合闸电磁铁HT，50V供电子保护插件BC及漏电保护插件LC，18V供LC。
6.2过载、短路及欠压保护
6.2.1 当过载或短路故障发生后，由装在断路器上的三个电流电压变换器输出的电压送至电子保护器经整流后提到反应主回路电流大小的脉动直流电压信号，将它们分压后分别送至瞬时，长延时电路，各单元电路按设定值翻转，输出一动作信号到记忆电路，记忆并显示故障类别。记忆电路驱动信号一路使三极管BG4截止，关断开关电源，使断路器DL欠压线圈Q失电。另一路送往整形电路，再触发可控硅KZ，导通的KZ同时使二极管D30导通，关断电源，使欠压线圈Q失电；并使断路器DL上的分励线圈F得电，脱扣器动作断路器分断。同时BS失电，其常开触能得电；断路器不能合闸送电。
6.2.2同控制变压器B输出的50V送至电子保护器BC，经整流后，一路经稳压得至17V和9V直流电压，供给控制电路；另一路通过开关电源，为欠压线圈提供直流电压，当电源电压降至额定电压的70%-35%时，欠压环节动作，执行过程同上，使得欠压线圈失电，分励线圈得电，从而使断路器跳闸，同时，BS失电，闭锁过程同上。
6.2.3过载、短路，欠压的信号指示分别由电子保护器BC的20#，19#和17#脚引出至安装于前门的显示插件XS，故障排除后，须将安装于前门的试验开关HK转换到复位位置后，才能复位。
6.3漏电闭锁、漏电保护、电容电流补偿、电网绝缘状态显示
6.3.1 该部分功能主要由漏电保护插件LC来实现，所用的电源，一个是交流18V， 由LC的7#、9#脚引入，另一个是交流50V，，是LC的1#、3#脚引入，经整流稳压后分别作为漏电检测电源和保护电源。
6.3.2 漏电检测回路上下述路径组成：检测电流由LC的4#脚流出，经滤波器EL—磁饱和放大器—BK—三相电抗器SK—电网—电网对地绝缘电阻—大地—主接地极DZ—千欧表KΩ—LC。
6.3.3 当电网对地绝缘电阻下降到设定值时，漏电检测电流增大，经取样，比较环节后，触发电路动作并记忆，该漏电保护的执行继电器得电，其常开结点闭合，( 由LC的17#及脚引出) ，使得分励线圈F得电，从而断路器跳闸断电，同时，其常闭触点断开，使得BS无电，闭锁过程同上。故障信号显示由LC的12#及14#脚引出至前门的显示组件XS，故障排除后，需转动试验开关HK至复位位置，方能复位。
6.4 电动合分闸
6.4.1电动合闸：将试验开关HK转换至运行位置，其触点1、2闭合，按下电动合闸按钮HA中间断电器HZ得电，合闸电磁铁HT得电断路器合闸。断路器合闸的同时，其辅助触点打开，时间继电器SJ失电，延时100-400ms，断开SJ的常开结点，HZ失电，确保HT不致因通电时间过长而烧坏。
6.4.2电动分闸：按下电动分闸按钮FA，分励线圈F得电，断路器跳闸断电。
6.4.3 电容电流补偿步骤如下：合上断路器，将试验开关HK转换到补偿位置，按下补偿按钮BA，调节电位器W（安装于前门上），从而改变磁饱和放大器BK的饱和程度，使得毫安表mA(安装在前门上）的读数为最小，此时即为最佳补偿。
6.5试验
6.5.1 漏电试验:将试验开关HK转换至运行位置,其触点3、4接通，按下漏电试验按钮LS，电阻RS接地，开关跳闸，并显示故障，复位后方能运行。
按下补偿按钮LS，电阻RS接地，开关跳闸，并显示故障，复位后方能支运行
6.5.2短路试验：将HK转换至短路试验位置，其触点9、10接通，开关跳闸，并显示故障，复位后方能运行。
七、使用与维护（18653770339）
7.1接线与整定
7.1.1打开开关上盖与电源防护板，按照系统要求，主电路接入合适的电缆。接线完毕，相间导体间距离应大于20mm,并装好防护板。
7.1.20#及32#线为外接远方分励按钮，若不用时，不允许短接
7.1.3辅助接地线DF应用引出线接至距离主接地极大于5m远的辅助接地级上。
7.1.4控制变压器B电压等级切换可在芯板999接线端子上切换。
7.1.5主腔中控制芯板上的时间继电器整定值为100-400ms，出厂时已整定好，不得随意整定。
7.1.6漏电闭锁和漏电保护的动作值可由LC上的动作值整定电位器来整定，该值出厂时已整定好，不得随意整定，另外LC上还装有用于660V及1140V电压的转换开关及动作延时，瞬时选择开关及延时整定电位器，其延时范围为0.5-1.5s可根据实际情况予以整定。
7.1.7 过载(长延时)，短路(短延时)的动作值皆由电子保护器插件上的拔码开关决定，拔码开关的数值和其动作值的对应关系见表5。
7.1.8 欠压保护动作时间为1—5s,用电子保护6器插件上的欠压延时定位器来整定。

7.2合闸与分闸
7.2.1 盖好上盖，将前门法兰与外壳法兰贴合，按下外壳左侧手把，使前门下移至与法兰平齐，前门右边闭锁档块低于外壳上的闭锁杆。
7.2.2 用螺丝刀拧出闭锁杆使其闭锁杆前端完全脱离开关QK的手把。
7.2.3 合闸，顺时针操作电源开关手把至其接通位置，此时开关的显示窗口上“分闸”灯亮，KΩ表的指示在，此时若有故障灯亮时，用试验开关HK复位，然后按一下合闸按钮HA，开关即合闸运行，显示窗口上“合闸”灯亮。
7.2.4分闸，当开关需要停电时，按下分闸按钮FA，或按下开关右侧的机械分励脱扣按钮，或使用远方分励脱扣按钮，开关皆分闸断电，此时，开关显示窗口的“分闸”指示灯亮。若停掉电源开关QK，开关也可以失电跳闸，但因控制电路断电，所以无显示。当检查开关分闸性能时，应分别检查馈电开关的欠压跳闸与机械分励跳闸两种分闸性能。
7.3 试验检查与补偿调节
7.3.1试验检查：开关设有漏电、短路试验，对其可定期进行检查。其中漏电试验时，先将试验开关HK拔至运行位置，然后按下漏电试验按钮，应跳闸。（所有的试验皆为跳闸试验）。
7.3.2补偿调节：馈电开关合闸后，当后级负载全部带电时，将试验开关HK打至补偿位置，按下补偿按钮BA，转动补偿调节电位器W，使得毫安表的读数为最小，然后松开BA，将HK打至运行位置。
7.4断路器每运行半年应进行以下保养与维修
a)用煤油去污垢，并给轴承添加元60#机油，轴承有摆动板大轴轴承，搭扣器轴承和半轴轴承。
b)检查断路器紧固件是否有松动，各部分都应仔细检查。
c)触头能数的检查与调整。
馈电开关的故障分析与排除见表6

故障现象	可能原因	处理方法
合不上闸	脱扣器上螺丝松动挂不住	调解螺丝
该跳闸不跳	脱扣器整定位置不对	重调脱扣器位置
在正常负载下不能合闸显示故障	TD5电子保护器调整数据不正确	按电子保护器重新整定

八、触头的技术参数（18653770339）
规定如下：
触头开距： 3 mm
超程： 1.5 mm
开距+超程： 5-6mm
在断开位置时CH： 25-28mm
触头允许的最大磨损量： 2mm
8.1 产品在出有厂时已经按上述要求调整好一般不必调整。用户在使用之前请复核一下以上参数，以免由于运输或其它原因造成参数变动影响使用。
8.2 断路器在闭合位置和断开位置使图3所示的K尺寸和CH尺寸发生变动。K尺寸的变化量△K就是开距，CK的尺寸变化量△CH就是超程。在断开位置规定CH尺寸为25—28mm是为了保证触头压力在允许范围内。
8.3 如果开距较大超程不够可将键4拆下转动调整螺栓6，使CH尺寸放大一点，开距就会变小，超程加大。调整螺栓每转动一牙调整量为0.1875mm。调好后要把键4上紧。
8.4 如果使用日久触头磨损量过大，调整时放大CH尺寸以减小开距。这时CH尺寸超差就应在触头弹簧3的下面调整垫。保持CH尺寸符合规定要求。每台断路器均附有12片调整垫供用户使用。
8.5 如果开距加超程大于6mm,或者开距加超程小于5mm，这时应调整限位件。见（图2）限位组件16。调大限位尺寸也就调大了开距+超程的尺寸，反之亦然。限位组件两个，要把两个限位组件调整成一样长短。判定两个限位组件长短一致的办法是在开断位置用手指转动它的尼龙缓冲垫，如果两个缓冲垫的转动阻力相等两个限位的长短就相等。
九、注意事项（18653770339）
9.1 搬运过程中，应避免强烈振动，严禁翻滚!
9.2 在使用过程中，不可随意更改控制电器和操作机构的零部件，否则不能保证开关可靠工作。
9.3 在对开关隔爆面进行维护时，完工后前门与壳体间的隔爆间隙不得大于0.29mm。
9.4 当馈电开关不与移动变电站配合使用时，应将控制板上的46#，74#端子相接。
9.5 辅助接地极（DF）与该开关的主接地极（DZ）即外壳接地的距离大于5米。
9.6 接至移动变电站的温控接点端子73#，L，在控制板背后的端子板上。
9.7 在维护,维修时,严禁带电开盖!严禁损伤隔爆面!
9.8 接线时，应保证馈电开关的电气间隙、爬电距离，应符合表7要求。

电压等级 （V）	电气间隙（mm）		爬电距离（mm）
	主腔	接线腔	主腔	接线腔
36	0.8	4	1.8	4
660	8	10	11	16
1140	14	16	18	28

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