1140V 3.3kV组合开关产品介绍

1140V 3.3kV组合开关产品介绍

兖矿集团机电设备制造厂

2010年2月

组合开关概念及作用

矿用隔爆兼本质安全型组合开关主要是用来控制煤矿井下采煤掘进、运输等成套设备的组合电器。其特点有利于设备的频繁搬迁，加快工作面的推进速度，简化电缆连接、减少电缆使用量和电气设备占地面积。同时还可减少供电线路的电压降损耗、减少生产安装和维护的工作量，极大地提高了生产效率和供电可靠性，降低采煤成本，方便用户，适应矿区的各种需要。

组合开关应用前景

随着国内综采工作面设备容量的不断增加，电气设备的电压等级的不断提高,煤矿为了降低电气设备购置成本 ,综采综放机械化采煤工作面大都采用组合开关来集中控制工作面上的设备,使得市场需求加大。

国内煤矿新增投资项目逐渐增多，许多新建煤矿的开工建设，对组合开关市场必将产生极大的拉动作用。

国内外组合开关现状

目前各煤矿使用的3.3kV的组合开关,大部分为英美国家进口,费用高,结构复杂,说明书及操作界面英文介绍维护困难,配件定购周期长。

国内近一两年组合开关的生产厂家除联力、华宁外虽开发出同类产品，但主要采用各分离电子保护组件实现对驱动器的保护，可靠性较差，技术水平相对落后;主回路接线仍采用传统接线方式，接线繁琐、工作量大，不适合煤矿发展需要。

我们厂长期从事矿用开关的大修、检修、制造工作，了解、熟悉国内外各种开关技术和发展趋势，因此我们研制的组合开关弥补了这两方面的不足。

1140V组合开关

一、1140/660组合开关名称及型号含义

㈠ 1140/660V 四组合

1.产品名称型号含义

矿用隔爆兼本质安全型双回路双速真空电磁起动器

Q J Z— 2 × 400 / 1140(660) S

↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓

起动器↓真空 ↓额定电流A ↓ 双速

↓ 电源回路数 额定电压V

↓

隔爆兼本质安全型

2 主要技术参数及性能

2.1 额定工作电压： 1140V/660V;

2.2 总工作电流： 800A;

2.3 额定频率： 50HZ;

2.4 单路最大工作电流： 400A;

2.5 额定工作制： 不间断工作制;

2.6 控制方式：自动;

2.7 电寿命： 6 万次;

2.8 机械寿命： 100万次;

2.9引入装置

2.9.1 主回路

a.电源侧：接线柱压线连接喇叭口(2路)(可选择电缆连接器)

b. 负载侧：接线柱压线连接喇叭口(4路) )(可选择电缆连接器)

2.9.2 控制回路

A1压紧螺母式引入装置8只，可穿入7mm～14mm的电缆;

3 外型尺寸、质量

3.1外型尺寸(mm): 1200×1250×1200 (mm3) 。

3.2 质量: 约2500kg。

㈡ 1140/660V 八组合

1.产品名称型号含义

矿用隔爆兼本质安全型四回路双速组合开关

Q J Z— 4 × 400 / 1140(660) S

↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓

起动器↓真空 ↓额定电流A ↓ 双速

↓ 电源回路数 额定电压V

↓

隔爆兼本质安全型

2 主要技术参数及性能

2.1 额定工作电压： 1140V/660V;

2.2 总工作电流： 1600A;

2.3 额定频率： 50HZ;

2.4 单路最大工作电流： 400A;

2.5 额定工作制： 不间断工作制;

2.6 控制方式：自动;

2.7 电寿命： 6 万次;

2.8 机械寿命： 100万次;

2.9引入装置

2.9.1 主回路

a.电源侧：接线柱压线连接喇叭口(4路)

b. 负载侧：接线柱压线连接喇叭口(8路)

2.9.2 控制回路

A1压紧螺母式引入装置8只，可穿入7mm～14mm的电缆;

3 外型尺寸、质量

3.1外型尺寸(mm): 2658×1297×1153(mm3) 。

3.2 质量: 约3700kg。

㈢1140/660V 十、十二组合

1.产品名称型号含义

矿用隔爆兼本质安全型多回路真空电磁起动器

Q J Z— 1600 / 1140(660) – □

↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓

起动器↓真空 额定电流A ↓ 回路数

↓ 额定电压V

↓

隔爆兼本质安全型

2 主要技术参数及性能

2.1 额定工作电压： 1140V/660V;

2.2 总工作电流： 1600A;

2.3 额定频率： 50HZ;

2.4 单路最大工作电流： 400A;

2.5 额定工作制： 不间断工作制;

2.6 控制方式：自动;

2.7 电寿命： 6 万次;

2.8 机械寿命： 100万次;

2.9引入装置

2.9.1 主回路

a.电源侧：接线柱压线连接喇叭口(2路)

b. 负载侧：接线柱压线连接喇叭口(6路)

2.9.2 控制回路

A1压紧螺母式引入装置8只，可穿入7mm～14mm的电缆;

3 外型尺寸、质量

3.1外型尺寸(mm):3345×1083×1375(mm3)

3.2 质量: 约3800kg。

㈢1140/660V 六组合(取证过程中)

1.产品名称型号含义

矿用隔爆兼本质安全型多回路真空电磁起动器

Q J Z— 1200 / 1140(660) – □

↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓

起动器↓真空 额定电流A ↓ 回路数

↓ 额定电压V

↓

隔爆兼本质安全型

2 主要技术参数及性能

2.1 额定工作电压： 1140V/660V;

2.2 总工作电流： 1200A;

2.3 额定频率： 50HZ;

2.4 单路最大工作电流： 400A;

2.5 额定工作制： 不间断工作制;

2.6 控制方式：自动;

2.7 电寿命： 6 万次;

2.8 机械寿命： 100万次;

2.9引入装置

2.9.1 主回路

a.电源侧：电缆连接器(2路)

b. 负载侧：电缆连接器(12路)

2.9.2 控制回路

A1压紧螺母式引入装置8只，可穿入7mm～14mm的电缆;

3 外型尺寸、质量

3.1外型尺寸(mm):2120×1170×1044(mm3)

3.2 质量: 约3000kg。

3300V组合开关

㈠ 3300V 八组合

1.产品名称型号含义

矿用隔爆兼本质安全型高压组合开关

K J Z— 2 × 400 / 3.3 S - 8

↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓

开关 ↓ 真空 ↓额定电流A ↓ 双速 组合数

↓ 电源回路数 额定电压(kV)

↓

隔爆兼本质安全型

2 主要技术参数及性能

2.1 额定工作电压： 3.3kV;

2.2 总工作电流： 1600A;

2.3 额定频率： 50HZ;

2.4 单路最大工作电流： 400A;

2.5 额定工作制： 不间断工作制;

2.6 控制方式：自动;

2.7 电寿命： 6 万次;

2.8 机械寿命： 100万次;

2.9 引入装置

2.9.1 主回路

a.电源侧：电缆连接器(2路)

b. 负载侧：电缆连接器(8路)

2.9.2 控制回路

A1压紧螺母式引入装置8只，可穿入7mm～14mm的电缆;

3 外型尺寸、质量

3.1外型尺寸(mm):2120×1170×1044(mm3)

3.2 质量: 约3300kg。

组合开关装置组成

a.引入、引出装置

本开关的高压电缆引入、引出无须接线腔，直接采用电缆连接器进行，电源电缆输入口设在开关右侧，共两路主电源，分别接在两台主隔离开关上。负载电缆输出口设在开关左侧，共8个分别接在8台驱动器上。

b、隔离开关腔

该腔内安装有一套主隔离含两台3.3kV隔离开关、两台3.3kV隔离换向开关及高压熔断器。两台主隔离由一个操作手柄控制，两台隔离换向开关由不同的操作手柄进行控制。腔室前面安有圆形指示窗口，显示两路3.3kV三相进线电源状态。

c、变压器腔

该腔内安装有2个控制电源变压器，前门圆形指示窗口显示两路变压器进线电源。

d、主控制腔

该腔内右侧布置驱动器安装芯架，8套驱动器就安装在芯架的抽拉式隔架上。驱动器包括真空接触器、电流互感器、三相电抗器，阻容保护等，当驱动器插入芯架导轨时，主回路电源输入、输出插头都可自动接上。我们选用的交流真空接触器以真空为灭弧介质，其主触点密封在特制的真空灭弧管内。当操作线圈通电时，在触点弹簧和真空管自闭力的作用下触点闭合;操作线圈断电时，反力弹簧克服真空管自闭力拉动触点断开。

该腔内左侧安装架安装PLC控制系统及保护检测用的功能模块，分别对8套驱动器进行保护。

该腔左前门装有急停、复位按钮，16键键盘，大屏幕显示屏。该腔右前门安装两圆形指示窗口，显示负载侧电源及各控制电源。

电气功能

a. 可实现单台电机的启动和停车控制 ;

b. 通过键盘和显示屏设置参数可实现多台电机的顺序控制;

C. 通过键盘和显示屏设置参数可实现近控和远控选择;

d. 双速电动机的速度切换自动控制，自动切换根据时间或电流+时间原则完成，延时时间和设定电流通过操作画面方便修改。

控制方式

在运行状态下该系统有近控和远控两种控制方式。

a.近控方式。表明开关独立于其它系统，启动、停止由开关键盘或引出的先导回路按钮来控制。

b.远控方式。在此方式控制下开关受其他控制系统控制，开关按照要求设定好组合方式，等待其它系统命令(如TK200系统)，开关的本安先导回路接收到信号后才能起动和停止开关输出。

保护功能

a. 过压保护、欠压保护：

b. 漏电闭锁保护

c. 主回路绝缘保护

d. 过载保护

e.短路保护

f.断相保护

3.组合模式

由于组合开关控制的设备较多，使用方式不同，因此在调研了各设备的使用情况后，综合了多种通用组合模式，实现不同的功能，满足井下各种负荷组合的使用要求。

a.单回路独立控制(泵类、采煤机、单破碎机)

b.多回路顺序控制(输送机顺序起动)

c.四组合双速控制(溜头溜尾高低速)

d.三组合双速控制(破碎机转载机高低速)

e.二组合双速控制(转载机高低速)

主要功能特点

控制腔采用快开门结构，调试维修方便。

隔离开关

本系列组合开关隔离选用真空换向隔离 额定电流为400、630A、800A，较普通空气隔离具有带载能力强、使用寿命长、分断能力强(额定分断能力达到16kA)等特点且具备隔离负荷侧分断时接地功能。

驱动单元

本系列组合开关驱动单元选用真空交流接触器，性能可靠。驱动单元外壳及芯架均为数控机床加工，互换性能好，驱动单元与芯架连接插头选用镀银元件，插接牢固，使用寿命长。驱动单元控制系统插头随驱动器同步拔插，使用简单方便。

所有驱动单元在出厂前，均安装在组合开关内芯架上进行2000次吸合及分断试验，确保无任何问题后方可出厂。

电源侧和负载侧采用电缆连接器，连接拆装方便。

控制系统采用国外著名品牌PLC，扫描周期短，经测试一个扫描周期在4ms左右，保护动作时间已可媲美单片机;但又比单片机抗干扰能力强，故障少、可靠性高。

每路驱动单元保护采样板均选用进口元器件，长时间老化，设计优化后，采样时间小于30MS,保证保护可靠性。

HMI人机屏选用10.4”液晶显示，显示画面分为六部分，分别为：1、主画面2、组合开关模式选择画面3、驱动器参数设置画面4、试验画面5、故障查询画面6、先导与远控状态检查画面。

全中文显示，一键进入画面，主画面简洁美观，显示信息清晰、全面。

与其他厂家比较优点

驱动器和保护单元采用一体化模块设计，更换和维修异常简便。

进线隔离开关采用真空隔离，可带载分断，寿命长。

控制系统采用集中与分散控制模式，各驱动单元独立控制、保护。保护迅速、可靠性高。

使用PLC系统取代单片机或分立元件进行计算保护,开发周期短,可靠性高，硬件软件完全由我们自主开关，售后服务有保障。

在组合开关中采用了多项抗干扰措施，变压器及光电耦合隔离电路保证了数据采集入口和出口的安全，软件数字滤波排除了干扰数据，电源采用铁磁饱和式稳压电源解决了煤矿井下电压波动大影响控制系统的难题，保证系统信号在传输和运行过程中，具有良好的抗干扰性能。

具有先导和远控操作方式，先导用于采煤机的远方启停控制，远控用于和远方控制系统的连锁控制。

组合模式设定画面简单直观。

本组合开关可以方便的进行组合设定，共有四种组合方式和八个单电机控制可以选择，可对每种组合模式所选用的驱动单元和远控端子进行任意选择，极大的方便了现场的使用和维护。

具有试验功能

在试验状态下,可通过键盘操作对应画面模拟过流、短路、漏电闭锁情况，根据驱动器的反应情况检测控制保护系统和驱动器线路是否有故障;这种情况非常适合于初次带载前或检修完毕，此时主回路不带电，只有控制系统带电，保证所带负载的安全性。

应急就地控制方式

开关备有应急运行方式，当现场出现远控线断开等故障时，无法通过远控操作驱动单元的吸合，可通过画面切换进入应急模式，手动控制各驱动单元的吸合，保证现场生产不出现间断。(为安全应急控制模式设置密码，防止随意使用。)

组合开关应用情况