矿用隔爆型真空电磁启动器工作原理与故障排除
矿用隔爆型真空馈电开关原理分析与故障处理
矿用隔爆型真空馈电开关原理分析与故障处理摘要：矿用隔爆型真空馈电开关（以下简称馈电开关）广泛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，在煤矿井下电压660V、1140V，电流至400A的中性点不接地的三相电网中，作为配电总开关或分支开关之用。
在使用过程中如果不懂结构原理，会给保养维护带来不便，只有把结构原理分析清楚，才能更好的操作使用。
关键词：真空馈电原理分析故障处理引言：随着煤矿智能化设备的推广应用，矿用隔爆型真空馈电开关应用范围广，使用数量大，在使用过程中容易出现种种故障情况，给煤矿安全生产带来诸多影响，只有认真分析原理，总结经验，才能在实践中不断突破。
1.矿用隔爆型真空馈电开关结构矿用隔爆型真空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。
隔爆外壳上、下两个空腔，分别为接线腔和主腔。
接线腔在主腔的上方，它集中了全部主回路与控制回路的进出线端子。
主回路电源进线端子上罩有隔电防护板。
接线腔两侧共4个主回路进出线喇叭口及3个控制回路进出线喇叭口，主腔由主腔壳体与前门组成，主要装有主体芯架和千伏级电源控制开关，前门采用快开门结构。
主腔由主腔壳体与前门组成,开关关闭时,前门与壳体由上下扣块与左右齿条扣住;开关打开时,前门支撑在壳体左侧的铰链上。
前门采用快开门结构。
主腔内右侧装有交流真空断路器，断路器上方装有电流互感器和零序电流互感器，主腔内左侧的安装架的正面装有千伏级小熔断器，中间继电器、时间继电器以及控制电路中的熔断器、电容、整流器等，反面装有控制变压器、三相电抗器、电压变换器、电阻等。
前门上装有保护器、显示器、保护器电源、试验开关和按钮等。
前门与外壳之间有可靠的机械联锁，当需要打开馈电开关前门时，首先须将右侧壁上的电源控制开关的手把打至断开位置（中间位置），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，使其里端进入电源开关手把的闭锁孔内，将电源开关闭锁于断开的位置，其外端才能脱离前门上的限位块解除前门闭锁，此时方能打开前门，前门闭合的方法与打开的程序相反，从而实现了馈电开关前门闭合闭锁后才能进行合闸操作。
QBZ-200矿用隔爆型真空电磁起动器
外部结构
压盘式进 线装置
启动按 钮
停止按 钮
隔离开 关手把
接地螺 栓
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机械联锁
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9
主控腔内部结构
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控制
接线室内部结构
电源
负荷
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接地
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真空交流接触器
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真空管 （CJK1）
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控制变压器
电源侧
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负荷侧
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电源侧熔断器
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电动机综合保护器
保护器电源 （36V ）
KM2闭合启动器自保。远控时按下起动
器自身的QA按钮，启动器不动作。
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停止：按下按钮SB1或 者TA，控制回路断电，ZJ断 电释放，辅助触点ZJ1断开， 使KM线圈无电释放，KM主触 点断开主回路，电机停止， KM各辅助触点复位，起动器 恢复到启动前状态。
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7．接线箱内的线芯布置要求整齐， 不得相互绞绕。其裸露导体之间的空气间 隙660V时应不小于10mm，1140V时应不小 于30mm。
8.从压盘式进线嘴引入引出之电缆， 必须用压盘将电缆压紧不得松动，使之能 起到密封作用。并通过压盘上的压板把电 缆压紧在喇叭嘴上，其压紧程度要保持电 缆被压扁到电缆直径的10%左右。如电缆直 径较小不能被压板压紧时，可在压板下垫 以适当厚度的胶皮来压。其目的是当电缆 受到外力的拉扯，电缆不至从进线嘴拔脱， 引起电火花导致瓦斯爆炸。
过流整定开关
PIR
漏电检测
高低档选 试验开关
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矿用隔爆型真空可逆电磁起动器
QBZ—120（80）/1140（660）N 矿用隔爆型真空可逆电磁起动器培训讲义外观图一、主要结构和功能1、起动器主要由隔爆外壳和本体两大部分组成，隔爆外壳由主腔、接线腔和隔爆盖子组成；本体主要由真空交流接触器、隔离换向开关、控制变压器、控制按钮、继电器、熔断器、阻容吸收装置、JDB电动机综合保护器等组成。
规格性能见主要元器件、易损件附表。
2、起动器的盖子与隔离开关的手柄互相联锁，必须用专用工具拧动联锁杆，才能将盖子打开。
3、起动器的额定电压整定、额定工作电流整定及漏电闭锁电阻整定都在本体的正面进行。
4、起动器具有机械联锁和电气联锁，从而保证两台接触器不能同时闭合。
二、QBZ元件1、隔离换向开关型号：GHK－200/1140代号：QS电路图：隔离换向开关安装在芯体背面进线：接进线接电柱的三条主电缆；出线：①三条主电缆接真空接触器的进线端；②三条主电缆上任取两相，接控制变压器的一次侧。
作用：改变电源的相序，调节电动机的正反转。
注意：在带电状态下，严禁换向操作。
2、真空接触器（2个）型号：CKJ－160/1.14备注：36V操作电压代号：FWKM、RKM电路图：KM1真空接触器安装在芯体正面上侧进线：接隔离换向开关的三条主电缆；出线：接JDB综合保护器的三条主电缆线圈：串联继电器的常开触头与控制变压器的二次侧36V电源作用：起动完成后，真空接触器吸合，接通主回路注意：线圈的电源线必须接牢，防止因虚接而出现的“打枪”现象。
3、控制变压器型号：660、1140/36代号：TC电路图：（略）电源变压器安装在芯体背面；进线：在隔离换向开关的出线端任取两相接变压器一次侧；出线：（1）作为真空接触器接触器线圈的电源；（2）给JDB综合保护器供电作用：给真空接触器线圈、JDB综合保护器供电4、熔断器型号：RL1－15备注：熔芯2A代号：FUFU1电路图：3A熔断器在芯体的正面左侧部位，串联在控制变压器一次侧一端的进线上作用：对控制变压器进行保护。
6矿用隔爆磁力启动器故障的查询与排除
学习任务6——矿用隔爆磁力启动器故障的查询与排除
2、QC83-120（225）磁力启动器工作原理 （1）真空交流接触器结构： 触头密封在抽成真空的陶瓷外壳中。动触头与波纹管连接，在动 触头位移时，波纹管随之伸缩，解决了密封问题。
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学习任务6——矿用隔爆磁力启动器故障的查询与排除
①电源电路
V25、V26交流稳压； +15V电压取得； V30、C9整流、滤波，G1三端集成稳压W7815输出+15V电压。 -9V电压取得；
V29、C10整流、滤波，V27稳压管稳压输出-9V电压。
V29、C10、V27元件接法
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（2）综合保护器工作原理
②传感器组件电路工作原理
传感器组件电路由电流互感器T1～T3、电阻器R1～R10、电容器 C1～C3、二极管V1～V11等组成。通过电流互感器和取样电阻R1～R6，
电流的信号就转变成交流信号电压，再经过二极管V1～V3整流和电容
C1～C3滤波就变成直流信号电压，它基本上与互感器一次侧电流成正比 例关系。过载与短路信号电压经由X1～11端取出。 V4～V9构成断相检测电路，当某一相无电流时，V7～V9中与相该取样电 路相接的那端电位升高，经由V10、V11输出断相信号。
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学习任务6——矿用隔爆磁力启动器故障的查询与排除
（3）启动
按下起动按钮，中间继电器KA吸合，KAl首先断开，防止接 触器主触头闭合后17#出现高压击坏JDB；KA2闭合，磁力线圈并 联通电，流过KMV线圈的是36V经V2～V5整流后的直流电流。真 空接触器KMV合闸，主触头KMV闭合，电动机起动；辅助触点 KMV1、KMV2断开，使两个磁力线圈改为串联，每个线圈工作电 压减半，可以防止线圈长期工作过热；KMV3闭合进行联锁， KMV4闭合，给起动按钮自保。
矿用隔爆真空电磁启动器的常见故障及处理方法
1．检查电源，重新扳动手柄，闭合刀闸开关2．检ຫໍສະໝຸດ 并更换熔断丝3．修复停止按钮
4．修复启动按钮
5．检查更换部件
6．重新接线
7．更换控制芯线
8．调整电源电压
2．启动后不能自保
1．2号线有断路或2与PE接点未连通
2．自保触点接触不良或损坏
3．自保回路端子松动或远方操作线端子按钮接错
1．检查处理
1．调整电压
2．检修活动机构
3．调整间隙
6．开关闭合时上一级馈电开关跳闸
1．开关的负荷侧有接地现象（包括人身触电），导致漏电继电器动作而跳闸
2．馈电开关过电流保护整定值选择不当
1．检查开关、线圈和电机，找出接地点并处理
2．检查原因并重新整定
7．线圈过热或线圈烧毁
1．弹簧的反作用力太大
2．线圈使用电压不符，电源电压过高
3．固定衔铁及磁轭的螺钉松动或压力不足
4．电源电压太低，吸合不上
5．变压器二次线圈局部短路导致电压过低
6．线圈烧坏或局部短路
1．调正接触面，清除脏物
2．调节触头压力弹簧
3．修理松动部位
4．调整电源电压
5．检修变压器
6．更换新线圈
5．磁铁闭合缓慢
1．电压过低（低于85%）
2．活动机构不灵活
3．磁铁间隙过大
2．检查修理触点或弹簧
3．重新接线
3．不按启动按钮自行启动，按停止按钮不能停止
1．启动按钮未复原位或损坏
2．1号线与9号线短路
3．主触头熔在一起，磁铁有剩磁或非磁性衬垫磨损过限
1．检查修复启动按钮
2．按接线圈检查处理
3．检查并修复触头，更换或修整衬垫
4．吸合磁铁鸣叫声太大
矿用隔爆型真空电磁启动器工作原理与故障排除
QBZ-120/660(380V)矿用隔爆型真空电磁启动器经常用于煤矿井下，周围环境介质中含有瓦斯（主要成分为甲烷）、煤尘等混合物的易燃易爆气体环境当中，适合电源特点：工频50HZ ，三相中性点不接地的线路当中。
此启动器有电压380V 和660V 两个电压等级，额定电流最大可到120A ，常用于控制小容量三相异步电动机频繁启动。
一、工作原理（一）启动器送电启动方式1.接触器线圈供电方式（直流36V ）。
启动器的接触器线圈为直流线圈，电压等级36V ，由控制变压器提供36V 交流电源，通过桥式整流得到36V 直流电给接触器线圈使用。
2.桥式整流。
采用四个二极管两两正反连接组成全波整流装置，把控制变压器提供的36V 交流电变成36V 直流电源。
3.大电流启动、小电流维持。
如图所示，交流真空接触器吸合线圈组由四个线圈串并联组成，当接触器吸合瞬间线圈Q11和线圈Q12串联得电；接触器吸合后KM1常闭点断开，由两个线圈串联转换为四个线圈串联得电来维持住吸合状态。
即大电流吸合，小电流维持。
（二）保护功能1.漏电闭锁保护：在启动器启动之前，电动机综合保护器如果检测到有漏电现象，即当电路电源电压380V 时，检测到一相对地绝缘电阻值低于7K Ω或当电路电源电压660V 时，检测到一相对地绝缘电阻值低于22K Ω时，电动机综合保护器内部的执行继电器线圈释放，其常开触点不动作，则启动器无法启动，从而实现漏电闭锁。
2.过载、短路、断相及三相不平衡保护：在启动器启动后，当电路发生过载、短路、断相及三相不平衡故障时，电动机综合保护器内部的执行继电器线圈失电释放，其常开触点断开，切断启动器控制回路，启动器跳闸，主回路断开，从而实现过载、短路、断相及三相不平衡保护。
二、在生产过程中产生的故障实例：某矿某队生产工作面一台矿用隔爆型电磁启动器，启动时烧坏电动机综合保护器，致使启动器无法正常工作。
为了不影响生产，机电人员迅速对启动器进行了检查，检查后没有发现故障，于是更换一台新的综保，但更换后，启动器启动时又烧坏。
第四节 矿用隔爆型磁力启动器
第四节矿用隔爆型磁力启动器本节主要介绍QCZ83-120（225）型QJZ-300/1140-J型真空电磁起动器和QJZ-400/1140（660）智能型矿用隔爆兼本质安全型电磁起动器的用途、结构、工作原理和故障保护及测验系统等知识。
为以后的使用、维修打下良好基础。
应用：用于在易燃、易爆环境下，用来控制和保护电动机。
一、QCZ83-120（225）型真空磁力启动器1）主回路机械闭锁：前盖—手柄，手柄—停止按钮。
真空接触器的主触头用来接通和断开负荷线路，它具有分断能力强，寿命长，可频繁操作、安全可靠等优点。
JDB型电机综合保护装置为电子式继电器保护装置，具有短路、过负荷、断相和漏电、闭锁四种保护功能。
2）启动器的控制（1）就地控制：SA→近控 2.9-d i。
按下1SB：TC（4）→JDB（4.3）→KM→1SBs→1SB→5→SA→2→PE→TC（9）。
接触器：全波吸动半波维持。
（2）远方控制：SA→远控，9-d i，1-2SB，2-中间，9-2SBs。
按下2SB。
其原理同就地控制。
（3）顺序控制（图4-36）各启动器的接地端子PE都通过电缆接地电线连接在一起。
92-131==在后一台启动器的控制电路中串接了前一台启动器KMV3常开接点，其工作原理与远控相同。
3）保护回路QCZ83-120（225）开关具有过载、断相或短路故障的保护功能。
二、QJZ-300/1140-JC型真空电磁启动器1）用途及结构（1）作用：矿用隔爆兼本质安全型真空磁力启动器，用来控制大容量的采掘运机械设备。
（2）参数：额定电流300A，额定电压1140V。
（3）保护功能：具有失压、短路、过载、漏电闭锁、断相、过电压、真空接触器漏气闭锁，防止控制回路发生短路时自启动保护，并有短路、过载、断相、漏电闭锁、漏气和电源，运行指示。
电子插件中的所有的继电器动作均有发光二极管指示，具有试验开关，当试验开关拨至相应试验位置，可方便地检查各保护和控制线路。
启动器故障维修指导手册
二）
矿用隔爆型真空磁力启动器
一、产品结构
二、矿ห้องสมุดไป่ตู้隔爆型真空磁力启动器电气原理图
三、矿用隔爆型真空磁力启动器易损配件清单
四、矿用隔爆型真空磁力启动器常见故障分析
1、按下启动按钮，接触器不吸合？ 答：a、按钮接触不好，可以检查按钮常开触点或者更换按钮。
b、无36V电源，检查一次侧RD保险是否熔断，控制变压器36V 电源是否正常，接触器合闸线圈二次保险是否烧毁。（参考图一、 二）
c、接触器整流二极管击穿，用万用表测量二极管好坏。
d、保护器常闭触点接触不好，更换保护器。（参考图一、二）
e、中间继电器损坏，合闸中间继电器不动作。（参考图一、二）
d、辅助接点接触不良，或者触点烧毁，更换调整辅助开关。 （参考图二）
2、启动后不自保？
答：a、真空接触器线圈故障，更换接触器。
b、辅助触点接触不良，自保触点断路，更换或调整辅助开关。 （参考图四）
3、按停止按钮无法分闸？ 答：a、中间继电器卡死或粘连，需要更换中间继电器。（参考图二）
b、不合闸，负载侧也有电，或合闸负载侧也无电。 ①真空接触器动导杆锁紧螺母松动，或真空管漏气。 ②真空接触器真空管内部粘连。（参考图四）
4、过载时保护不动作？ 答：a、电流互感器线路松断，保护器无电流检测，检测电流互感器
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矿用隔爆型真空电磁启动器工作原理与故障排除
作者：赵爱玲
来源：《现代职业教育·职业培训》2018年第06期
[摘要] 主要介绍QBZ-120/660（380V）矿用隔爆型真空电磁启动器的工作原理及常见故障的分析与排除方法，并且以生产过程中出现的一个实际故障及解决办法引出启动器的常见故障和解决方法，并对各故障进行了分析和总结。
[关键词] 矿用隔爆型；真空电磁压动器；保护功能；常见故障
[中图分类号] TD684 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2018）18-0073-01
QBZ-120/660（380V）矿用隔爆型真空电磁启动器经常用于煤矿井下，周围环境介质中含有瓦斯（主要成分为甲烷）、煤尘等混合物的易燃易爆气体环境当中，适合电源特点：工频50HZ，三相中性点不接地的线路当中。
此启动器有电压380V和660V两个电压等级，额定电流最大可到120A，常用于控制小容量三相异步电动机频繁启动。
一、工作原理
（一）启动器送电启动方式
1.接触器线圈供电方式（直流36V）。
启动器的接触器线圈为直流线圈，电压等级36V，由控制变压器提供36V交流电源，通过桥式整流得到36V直流电给接触器线圈使用。
2.桥式整流。
采用四个二极管两两正反连接组成全波整流装置，把控制变压器提供的36V 交流电变成36V直流电源。
3.大电流启动、小电流维持。
如图所示，交流真空接触器吸合线圈组由四个线圈串并联组成，当接触器吸合瞬间线圈Q11和线圈Q12串联得电；接触器吸合后KM1常闭点断开，由两个线圈串联转换为四个线圈串联得电来维持住吸合状态。
即大电流吸合，小电流维持。
（二）保护功能
1.漏电闭锁保护：在启动器启动之前，电动机综合保护器如果检测到有漏电现象，即当电路电源电压380V时，检测到一相对地绝缘电阻值低于7KΩ或当电路电源电压660V时，检测
到一相对地绝缘电阻值低于22KΩ时，电动机综合保护器内部的执行继电器线圈释放，其常开触点不动作，则启动器无法启动，从而实现漏电闭锁。
2.过载、短路、断相及三相不平衡保护：在启动器启动后，当电路发生过载、短路、断相及三相不平衡故障时，电动机综合保护器内部的执行继电器线圈失电释放，其常开触点断开，切断启动器控制回路，启动器跳闸，主回路断开，从而实现过载、短路、断相及三相不平衡保护。
二、在生产过程中产生的故障
实例：某矿某队生产工作面一台矿用隔爆型电磁启动器，启动时烧坏电动机综合保护器，致使启动器无法正常工作。
为了不影响生产，机电人员迅速对启动器进行了检查，检查后没有发现故障，于是更换一台新的综保，但更换后，启动器启动时又烧坏。
这时对启动器各回路进行了研究分析，经过分析认为：可能是漏电检测回路的问题，漏电检测回路在主回路合闸后没有及时断开，从而导致了电动机综合保护器被烧坏。
理论上来看，在漏电检测回路串联了中间继电器常闭点，在主回路合闸的同时可以让漏电检测回路马上断开，但有时候由于串接常闭点触点的机械动作不灵敏，导致线路在应该断开时没有及时断开，致使主回路合闸后主回路中的高压电窜到了综合保护器中，烧坏了保护器。
经过分析后，在漏电检测回路中又串接了交流真空接触器辅助常闭节点，经送电试验后，不再烧坏综保，启动器正常工作。
由上例可以看出，掌握常见的故障排除方法，对安全生产很重要。
下面我对启动器常见故障现象、原因分析和解决办法进行列举和总结，仅供大家参考。
三、常见故障分析
煤矿井下环境恶劣，电磁启动器在频繁的使用过程中可能出现这样或那样的使启动器无法工作的情况，现对启动器在煤矿井下工作时出现的常见故障现象进行罗列，并对每种故障进行原因分析，给出排除方法。
（一）启动器送电后，按启动按钮QA不能启动
原因分析：（1）隔离换向开关QS接触不好，或电源无电压；（2）FU保险熔断或接触不好；（3）控制变压器TC烧坏或接触不良；（4）JDB保护动作或损坏；（5）QA按钮常开点或TA按钮常闭点接触不好；（6）中间继电器ZJ线圈开路或烧坏，或常开点氧化；（7）KM整流桥坏，线圈开路或烧坏。
排除方法：（1）检查QS，找出原因排除；（2）检查FU，坏则更换；（3）检查TC的一、二次绕组并相应处理；（4）若故障出现在负载上，则进行处理，若保护坏，则更换；
（5）检查QA，TA修复或更换；（6）检查ZJ线圈模拟吸合状态，检查常开点，修复或更换；（7）检查KM接触，并做出相应处理。
（二）电动机启动时跳闸
原因分析：（1）JDB保护器整定值太小；（2）电源缺相；（3）负荷大或机械卡死。
排除方法：（1）重新整定，若损坏则更新；（2）找出原因进行处理；（3）减轻负荷，找出卡死原因，做出处理。
（三）不自保
原因分析：KM自锁接点接触不好或相关线路开路。
排除方法：检查KM自锁常开点，修复或更换。
总之，在煤矿井下恶劣的生产环境中，要想使启动器能够安全正常地工作，除了掌握其安全的操作外，更要对启动器的工作原理理解透彻，对常见的故障现象有一个明确的认识，并对其进行正确地分析和安全地排除。
参考文献：
人力资源与社会保障部.煤矿电气设备维修技能训练[M].中国劳动社会保障出版社，2009.。