劳动社《煤矿电气设备维修技能训练（第二版）》-A10-3319模块四煤矿用综合保护装置

1、课题一 电动机综合保护器的使用,一、电动机综合保护器的结构与接线 1用途 电动机综合保护器是采用电子集成元件或微电脑控制的综合保护装置，安装在电磁起动器中，对电动机实现短路、过负荷、单相断线和漏电闭锁等保护。常用的电动机综合保护器有JDB和ABD8等系列，其中JDB系列电动机综合保护器主要用于小容量电动机的保护，它具有保护功能全、体积小、寿命长、灵敏可靠等优点，其规格型号有JDB80、JDB120（225）A、JDB120（225）G型等。,JDB225A型电机综合保护器采用电子集成元件，结构简单，整个保护器为一整体，如图所示。它主要由电源铜接头，GTJ 固体集成块（包括取样器和控制板2部分），分挡电流粗调开关SA1,刻度电流调节波段开关 SA2，过载、短路及漏电试验转换开关，控制接线端子3、4、9、33等组成。,JDB225A型电动机综合保护器外形图,JDB系列电动机综合保护器接线如图所示。,JDB系列电动机综合保护器接线图,2接线方法,图中控制板的4、9端子分别与电磁起动器中控制变压器的相应端子连接，由36V交流电源供电；控制板的3端子接起动器控制回路线圈，33端子通过接触器,电动

2、机综合保护器固体集成块的取样器由电流互感器、信号变换电路和整定电路等组成。图所示为JDB系列电动机综合保护器中的取样电路。,二、电动机综合保护器的取样与整定,1故障信号的取样,JDB系列电动机综合保护器中的取样电路图,取样电路的作用是获得电动机运行过程中的短路、过负荷和单相断线保护信号电压，并实现动作电流的整定。,当电动机发生一相断线（如L1相断线）故障时，电流互感器 TA1无输出，但其他两相的电流互感器TA2、TA3仍有信号输出。此电压的正端除可以继续由 a 点输出外，还可以经L1相的电阻R7和二极管 VD8加到b端；电压的负端则通过二极管 VD6、VD7 加到 C 端，为此在 b 、c 两点之间便得到一个电压，这个电压就是一相断线故障的信号电压。,2动作电流的整定 为能调节过负荷和短路保护的动作电流，在每相电流互感器的二次侧并联有2个负载电阻，并用转换开关SA1进行转换，以实现动作电流的粗调。为实现细调，在a、c两点间串联有11段电阻R10R20，用转换开关SA2进行调节。 本装置动作电流可根据被保护电动机的容量进行整定。如果电动机额定电流在保护装置的低挡，则将其分挡电流粗调开关S

3、A1调到低挡；若电动机额定电流在高挡，则将开关SA1调到高挡，以实现动作电流的粗调。,通过刻度电流调节波段开关SA2改变a点在 11 段电阻（R10R20）上的位置，则可实现动作电流的细调。实际生产中，也可采用钳形电流表对电动机的正常负荷电流实测，以选取合适的保护整定值。整定电流的具体分档见表。,整定电流分档值表,三、电动机综合保护器的功能与试验 1保护器的保护功能 下图示为JDB120（225）G型电动机综合保护器控制板的电气原理图。,JDB120（225）G 型电动机综合保护器控制板的电路图,电动机额定工作状态时，由转换开关SA2输出的直流信号电压为5V，经电位器RP2分压后，加于N1非门的13端和3端的电压低于它们的门坎电压（3.8V），因而N1非门的2端与6端输出低电位，二极管VD3、VD4把经过R8、R9的信号电压钳位在低电位，电容器C4不能充电，N1非门的11端输入低电位，8端也输出低电位。此时V6未被击穿，信号电压经RP2、RP3；和R6的衰减，输送到N2门1端时的电压已很低，所以N2门4端的输出也是低电位。,（1）正常运行,当电动机负载电流超过其额定值的1.2倍时，由转

4、换开关SA2输出的信号电压为6V。 当电动机过负荷1.5倍时，N1门6端也输出高电位，VD4截止，过负荷信号经R8、R12低阻值电阻向C4充电，因而动作延时减小；当出现6倍额定电流过负荷时，信号电压击穿V10，则经R8向C4充电，使动作延时缩短到616s，从而获得反时限的过负荷保护特性。,（2）过负荷保护,当短路电流达到或超过8倍额定电流时，由转换开关SA2取得的信号电压将击穿V5，并经R2、V6、RP1、R6对C3充电。经过250ms使N2门1端的输入电压超过它的门坎电压，因而N2门4端输出高电位，促使N2门的10端输出低电位，V4截止，继电器K释放。实现短路保护。,(3) 短路保护,（4）一相断线保护 当电动机主电路出现一相断线时，取样器的b、c端输出信号电压U。，将稳压管V8击穿，三极管V3饱和导通。由于此时V3的集电极输出低电位，使N2门的5端输入低电位，6端输出高电位，而使电容器C6充电。经过一段充电延时，C6的充电电压使N2门11端的电压高于门坎电压，因而N2门10端输出低电位,V4截止，继电器K释放，起动器跳闸。实现一相断线保护。,（5）漏电闭锁保护 一旦输电线路和电动机

5、绕组的对地绝缘电阻降低到规定的漏电闭锁动作电阻值时，N2门9端的电压将低于其门坎电压,8端输出高电位，N2门10端输出低电位，V4截止，继电器K释放，起动器不能起动，实现漏电闭锁保护。,2电动机综合保护器的试验 保护器上装有试验开关共有四个位置，可分别进行短路试验、过载试验、断相试验和漏电闭锁试验。,1保护器的使用检查 对正常使用的电动机综合保护器工作性能要进行定期检查。,四、综合保护器的使用检查与动作判断,2保护器保护动作判断,当电动机综合保护器发生保护动作后，可以根据保护器保护动作现象，判断被保护电动机发生的故障类型。JDB系列电动机综合保护器保护动作的判断见下表。,表42 JDB系列电动机综合保护器保护动作的判断,课题二 照明信号综合保护装置运行与维护,一、照明信号综合保护装置的结构特性 1结构特点 照明信号综合保护装置是将干式变压器、控制开关及保护装置等组合在一起，用于煤矿井下127V照明及信号负载的供电电源控制以及短路、漏电等保护的综合型防爆电气设备。下图所示为ZBZ2.5（4）矿用隔爆型照明信号综合保护装置的外形结构图。,ZBZ2.5（4）型照明信号综合保护装置外形结构图

6、1电缆接线箱 2铭牌 3观察窗 4防爆标志 5前盖 6电缆接线嘴 7隔离开关于柄8隔离开关与前盖的闭锁螺栓 9短路试验按钮 10漏电试验按钮 11底架,2主要电气元件及作用,ZBZ4矿用隔爆型照明信号综合保护装置电气原理图，其主要电气元件及作用见下表。,ZBZ4型照明信号综合保护装置的主要电气元件及作用表,ZBZ4矿用隔爆型照明信号综合保护装置的电源可取自1140V或660V供电系统，其输出的127V电压作为照明及信号负载电压，具有短路、漏电保护和电缆绝缘监视等综合功能，其电气线路主要包括主电路、控制电路、保护电路等几部分，如下图所示。,二、照明信号综合保护装置工作原理,ZBZ4矿用隔爆型照明信号综合保护电气原理图,由三相隔离开关QS，主变压器T，一次侧熔断器1FU，二次侧熔断器2FU，交流接触器KM等组成，用以实现电压的变换及电源的通断。,1主电路,2控制电路,（1）稳压电源电路 来自控制变压器TC二次侧25V交流电压，送入电子线路插件板上的稳压电源电路，经整流桥VC整流、电容C1滤波、三端集成稳压器E稳压后，输出18V直流电压，作为保护电路的稳压电源。 （2）照明短路保护电路 由5

7、55N集成电路A1、电阻R2R7、电容C4、C5、二极管V1、V3、V4、稳压管V21组成。正常运行时，电流传感信号电压不足以使A1翻转动作。,3保护电路,（3）信号短路保护电路,（4）漏电保护电路,（5）电缆绝缘监视电路,合上隔离开关QS，按下控制回路中的试验（停电）按钮SB2即可检测保护功能是否正常。,4动作试验电路,（1) 短路动作试验。按下SB2，其常开触头34闭合，此时短路动作试验回路为：电源（+18V）插座端子B8SB2（34）SB1常闭触头TA1、TA2（TA3）插座端子B17、B18（B19）V3、V4（V6）R7、R6(R15、R14)R5（R13）电源（0V）。,（2）漏电动作试验。按下SB2，其常开触头78闭合，此时漏电动作试验回路为：电源（+18V）V13KM常闭触头主接地极PE大地辅接地极PE1PE1SB2（78）R33R32V12R27R26R25电源（0V）。电阻R25上的试验电压使A4翻转，输出端由高电平突变为低电平，K吸合，其常闭触头K断开，指示灯V35亮，表示漏电保护功能正常。,（5）电缆绝缘监视电路,三、照明信号综合保护装置的使用与维护 1使用接线

8、 该装置出厂时主变压器是按1140V/133V方式接线的。如用于660V电网，需将主变压器取出，按图所示方法进行重新接线。,主变压器接线图,电缆的连接按图中各相应端子进行连接。电缆护套穿入接线室长度为515mm，要求接线紧固可靠，绝缘良好，符合工艺标准。,127V照明信号综合 保护装置电缆接线图,试验方法：闭合 QS，按下SB1 接通主电路。在按下SB2 后接通短路和漏电试验电路，当装置的短路保护及漏电保护功能均正常时，各相应的发光二极管应给出信号指示，并且KM 释放， 表明动作正常。若松开SB2后，发光管仍继续发光，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。,2保护试验,当使用中如出现误动或按下试验按钮拒动时，可更换插件板再试。每班做 1 次保护性能试验。使用中的本装置应进行定期检查。接触器KM触头有一定使用寿命，损坏严重时要及时更换。,3日常维护,课题三 矿用带式输送机保护装置的使用,一、矿用带式输送机保护装置的结构与操作 1结构特点,矿用带式输送机保护装置是一种采用微计算机和传感器技术，实现对煤矿井下带式输送机全面监控和保护的综合保护装置，

9、如下图所示为KHP168型矿用带式输送机保护装置的外形图。,KHP168型矿用带式输送机保护装置的外形,2显示窗口,显示面板,在电控箱的本安腔正面，由汉字液晶显示器和平面发光器件组成的显示单元，可以非常直观地指示各种故障的种类和运行参数。如图所示。,电控箱正面有“起车”、“停止”、“通话”、“打点”四个按钮。电控箱左侧面设“确定”、“退出”两个按钮，右侧面设“移位”和“增加”两个按钮。根据汉字液晶显示器的菜单提示，可对电控箱的运行参数进行设定。,3.按钮操作,二、工作原理,KHP168型矿用带式输送机保护装置电控箱原理框图如下图所示，其核心是一个微控制器MCU（单片机）。,KHP168带式输送机保护装置电控箱原理框图,三、安装接线 1.电源腔接线,隔爆腔接线图,电源腔接线如图415所示，采用的电缆为三芯或四芯的矿用阻燃橡套电缆，电缆外径为1014，线芯截面不小于2.52。,2.本安腔接线,本安腔接线图,本安腔接线如图416所示，电缆外径为采用的电缆为三芯或四芯的矿用阻燃橡套电缆，电缆外径为610，也可用通讯电缆。,四、参数设定 1工作模式设定,（1）停止模式,（2）单机模式,（3）主控模式,（4）集控模式,基本参数设定主要包括： （1）密码修改设定：4位密码 （2）本台台号设定：099 （3）自保延时时间：099S （4）速度滚筒直径：0999MM （5）速度保护上、下限：0.09.9M/S （6）张力保护上、下限：0.58T （7）延时起车时间：0999S （8）延时停车时间：0999S （9）起车预警时间：0999S （10）主副电机延时：060S,2基本参数设定,3.厂家参数设定 4.集控模式设定,工作模式设定方法是：同时按下左侧的“确定”、“退出”和右侧的“移位”和“增加”四个按钮并保持3秒种以上，然后松开四个按钮，液晶显示器由正常显示状态切换到“密码验证”页面，并提示输入密码。密码输入正确后，进入“参数设置”页面如下图示。,通过右侧的 “移位”按钮可以选择“1、模式设定” “2、基本设定”“3、厂家设定”等参数组，在这里选

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