| 第五章 高產(chǎn)高效礦井的采區(qū)供電、電氣控制 2
第一節(jié) 礦用隔爆移動變電站 2
第二節(jié) 負(fù)荷控制中心 7
第三節(jié) 電牽引采煤機(jī)電氣控制系統(tǒng) 27
第四節(jié) 連續(xù)采煤機(jī)電氣控制系統(tǒng) 41
第五節(jié) 運(yùn)輸車輛電氣控制系統(tǒng) 49
第六節(jié) 液壓支架的電液控制系統(tǒng) 60
本章小結(jié) 70
復(fù)習(xí)題 71
第五章 高產(chǎn)高效礦井的采區(qū)供電、電氣控制
世界先進(jìn)產(chǎn)煤國為了大幅度提高采煤工作面的產(chǎn)量和工效，在礦井長壁工作面裝備上采取了一系列卓有成效的改革，從而形成一批大型礦井實行了集約化生產(chǎn)。我國到2002年已建成134座高產(chǎn)高效礦井，并將建設(shè)高產(chǎn)高效礦井作為21世紀(jì)我國煤炭發(fā)展的主要任務(wù)。這些高產(chǎn)高效礦井的主要特點是：①高產(chǎn)。規(guī)模為300萬噸／年以上的礦井，均為一井一面(一個礦井一個工作面)。②高效。采、掘、運(yùn)和支護(hù)設(shè)備功率大、效率高，工作面推進(jìn)速度快，工作面長度和平巷走向長度大，全員效率最高已近140噸／工。③安全。礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的監(jiān)測監(jiān)控裝置及通信先進(jìn)可靠，自動化程度高，操作維修簡易方便，工作面安全設(shè)施齊全，安全狀況良好，百萬噸死亡率接近于零。本章主要介紹高產(chǎn)高效礦井的供電及控制系統(tǒng)。
為了適應(yīng)高產(chǎn)、高效、安全的要求，高產(chǎn)高效工作面供電、控制系統(tǒng)有以下幾個特點：
①變壓器容量大。②電壓等級高。③向工作面供電的變壓器中性點采用經(jīng)電抗器或經(jīng)電阻接地的方式，并與保護(hù)裝置配合，以減小單相接地時的故障電流。④變壓器一次側(cè)和二次側(cè)均采用六氟化硫(SF6)或真空斷路器，帶有可靠、靈敏的保護(hù)和試驗功能，并且可以指示和觀察斷路器的工作狀態(tài)及各種保護(hù)的動作情況，還具有直觀的故障查詢系統(tǒng)，有些還帶有自動重合閘裝置，迅速恢復(fù)供電。⑤控制負(fù)荷的組合開關(guān)可同時控制多臺電機(jī)，最多可配有8個出線模塊，每個出線模塊包括真空接觸器和控制、保護(hù)裝置。⑥全面使用微機(jī)控制技術(shù)，如在各控制開關(guān)上廣泛采用可編程控制器等進(jìn)行控制和通信，增強(qiáng)了這些設(shè)備的功能，可以實現(xiàn)多種控制方案。因此高產(chǎn)高效工作面采用了高電壓、大容量的移動變電站供電和功能完善的組合開關(guān)控制。
向高產(chǎn)高效工作面供電的方式一般有兩種，一種是典型的常規(guī)供電方式，即由地面變電所用兩趟電纜線路供至井下中央變電所，再由中央變電所用電纜送至設(shè)在工作面平巷的移動變電站，通過起動器、負(fù)荷控制中心等分別向采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)和帶式輸送機(jī)供電；另一種供電方式是以美國為代表的由地面變電所以6～12.5kV電壓下井，入井電纜直接送至采區(qū)移動式供電中心(Power Center)。該移動式供電中心是一臺大型多回路出線移動變電站裝置，一個工作面裝一臺可分別向多臺不同電壓的機(jī)電設(shè)備供電。
礦用隔爆移動變電站
礦用隔爆移動變電站主要用于綜采工作面的供電。隨著工作面裝機(jī)容量的增大和供電電壓的升高，移動變電站已向大容量、高電壓組合方向發(fā)展。目前最大容量移動變電站已超過3000kVA，一次電壓最高也由6kV發(fā)展到12.5kV，二次側(cè)電壓最高也由1.2kV發(fā)展到5KV。為適應(yīng)二次側(cè)多種電壓等級的需要，美國的大型移動式供電中心還采用多線圈變壓器，二次側(cè)可以提供4.16kV、2.3kV、0.95kV、0.55kV、0.44kV、0.22kV等多種電壓。
移動變電站的組合方式
移動變電站可以由礦用隔爆型變壓器和各種高低壓隔爆開關(guān)組成三種方式。
第一種組合方式是隔爆變壓器的高壓側(cè)采用FB-6型隔爆高壓負(fù)荷開關(guān)，低壓側(cè)采用DZKD型或BKD型、KDZ型等隔爆低壓自動饋電開關(guān)。其外形結(jié)構(gòu)見圖5-1。
該種組合方式結(jié)構(gòu)簡單，但是由于高壓負(fù)荷開關(guān)僅能分?jǐn)嗾５呢?fù)荷電流，不能分?jǐn)喙收想娏鳎涓邏簜?cè)的短路、過載與漏電保護(hù)還需在前級設(shè)置高壓配電開關(guān)承擔(dān)；低壓自動饋電開關(guān)雖然具有漏電保護(hù)，但變壓器低壓繞組至自動饋電開關(guān)間一旦發(fā)生漏電，自動饋電開關(guān)無法實現(xiàn)保護(hù)。鑒于上述問題，改進(jìn)產(chǎn)生了第二種方式。
第二種組合方式是隔爆變壓器的高壓側(cè)采用BGP41-6型或GKDZ-200/6型隔爆高壓真空配電裝置，低壓側(cè)采用BXB-800/1140型隔爆低壓保護(hù)裝置。該種組合中變壓器二次繞組發(fā)生漏電，可使高壓斷路器動作，從而消除了這一保護(hù)盲區(qū)，但是利用高壓配電裝置通斷負(fù)荷和切斷短路會產(chǎn)生較高的過電壓，容易使電路絕緣薄弱處擊穿。因此又有第三種方式。
第三種組合方式是隔爆變壓器的高壓側(cè)采用隔爆高壓真空配電裝置，主要負(fù)責(zé)高壓側(cè)的控制、保護(hù)以及變壓器二次繞組的漏電保護(hù)；低壓側(cè)采用隔爆自動饋電開關(guān)負(fù)責(zé)負(fù)荷的通斷及低壓側(cè)的各種保護(hù)。該種方式低壓側(cè)也可直接與組合開關(guān)（參見本章第三節(jié)）及其它控制設(shè)備相連，形成動力中心。該種組合既保留了第二種組合的優(yōu)點，又克服了其缺點，但是設(shè)備投資較大。
移動變電站各部分的作用
這里以第三種組合方式的英國布拉什公司生產(chǎn)的Brush 1500KVA /6KV/3.4KV礦用隔爆移動變電站為例介紹，其電路組成見圖5-2。由于隔爆變壓器已在第三章第四節(jié)中介紹，所以下面分別介紹隔爆高壓開關(guān)和隔爆低壓開關(guān)的作用。
隔爆高壓開關(guān)
隔爆高壓開關(guān)由主回路和保護(hù)檢測回路組成，實現(xiàn)6kv高壓的控制和保護(hù)作用如下：
主回路
高壓開關(guān)主回路由隔離開關(guān)1QS和六氟化硫斷路器1QF組成，實現(xiàn)對隔爆變壓器6kv高壓電源的控制。
隔離開關(guān)位于開關(guān)箱上部的隔離開關(guān)室內(nèi)，實現(xiàn)檢修時隔離電源。它有接通（ON）、斷開（OFF）和接地（EARTH）三個位置，由于隔離開關(guān)沒有滅弧裝置，為此隔離開關(guān)與外蓋和斷路器1QF實現(xiàn)閉鎖：斷路器處于合閘位置時，隔離開關(guān)不能分合，防止帶負(fù)荷操作隔離開關(guān)；當(dāng)隔離開關(guān)不在接地位置時，外蓋不能打開；只有將隔離開關(guān)置于接地位置時，變壓器繞組中的高壓靜電被接地釋放，方可打開外蓋，從而防止帶電檢修。
六氟化硫斷路器及其操作機(jī)構(gòu)位于開關(guān)箱下部的斷路器室內(nèi)，實現(xiàn)高壓電源的通斷。它采用六氟化硫作為滅弧介質(zhì)，六氟化硫?qū)儆诙栊詺怏w，不易電離產(chǎn)生電弧，因此滅弧能力強(qiáng)、觸頭壽命長，顯著減少了維護(hù)工作。斷路器具有電磁脫扣機(jī)構(gòu)和彈簧輔助手動操作機(jī)構(gòu)或電動操作機(jī)構(gòu)。手動合閘時，將箱體左側(cè)的合閘手柄，插入斷路器的合閘軸，逆時針旋轉(zhuǎn)180O，在壓力彈簧的作用下斷路器自動閉合，將6kv高壓送入隔爆變壓器。手柄在返回彈簧的作用下返回原位，并可取出。電動合閘時，按下前門上按鈕蓋下面的合閘按鈕，合閘電動機(jī)運(yùn)行，帶動壓力彈簧合閘。也可以采用遠(yuǎn)方合閘按鈕實現(xiàn)遙控。分閘時，將位于前門的跳閘插桿順時針轉(zhuǎn)動，使脫扣機(jī)構(gòu)脫扣，斷路器跳閘，切除隔爆變壓器的6kv高壓電源。當(dāng)發(fā)生短路、過載、漏電、欠壓等故障時，保護(hù)裝置動作使得電磁脫扣機(jī)構(gòu)脫扣，斷路器跳閘。該斷路器還具有自動重合閘裝置，當(dāng)欠壓引起斷路器跳閘時，在電源電壓重新恢復(fù)后，系統(tǒng)沒有發(fā)生故障以及設(shè)備完好的情況下，斷路器將自動重新合閘，以縮短停電時間，提高供電的可靠性。但如果是短路、過載和接地故障引起的跳閘，或電源斷電期間發(fā)生短路和接地故障，自動重合閘電路將被閉鎖，以防止事故擴(kuò)大。只有排除故障后，按下位于前門按鈕蓋下面的復(fù)位按鈕，解除閉鎖后方可重新合閘。過載也可以選擇不帶閉鎖方式，過載跳閘時無需進(jìn)行復(fù)位，斷路器就可自動重合閘，這樣可以減小過載造成的停電事故。
保護(hù)與監(jiān)測回路
斷路器室內(nèi)有下列保護(hù)和監(jiān)測裝置，其作用分述如下：
電壓互感器和電流互感器用于提供主回路電壓和電流信號。電壓互感器位于斷路器室底部，并聯(lián)于主回路。它將6kV高壓電變?yōu)?10V向儀表和保護(hù)裝置提供高壓信號并兼作保護(hù)回路的電源。電流互感器位于斷路器室上部，串聯(lián)在主回路上，其二次側(cè)向固態(tài)繼電器JSC300和電流表提供主回路電流信號。有三個電流互感器用來提供三相主回路的電流信號，一個零序電流互感器用來提供漏電電流信號。
欠壓脫扣線圈和電磁脫扣線圈用于實現(xiàn)保護(hù)時的跳閘。欠壓脫扣線圈接于電壓互感器二次側(cè)，當(dāng)主回路電壓低于額定電壓70%時，欠壓脫扣線圈動作，斷路器脫扣、跳閘。電磁脫扣線圈與jsc300保護(hù)單元相連，當(dāng)短路、過載、漏電等保護(hù)動作時，接通該線圈，使斷路器脫扣、跳閘。
低氣壓傳感器用于實現(xiàn)低氣壓保護(hù)。當(dāng)六氟化硫斷路器中的六氟化硫氣體減小時，其滅弧能力將大為降低。為此設(shè)置低氣壓保護(hù)。設(shè)有兩個壓力傳感器：一個是低氣壓報警傳感器，當(dāng)斷路器出現(xiàn)漏氣故障，氣體壓力降低至第一個整定值時，報警傳感器動作，使JSC300固態(tài)繼電器中信號指示的低氣壓發(fā)光二極管閃光，發(fā)出報警信號，此時斷路器仍可工作，但需要找出漏氣原因并消除；另一個是低氣壓跳閘傳感器，當(dāng)氣體壓力降至第二個整定值時，跳閘傳感器動作，使欠壓脫扣線圈失電，斷路器跳閘，同時低氣壓發(fā)光二極管連續(xù)點亮。此時，需消除漏氣點，并通過充氣閥門補(bǔ)充六氟化硫氣體至正常值時方可繼續(xù)工作。
固態(tài)保護(hù)單元用于實現(xiàn)過載、短路和漏電故障的保護(hù)，并可監(jiān)測和顯示系統(tǒng)電壓、電流。固態(tài)保護(hù)單元位于斷路器室的前部，是一個JSC300固態(tài)繼電器，由JSC30～JSC33四塊印刷電路板組成。
?、貸SC30印刷電路板是整個保護(hù)單元的核心。電流互感器送入的電流信號，經(jīng)該電路整形、放大后進(jìn)行峰值檢測，判斷是否為過電流值。如果屬過電流，再判斷該值大?。涸撝等绻笥诙搪穭幼麟娏髦担瑒t驅(qū)動電磁脫扣線圈動作，使斷路器跳閘，實現(xiàn)短路保護(hù)，同時向jsc31電路給出短路故障信號并進(jìn)行閉鎖；該值如果小于短路動作電流值，則經(jīng)過延時后驅(qū)動電磁脫扣線圈動作，實現(xiàn)過載保護(hù)，同時向jsc31電路給出過載信號并進(jìn)行閉鎖。當(dāng)發(fā)生漏電故障時，零序電流互感器提供的零序電流信號和電壓互感器提供的零序電壓信號，經(jīng)jsc30電路判斷兩個信號的相位關(guān)系，實現(xiàn)有選擇性漏電保護(hù)；當(dāng)有選擇性漏電保護(hù)拒動時，經(jīng)一定延時后零序電流信號使無選擇漏電保護(hù)動作，這樣既保證了選擇性，又保證了可靠性。兩種漏電保護(hù)動作的同時向jsc31電路給出漏電信號并進(jìn)行閉鎖。
?、贘SC31是一個設(shè)定和信號顯示電路板。上面有三個旋轉(zhuǎn)開關(guān)，分別用來設(shè)定過載、短路動作電流值和漏電延時動作值；還帶有七個發(fā)光二極管，分別顯示電源、過載、短路、漏電、低氣壓和微處理器報警信號，通過開關(guān)箱前門上的顯示窗口觀察。
?、跩SC32是一個電壓電流顯示電路板。上面有一個帶標(biāo)牌的顯示盤，用兩個發(fā)光二極管條形圖顯示系統(tǒng)電壓和電流，通過開關(guān)箱前門上的顯示窗口觀察。其中十個綠色發(fā)光二極管表示額定電流及以下值的大小，即0.1～1倍額定電流值；十個紅色發(fā)光二極管表示故障電流大小，即1～10倍額定電流值；用十個發(fā)光二極管組成的條形圖表示70％～120％的額定電壓。
④JSC33是一塊按鈕開關(guān)板。上面帶有四個微型開關(guān)，通過前門按鈕蓋下面的防爆按鈕進(jìn)行操作。四個按鈕的功能分別為漏電試驗、過載試驗、保護(hù)復(fù)位和斷路器合閘。
過壓保護(hù)裝置。由于六氟化硫斷路器的滅弧能力很強(qiáng)，同真空斷路器一樣，斷路時也會產(chǎn)生操作過電壓，為此必須設(shè)過電壓保護(hù)。該過電壓保護(hù)裝置是由一個火花間隙與非線性電阻RV串聯(lián)組成?；鸹ㄩg隙一端接電網(wǎng)，另起一段經(jīng)非線性電阻接地。在正常電壓下，火花間隙不被擊穿，保證電網(wǎng)的對地絕緣；當(dāng)出現(xiàn)過電壓時，火花間隙擊穿經(jīng)非線性電阻對地放電，從而釋放了過電壓。非線性電阻的阻值隨電壓成相反變化：過電壓時，電壓遠(yuǎn)高于正常值，非線性電阻的阻值變得很低，有利于過電壓的釋放；而過電壓釋放后，電壓減小恢復(fù)正常，非線性電阻阻值變高，限制正常電壓對地短路電流的產(chǎn)生，在短路電流第一次過零點時，便很容易被火花間隙隔斷，恢復(fù)電網(wǎng)的對地絕緣。
隔爆低壓開關(guān)箱
低壓開關(guān)箱為隔爆外殼，由主回路和保護(hù)檢測回路組成，實現(xiàn)低壓電路的控制和保護(hù)。其作用如下：
主回路
低壓開關(guān)主回路由隔離開關(guān)、六氟化硫斷路器組成，實現(xiàn)對隔爆變壓器低壓電源的控制。各自的作用與高壓開關(guān)的一樣，這里就不再重復(fù)敘述。
保護(hù)和監(jiān)測裝置
低壓斷路器中除設(shè)有和高壓開關(guān)中功能一樣的互感器、欠壓脫扣線圈和低氣壓傳感器、過電壓保護(hù)以外，還設(shè)有高靈敏漏電保護(hù)和相敏保護(hù)。下面著重介紹后兩種保護(hù)。
高靈敏漏電保護(hù)
高靈敏漏電保護(hù)由nugel33和tel33兩個單元組成，其作用分述如下：
?、貼UGEL33高靈敏接地保護(hù)單元。該單元實現(xiàn)低壓配電線路的漏電閉鎖和漏電保護(hù)。漏電閉鎖采用的是附加直流電源保護(hù)原理。附加直流電源由電壓互感器二次側(cè)交流，經(jīng)橋式整流電路產(chǎn)生。當(dāng)?shù)蛪号潆娋€路不工作，低壓開關(guān)箱中的隔離開關(guān)2QS閉合而斷路器2QF未閉合時，接在2QS后面的附加直流電源有電，該電源經(jīng)漏電繼電器和三相電抗器接入三相電網(wǎng)和地之間（即電網(wǎng)對地絕緣電阻兩端），監(jiān)視電網(wǎng)對地絕緣電阻。當(dāng)配電線路發(fā)生漏電時，絕緣電阻下降（小于20kΩ），直流監(jiān)測回路電流增加，使漏電繼電器動作，其接點斷開欠壓脫扣線圈，斷路器因脫扣無法合閘，從而實現(xiàn)漏電閉鎖。
漏電保護(hù)采用零序電壓保護(hù)原理。零序電壓來自接入三相電網(wǎng)的三相電抗器中性點對地電壓（即中性點對地電阻RE兩端的電壓）。低壓配電線路工作且未發(fā)生接地時，三相對地絕緣電阻相等，三相對地電壓對稱，所以三相電抗器的中性點對地電壓為零；當(dāng)一相接地時，該相對地絕緣電阻為零，導(dǎo)致該相對地電壓為零，三相對地電壓不對稱，所以中性點對地電壓不為零，產(chǎn)生零序電壓信號，使得漏電繼電器動作，其接點斷開欠壓脫扣線圈，2QF跳閘，漏電繼電器的其它接點接通信號電路和閉鎖繼電器，發(fā)出信號并實現(xiàn)故障閉鎖。
?、赥ML33高靈敏漏電繼電器。該繼電器主要解決隔爆變壓器T低壓側(cè)至配電總開關(guān)2QF之間的漏電保護(hù)盲區(qū)。它也采用零序電壓保護(hù)原理，但與上述漏電保護(hù)不同之處有三：一是零序電壓信號來自變壓器中性點對地電壓（即變壓器中性點接地電阻RO兩端的電壓）；二是漏電繼電器動作時，其接點必須斷開高壓側(cè)斷路器1QF的欠壓脫扣線圈，通過1QF跳閘切斷隔爆變壓器T的電源；三是漏電繼電器動作須經(jīng)過延時，目的是在低壓配電線路發(fā)生漏電時，先讓低壓線路漏電保護(hù)動作，從而實現(xiàn)漏電保護(hù)的選擇性，只有當(dāng)?shù)蛪壕€路漏電保護(hù)拒動時，經(jīng)延時后該保護(hù)動作，保證了漏電保護(hù)的可靠性。
按下接于三相電抗器中性點的接地試驗按鈕SB時，在電網(wǎng)和地之間接入一個模擬漏電電阻R，模擬漏電故障，漏電保護(hù)應(yīng)動作，斷路器跳閘并實現(xiàn)閉鎖，只有在按下復(fù)位按鈕后，方可解除閉鎖；如斷路器不跳閘，說明保護(hù)裝置有故障，應(yīng)立即排除。
相敏保護(hù)
相敏保護(hù)采用RPS10保護(hù)單元，由過載保護(hù)、相敏保護(hù)、缺相保護(hù)、信號顯示等電路組成。由負(fù)載側(cè)主回路上的三個電流互感器二次側(cè)提供相電流信號，三相電壓互感器二次側(cè)提供相電壓信號，實現(xiàn)短路保護(hù)、過載保護(hù)和缺相保護(hù)。其作用分述如下：
?、龠^載保護(hù)電路。電流互感器二次側(cè)接入的過載電流信號，經(jīng)延時后使欠壓脫扣線圈斷電，2QF斷路器跳閘，同時向信號顯示電路發(fā)出過載故障指示。2QF切斷負(fù)荷后，過載電流信號消失，接通欠壓脫扣線圈，自動重合閘電路工作，斷路器重新合閘，以避免過載造成的停電事故。
?、谙嗝舯Ｗo(hù)電路。根據(jù)互感器提供的相電流與相電壓的相位關(guān)系，檢測出功率因數(shù)較高（相位差較?。┑亩搪冯娏餍盘?，使欠壓脫扣線圈電路斷開，2QF斷路器跳閘；同時發(fā)出故障指示并實現(xiàn)閉鎖，禁止自動重合閘，防止事故的擴(kuò)大。
?、廴毕啾Ｗo(hù)電路由缺相判斷電路和執(zhí)行繼電器組成。來自電壓互感器的三相電壓信號，當(dāng)缺少一相或兩相電壓信號時，使2QF斷路器跳閘，同時發(fā)出缺相信號并實現(xiàn)閉鎖，禁止自動重合閘，防止事故的擴(kuò)大。
只有在排除故障后，按下復(fù)位按鈕，方可解除上述各閉鎖，重新合閘。
負(fù)荷控制中心
負(fù)荷控制中心又稱組合開關(guān)，是由多個真空接觸器及其驅(qū)動器組成的多功能開關(guān)，新型的組合開關(guān)都以可編程控制器為控制中心，通過驅(qū)動器控制真空接觸器，即可獨立驅(qū)動對應(yīng)的電動機(jī)工作，也可實現(xiàn)多臺驅(qū)動器之間的順序控制或聯(lián)鎖控制，使各對應(yīng)驅(qū)動的電機(jī)按約定的程序工作；此外還具有完善的保護(hù)系統(tǒng)、試驗監(jiān)測系統(tǒng)、狀態(tài)顯示與故障查詢系統(tǒng)。目前有英國B&F公司專為綜采工作面生產(chǎn)的控制3.3kv設(shè)備的LC33七組合開關(guān)、CHP33八組合開關(guān)以及控制1100v設(shè)備的lc1100七組合開關(guān)；法國賽特公司生產(chǎn)的KE1004四組合開關(guān)；我國生產(chǎn)的HT6L六組合開關(guān)和HT4L四組合開關(guān)等。下面以結(jié)構(gòu)、功能都較全面的LC33組合開關(guān)為例作介紹。
組合開關(guān)的組成
LC33組合開關(guān)外形如圖5-3所示，由隔離開關(guān)室、輔助變壓器室、接觸器室三大部分組成。隔離開關(guān)室內(nèi)設(shè)有主隔離開關(guān)18、輔助隔離開關(guān)、后備脫扣單元，前蓋設(shè)有電源輸入指示16和后備脫扣指示17。輔助變壓器室內(nèi)設(shè)輔助變壓器，在輔助變壓器室的門上設(shè)有1~6、16、17等各種開關(guān)和指示窗。接觸器室內(nèi)設(shè)有七路真空接觸器及其驅(qū)動器，在接觸器室門的背面安裝一塊PCB印刷電路板，連接了所有的控制環(huán)節(jié)，如驅(qū)動器、HVS接口、SAP遙測環(huán)路，以及門板上設(shè)置的7~15等各種選擇開關(guān)、按鈕、指示燈和顯示窗。
組合開關(guān)各部分的作用
組合開關(guān)的系統(tǒng)如圖5-4所示。包含有主回路、輔助電源、控制保護(hù)系統(tǒng)、試驗監(jiān)測系統(tǒng)、顯示查詢系統(tǒng)等。各部分的作用分述如下：
組合開關(guān)的主回路
LC33主回路由兩個3.3kv電源電纜的輸入插座、一個主隔離開關(guān)18、七個真空開關(guān)管（接觸器A~G）、電流互感器CT、零序電流互感器CBCT以及七個電纜輸出插座組成。兩個輸入插座可以實現(xiàn)雙回路電源的電纜接入，一個隔離開關(guān)18作為總電源開關(guān)負(fù)責(zé)檢修時隔離電源，七個真空接觸器（A~G）主觸頭可以實現(xiàn)對七臺電動機(jī)的控制，電流互感器、零序電流互感器向驅(qū)動器提供主回路電流信號和零序電流信號，七個主觸頭下面的電纜輸出插座實現(xiàn)與被控電動機(jī)電纜的聯(lián)結(jié)。
組合開關(guān)的輔助電源
LC33的輔助電源是由輔助變壓器將主回路的3.3KV變?yōu)?20V、110V、30V、125V、35V而得。125V經(jīng)照明電源開關(guān)6向外部照明供電；其它電源接到PCB電路板的H插座，其中120V、110V、30V三種交流經(jīng)PCB板的J插座向各驅(qū)動器和高壓試驗單元供電，提供接觸器操作及試驗電源；同時110V、30V還經(jīng)N插座與主隔離開關(guān)的輔助開關(guān)相連，以保證主隔離開關(guān)在試驗位置時能單獨供電； 35V經(jīng)整流和穩(wěn)壓后向PLC供電。此外，輔助變壓器次級電壓經(jīng)多個電源模塊之后，分別產(chǎn)生7.5V、12V直流和15V交流的本質(zhì)安全型電源，向本質(zhì)安全電路供電。
組合開關(guān)的控制保護(hù)系統(tǒng)
組合開關(guān)的控制保護(hù)系統(tǒng)是以可編程控制器PLC為控制中心，以驅(qū)動器為執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。
可編程控制器PLC
PLC是整個控制系統(tǒng)的大腦。它經(jīng)過印刷電路板PCB上的P、R、s、M 、T插座實現(xiàn)與其它電路的連接，以實現(xiàn)遙測、控制、顯示等功能。它通過PCB上的L端→HVS接口電路→對外接口A、B、Hl、C1、C2、c3、TS等與外部的控制電路相連，接受外部電路的指令。外部控制電路包括遠(yuǎn)方起動／停止按鈕，雙速開關(guān)和其它的控制元件。PLC有7個輸出端，分別控制7個對應(yīng)的驅(qū)動器A、B、C、D、E、F、G。PLC的主要功能是通過掃描、記錄自“HVS接口”單元傳來的外部接頭的狀態(tài)，以選定相應(yīng)的控制模式，然后分別向?qū)?yīng)的驅(qū)動器發(fā)出控制指令。
PLC單元有兩個開關(guān)：一個是“I／0”（通、斷開關(guān)）；另一個是“RUN／STOP／COPY”（運(yùn)行/停止/拷貝開關(guān)），在使用中兩個開關(guān)應(yīng)分別處于“I”和“RUN”位置。
驅(qū)動器
驅(qū)動器1、2、3、4、5、6、7分別經(jīng)過其H插座與PCB板的插座A、B、C、D、E、F、G對應(yīng)連接。驅(qū)動器相當(dāng)于智能型磁力起動器，集控制、保護(hù)、監(jiān)測為一體的框架結(jié)構(gòu)組成可插拔、可互換的獨立驅(qū)動單元。圖5-5給出了驅(qū)動器工作原理框圖，圖中各環(huán)節(jié)在微處理器的指揮、協(xié)調(diào)下完成上述各種功能。驅(qū)動器主要由微處理器以及各檢測環(huán)節(jié)、液晶（LCD）顯示器控制環(huán)節(jié)等電路組成。
驅(qū)動器通過G接口用6芯線將120V、110V和30V電源引入。其中120V作為微處理器的工作電源；110V作為接觸器線圈的吸合電源；30V作為接觸器線圈的維持吸合電源和漏電監(jiān)測的附加直流電源。
驅(qū)動器通過H接口用24芯線與PCB板對應(yīng)的接口相聯(lián)，實現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)通訊，接收和發(fā)送如下主要信息指令：
?、俳邮誔CB板上的主地址發(fā)出的四位二進(jìn)制遙測（主）編碼，并經(jīng)SAP遙測環(huán)路向礦井監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)送接觸器的運(yùn)行狀態(tài)和驅(qū)動器的工作參數(shù)等信息。（參見監(jiān)測環(huán)節(jié)）
②接收控制方式選擇環(huán)節(jié)送來的不同工作方式指令，并實現(xiàn)各種工作方式。
?、劢邮杖欢M(jìn)制的測試項目編碼和驅(qū)動器選擇指令，并完成各種檢測。
?、芙邮兆訮LC發(fā)來的控制指令，并執(zhí)行控制指令。
⑤接收由“全停”按鈕發(fā)出的“全停”指令，并切斷各路接觸器。
⑥向上級自動饋電開關(guān)發(fā)送后備脫扣的緊急指令。
驅(qū)動器通過C接口用8芯線分別與三相電抗器、接觸器的輔助觸頭、電流互感器的二次側(cè)相連，以獲得漏電閉鎖、接觸器狀態(tài)及主回路的電流信號，實現(xiàn)相應(yīng)地檢測和監(jiān)視。
驅(qū)動器通過K接口用5芯線與CBCT印刷電路板相聯(lián)，再經(jīng)CBCT電路板與零序電流互感器以及先導(dǎo)控制回路相連，用于接受零序電流信號和先導(dǎo)回路的控制信號，以便實現(xiàn)接地故障檢測和先導(dǎo)控制檢測。
驅(qū)動器通過J口用16芯線與顯示單元相聯(lián)，向液晶顯示器發(fā)送顯示數(shù)據(jù)。
驅(qū)動器通過D口用10芯線與接觸器控制電路相連，實現(xiàn)對接觸器的控制。
在驅(qū)動器的前蓋板上有七個整定開關(guān)。從左到右，它們分別為：
?、?前三個開關(guān)：過載整定開關(guān)，從右到左分別調(diào)整個位、十位、百位數(shù)字，用于整定電動機(jī)的額定電流。
?、?第四個開關(guān)：過載動作方式開關(guān)，共有十個擋位，可以選擇電機(jī)過載跳閘后的復(fù)位方式。若選“0”，則為過載后自動復(fù)位；選1～8時將使過載跳閘分別依次延時2～16分鐘（每擋間隔兩分種）后復(fù)位，選9則閉鎖，須操作試驗選擇開關(guān)至“RESET”（保護(hù)復(fù)位）方可解鎖。
③ 第五個開關(guān)：短路電流整定開關(guān)，共有十個擋位，用于短路電流整定。短路電流可按額定電流的60％~420%（每增加40％為一擋）選定。
④ 第六個開關(guān)：電流閥值設(shè)置開關(guān)，在雙速控制方案中，當(dāng)電動機(jī)起動電流下降到一個確定的百分?jǐn)?shù)時，實行低速到高速的切換，用它指定百分?jǐn)?shù)的切換值。
⑤ 第七個開關(guān)：遙測地址開關(guān)，用于為該驅(qū)動器確定一個在遙測系統(tǒng)中的從地址（詳見監(jiān)測系統(tǒng)）。
組合開關(guān)的試驗檢測系統(tǒng)
試驗監(jiān)測系統(tǒng)涉及了下列的操作器件(見圖5-10)，其作用分別如下：
主隔離開關(guān)18
在進(jìn)行試驗時，主隔離開關(guān)必須位于“試驗”(TEST)位置，而與隔離開關(guān)機(jī)構(gòu)聯(lián)動的輔助開關(guān)完成下述兩個功能：
斷開所有順序控制接頭(不包括遠(yuǎn)方控制接頭)及內(nèi)部所有順序檢測器，以防止該裝置無意中為其它單元發(fā)送順序信號，并隔離來自其它裝置的信號；同時又允許在試驗狀態(tài)下進(jìn)行順序操作。
允許試驗電路進(jìn)行接觸器測試和高壓測試，此時接觸器室門上的接觸器開關(guān)必須轉(zhuǎn)到“試驗”位置。
輔助電源開關(guān)6
輔助電源開關(guān)是3個微型斷路器，用于控制3個照明電源，均為推拉式操作機(jī)構(gòu)。
輔助電源漏電試驗開關(guān)2
這是一個用鑰匙操作的開關(guān)，用于試驗對輔助電源實行漏電保護(hù)的斷路器。
輔助電源漏電復(fù)位開關(guān)3
這是一個用鑰匙操作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，用于因漏電而跳閘的輔助電源斷路器的復(fù)位。
試驗／運(yùn)行開關(guān)7
該開關(guān)直接控制接觸器線圈的電源。在進(jìn)行試驗時，只有當(dāng)主隔離開關(guān)位于“試驗”且該開關(guān)也處于“試驗”位置時，才允許接觸器吸合。
試驗選擇開關(guān)9
該開關(guān)用來選擇對任一驅(qū)動器要進(jìn)行的試驗。開關(guān)有如下幾個位置：
(1)“DISPLAY”(故障重現(xiàn)和保護(hù)整定)：通過重復(fù)操作測試觸發(fā)按鈕，顯示最新存儲的故障和保護(hù)整定的實際數(shù)值，以檢查整定值是否正確。
(2)“PET”(先導(dǎo)接地測試)：檢驗控制電纜出現(xiàn)接地故障后的保護(hù)反應(yīng)。
(3)“oL”(過載試驗)：檢驗加入模擬過載電流后過載保護(hù)的反應(yīng)。
(4)“El”(漏電試驗)：檢驗將一相通過4.8kΩ試驗電阻接地時漏電保護(hù)的反應(yīng)。
(5)“RESET”(保護(hù)復(fù)位)：可以復(fù)位短路鎖定、過載鎖定、漏電鎖定、漏電閉鎖鎖定、真空管故障鎖定和接觸器失控鎖定。
(6)“CONT”(接觸器試驗)：檢驗接觸器控制回路和接觸器自身的工作性能。
(7)“HVS”(高壓測試)：檢驗輸出電路的耐壓水平，并測量外部電路的絕緣電阻，
驅(qū)動器選擇開關(guān)8
用來選擇7個驅(qū)動器中的某一個，以進(jìn)行測試或復(fù)位。每個驅(qū)動器只有同時接到“驅(qū)動器選擇”、“測試選擇”兩種信號時，驅(qū)動器才會執(zhí)行對應(yīng)的動作和顯示。
測試觸發(fā)按鈕14
當(dāng)測試選擇和驅(qū)動器選擇確定后，按壓該按鈕進(jìn)行所選擇的試驗。
全停按鈕13
當(dāng)按下該按鈕時，將斷開所有的接觸器和外部順序控制電路。如果按鈕壓下后再轉(zhuǎn)動．它將鎖定并使所有的接觸器保持?jǐn)嚅_。在該按鈕壓下時，防爆窗中的指示燈(STOP)點亮。
顯示窗11
顯示窗（參見圖5-4）的上部有七個驅(qū)動器液晶顯示器，分別顯示7個對應(yīng)驅(qū)動器的試驗、操作、運(yùn)行提示及故障狀況等信息。在每個液晶顯示器旁均有三只發(fā)光二極管。標(biāo)記+u、-u的兩只綠色管亮，表示本驅(qū)動器的控制插件的工作電壓正常，標(biāo)記為FLT(位于中間)紅色管亮，表明故障信息(包括瞬間故障信息)被儲存，可通過“故障再現(xiàn)”的操作使被存故障在液晶顯示器上重現(xiàn)。
顯示窗底部的左側(cè)為高壓測試液晶顯示器，經(jīng)PCB的K接口將高壓測試系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸入，進(jìn)行顯示。
顯示窗底部的右側(cè)為可編程控制器顯示器，它是由十六支發(fā)光二極管組成，由各管的亮、滅來顯示可編程控制器的工作狀態(tài)，每只管子的頂部標(biāo)有下列標(biāo)記，其含義如下：
“PLC”——plc工作指示。綠色閃亮?xí)r，表示PLC單元正在工作。
“CONFIG”——故障指示。紅色閃亮?xí)r，表示PLC處于不正常的控制方式。
“STOP”——停止指示。紅色亮?xí)r，表示按下了“全停”按鈕。
“START RUN”——c1、C2 、C3接頭獨立控制起動、運(yùn)行指示。詳見表5-3。
“2SPEEDMODE”一—雙速模式指示。詳見表5-4。
“SLAVE”——從驅(qū)動器工作指示。詳見表5-5。
“M／S SEQ”——主從順序控制指示。詳見表5-6。
“sEQ”(A-B)一—順序控制收發(fā)信號指示。詳見表5-7。
監(jiān)測電路
LC33使用了一個由BS6556元件構(gòu)成的SAP遙測環(huán)路，和BS5754元件構(gòu)成的PVI監(jiān)測電路。
SAP遙測環(huán)路
遙測環(huán)路用于LC33和“英國煤礦監(jiān)測礦井系統(tǒng)”相連。它對外傳送著各驅(qū)動器的電壓，電流、功率數(shù)據(jù)及過載保護(hù)的整定值、各種保護(hù)跳閘和接觸器的狀態(tài)。
去掉SAP端子上的本安柵，在箱體上部用4芯電纜與SAP光電耦合的端子組相接。液晶顯示器的右上角能顯示SAP環(huán)路的狀態(tài)。
顯示“TX ON"，表明驅(qū)動器已聯(lián)機(jī)(在線)，且正在傳輸監(jiān)測信息。
PVI變換輸出
驅(qū)動器的電壓、電流、功率及接觸器的狀態(tài)經(jīng)變換后，既可驅(qū)動圖表記錄儀或?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動器間的閉鎖，又可進(jìn)入礦井?dāng)?shù)據(jù)系統(tǒng)。
PVI對于工作面是很有用的。它可提供一個快速響應(yīng)系統(tǒng)，接觸器的狀態(tài)信號很適用于聯(lián)鎖控制(例如風(fēng)電閉鎖等)
7S型(輔助數(shù)據(jù))監(jiān)測
兩條7S線可以將兩個驅(qū)動器的先導(dǎo)控制數(shù)據(jù)輸出，如果選用了這個監(jiān)測環(huán)節(jié)，就將7s接收裝置與兩條7S線連接，傳輸先導(dǎo)控制數(shù)據(jù)。
組合開關(guān)的控制方式
組合開關(guān)的控制可分為兩類工作方式。一類是各驅(qū)動器分別由先導(dǎo)控制回路配合自身的微處理器進(jìn)行單獨控制；另一類是由PLC根據(jù)外部控制端口的狀態(tài)而對于各驅(qū)動器實施集中程序控制。在PCB板上與連接驅(qū)動器插座相對應(yīng)的有七個工作方式選擇開關(guān)，每只開關(guān)有三個擋位：PIL（先導(dǎo)控制）、GLC（C接口控制）、SEQ（順序控制）。它們與HVS接口的對外接頭(各接頭及功能見表5-1)組成了控制方式選擇環(huán)節(jié)，可分別實現(xiàn)三種控制方式的選擇。
先導(dǎo)控制
先導(dǎo)控制是指驅(qū)動器由相應(yīng)的先導(dǎo)控制電路（即驅(qū)動器k端引入的來自用電負(fù)荷上的起動/運(yùn)行和停止開關(guān)）的控制信號，通過自身的微處理器所進(jìn)行的控制，相當(dāng)于磁力起動器的遠(yuǎn)方控制，PLC只能對該驅(qū)動器有停止功能，所以屬于獨立控制方式。
設(shè)置。將驅(qū)動器的工作方式選擇開關(guān)打到PIL位置，并將“起動/運(yùn)行和停止”的控制旋鈕按圖5-6所示接于先導(dǎo)控制芯線和地線之間，即可實現(xiàn)先導(dǎo)控制。圖中二極管
實現(xiàn)整流，以提供直流控制信號； 30Ω電阻在投入運(yùn)行前起限制電流作用，使回路電流達(dá)不到接觸器的起動電流，在投入運(yùn)行后起限流作用，以降低先導(dǎo)電路持續(xù)功耗的方式，維持該驅(qū)動器的接觸器閉合。兩者同時還具有監(jiān)視先導(dǎo)電路的作用：當(dāng)先導(dǎo)回路開路或電阻大于30Ω，因先導(dǎo)回路的電流小于維持電流，使該接觸器斷開；當(dāng)先導(dǎo)回路短路，二極管被短接而失去整流作用，該接觸器因無直流控制信號而斷開。
如果驅(qū)動器A、C、G選擇了先導(dǎo)控制方式，則HVS接口對應(yīng)的C1、C2、C3接口分別與圖5-7所示的接頭測試電路相連，以便發(fā)送C接頭測試信號。凡是工作方式開關(guān)不在“PIL”位置、不實現(xiàn)先導(dǎo)控制的驅(qū)動器，在動力電纜末端（用電負(fù)荷端）的先導(dǎo)控制芯線應(yīng)按圖5-8所示的輔助測試電路相接，以便發(fā)送先導(dǎo)控制回路測試信號。
表5-1 LC33的對外接頭及功能表
接頭 功 能
A 連接B端，接收“允許起動”信號，實現(xiàn)驅(qū)動器之間或兩臺Lc33之間的聯(lián)鎖
B 連接A端，發(fā)送“允許起動”信號，實現(xiàn)驅(qū)動器之間或兩臺LC33之間的聯(lián)鎖
BT 連接上級自動饋電開關(guān)脫扣線圈，當(dāng)接觸器失控或真空管故障時，實現(xiàn)后備跳閘，切斷上級自動饋電開關(guān)
C1 連接BS310l控制線路，控制驅(qū)動器A
C2 連接BS3101控制線路，控制驅(qū)動器c
C3 連接BS3101控制線路，用于驅(qū)動器G的控制
HL 與第2臺LC33相連，以實現(xiàn)兩臺LC33之間的雙速主/從順序控制
TS 在主控裝置中與雙速選擇開關(guān)相連，以獲得高速和低速鎖定或自動、延時切換方式
工作。當(dāng)某驅(qū)動器選為先導(dǎo)控制方式，在準(zhǔn)備起動時，將顯示：
3300V TX OFF
Ready to start(pilot)
3300V TX OFF
準(zhǔn)備起動（先導(dǎo)控制）
意為：
為了起動電機(jī)，先導(dǎo)控制回路必須完成一個防止意外起動順序，即控制旋鈕由OFF(停止)至START (起動) 再到RUN (運(yùn)行)位置，如果在4.5秒內(nèi)沒有把旋鈕轉(zhuǎn)到RUN位置，則驅(qū)動器將不會起動，需把旋鈕回到OFF位置，重新起動。如果在4.5秒內(nèi)把開關(guān)轉(zhuǎn)到運(yùn)行位，驅(qū)動器的微處理器則向接觸器控制電路發(fā)出指令，由接觸器接通被控電機(jī)，完成起動。
C接口控制
C接口控制是由HVS接口中的“C”接口電路（來自組合開關(guān)的起動/運(yùn)行和停止開關(guān)）信號，通過PLC對驅(qū)動器實現(xiàn)的控制，屬于集中控制。由于接線原因，只有驅(qū)動器A、C、G工作方式開關(guān)有“GLC”擋位，可實現(xiàn)此控制。
設(shè)置。將驅(qū)動器A（或c、G）對應(yīng)的工作方式開關(guān)撥在“GLC”位置，HVS接口中對應(yīng)的 “c1” 接口（或“c2”、“C3”）端分別按BS3101電路與控制旋鈕相接（見圖5-13），控制信號經(jīng)“c1” 接口（或“c2”、“C3”）端輸入PLC，由PLC對相應(yīng)的驅(qū)動器實現(xiàn)集中控制。實行“C”接口控制的驅(qū)動器，在動力電纜末端的先導(dǎo)控制芯線接一個圖5-8所示的測試二極管，以便發(fā)送先導(dǎo)測試信號。
如果驅(qū)動器A為“GLC”方式，則驅(qū)動器B必須是“PIL”方式；如果驅(qū)動器C為“GLC”方式，則驅(qū)動器D、E、F必須為“PIL”方式。
工作。“C1”（或“C2”、“C3”）接口電路的運(yùn)行狀態(tài)均可由發(fā)光二級管指示燈進(jìn)行顯示。當(dāng)某驅(qū)動器準(zhǔn)備以“GLC”方式運(yùn)行時，將指示PLC控制液晶顯示器顯示：
3300v TX OFF
Ready to start(PLC)
3300V TX OFF
準(zhǔn)備起動（PLC控制）
意為：
起動時，PLC先完成對各環(huán)節(jié)的檢測。如果控制回路斷開，驅(qū)動器將停止；若沒接先導(dǎo)測試電路，驅(qū)動器將跳閘；若“c”接口電路受干擾，驅(qū)動器也將跳閘；同上所述“C”接口電路所接開關(guān)必須完成一個由“OFF”至“START”至“RUN”的防意外起動順序，最后由接觸器接通被控電機(jī)，完成起動。
順序控制
順序控制是按生產(chǎn)機(jī)械的工作順序進(jìn)行起動和停止的控制。這里是由PLC按照設(shè)定程序來完成的，因此屬于程序控制。當(dāng)工作方式選擇開關(guān)撥在“SEQ”位，可實現(xiàn)順序控制。即該驅(qū)動器由PLC控制，且連接到另一個驅(qū)動器上，作為順序聯(lián)鎖的一部分。LC33的驅(qū)動器能夠由許多種方案進(jìn)行順序控制，最常用的工作面機(jī)械的控制方案被編程到PLC中。下邊介紹各種典型的控制方案。
主-從順序控制
在PCB板上驅(qū)動器A、B的兩個工作方式開關(guān)旁分別注有“CRUSHER” (破碎機(jī))和“STAGELOADER”（轉(zhuǎn)載機(jī))字樣，說明該兩種機(jī)械的控制屬于典型的“主-從控制”，即破碎機(jī)不起動，轉(zhuǎn)載機(jī)不允許起動；只有破碎機(jī)起動后，轉(zhuǎn)載機(jī)則自行起動。
設(shè)置。主-從控制接線框圖如圖5-9所示。主驅(qū)動器A控制破碎機(jī)，從驅(qū)動器B控制轉(zhuǎn)載機(jī)，驅(qū)動器A、B的工作方式選擇開關(guān)都打到“SEQ”位，選擇主-從順序控制。驅(qū)動器A、B的先導(dǎo)控制芯線分別按圖5-15連接，實現(xiàn)對先導(dǎo)回路的測試；HVS接口的“c1”輸入端按圖5-6連接，實現(xiàn)對驅(qū)動器A的集中控制。
工作。在操作C1端的控制旋鈕時也需要完成一個防意外起動順序(OFF-START-RUN)。之后，使主驅(qū)動器A動作，破碎機(jī)的電動機(jī)起動。經(jīng)1S延時，PLC的內(nèi)部程序使從驅(qū)動器B起動轉(zhuǎn)載機(jī)的電動機(jī)。當(dāng)任一驅(qū)動器跳閘，則另一驅(qū)動器也隨之停止。
1臺LC33的雙速主-從順序控制
該控制方式用于具有雙電機(jī)、雙速工作的機(jī)械，例如工作面輸送機(jī)由機(jī)頭、機(jī)尾兩個雙速繞組的電機(jī)拖動，兩個電動機(jī)同時以低速起動輸送機(jī)后轉(zhuǎn)入高速運(yùn)行。
設(shè)置。當(dāng)使用一臺lC33實現(xiàn)雙速主-從順序控制時，其控制框圖如圖5-10所示。驅(qū)動器C、E分別控制機(jī)頭電機(jī)的低速和高速繞組，驅(qū)動器D、F分別控制機(jī)尾電機(jī)的低速和高速繞組。4個驅(qū)動器均選擇“SEQ”控制方式。HVS接口的“c2”端接BS3101控制電路實現(xiàn)對驅(qū)動器C的控制；每個驅(qū)動器的先導(dǎo)控制芯線連接一個先導(dǎo)測試電路（如圖5-6）；機(jī)頭HVS接口的“TS”端連接—個“雙速方式選擇開關(guān)”，由雙速方式選擇開關(guān)可選定以下四種操作方式：
①低速鎖定。用開關(guān)同時起動驅(qū)動器c和D，分別接通低速主控和從控機(jī)械(輸送機(jī)機(jī)頭和機(jī)尾電機(jī)的低速繞組)以低速運(yùn)行，在檢驗拉鏈和刮板時采用。
②高速鎖定。用開關(guān)同時起動驅(qū)動器E和F，分別接通高速主控和高速從控機(jī)械(輸送機(jī)機(jī)頭和機(jī)尾電機(jī)的高速繞組)以高速運(yùn)行，在空載起動時采用。
?、圩詣忧袚Q。用開關(guān)同時起動驅(qū)動器c和D，當(dāng)?shù)退僦骺仳?qū)動器c的起動電流由最大下降到切換整定值時，經(jīng)5秒延時后，c和D同時停止，而E和F同時起動。于是，機(jī)械先以低速運(yùn)行，在達(dá)到整定切換值后，轉(zhuǎn)為高速運(yùn)行，在重載起動時采用。
④延時切換。與自動切換的過程類似，但從低速到高速的切換是在c、D起動后5秒。進(jìn)行，而與整定的切換電流值無關(guān)，在輕載起動時采用。
工作。在完成防意外起動順序操作C2端控制按鈕后，輸送機(jī)的機(jī)頭和機(jī)尾電機(jī)按雙速選擇開關(guān)所設(shè)定的方式運(yùn)行。
2臺LC33的雙速主-從順序控制
用分別位于運(yùn)輸平巷和回風(fēng)平巷的兩臺LC33組合開關(guān)，也可實現(xiàn)雙速主一從順序控制。即第1臺“主”LC33中的驅(qū)動器c和E作為低速主控和高速主控（輸送機(jī)機(jī)頭的低速和高速繞組）的控制，第二臺“從”LC33中的驅(qū)動器D和F作為低速從控和高速從控（輸送機(jī)機(jī)尾的低速和高速繞組）的控制。
設(shè)置。兩臺LC33的接線規(guī)則與一臺雙速主從順序控制基本相同，如圖5-11所示，不同的是這里選擇“SEQ”控制方式的是“主”LC33 驅(qū)動器C、D和“從”LC33 驅(qū)動器E、F，其它驅(qū)動器則選擇“PIL”方式(不參與順序控制)；另外“主”LC33的 “HL”接口必須與“從”LC33的“HL”接口經(jīng)穿過工作面的控制電纜相連，以實現(xiàn)兩組合開關(guān)之間的同步控制。
工作。使用兩臺LC33的雙速主-從控制系統(tǒng)也有低速鎖定、高速鎖定、自動切換和延時切換四種方式。其工作與單臺LC33的雙速主—從控制系統(tǒng)相同，不再贅述。
順序聯(lián)鎖控制
該方式的特點是只有當(dāng)驅(qū)動器A和B發(fā)出了“允許運(yùn)行”的信號后，驅(qū)動器C、D、E、F方能進(jìn)行順序控制。例如驅(qū)動器A、B分別帶動破碎機(jī)和轉(zhuǎn)載機(jī)，C、D、F、E驅(qū)動一臺工作面雙速刮板輸送機(jī)。根據(jù)逆煤流方向起動要求：先起動破碎機(jī)，再起動轉(zhuǎn)載機(jī)，最后起動輸送機(jī)，否則將閉鎖不允許起動。采用該方式就可實現(xiàn)破碎機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)與刮板輸送機(jī)的這一順序聯(lián)鎖控制。
設(shè)置。圖5-12是順序聯(lián)鎖控制的框圖。所有驅(qū)動器選擇“SEQ”控制方式。驅(qū)動器c、D、E、F按雙速主-從工作方式接線（參見圖5-10）；驅(qū)動器A、B按主-從順序控制接線（參見圖5-9）；將c、D、E、F驅(qū)動器HVS接口上的 “A”和A、B驅(qū)動器HVS接口上的 “B”接口用短路帽連接，以發(fā)送和接收“允許起動”信號。
工作。當(dāng)4.5秒內(nèi)旋轉(zhuǎn)控制開關(guān)從“停止”經(jīng)“起動”到達(dá)“運(yùn)行”位置時，其控制信號經(jīng)C1接口給PLC，在PLC指揮下驅(qū)動器A起動破碎機(jī)運(yùn)行，1秒鐘后驅(qū)動器B起動轉(zhuǎn)載機(jī)運(yùn)行，并由HVS接口上的B端發(fā)出“允許起動”信號。A端收到此信號后，驅(qū)動器C、D、E、F方可在C2接口的控制下順序起動。
以上所討論的順序聯(lián)鎖控制，必須由驅(qū)動器A和B發(fā)出允許起動信號后，方能使驅(qū)動器C、D、E、 F組成的主-從控制得以實現(xiàn)。在實際工作中，有時并不希望動作驅(qū)動器A、B，而需要動作c、D、E、F(例如，在不開動破碎機(jī)或轉(zhuǎn)載機(jī)的情況下刮扳輸送機(jī)反轉(zhuǎn)運(yùn)行)。這時，可由操作人員將“AFC”（順序控制插入／退出開關(guān)）至“退出”位置，即可解除聯(lián)鎖，從而實現(xiàn)上述動作。
組合開關(guān)的保護(hù)方式
LC33組合開關(guān)保護(hù)分為四種方式：
電源保護(hù)。主要由熔斷器對各輔助電源進(jìn)行短路和過載保護(hù)；
主回路保護(hù)。由微處理器實現(xiàn)的反時限過載、相敏短路、漏電、缺相、欠壓、過壓、真空管漏氣、接觸器觸頭粘連等保護(hù)以及后備脫扣保護(hù)。
控制回路保護(hù)。主要表現(xiàn)在控制回路先導(dǎo)檢測電路接錯或元器件故障使各種狀態(tài)數(shù)值不正確時，控制回路和先導(dǎo)檢測電路漏電、接地或受其它干擾時，使被控驅(qū)動器跳閘；
閉鎖保護(hù)。監(jiān)測、檢驗系統(tǒng)進(jìn)行試驗時，被試回路因某種原因通不過時，被控驅(qū)動器不能起動或跳閘。
組合開關(guān)的試驗檢測
為了保證設(shè)備的安全和工作的準(zhǔn)確可靠．LC33在每次送電工作時先進(jìn)行必要的檢查和試驗；為了使設(shè)備投入工作后的重要參數(shù)迅速送往礦井的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，LC33投入運(yùn)行后，監(jiān)測環(huán)節(jié)投入工作，與顯示器配合形成了一套較為完善的試驗監(jiān)測系統(tǒng)。
送電前的檢查
將主隔離開關(guān)置于“OFF”(斷開)位置，當(dāng)接有三相電源時，隔離開關(guān)門上的電源輸入指示燈16全部應(yīng)該閃亮。將主隔離開關(guān)推向“TEST”(試驗)位置，同時將試驗／運(yùn)行開關(guān)轉(zhuǎn)到“試驗”位置，則正常情況下應(yīng)出現(xiàn)下列顯示：
(1)輔助變壓器一次側(cè)電源指示氖燈5亮，表明輔助隔離開關(guān)已正常閉合。
(2)接觸器門左上角的輔助變壓器二次側(cè)電源指示燈10亮，表示所有控制電源接通。
(3)對應(yīng)每一個驅(qū)動器的顯示器右邊的2個綠燈亮，且液晶顯示起動設(shè)定的信息約3秒：
B&F Mioro Drive 33/250/01
Rev．1；27th Auguat 1 992
該信息證明軟件已裝備到驅(qū)動器。“33”表明它是一個3.3kV的驅(qū)動器，“250”表明它裝備了1臺250A的接觸器，“01”代碼表明驅(qū)動器具有標(biāo)準(zhǔn)的過載保護(hù)功能(02代碼則表示具有自復(fù)位功能)，同時還顯示了軟件的修正數(shù)和程序發(fā)行的日期。
然后，顯示變?yōu)椋?br />
Ready to start(PLC) ★ 意為：準(zhǔn)備起動（PLC）（閃爍的“★”）
(4)防爆顯示窗底部的高壓試驗顯示器上顯示出“LC33”。如果裝有溫度監(jiān)控附件，則5秒后顯示將改變?yōu)榭刂葡涞臏囟?c)。
(5) 1個標(biāo)記為“PLC”位于高壓試驗顯示器右邊的綠色發(fā)光二極管在慢慢閃爍；而標(biāo)記為“CONFlG”的紅色發(fā)光二極管是熄滅的。
如果上述指示燈之一未出現(xiàn)，或“CONFlG”的紅色發(fā)光二極管亮，表明有某種故障。可通過“故障重現(xiàn)”查找故障。還可通過下列檢測進(jìn)一步判斷故障部位：
驅(qū)動器的測試
利用測試選擇和驅(qū)動器選擇開關(guān)對每個驅(qū)動器按表5-2所示步驟進(jìn)行測試。
外部控制電路的檢查
為了防止在檢查時引起接觸器的吸合，應(yīng)先將隔離開關(guān)維持在“試驗”位置，試驗／運(yùn)行開關(guān)也在試驗位置。檢查時注意觀察防爆窗右下角處的16個發(fā)光二極管指示器。
“C”接口狀態(tài)的檢查
表5-2 驅(qū)動器測試一覽表
檢測 操作步驟 顯示器英文顯示 中文含義 說明
檢查驅(qū)動器的任務(wù)設(shè) 定 測試選擇開關(guān)至“故障重現(xiàn)和保護(hù)整定”位，驅(qū)動器選擇開關(guān)至被選驅(qū)動器，按下測試觸發(fā)開關(guān) Fault Recall：
No faults stored! ★ 故障查詢：
無故障存儲! 第二行也許有多個故障顯示，可按故障查詢系統(tǒng)方法查詢
松開測試觸發(fā)開關(guān)．然后再按壓—次 PVI Memory：Min.V：3289 Max. A：0 Max．kw：0 ★ 功率、電壓、電流存儲：最低電壓，3289V；最大電流0A，最大功率0KW
松開測試觸發(fā)開關(guān)．然后再按壓—次 Settings：PLC．
s/c= 60% O/L＝100A,Latching PLC整定值：
短路動作值60% 過載電流100A，鎖定 若整定值與驅(qū)動器設(shè)計值不同，則開關(guān)有問題或整定有誤。
松開測試觸發(fā)開關(guān)．然后再按壓—次 Settings：SAP
Addr= 1 Threshold 110％ ★ SAP整定值：
地址＝1切換閥值100％ ★
松開測試觸發(fā)開關(guān)，5秒后顯示器將變?yōu)椋?nbsp; 3300V
Ready to start(Pilot) ★ 3300V
準(zhǔn)備起動 (先導(dǎo)控制方式)
控制芯線接地測試 測試選擇開關(guān)至“先導(dǎo)接地測試”，驅(qū)動器選擇開關(guān)至被測驅(qū)動器，按測試觸發(fā)開關(guān) Test：Pilot earth
Pilot earth fault ★ 先導(dǎo)控制芯線接地試驗：
先導(dǎo)控制芯線接地故障 ★ 說明先導(dǎo)控制芯線接地測試功能正常。否則測試功能異常
過載試 驗 測試選擇開關(guān)選在“過載”位，驅(qū)動器選擇開關(guān)至被測驅(qū)動器，持續(xù)按壓試驗觸發(fā)按鈕，則順序顯示下列信息： Test：Overload
lmpending overload trip ★ 過載試驗：
即將發(fā)生過載跳閘 ★ 接觸器若是吸合的，則跳閘且顯示過載信息。若過載方式設(shè)定為“鎖定”將留下一個鎖定狀態(tài)。否則說明裝置有誤
Teat：Overload
Overload trip ★ 過載試驗：
過載跳閘 ★
Test：Overload
Overload latch 過載試驗：
過載鎖定 ★
若選定自復(fù)位方式，則與“過載鎖定”信息交替顯示： Wait for O/L to reset ★ 等待過載復(fù)位 ★ 若沒有保護(hù)復(fù)位，跳閘15min后自動復(fù)位；若有保護(hù)復(fù)位，無延時復(fù)位。否則說明裝置有誤
漏電試 驗 測試選擇開關(guān)在“漏電試驗”位，驅(qū)動器選擇開關(guān)選定被測驅(qū)動器，按試驗觸發(fā)鈕。顯示： Test：E／L & Lockout
E／L Iockout latch ★ 漏電和閉鎖試驗：
漏電閉鎖鎖定 ★ 如果接觸器是斷開的，完成低壓漏電閉鎖試驗。否則裝置有誤。
隔離開關(guān)閉合、接觸器吸合下試驗，使驅(qū)動器跳閘，顯示信息： Test：E/L&Lockout
Earth leakage latch ★ 漏電和閉鎖試驗：
漏電鎖定 ★ 說明漏電保護(hù)裝置正常；否則裝置有錯誤。
保護(hù)復(fù) 位 試驗選擇開關(guān)至“保護(hù)復(fù)位”位，所有驅(qū)動器的顯示將變?yōu)椋? Reset selected
Drive start inhibited ★ 選擇了復(fù)位
驅(qū)動器禁止起動 ★ 在漏電鎖定或過載鎖定后進(jìn)行此操作
按下試驗觸發(fā)按鈕，所選驅(qū)動器液晶顯示器的上面一行將顯示： Resetting latches 鎖定復(fù)位 松開試驗觸發(fā)按鈕，若引起鎖定的條件仍存在，則“鎖定”信息就不會消失。
接觸器試驗 試驗選擇開關(guān)選定“接觸器試驗”位，所有驅(qū)動器將顯示： Contactor test selected Drive start inhibited ★ 選擇了接觸器試驗禁止驅(qū)動器起動 ★
驅(qū)動器選擇開關(guān)選定驅(qū)動器。按測試觸發(fā)按鈕。所選驅(qū)動器的接觸器吸合，顯示為： Testing contactor
Contactor losed ★ 接觸器試驗
接觸器吸合 ★ 如果未出現(xiàn)上述指示，而控制電路又正常，應(yīng)進(jìn)行故障查找，對所有驅(qū)動器依次如上測試。
高壓檢查試 驗 1.準(zhǔn)備試驗
隔離開關(guān)置“試驗”位，試驗選擇開關(guān)選在“高壓測試”位，所有驅(qū)動器將顯示： HV Search test selected ★ 選擇／高壓檢查試驗 ★ 只有當(dāng)先導(dǎo)控制回路為測試方式、且被測電路正常(對漏電跳閘應(yīng)復(fù)位)時才能進(jìn)行。若為雙速驅(qū)動器，兩者均需滿足上述條件。
同時，顯示裝置還將指明驅(qū)動器是否適合試驗。例如顯示： HV Scarch test selected
Can’t perform test ★ 所選高壓檢查試驗不能進(jìn)行 ★ 松開試驗選擇開關(guān)，則顯示原因，需排除再試
若連續(xù)顯示： HV Scarch test selected
Can’t perform test ★ 所選高壓檢查試驗不能進(jìn)行 ★ 隔離開關(guān)閉鎖不正?；蚩刂苹芈凡徽?br />
如顯示為： HV Search test selected
Cheek 2nd drive if 2sp ★ 所選高壓檢查試驗若是雙速裝置，檢查第2個驅(qū)動器 ★ 須對雙速驅(qū)動器的另一驅(qū)動器作上述測試
2.加壓試驗
按下試驗觸發(fā)按鈕并保持。將依次顯示： HV Search in progress ★ 高壓測試在進(jìn)行中 ★ 如試驗?zāi)苓M(jìn)行，接觸器將吸合
TEST ★ 試驗 ★
當(dāng)持續(xù)按壓試驗觸發(fā)按鈕10秒時，將顯示： 1.2 絕緣電阻為1.2MΩ 數(shù)字因所測電纜絕緣電阻不同而不同
若絕緣電阻值大于1.0MΩ，則試驗初所預(yù)置了漏電保護(hù)鎖定被解鎖復(fù)位，驅(qū)動器顯示為： HV Search in Progress
Passed -E/L reset ★
進(jìn)行高壓測試
測試通過—漏電復(fù)位 ★
試驗結(jié)束。應(yīng)將隔離開關(guān)斷開，并確保被試電器放完電，防止將隔離開關(guān)直接接通而導(dǎo)致電源輸入端短路。
在進(jìn)行C接口控制操作時，6個標(biāo)有“sTART”和“RUN”的綠色發(fā)光二極管指示燈分別給出“C1”、“C2”、“C3”接口的狀態(tài)(例如“C1”START表示“C1”起動，“Cl”RUN表示 “C1”運(yùn)行)。接口狀態(tài)與指示燈的關(guān)系見表5-3。
表5-3 C接口狀態(tài)顯示
起動發(fā)光管 運(yùn)行發(fā)光管 接 口 狀 態(tài)
滅 滅 開路、短路，無二極管，二極管接錯
滅 亮 Bs3101電路“運(yùn)行”——30Ω電阻和二極管正常
亮 滅 BS3101電路“起動”——小于10Ω的電阻和二極管正常
亮 亮 介于“運(yùn)行”和”起動”之間
“TS”接口及雙速開關(guān)狀態(tài)的檢查
將雙速工作選擇開關(guān)分別置于4個位置，觀察2個標(biāo)有“2-SPEED”的琥珀色發(fā)光二極管，按表5-4判定“TS”接頭和雙速選擇開關(guān)狀態(tài)的正確性。
表5-4 “ts”接口狀態(tài)顯示
左發(fā)光管 右發(fā)光管 開關(guān)位置：雙速模式 左發(fā)光管 右發(fā)光管 開關(guān)位置：雙速模式
滅 滅 自動切換 滅 亮 定時切換
亮 滅 高速鎖定 亮 亮 低速鎖定
順序控制的狀態(tài)檢查
若進(jìn)行主-從順序控制的操作，觀察2個標(biāo)有“M/S SEQ”的綠色發(fā)光二極管，按表5-5判斷順序控制的狀態(tài)的正確性。
表5-5 順序控制狀態(tài)顯示
1臺lc33順控 2臺lc33順控
左M/S SEQ綠色管亮 低速 M/S SEQ綠色管亮 “主”控單元正常
右M/S SEQ綠色管亮 高速 SLAVE 黃色管亮 “從”控單元正常
順序聯(lián)鎖控制狀態(tài)檢查
如果進(jìn)行順序聯(lián)鎖控制的操作，觀察2個標(biāo)有“A-B SEQ”的綠色發(fā)光二極管。按表5-6判斷是否正常。
表5-6 順序聯(lián)鎖控制狀態(tài)顯示
B SEQ綠色管狀態(tài) 表示工作狀態(tài) A SEQ綠色管狀態(tài) 表示工作狀態(tài)
亮 “允許起動信號”已發(fā)出 亮 “允許起動信號”已收到
輔助電源的檢查
依次拉上輔助電源隔離開關(guān)，使輔助電源帶電。轉(zhuǎn)動用鑰匙操作的本安電源隔離開關(guān)，使本安電源帶電，檢查本安電路的電壓表。
轉(zhuǎn)動用鑰匙操作的輔助電源漏電試驗開關(guān)，檢查輔助漏電保護(hù)功能，則“輔助電源接地跳閘顯示”燈應(yīng)點亮，并且電源消失。然后，用鑰匙操作輔助電源漏電復(fù)位開關(guān)，使電源恢復(fù)。
通過前面的測試，如果均正常。就可準(zhǔn)備起動：將測試選擇開關(guān)打倒“故障重現(xiàn)和保護(hù)整定”位，再次審查有無遺留故障，液晶顯示器顯示為：
3300v READY TO START(PILOT) ★ 意思是：“先導(dǎo)控制”準(zhǔn)備起動 ★ 或顯示：3300v READY TO START(PLC) ★ 意思是：“PLC”準(zhǔn)備起動 ★
當(dāng)所使用的驅(qū)動器都顯示“READY TO START”時，便可開始正式送電。將隔離開關(guān)推到“ON”位置，將試驗開關(guān)轉(zhuǎn)到“運(yùn)行”位置，然后，依次起動每一個驅(qū)動器或進(jìn)行順序控制。
組合開關(guān)的故障查詢
對于LC33這樣的復(fù)雜裝置，如果沒有幫助查尋故障的系統(tǒng)，則即使一個簡單的元件故障也很難查找。LC33的故障查尋系統(tǒng)依靠內(nèi)在的測試功能，由LCD顯示器和指示燈對各種故障給予定位和顯示?？赏ㄟ^觀察組合開關(guān)面板上的指示燈判斷故障，以及利用“故障再現(xiàn)”選擇開關(guān)在顯示器上查詢故障。
存儲故障的再現(xiàn)
LC33內(nèi)部各驅(qū)動器的微處理器具有捕捉斷續(xù)性和暫時性故障的功能。顯示器平常只顯示驅(qū)動器的當(dāng)前狀態(tài)，當(dāng)驅(qū)動器顯示器旁邊的故障存儲紅色指示燈“FLT”點亮?xí)r，說明有故障信息的存儲。
需要再現(xiàn)存儲的故障時，先將“測試選擇”開關(guān)選在“故障再現(xiàn)和設(shè)定”位置，同時用“驅(qū)動器選擇”開關(guān)選擇要查看的驅(qū)動器。然后壓下“測試觸發(fā)”按鈕，再釋放，則顯示器上將出現(xiàn)“故障再現(xiàn)”的字樣，而下部同時出現(xiàn)所存的故障信息。
例如某驅(qū)動器正常運(yùn)行時突然跳閘，在顯示器上顯示：
3300V Pilot run condition（中文意思為： 3300V先導(dǎo)控制運(yùn)行狀態(tài)）
同時，“FLT”LED燈亮。若進(jìn)行故障再現(xiàn)，顯示器會指示故障信息： Fault Recall： Phases out of balance （ 故障再現(xiàn)：相間不平衡）
這表明跳閘的原因是由于相間電源不平衡，電流互感器可以查出電流不平衡的狀態(tài)。 需要說明的是，紅色的“FLT”LED點亮只表明故障被存儲，并不一定意味著驅(qū)動器不能起動。只要驅(qū)動器顯示“準(zhǔn)備起動”，就可以起動它(說明存儲的故障不妨礙起動)。當(dāng)接觸器閉合后，“FLT”LED就熄滅。
若要進(jìn)行“保護(hù)復(fù)位”，則故障再現(xiàn)功能也復(fù)位，存儲的故障信息將被從存儲器中抹去。
如果驅(qū)動器正常且無故障儲存，試圖進(jìn)行故障再現(xiàn)時，顯示器的顯示為：
Fault Recall： NO faults stored （故障再現(xiàn)：無故障存入）
跳閘的故障查找
當(dāng)驅(qū)動器運(yùn)行時，接觸器跳閘，故障存儲指示燈持續(xù)點亮，此時可通過故障再現(xiàn)查找顯示器信息，判斷故障類型。詳見表5-3-5。
表5-3-5 故障存儲信息
故障類型 顯示器信息 中文意思 說明
過電壓 Fault Recall： Over-Voltage trip 故障再現(xiàn)： 過壓跳閘 電源電壓超過11O％額定值(3630V)達(dá)1s以上
欠電壓 Fault Recall： Under-voltage trip 故障再現(xiàn)： 欠壓跳閘 電源電壓低于60％額定值
相間短路 Fault Recall： Phase Sens．S／C latch 故障再現(xiàn)： 相敏短路鎖定 出現(xiàn)不平衡的相間短路
過載 Fault Recall： Overload trip 故障再現(xiàn)： 過載跳閘 電流超過額定值的110％,且達(dá)到設(shè)定時間，（未設(shè)定過載閉鎖時）
過載閉鎖 Fault Recall： Overload latch 故障再現(xiàn)： 過載閉鎖 電流超過額定值的111％,且達(dá)到設(shè)定時間（設(shè)定過載閉鎖時）
漏電 Fault Recall： Earth leakage latch 故障再現(xiàn)： 漏電閉鎖 低阻抗漏電(低于35kΩ)；或是高阻抗漏電
先導(dǎo)控制回路故障 Fault Recall： Pilot earth fault 故障再現(xiàn)： 先導(dǎo)漏電故障 先導(dǎo)控制回路發(fā)生漏電
Fault Recall： Pilot trip 故障再現(xiàn)： 先導(dǎo)控制跳閘 先導(dǎo)控制回路開路或處于高阻抗＞10Ω狀態(tài)
接觸器故障 Fault Recall： Frozen contactor 故障再現(xiàn)： 接觸器失控 接觸器出現(xiàn)不該閉合而閉合、該斷開而不斷開的失控狀態(tài)
其它故障 Fault Recall： & |
發(fā)表評論 
