ZBZ-2.5-4煤矿无触点照明信号综保原理与维修

ZBZ-4.0(2.5)/1140(660)MG

矿用隔爆型照明信号综合保护装置

原

理

与

维

修

江煤集团贵洲赣林矿业

2013年5月3日星期五

一、概述

1、型号意义

Z B Z- □/ □M G

可控硅

照明信号

额定电压(V)

功率(kV A)

保护装置

隔爆型号

综合装置1.1型号：Z B Z — 4.0（2.5）/1140（660)MG

Z B Z — 4.0（2.5）/660（380)MG

二、技术特征

1、主变压器（干式）参数

2、照明短路保护参数

3、信号短路保护参数

4、照明短路保护时间小于250ms；信号短路保护时间小于400ms；漏地保护动作时间小于250ms；

5、漏地电阻整定值 2±20%KΩ；

6、漏地闭锁电阻动作值 4±20%KΩ；

7、电缆绝缘危险指示值 10KΩ±2KΩ；

8、工作电压允许波动范围 85%～110%。

9、防爆形式：矿用隔爆型防爆标志：EXdⅠ

三、主要元件作用

1、隔离开关1K：正常情况下作隔离电源之用，不允许带负荷操作。

2、一次熔断器1RD、2RD：对主变压器作短路保护。

3、二次熔断器3RD、4RD：127V系统后备保护。

4、控制电路熔断器5RD：保护控制变压器。

5、双向可控硅2K：用于控制127V负荷的通断。

6、电流互感器LH1、LH2：用于照明系统保护取样。

7、电流互感器LH3：用于127V信号系统短路保护取样。

8、主变压器ZB：127V电源。

9、控制变压器：保护系统的低压电源。

10、电子线路插件：由保护电路电子元件组成，用实现装置的各项保护功能。

11、控制试验按钮QA、TA：用于控制负荷的接入和分断，以及试验保护功能是否正常。

12、发光二极管LED1-5：用于正常工作及故障状态指示。

13、直流继电器J：作为保护电路终端执行元件。

四、电气原理

ZBZ-4.0(2.5)/1140(660)MG电气线路分主电路、控制电路、保护电路组成。

（一）、主电路：

由隔离开关1K、一次熔断器1RD、2RD、主变压器ZB、二次熔断器3RD、4RD、双向可控硅2K主接点等部件组成。

（二）、控制电路：

由双向可控硅2K、控制继电器1J、常闭点1J1，控制继电器2J，常开点2J1、2J2，送电按钮QA1，停电按钮TA1等组成。

装置投入工作时，先闭合隔离开关1K，使主变压器及控制变压器KB通电工作。此时运行发光二极管LED3（绿色）通电发光。在127V网路负载侧无漏电状态下，按合送电按钮QA1，2J继电器得电吸合，此时2J1、2J2闭合，2J3打开。双向可控硅EF两端即有4V-14V 直流电压，127V网路负荷得电工作。

启动回路是从插件１７脚（＋１８V）→1J1(常闭)→QA1→TA1→R42→2J(线圈)→插

件５与－１８V构成回路。2J吸合后有2J2自保；2J1将1J1后+18V经降压电阻R39向固态继电器送入触发电压；固态继电器内的三个双向可控硅导通将三相127V电源送到负载端。

停电时按停电按钮TA1，2J失电，2J1、2J2断开，2J3闭合，双向可控硅2K，E，F两端无电压，2K分断故网路负荷端无电压。

（三）、保护电路：

1、稳压电源：

控制变压器KB（一次电压127V、二次电压20V），整流桥堆QSZ、R1、C1、C2、集成稳压器 W1等元件组成。

控制变压器KB输出20V交流电经整流桥堆QSZ变为直流脉动电流，经R1、C1、C2、π形滤波送入集成三端稳压W1稳压再经C3、C4滤波后，输出+18V直流电压，作为保护电路的工作电源。

2、照明短路保护电路：

由集成电路四电压比较器（LM339）T1内部的D.C二个电压比较器和处围接的半导体元件组成。

当照明线路任意两相发生短路故障时LH1、LH2产生较大的电压信号，该信号由LH1、LH2→D14、D15→R11→R10→电源负极→D13→插件16→QA2→LHD形成回路。在R10产生的压降信号由T1C管脚8输入， T1D翻转导通。比较器T1D输出端管脚13由高电位降为低电位。电流由电源正极→三极管BG1的e极到b极通过R3→D2→T1D管脚13→T1的12脚负。流过基极电流，BG1的e极开关导通。继电器1J通电吸合，其回路为正电→BG1e

极→c极→插件2→继电器1J线圈→插件5→负电。1J的常闭接点J1断开2J继电器失电，此时2J1断开，双向可控硅2K，EF两端无电压，切断127V主电源。与此同时，发光二极管LED1导通发出红光，给出故障指示信号。

T1触发导通后可实现自锁，只有解除故障后将1K组合开关分断停电，然后重新送电方可正常工作。正常工作时电流传感器的信号不足以使T1触发翻转动作。

3、信号短路保护电路：

由集成电路四电压比较器（LM339）T1内部的A.B二个电压比较器和处围接的半导体元件组成。

当信号负载线路发生短路故障时，互感器LH3产生较大电压信号。电压信号由LH3→插件20→D16→R15→负电→D13→插件16→QA2→LHD形成回路。在R15上产生电压降信号，由T1A管脚6输入触发T1B内部翻转导通,T1A输出端脚2由高电位下降为低电位，BG1通过e极→b极→R3→D5→T1A管脚2→T1的12脚负电，流过基极电流，BG1开关导通。继电器1J吸合，1J1接点断开2J继电器失电，此时2J1、2J2断开，双向可控硅2K的EF两端无电压，切断主电源：同时发光二极管LED2导通发出黄光，给出故障指示信号。

由于规程规定打点信号回路必须声、光具备，又因光信号白炽灯灯丝由冷态变为热态，其电阻相差很大。在启动瞬间电流之大相当于短路，因此在打点瞬间有可能产生误动作，所以在信号短路保护中，（BT1、R14、C9等元器件）。起到充电延时、放电加速作用。

在信号打点瞬间，电流传感器的信号在R15两端电压（BT1控制极与阴极间电压）高于C9两端电压（BT1阳极与阴极之间电压）即BT1的控制主低于阳极电位，BT1处于截止状态，R14、C9充电延时，打点与打点的停顿之间，电流传感器的电压信号降低，此时C9