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1、煤矿电工学,第五章 煤矿低压电气设备,目录第一节 电气图的绘制及阅读第二节 煤矿低压控制电器第三节 矿用隔爆真空电磁启动器第四节 矿用隔爆型低压自动馈电开关,本节重点：电气符号。详细介绍电气原理图的绘制。详细介绍电气原理图的识读。本节难点：电气图的绘制特点。电气原理图的识读。,一、电气符号,电气图，也称电气控制系统图。图中必须根据国家标准，用统一的文字符号、图形符号及画法，以便于设计人员的绘图与现场技术人员、维修人员的识读。在电气图中，代表电动机、各种电器元件的图形符号和文字符号应按照我国已颁布实施的有关国家标准绘制。如GB472885 电气图常用图形符号GB698886 电气制图GB7159
2、87 电气技术中的文字符号制订通则GB509485 电气技术中的项目代号,第一节 电气图的绘制及阅读,国家规定从1990年1月1日起，电气图中的文字符号和图形符号必须符合最新国家标准。表31给出了部分常用电气图形符号和文字符号。因为目前有些技术资料仍使用旧国标，所以表中给出了新、旧国标对照，以供参考。若需更详细的资料，请查阅最新国家标准。,表3-1 P41-44,第一节 电气图的绘制及阅读,电气图符号、文字新旧对照,二.电气图的绘制常用的电气图包括：电气原理图、电器元件布置图、电气安装接线图。各种图纸的图纸尺寸一般选用297210、297420、297630、297840mm、四种幅面，特殊需
3、要可按GB12674机械制图国家标准选用其他尺寸。绘制原则：（1）电气原理图中的电器元件是按未通电和没有受外力作用时的状态绘制。因此，规定所有电器的触点均表示在原始情况下的位置，即在没有通电或没有发生机械动作时的位置。对接触器来说，是线圈未通电，触点未动作时的位置；对按钮来说，是手指未按下按钮时触点的位置；对热继电器来说，是常闭触点在未发生过载动作时的位置等等。,第一节 电气图的绘制及阅读,（2）触点的绘制位置。使触点动作的外力方向必须是：当图形垂直放置时为从左到右，即垂线左侧的触点为常开触点，垂线右侧的触点为常闭触点；当图形水平放置时水平线下方的触点为常闭触点，水平线上方的触点为常开触点。（
4、3）主电路、控制电路和辅助电路应分开绘制。主电路是设备的驱动电路，是从电源到电动机大电流通过的路径；控制电路是由接触器和继电器线圈、各种电器的触点组成的逻辑电路，实现所要求的控制功能；辅助电路包括信号、照明、保护电路。（4）动力电路的电源电路绘成水平线，受电的动力装置（电动机）及其保护电器支路应垂直与电源电路。,第一节 电气图的绘制及阅读,（5）主电路用垂直线绘制在图的左侧，控制电路用垂直线绘制在图的右侧，控制电路中的耗能元件画在电路的最下端。（6）图中自左而右或自上而下表示操作顺序，并尽可能减少线条和避免线条交叉。（7）图中有直接电联系的交叉导线的连接点（即导线交叉处）要用黑圆点表示。无直接
5、电联系的交叉导线，交叉处不能画黑圆点。（8）在原理图的上方将图分成若干图区，并标明该区电路的用途与作用；在继电器、接触器线圈下方列有触点表，以说明线圈和触点的从属关系。,第一节 电气图的绘制及阅读,三.电路图的阅读 1、步骤：标题栏、技术说明、元件明细表、主回路、辅助回路功能与作用。2、读图,接线图,原理图,第一节 电气图的绘制及阅读,课程小节：掌握按钮、接触器、特别真空接触器结构和工作原理；特点和使用选择注意事项。熟悉电气图形符号含义；了解电路图绘制和阅读技巧。,思考题：1、交流接触器组成、如何消除交流噪声的？2、真空接触器结构、特点？3、阅读电气原理图步骤？,下次课预习刚要：矿用启动器作用
6、、功能、特点；重点预习QJZ隔爆真空智能型电磁启动器。,第一节 电气图的绘制及阅读,引言：主要用于控制和保护等电器。控制电器：带有灭弧装置的控制开关（通、断主回路）、主令电器（通、断辅助电路）。器件广而多，现简介矿用常用控制电器。,一、隔爆按钮：1结构：隔爆外壳与自复按钮；2适用：适用于煤矿井下含有爆炸性气体混合物的场所；3、作用：接通或断开线路。,点动控制,启停控制,正、反控制,LA1系列,控制电缆最大外径19mm,额定电压127v,第二节 煤矿低压控制电器,二.接触器：,线圈符号,线圈,动铁心,静铁心,弹簧,主触头,灭弧室,常开辅助触点,常闭辅助触点,主触头符号,1、交流接触器结构、各部件
7、作用 2、工作原理 3、选用注意事项,1、接触器：接触器是一个由电磁铁带动触点动作的一种开关，在电路中，起着接通或切断主电路的作用。直流接触器：如图5-1所示P225。交流接触器：如图5-2所示P226。,第二节 煤矿低压控制电器,直流接触器,图 直流接触器结构示意图,第二节 煤矿低压控制电器,图 交流接触器的外形与结构,第二节 煤矿低压控制电器,第二节 煤矿低压控制电器,接触器的工作原理,当电磁线圈通电后，线圈电流产生磁场，使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁，并带动触头动作：常闭触头断开，常开触头闭合，两者是联动的；当线圈断电时，电磁吸力消失，衔铁在释放弹簧的作用下释放使触头复原：常开触头断开，常
8、闭触头闭合。,第二节 煤矿低压控制电器,三.真空接触器,静端盖,金属屏蔽罩,动、静触头,波纹管,静导电杆,动端盖,绝缘外壳（真空管）,动导电杆,1、结构,2、工作过程,3、优缺点：,优点：灭弧能力强，触头寿命长，动作时间短，噪声小。缺点：设置漏气保护、过电压保护。,第二节 煤矿低压控制电器,接触器的图形符号和文字符号：,低压电器的型号表示法 国产常用低压电器的全型号组成形式如下：,接触器的型号、含义,矿用隔爆型电磁启动器,QJZ系列隔爆真空智能型电磁启动器,QBZ系列,引言,第三节 矿用隔爆真空电磁启动器,1、结构：由隔离开关、接触器及灭弧系统、按钮、控制元件和保护元件等组成的芯体装在隔爆外壳
9、中的组合电器，控制和保护电动机。,真空管,2、作用：用于控制和保护电动机。,接线腔（盒）,大喇叭嘴接动力电缆,小喇叭嘴接控制电缆,隔离开换手柄,就地操作起、停按钮,第三节 矿用隔爆真空电磁启动器,3.工作情况（就地、远方、连锁控制）,QBC80型电磁启动器电气原理图,指示灯或电铃,9,连锁控制,远方控制,主回路,辅助回路,QBC-80N型矿用隔爆可逆电磁启动器结构图,二、隔爆可逆型电磁启动器,1、结构,核心部件：正向启车按钮1SB;反向启车按钮2SB；停车按钮3SB。正反向启动交流接触器1KM和2KM双重电气闭锁-接触器与控制按钮,2.工作过程 需要正转时，按下正转启动按钮1SB，其常开触点闭
10、合接通如下回路：T4SB2KM31KM12SB1SB3SBPET。正转接触器1KM通电，其主触点1KM1闭合，电动机正转，同时1KM2闭合实现自保。而互锁触点1KM3断开2KM线圈，防止反转接触器吸合，实现互锁。同理，按下正转启动按钮1SB的同时，其常闭触点断开反转启动按钮2SB，实现互锁，防止两个按钮同时按下造成的两相短路。当电动机需要反转时，先按下停止按钮，使接触器线圈断电，主触点断开电动机，同时解除自保和互锁，再按下反转启动按钮2SB，反转接触器2KM通电，其主触点2KM1闭合使电动机反转，2KM2闭合自保。2KM3断开，闭锁正转接触器1KM的线圈。,3.常见故障处理,3-2,第三节 矿
11、用隔爆真空电磁启动器,三、QBZ型系列隔爆真空型电磁启动器1.结构,图2-19 QBZ-200型真空电磁启动器结构图,真空管,第三节 矿用隔爆真空电磁启动器,2.工作过程QBZ-200型真空电磁启动器电路工作原理,p52图3-10,监视电网绝缘,1）前期准备工作确定控制方式：就地控制、远方控制、联锁控制三种，通常已选择好了。整定JDB继电保护 值及综合保护试验。合上QS，JDB进行漏电检测，无漏电时JDB34触点闭合做好启动准备。（有漏电，实现漏电闭锁）2）就地启动电路 按下启动按钮1SB，回路为：TC的4端JDB常开触点闭合(4、3)中间继电器线圈KM停止按钮1SB启动按钮1SB5、2端TC
12、的9端。3）停止电路按下停止按钮1SB，线圈KM断电，KM1、KM2接点打开，线圈KT、KMV断电，所有触点均恢复常态。,4)反转 按下停止按钮2SB使电动机停止运转；反向扳动隔离开关，再按启动按钮即可实现反转。5)保护电路 该启动器的保护由JDB电动机综合保护器来实现的。（1）JDB-120（225）型电动机综合保护器工作原理：JDB综合保护器具有过载、短路、断相及漏电闭锁等保护功能。此装置保护性能稳定可靠，抗干扰，安装使用方便，得到广泛的应用。,第三节 矿用隔爆真空电磁启动器,（2）保护电路工作过程 过载保护 短路保护 断相保护 漏电闭锁保护电路 过电压保护 3.整定和试验（1）整定 过载
13、整定 过载整定是由设置在JDB保护器面板右侧的两个开关来进行的。,漏电闭锁整定 漏电闭锁整定也是在JDB的面板上进行，在面板左下侧有两个接线柱并且标有380 V和660 V或660 V和1 140 V，在使用中根据主回路的电压等级，一定要将漏电闭锁回路的33#线接在对应的接线柱上。（2）试验 过载和短路试验 断相试验 漏电试验,第三节 矿用隔爆真空电磁启动器,四、QJZ-200/1140型矿用隔爆兼本质安全型真空电磁启动器,QJZ-200/1140型真空电磁启动器外形图,大喇叭嘴71mm,正面,侧面,隔离换向开关,小喇叭嘴21mm,显示器,按钮,机械闭锁,门铰链,标牌Exdibi,1.外部结构
14、：,第三节 矿用隔爆真空电磁启动器,QJZ-200（315、400）/1140（660）智能矿用隔爆兼本安型电磁启动器,2.应用：QJZ-315/1140（660）Z及QJZ-400/1140（660）矿用智能型真空电磁起动器适用于含有爆炸性气体（甲烷）的煤矿井下任意场所；额定电压：1140/660V；额定电流：315A/400A；控制电机功率：1140V75-440KW75590KW；电压660V 45-250KW40-340KW以下的三相鼠笼型电动机直接起动/停止或远距离起动/停止控制，多台程序控制，同时对电动机及其有关电路进行保护（漏电闭锁、短路、过载、断相、三相不平衡、欠压）；模拟（漏
15、电闭锁、过载、断相）试验。,3.主要特点：1）前门打开采用提升铰链式。开门步骤：首先隔离换向开关必需处在停止位，再将机械闭锁杆从档块上退出并插入隔离换向开关的闭锁孔内（即解锁）；抬起启动器左侧固定在铰链上的操作手柄（门抬高约30mm）后门即可打开。,2）前门正面有液晶显示器、其下有5个设定按钮分别是：,第三节 矿用隔爆真空电磁启动器,4.工作原理：图3-121）控制方式:在前门背后芯板上的控制选择开关SA1选择近控/远控；SA3单机/联控；SA2试验/运行。2）简述工作过程：就地控制的启动/停止/保护,思考题：1.交流接触器结构、工作原理、如何消除噪声的？2.QJZ系列智能型真空电磁启动器特点
16、？,第三节 矿用隔爆真空电磁启动器,第四节 矿用隔爆型低压自动馈电开关,馈电开关的概念矿用低压自动馈电开关是将隔离开关、断路器、保护装置组装在隔爆外壳内的一种成套配电装置。馈电开关相当于1个三相刀闸开关，用于接受和分配低压电能、控制和保护低压线路，主要用于煤矿井下变电所或配电点，作为低压配电总开关或分路开关使用。馈电开关控制的电流很大，通断电流时将产生较大的电弧，所以馈电开关分段电流要用具有灭弧能力较强的断路器。主要用于低压线路中，多用于干线电路中配送电能，故称为“馈电”。,第四节 矿用隔爆型低压自动馈电开关,馈电开关和电磁启动器有何区别？低压开关类的电气设备主要有手动起动器、电磁启动器和自动
17、馈电开关。手动起动器容量小，一般只用来控制小水泵、照明装置等；电磁启动器是用来控制和保护采、掘、运机械设备的，简单地说就是用来控制和保护电动机的；自动馈电开关的容量大，常作为配电总开关和分支开关使用，即用来控制和保护低压配电线路的。,第四节 矿用隔爆型低压自动馈电开关,本节主要讲解目前煤矿井下常用的较先进的BKD-500（630）1140（660）智能型矿用隔爆型真空馈电开关的用途、结构和工作原理。一、用途与结构 1、应用场合：有瓦斯煤尘爆炸危险的场所、井下变电所或配电点。2、控制对象：作用配电开关，控制保护低压供电网络。3、结构（对照实物讲解）,第四节 矿用隔爆型低压自动馈电开关,4、作用：
18、在正常操作时手动分、合闸，当被保护线路发生短路或漏电时，自动跳闸，起到保护作用。5、保护：具有过载、短路、过电压、欠电压、漏电和漏电闭锁保护；具有断路器故障测试、保护功能自检测、系统自检、网络通讯等功能；具有电源、通讯状态、运行、过载预告、故障等指示灯和液晶屏信号指示。,第四节 矿用隔爆型低压自动馈电开关,二、工作原理图5-41）电源环节：由电源变压器和综合板组成。2）控制环节：（1）合闸：电动、按下1SB（2）分闸：电动、按下2SB分闸、手动脱扣分闸。3）保护环节：,第四节 矿用隔爆型低压自动馈电开关,第四节 矿用隔爆型低压自动馈电开关,第四节 矿用隔爆型低压自动馈电开关,（1）保护装置的动
19、作：过载、短路、漏电保护（2）保护装置的信号指示：过电压、欠电压、过载时红色指示灯FLT闪亮；当发生短路、漏电故障FLT常亮。（3）保护装置的实验：按2SB进入测试程序，实验顺序：过载短路过压欠压。,第四节 矿用隔爆型低压自动馈电开关,4）参数的查看与设置（1）参数的查看：6个参数：电压等级、额定电流、短路倍数、本机地址、波特率、总开关分开关。（2）参数的设置表5-65）MODBUS网络通信功能系统进入通信状态时，蓝色通信指示灯亮2、工作原理：电源环节、控制环节、保护环节、参数的查看与设置。MODBVS网络通信功能。,人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。,
