专利名称：矿用隔爆兼本安型组合开关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及矿用隔爆型磁力起动器，特别是一种控制煤矿井下采 掘、运输等成套设备多台电机启停与保护用的矿用隔爆兼本安型组合开关。
技术背景现有技术的矿用隔爆型组合开关，其各主回路的保护电路是单独的，不 是集中监控，这样增加了故障点。隔爆外壳无单独的隔离开关腔，只有接线 腔和主控制腔。主回路连接的电源只能是一种电压等级，如交流1140V或 660V。主回路电缆引入、引出采用传统的喇叭口方式，形式单一。接触器的 主回路压线采用电缆压接方式，维修不方便，有些厂家采用了插接方式，但 仍不能适应煤矿井下快速处理故障的要求，对电机的控制方式比较简单，不 能适应不同矿井的多样化需求。 发明内容为了克服现有煤矿井下用组合开关对电机的控制方式简单、不能适应不 同矿井多样化控制要求、电路故障点多、不能快速处理故障的不足，本实用 新型提供一种矿用隔爆兼本安型组合开关，它的多个主回路的控制与保护采 用计算机技术集中完成，能对开关的故障类型显示和记忆，便于现场快速处 理故障，控制方式灵活多样、便于设定，能适应不同矿井的多样化要求。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是矿用隔爆兼本安型组合开关包括隔爆外壳和电路部分。其隔爆外壳由接线腔、主控制腔构成；接线腔有电缆引入引出装置；主控制腔有前门，为快 开门结构，并有机械闭锁机构。其电路部分由2 8路以接触器为主构成的 主回路，以及各主回路的控制回路构成。每个主回路由隔离换向开关、接触 器、阻容吸收电路等组成。主回路的控制回路由主控制变压器、停止按钮、 接触器的磁力线圈、中间继电器、先导控制电路，以及电流取样及保护电路、 电压取样及保护电路、漏电保护电路等构成。先导控制回路由本安型控制变 压器、起动按钮、停止按钮、继电器等构成。电路部分增设有PLC及其连接 的显示屏和键盘。显示屏和键盘安装在主控制腔的前门上，以便操作与观察。 各主回路的保护电路和控制回路与PLC连接，实现集中监控与保护。具体连接如下① 各主回路控制回路的中间继电器线圈，分别与PLC相应的输出端子对 应连接；这些中间继电器的常开接点分别与各接触器的磁力线圈对应串联， 并且与急停按钮、电气闭锁按钮串联，串联后连接于控制回路的电源两端。② 各主回路控制回路的先导控制电路中，其线圈与起动按钮、停止按钮 串联的继电器的常开接点，经光耦分别与PLC相应的输入端子对应连接。③ 各主回路接触器的常开接点经光耦与PLC相应输入接线端子对应连接。④ 各控制回路漏电保护电路的输出端经光耦与PLC相应输入端子对应连接。⑤ 各控制回路的电流取样及保护电路的输出端与PLC相应输入端对应连接。⑥ 各控制回路的电压取样及保护电路的输出端与PLC相应输入端对应连接。⑦ 本安键盘的电路输出端，经光耦分别与PLC相应的输入端子对应连接。 上述②、⑤、⑥、⑦款中的连接，将控制与保护信号送PLC处理，由PLC相应的输出端子驱动中间继电器及其回路，执行相应的启停控制与保护。 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案还可以是 矿用隔爆兼本安型组合开关的隔爆外壳设有隔离开关腔。各主回路的接 触器及其大部分保护电路分别装为一体、组成独立的驱动器，并安装于主控 制腔内的芯架上，构成抽拉式结构。各驱动器主电源输入、输出的连接方式 为插接。隔离换向开关采用四件，分别与四组主回路连接，每组两个主回路。 接线腔主回路电缆引入引出装置为喇叭口和电缆连接器两用形式。不同主回 路可同时输入两种不同电压等级的三相供电电压，例如1140V、 660V。 本实用新型的有益效果是① 集多台电动机的控制、保护于一体，简化了电缆连接、减少了电缆使 用量和电气设备占地面积。还可减少线路压降损耗、安装和维护工作量。② 配件的集成化、互换性，并采用插接技术，满^:井下快速处理故障和 维护的要求。③ 组合开关保护与控制系统采用PLC对系统进行集中监视监控。可以减 少故障点，更加方便管理与操纵。保护功能齐全、可靠，具备过载、短路、 断相、漏电、过压、欠压等多种保护功能。采用液晶显示屏人机界面及16 键本安键盘，可对开关的工作状态、参数和故障类型显示和记忆，友好的用 户界面，具有良好的人机对话功能，可大大提高判断故障和排除故障的效率。④ 主回路电缆的引入、引出可以根据用户的要求，采用电缆连接器或传 统喇叭口接线方式。电机控制方式灵活多样，可根据用户要求设定和更改。⑤ 主回路可以同时输入1140V和660V。整体综合技术水平有普遍提高。
图l、 2是本实用新型主回路用喇叭口连接的结构示意图主视、左视图。图3、 4是本实用新型主回路用电缆连接器连接的结构示意图主、左视图。图5、 6是本实用新型的过渡法兰的结构示意图主剖视图、左视图。图7是本实用新型的电路原理框图。图8是本实用新型的第一回路主回路原理图。图9是本实用新型的PLC控制原理图。
图10是液晶显示屏显示的主页面。图ll是键盘盘面的示意图。图12是液晶显示屏显示的驱动器参数设置页。 图13是液晶显示屏显示的A驱动器参数设置页。图中1-喇叭口、 2-左接线腔、3-主控制腔、4-隔离开关腔、5-隔离换 向开关、6-电气闭锁按钮、7-液晶显示屏、8-机械闭锁机构、9-金属键盘、 10-右接线腔、11-电缆连接器、12-过渡法兰、13-可编程控制器PLC、 14-驱动器、15-主控制变压器、16-采样变压器、17-电量变送器。注光耦， 即光电耦合器；接触器，即交流真空接触器；本安型、本安，即本质安全型。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。本实用新型矿用隔爆兼本安型组合开关适用于煤矿井下及其周围介质 有甲烷煤尘等爆炸性气体环境。在交流50HZ、电压1140V或660V供电线路 中，对多台三相异步电动机或双绕组异步电动机起动停止进行控制和保护。实施例l:在图1、 2中示出矿用隔爆兼本安型组合开关的一种结构、即主回路采 用喇叭口连接的结构。隔爆外壳为长方体，又称隔爆箱体。隔爆箱体分四个 腔，有左接线腔2、右接线腔IO、隔离开关腔4和主控制腔3。左右两个接 线腔上各有六个电缆引入、引出喇叭口 1。根据用户的不同要求，有两种引 入引出方式供选用，本例为直接用喇叭口引入引出方式。接线腔内有主接线 柱及九芯电缆接线柱，在接线柱一侧设有端盖，便于各回路电缆的连接及维 修。隔离开关腔4内有四件隔离换向开关5、主接线柱及九芯接线柱。隔离 换向开关5的手柄和主控制腔前门间有可靠的机械闭锁机构8，闭锁措施确 保隔爆箱体打开门后无法操作本组合开关，而且所有的导电部位均不带电， 并保证开门后所有的隔离换向开关处于分断状态。相反，只有在前门正确关 闭后，隔离换向开关5才能够进行合闸操作。另外，隔离换向开关5的手柄 旁还设有电气闭锁按钮6，实现电气闭锁。机械安全连锁机构及电气闭锁可 确保本组合开关的安全性能。主控制腔3采用两个快开门结构。左前门上安 装有液晶显示屏7、键盘9以及防爆标志牌"Exd[ib]I"。键盘9为十六键本 安金属键盘、专门定作。右前门上有煤矿安全标志牌"MA"。隔爆箱体内的结构可参见图3、 4。图3、 4所示为本组合开关实施例2 的结构，它示出主控制腔打开前门的内部结构。两实施例的隔爆箱体的内部 结构相同。左前门内壁上装有可编程控制器13、即PLC， PLC通过专用连接 线与液晶显示屏7连接，并且与键盘9连接。右前门内壁上安装有四件采样 变压器16及电量变送器17。主控制腔内有驱动器安装芯架，八个驱动器146
安装在芯架的抽拉式隔架上。主控制变压器15在该腔内的芯架后方。所谓的零部件集成化、模块化，并采用插接技术，即将交流真空接触 器、电流互感器、阻容吸收电路及漏电保护单元等均集成在一个箱体内，形成独立的驱动器14。八个驱动器A H完全一样，具有互换性。配件采用插接方式当驱动器14插入芯架时，主电源输入、输出插头可自动地插接。满足井下快速处理故障和维护的要求。在图7中示出了本组合开关的电路组成。整个组合开关共分四路，第一 路三相电源主接线柱A1、 Bl、 Cl，经隔离换向开关QS1分两路分别接两件接 触器KM1、 KM2，经接触器后分别与接电机的输出主接线柱U1、 VI、 Wl和U2、 V2、 W2对应连接。第二、三、四路与第一路相同，它们的三相主接线柱A2、 B2、 C2, A4、 B4、 C4,分别经过各自的隔离换向开关QS2、 QS3、 QS4接对 应的两件接触器KM3与KM4、 KM7与KM8，经接触器后与接电机的输出端主 接线柱U3、 V3、 W3和U4、 V4、 W4, U7、 V7、 W7和U8、 V8、 W8对应连接。 八件接触器KM1 KM8的先导控制电路QD01 QD08的启停信号及键盘JP的 信号传送至PLC，通过液晶显示屏GOT显示。八件接触器KM1 KM8的控制回 路QD1 QD8与PLC连接，它们的起动、停止及保护由PLC集中完成。在图8中示出第一回路、或称第一组主回路的工作原理。接煤矿井下交 流供电线路660V或1140V的三相线主接线柱Al、Bl、Cl经隔离换向开关QS1 ， 分为两个支路、或称两个主回路l.第一支路三相线经交流真空接触器KM1，分别与接电机的三相线主 接线柱U1、 VI、 Wl连接，三相线与主接线柱U1、 VI、 Wl连接之前，与阻容 吸收电路RC1、漏电保护单元LD1连接，并装有电流互感器TA1、 TA2、 TA3。 三个电流互感器的输出端AA1、 AA2和AB1、 AB2及AC1、 AC2，分别与电量变 送器ABIl、 ABI2、 ABI3对应连接，三个电量变送器的输出端AV1、 AV2、 AV3, 将信号送至PLC的模数转换模块A/D1的2、 4、 6端，经模数转换，由PLC 进行处理，并与CPU存放的过载、短路、断相保护的整定电流值进行比较， PLC按比较结果判断故障类型并发出相应指令断开回路。漏电保护单元LD1 起到漏电闭锁保护的作用，是在三相线不接通交流660V或1140V电压时进 行检测的，三相线一旦接通，交流660V或1140V电压就立刻断开漏电保护 单元LD1。连接于相线与漏电保护单元LD1输入端1之间的两个串联的接触 器KM1的常闭接点KM1-4及中间继电器1KA的常闭接点1KA-1，起着接通断 开漏电检测回路的作用。漏电保护单元LD1的输出端5、 6,接光耦的输入端 A23与24V电源端，经光耦隔离后与PLC输入模块QX1的输入端子X18连接, 2端接地。漏电保护单元LD1型号LC-1140/660、兖矿机电设备制造厂产品。控制回路由主控制变压器T1、中间继电器1KA、急停按钮JT、电气闭
锁按钮TZ1、接触器的常开接点KM卜2和常闭接点KM1-3、 PLC,以及由起动 按钮QA、停止按钮TA、继电器2KA组成的先导控制电路部分组成。主控制变压器Tl初级接三相线的Bl、 CI相线，输入AC 1140/660V电 压，其次级两端Ll、 Nl输出AC 220V,为各接触器的控制回路提供电源电压。接触器KM1线圈一端AB18，经电气闭锁按钮TZ1、急停按钮JT,接AC 220V 电源的Ll端；接触器KM1线圈的另一端、A30端，经中间继电器1KA的常开 接点1KA-2，接AC 220V电源的另一端、Nl端，构成回路。电气闭锁按钮TZl 是驱动器A的、与隔离换向开关QS1关联，只有它断开时，隔离换向开关QS1 才能转动位置。急停按钮JT是组合开关共用紧急停止按钮，安装在前门上， 按下它所有接触器均断开。隔离换向开关QS1与急停按钮JT的连接点为L。 中间继电器1KA的线圈接PLC输出模块QY的输出端子Y0,由PLC控制通断。接触器KM1的常开接点認l-2: —端接24V，另一端接光耦的输入端， 经光耦隔离后与PLC的输入模块QX2的输入端子X20连接。见图9。接触器KM1的常闭接点KMl-3: —端接24V，另一端接光耦的输入端， 经光耦隔离后与PLC的输入模块QX1的输入端子X10连接。见图9。先导控制电路即本安远控电路，由本安控制变压器T6、电阻Rl、继 电器2KA、电容器C1、 二极管D1、 二极管D2、起动按钮QA1、停止按钮TA1 等组成。控制变压器T6的初级接主控制变压器T1的次级两端N1、 Ll，输入 AC 220V电压，其次级输出AC10.5V，为先导控制电路提供工作电压。次级 的一端AB16经电阻R1，接继电器2KA线圈的A26端，继电器2KA线圈两端 A26、 A27并联电容器Cl、反接的续流二极管Dl;继电器2KA线圈另一端A27， 经依次串联的起动按钮QA1、停止按钮TA1及整流二极管D2，接至控制变压 器T6次级的另一端AB17。其中，起动按钮QA1两端A27、 A28与接触器KM1 的常开接点KM1-1并联。此外，继电器2KA的常开接点2KA-l的两端， 一端 接24V，另一端A25接光耦的输入端，经光耦隔离与PLC输入模块QX1的输 入端子X28连接。图中，ib为矿用本安电路的标志，PCB1为接触器KM1控 制电路的继电器板。2.第二支路与第一支路相同三相线经交流真空接触器KM2，与接电机 的三相线主接线柱U2、 V2、 W2连接，三相线与主接线柱U2、 V2、 W2连接之 前与阻容吸收电路RC2、漏电保护单元LD2、并装有电流互感器TB1、 TB2、 TB3，电流互感器的输出端与电量变送器BBIl、 BBI2、 BBI3连接，电量变送 器输出端BV1、BV^BV3将信号送至PLC的模数转换模块A/D1，经模数转换, 由PLC处理并发出相应指令进行控制。漏电保护单元LD2的功能与LD1相同。 先导控制电路由本安控制变压器T6、电阻R2、继电器4KA、电容器C2、 二极 管D3、 二极管D4、起动按钮QA2、停止按钮TA2等组成。控制变压器T6提供
工作电压。起动按钮QA2与接触器KM2的常开接点KM2-1并联。继电器4KA的 常开接点4KA-1 —端接24V，另一端B25经光耦隔离与PLC输入端子X29连接。3. 电压保护有暂态过电压、稳态过电压及欠压保护。暂态过电压由阻容 吸收电路RC1、 RC2来完成保护任务，稳态过电压和欠电压保护由采样变压 器T2经电量变送器WBV1输出后，送至模数转换模块A/D1，经模数转换，由 PLC进行运算处理，判断故障并发出指令断开回路。采样变压器T2的初级两 端经熔断器FU3、FU4接三相线的两相，次级经熔断器FU6接电量变送器WBV1 输入端。电量变送器WBV1的输出端是VOl， +24V、 0是其电源两端。4. 给所有接触器控制回路提供电源电压的主控制变压器T1，其初级两端 Al、 B1分别经熔断器FU1、 FU1接三相线的两相，即接1140V，并有660V的 抽头B2，可适应两个电压等级的需要，可根据用户实际需要变更。次级220V 输出端 一端为L1端，另一端经熔断器FU5接N1端。其他三个回路的主回路与第一回路唯一不同处是，主回路中没有主控制 变压器T1。其他均相同都是交流660V或1140V三相线经隔离换向幵关后，分为两个支路，各支路的组成和工作原理与上述第一回路的两个支路相同。 本组合开关的各回路相对独立，不同的主回路可以同时输入不同的三相 交流供电电压660V和1140V。四个回路有各自的隔离换向开关控制电源的 通断，互相不受影响。各回路均有一个采样变压器，采样值因各回路电压值 的不同而不同，再经各自的电量变送器输出后，送至各自的A/D模块，PLC 根据不同回路的值进行运算处理，判断各回路的实际电压情况及故障情况。在图6中示出本实用新型组合幵关的PLC的控制原理。可编程控制器PLC 选用三菱公司的高性能Q系列，配有10. 4'液晶显示屏G0T、本安键盘JP、 四件模数转换模块A/D1 A/D4。液晶显示屏型号A907GOT、由PLC厂家提供。1. 电源开关电源DY的输入端接主控制变压器Tl的次级AC 220V输出 端L1和N1，由开关电源DY提供24V工作电压。电压转换模块DC/DC为本安 键盘提供5V工作电压，其输出端为5V端和接地端GND，其输入端接开关电 源DY的输出端24V、 0。为了保证键盘JP、先导控制电路的本安要求及PLC 的安全使用，与PLC的连接要通过光耦隔离。2. PLC的输入模块QX1、 QX2:① 本安键盘JP各键的输出端1 16，经光耦隔离后，分别与接线端子 X0 XF对应连接。键盘JP正极端接5V，负极端接地GND。光耦的各正输入 端分别接限流电阻R'1、 R'2、 R'16。② 各接触器的常闭接点KM1-3 KM8-3，经光耦隔离分别与接线端子 X10 X17对应连接，来判断各支路是否有接触器。③ 各支路漏电保护单元LD1 LD8的输出端5、 6,经光耦隔离分别与接
线端子X18 X1F对应连接，来判断各支路是否漏电，有漏电故障时输出端5、 6内部接点闭合。各漏电保护单元输出端5、即A23 H23端接光耦正输入端。④ 各接触器的常开接点KMl-2 KM8-2，经光耦隔离分别与接线端子 X20 X27对应连接，来判断各接触器起动是否正常。⑤ 各接触器先导控制电路继电器2KA、 4KA、…16KA的常开接点2KA-1、 4KA-1、…16KA-1，经光耦隔离分别与接线端子X28 X2F对应连接，来起动 各接触器。各常开接点的A25 H25端分别接各光耦的正输入端。除键盘外， 各光耦的正输入端经接点接24V、负端接0;正输出端接输入端子、负端接0。3. PLC的模数转换模块A/D1 A/D4:模块A/D1的输入端子0、 2、 4、 6、 8、 A、 C分别与第一路两支路的电量变送器WBV1、 ABIl、 ABI2、 ABI3、 BBIl、 BBI2、 BBI3的输出端VOl、 AV1、 AV2、 AV3、 BV1、 BV2、 BV3对应连接，端 子l、 3、 5、…F接OV， FG端为接地端。模块A/D2 A/D3与第二路 第四路的接法依次类推。4. PLC输出模块QY:其八个输出端子Y0 Y7，分别与各接触器控制回路 的中间继电器1KA、 3KA、 5KA、…15KA线圈的一端对应连接，各线圈的另一 端接主控制变压器Tl次级220V电源端Nl,输出模块QY的公共端COM，接 220V电源端L1，构成PLC输出驱动中间继电器的回路。各中间继电器的常 开接点1KA-2、 3KA-2、 5KA-2、…15KA-2, —端共同接电源端Nl，另一端 A30 H30分别与各接触器KM1 KM8的线圈对应连接，各接触器线圈另一端 AB18共同经电气闭锁按钮TZ1、急停按钮JT,接220V电源端Ll端，构成中 间继电器控制接触器通断的回路。在PLC输出模块QY驱动下，各中间继电 器1KA、 3KA、…15KA执行的控制是各接触器KM1 KM8的起动、停止。实施例2:在图3、 4中示出矿用隔爆兼本安型组合开关另一种结构、即主回路电 缆引出装置采用电缆连接器的结构。除了主回路电缆引出装置与实施例1不 同外，隔爆箱体其余内、外部结构均与例l相同。箱体左、右两接线腔各有 六个电缆出口，出口周围箱体外壁上有螺孔，通过安装于螺孔的螺钉将过渡 法兰12固定，取代喇叭口，电缆连接器11通过螺钉联接在过渡法兰12上， 电缆引入、引出通过电缆连接器ll,出厂时可根据用户要求进行相应安装。在图5、 6中示出联接电缆连接器11用的过渡法兰12的结构。其一侧 为法兰盘、与接线腔外壁电缆出口处通过螺钉固联，另一侧为带固定联接孔 的矩形板、与电缆连接器ll通过螺钉固联，两侧之间为圆筒状连接部。除了上述实施例，也可通过以下措施变更①PLC有多种型号可供选用。 ②电流、电压取样及保护电路可采用专用的保护组件。③主回路的控制回路 及先导控制电路可以有多种变形。④隔爆外壳型式可以有多种选择等。
使用方法与工作原理使用时，将隔离换向开关5打到合的位置，上电后组合开关处于待机状 态，在液晶显示屏7上首先显示主页面、如附图10所示；通过键盘9的"一" 和"一"键进行翻页，选择子菜单，如附图11所示。使用前必须根据实际 使用情况进行相应参数的设置，否则无法正常使用。按"设置"键进入图12 所示的参数设置页；按各数字键用于进入各驱动器参数设置页，如图13所 示。图13示出A驱动器的参数设置页、故障查询等；按"+、-"键进行参 数的增、减调整；"」"键为返回上一级页面用。在图12的驱动器参数设置 页中，短路倍数为8 10倍可调；程控延时为0 30S可调；额定电流根据 运行方式为10 400A或10 200A可调；切换时间为1 6S可调；起动允禁为允许和禁止两种方式。运行方式有六种模式可选①单回路控制方式将 各驱动器运行方式设为"单控"，八台驱动器相互独立，可同时运行。②单 机单速单回路控制方式将各驱动器运行方式设为"单机单速运行"，A、 C、 E、 G四台驱动器可同时运行。③多回路程序控制方式将各驱动器运行方 式设为"程控"，前四台为一组，后四台为一组。④双机双速双回路控制方 式将A或E驱动器运行方式设为"机头低速"，B或F驱动器运行方式设为 "机头高速"，C或G驱动器运行方式设为"机尾低速"，D或H驱动器运行 方式设为"机尾高速"，此种方式下驱动器A、 B、 C、 D为一组，E、 F、 G、 H 为另一组。⑤为单机双速控制方式将A、 C、 E、 G驱动器运行方式设为"低 速"，B、 D、 F、 H驱动器运行方式设为"高速"，驱动器A和B—组、C和D 一组、E和F—组、G和H—组。⑥双机低速运行控制方式将A或E驱动 器运行方式设为"机头低速运行"，C或G驱动器运行方式设为"机尾低速运 行"，此种方式下驱动器A、 C为一组，E、 G为另一组。所有设置完成后，即 可投入运行。六种运行模式可组合使用，并可根据用户要求增加运行模式。 工作原理以A驱动器第一支路的控制回路为例说明。 ①按下图8中先导控制电路的起动按钮QA1、继电器2KA的线圈得电， 继电器2KA吸合，其常开接点2KA-1闭合；图9中输入模块QX2的接线端子 X28有信号输入，即在输出模块QY的接线端子YO输出信号，使中间继电器 1KA的线圈得电，中间继电器吸合，其常开接点1KA-2即闭合，接触器KM1 的线圈回路接通，接触器KM1吸合、接通主回路。与起动按钮QA1并联的接 触器的常开接点KM1-1闭合、自保。②当按下先导控制电路的停止按钮TA1， 继电器2KA的线圈失电，继电器2KA释放，其常开接点2KA-1断开，图9中 输入模块QX2的接线端子X28无信号输入，输出模块QY的输出端子Y0无输 出信号，中间继电器1KA的线圈失电，中间继电器1KA释放,其常开接点1KA-2 断开，接触器KM1的线圈回路断开，接触器KM1释放、断开主回路。
权利要求1.一种矿用隔爆兼本安型组合开关，包括隔爆外壳和电路部分；隔爆外壳包括接线腔、主控制腔；接线腔有电缆引入引出装置；主控制腔有前门，为快开门结构，并有机械闭锁机构；电路部分包括至少两路含接触器的主回路，以及各主回路的控制回路；每个主回路包括隔离换向开关、接触器、阻容吸收电路；主回路的控制回路包括主控制变压器、急停按钮、电气闭锁按钮、中间继电器、先导控制电路，以及电流取样及保护电路、电压取样及保护电路、漏电保护电路；先导控制电路包括本安控制变压器、起动按钮、停止按钮、继电器；其特征在于所说的电路部分中有PLC，以及PLC连接的显示屏(7)、键盘(9)，显示屏(7)和键盘(9)安装在主控制腔的前门上；主回路为2～8路，各主回路的保护电路和控制回路与PLC相连接；具体连接如下①各主回路控制回路的中间继电器(1KA、3KA、…15KA)的线圈，分别与PLC的输出端子(Y0～Y7)对应连接；这些中间继电器的常开接点(1KA-2、3KA-2、…15KA-2)分别与接触器(KM1～KM8)的磁力线圈对应串联，并且与急停按钮(JT)、电气闭锁按钮(TZ1)相串联，串联后连接于控制回路的电源两端(N1、L1)；②各主回路控制回路的先导控制电路中，其线圈与起动按钮、停止按钮串联的继电器(2KA、4KA、…16KA)的常开接点(2KA-1、4KA-1、…16KA-1)，经光耦分别与PLC相应的输入端子(X28～X2F)对应连接；③各主回路的接触器(KM1～KM8)的常开接点(KM1-2～KM8-2)，经光耦与PLC相应的输入接线端子(X20～X27)对应连接；④各主回路控制回路的漏电保护电路的输出端，经光耦与PLC相应的输入端子(X18～X1F)对应连接；⑤各主回路控制回路的电流取样及保护电路的输出端，与PLC相应的输入端子对应连接；⑥各主回路控制回路的电压取样及保护电路的输出端，与PLC相应的输入端子对应连接；⑦本安键盘(9)的电路输出端，经光耦分别与PLC相应的输入端子(X0～XF)对应连接；上述②、④、⑤、⑥款中的连接，与PLC的输出端子(Y0～Y7)和中间继电器(1KA、3KA、…15KA)线圈的连接相关。
2. 根据权利要求1所述的矿用隔爆兼本安型组合开关，其特征在于所 说的隔爆外壳有隔离开关腔，腔内有隔离换向开关；各个主回路的接触器、 阻容吸收电路、漏电保护电路、电流取样电路分别装为一体，组成独立的驱动器(14);各驱动器(14)安装于主控制腔内的芯架上，为抽拉式结构；各驱动器主电源输入、输出的连接方式为插接。
3. 裉据权利要求2所述的矿用隔爆兼本安型组合开关，其特征在于所说的隔离开关腔内有四件隔离换向开关(QS1 QS4)，分别与四组主回路相连 接，每组两个主回路；即每件隔离换向开关与两个驱动器(14)连接。
4. 根据权利要求2所述的矿用隔爆兼本安型组合开关，其特征在于所 说的隔离开关腔位于主控制腔上部；接线腔分左、右两个，左、右接线腔分 别位于主控制腔左、右两侧；前门为两个。
5. 根据权利要求1所述的矿用隔爆兼本安型组合开关，其特征在于所 说的接线腔主回路电缆引入引出装置为喇叭口和电缆连接器两用形式，艮P: 接线腔的主回路电缆出口处有螺孔，该螺孔及与其配合的螺纹联接件，可以和喇叭口(l)联接，也可以和联接电缆连接器(11)的过渡法兰(12)相联接。
6. 根据权利要求1所述的矿用隔爆兼本安型组合开关，其特征在于所 说的接线腔，主回路的主接线柱可同时与两种电压等级电压的三相电缆连 接；主控制变压器(T1)初级有两种电压对应的接线端。
7. 根据权利要求6所述的矿用隔爆兼本安型组合开关，其特征在于所说的两种电压等级的电压为U40V与660V。
8. 根据权利要求1所述的矿用隔爆兼本安型组合开关，其特征在于所说的各主回路的接触器(KM1 KM8)的常闭接点(KM1-3 KM8-3)，经光耦与 PLC相应的输入接线端子(X10 X17)对应连接。
9. 根据权利要求1所述的矿用隔爆兼本安型组合开关，其特征在于所 说的电流取样及保护电路，由电流互感器(TA1 、TA2、TA3)、电量变送器(ABI 1 、 ABI2、 ABI3)、 A/D转换模块与PLC组成；电压取样及保护电路由采样变压器 (T2)、电量变送器(WBV1)、 A/D转换模块与PLC组成；所说的漏电保护电路 为漏电保护单元组件(LD1 LD8)，其输入端经串联的接触器常闭接点 (KMl-4 KM8-4)、中间继电器常闭接点(1KA-1、 3KA-1、…15KA-l)与三相线 之一连接。
10. 根据权利要求1所述的矿用隔爆兼本安型组合开关，其特征在于 所说的先导控制电路，由电阻(R1)、继电器(2KA、 4KA、…16KA)的线圈、起 动按钮(QA1)、停止按钮(TA1) 、 二极管(D2)串联后，接于本安控制变压器(T6) 次级的两端，继电器(2KA、 4KA、…16KA)线圈两端并联电容器(C1)、续流二 极管(D1);起动按钮(QA1)两端与接触器(KM1 KM8)的自保常开接点 (KM1-1 KM8-l)并联。
专利摘要一种矿用隔爆兼本安型组合开关，包括隔爆外壳和电路部分；电路部分包括2～8路由隔离换向开关、接触器等组成的主回路，及其由主控制变压器、中间继电器、急停按钮、电气闭锁按钮、先导控制电路、电流与电压取样保护电路、漏电保护电路、PLC等组成的控制回路。PLC的显示屏和键盘装在主控制腔前门上；各主回路的保护和控制回路与PLC连接集中监控。用PLC实现本开关对成套设备多台电机启停控制与保护，可对开关工况、故障类型显示和记忆，大大提高判断和排除故障效率；控制方式灵活多样。配件的集成化互换性及插接，满足井下快速处理故障要求。电缆引出为喇叭口和电缆连接器两用，可同时输入1140V和660V。整体技术水平提高。
文档编号H02B1/26GK201051615SQ20072002044
公开日2008年4月23日 申请日期2007年4月11日 优先权日2007年4月11日
发明者宋光状, 纯 张, 萍 李, 波 王, 王宏波, 王秀春, 刚 马, 马付湾 申请人:兖矿集团有限公司