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1、德国贝克矿用开关使用与维修经验总结阳煤集团新景矿编者：杨玉涛2009年编写2015年再次修改补充由于煤矿井下环境恶劣，为了机电设备的可靠性，矿用设备向大功率、高电压方向发展。现在一个工作面的装机功率达到几千千瓦，3.3kV已经延伸到工作面。阳煤集团3.3kV磁力启动器（以下简称开关），全部来自德国贝克公司。其中有二路组合（代号KE3002）和四路组合（代号3004）。二路组合和四路组合开关，作为采煤机、前后工作溜、转载机和破碎机的控制开关。开关由德国贝克公司生产，它的接口喇叭咀由英国生产。隔爆壳体内装可抽拉的芯体模块，并根据需要，用该开关作为磁力起动器来起动电机，或者用于带有绝缘监测功能的馈电
2、开关。该开关主要由接触器模块、继电器单元、显示单元三大块组成。下面主要介绍二路组合开关KE3002。一、技术性能1、接触器模块的电子保护可实现如下功能（1）每一路输出的过载和短路保护（2）漏电闭锁（3）漏电分断（4）先导监视（5）电机温度监测（PT100和PTC）（6）相不平衡监测（7）与显示单元进行数据传输（8）给显示单元提供本安电源2、电气连接（1） 动力电缆和插头装置的连接，严格按照标准要求进行，电缆头插入接线咀后，要将3条固定螺栓紧固，并依次顺序装入插头装置，紧固好密封圈。（2） 电缆与密封圈的配合必须符合防爆要求。（3） 组合开关两段下侧进线插座为电源插座，上侧两端“”“”插座为独立
3、的负荷插座。（4） 电源插座两端进线时，必须在移动变电站二次侧进行并相处理。（5） 插座与插头配合时，严禁用锐器敲打插头装置。（6） 通讯线之间的连接，要按照集控系统的要求顺序连接，即：集控操纵台KJ50出口破碎机控制开关进口、出口转载机开关进口、出口工作溜尾控制开关进口、出口工作溜头控制开关进口、出口后部溜尾控制开关进口、出口后部溜头控制开关进口、出口工作溜机头智能电话工作面普通电话工作面机尾智能电话终端装置。（7） 采煤机闭锁工作溜的连接：采煤机闭锁按钮采煤机电缆 1、2#小线KE3002采煤机控制开关小嘴出线工作溜机尾KE3002控制开关（“”号继电器板5端子排，断开1线，串入进线回路，
4、另一根接在1线上，“”号继电器板5端子排3、4接线小咀出线）工作溜机头KE3002控制开关小咀进线（“”号继电器板5端子排，断开1线，串入进线回路，另一根接在1线上）。（8） 工作面前后溜操作按钮必须按规定的位置连接在机头电话插孔上。（9） 线路终端元件必须接在电缆末端（电机接线仓）。（10） 工作面前后溜负荷线插头的连接“”为电机低速插头，“”为电机的高速插头。（11） 空插座必须用终端插头或空喇叭嘴带挡板护住，并用螺栓拧紧。3、操作（1） KE3002开关投用前，必须由主管电气的工程师，对工程师菜单、电工菜单的参数及继电保护进行调整和设置。（2） KE3002开关投用前，应用本安腔室测试按
5、钮，对每一回路的输出进行高压绝缘测试，当发生接地时，前门观察孔显示“1”，正常显示为“0”。（3） 工作面刮板运输机在初次安装或更换电机时，必须分别对机头、机尾的高速、低速运行方向进行确认，试转时，其间隔时间必须大于一分钟。应当在显示d1时为正转、d2时为反转（正规显示，失误少）。当转向与运行方向不符时应在电机接线仓内对电缆头两相换向处理。解接线时严格执行停送电制度。（4） 电缆与电气设备接线装置连接时，必须按规定长度做头，同时必须用专用工具紧固。（5） 电气设备出现故障指示后，必须查明原因，进行处理，然后用本安腔内的Q键进行复位。当故障不能排除时，严禁用强制功能操作设备。（6） 任一插座空头
6、时，严禁强制功能下送电。（7） 用摇表对线路进行绝缘试验时，必须将控制模块从主回路脱开，（将隔离手柄打在“0”位）。以免高电压损坏模块中的绝缘监测电路。主意，控制模块从主回路脱开时，开关的负荷侧三相将被短路、接地。（8） 模块上电操作时，应先抬起隔离手柄，使其脱离开口定位槽，顺时针用力旋转，在开口槽处放开，并将手柄放入槽内。模块断电操作与之相反。（9） 隔离手柄在“1”位时为送电位置，在“0”位时为分断位置。当开关需要闭锁时，隔离手柄应处于水平位置，并在插孔上好铁锁。（10） 3.3KV供电系统按高压电气设备运行规则管理。（11） 因工作需要必须测量3.3KV电压时，必须有安全措施，经过电压互
7、感器再测量。如需验电时，必须用6KV高压验电器测量。（12） 开关可由KJ50型自动控制台进行起动或停止操作，也可由各开关独立操作。二、硬件介绍（一）显示单元显示器型号：DIS-2D 图显示板正面图2显示板背面显示单元自动存储所修改的参数。显示单元好比操作键盘。操作、存储、显示于一身。每次上电后，显示模块把用于保护功能的参数从只读存储器中传输到相应的接触器模块中。显示单元的电源来自接触器模块，并且经过继电器模块的中转变换，是直流5V。数码管显示对应的英文字母如下图：图3数码管显示的字母为了防止掉电数据丢失，所有的参数被存储在显示器模块的EEPROM中。每次上电后显示单元把参数传输到接触器电子保
8、护模块中。接触器模块内部进行大约15秒的自检后才可以进行操作。如果在自检过程中发现错误，则故障信息在显示单元上显示，同时接触器被锁定。显示单元按顺序进行参数比较，如果有参数不符则显示错误信息。显示单元上有两个3位，7段数码显示屏，用于显示数据和相关信息。显示器可以显示参数、标准值、错误信息和测量值。在正常方式中显示系统状态。设置参数时，显示参数名称和参数值。左边条码显示屏显示电机实际电流与设定额定电流的比值。右边条码显示器显示电机热积累程度(若未接PTC、PT100则模拟显示电机温度)。左边的指示灯用于显示系统的状态发生过载分断时“Ith”灯闪烁，当设置额定电流时该灯持续亮。当发生短路分断时“
9、Ik”灯闪烁，当设置短路电流时该灯持续亮。当发生绝缘或漏电故障时“”灯闪烁，当设置绝缘动作值时该灯持续亮。当先导回路发生短路或断路时先导“Pilot”灯闪烁。启动（ON）灯显示两种状况。接触器分断，灯灭 接触器闭合，灯亮只要启动信号发出，启动（ON）灯亮直到接触器被分断。在显示器后边有4个操作按键：“菜单/退出”键（MENU），选择不同的菜单、退出菜单，以下简称“菜单”键。“确认/复位”键（QUIT），确认、复位，以下简称“确认”键。“+”键（PLUS）：增加数值。“-”键（MINUS）：减少数值。厂家说明书把QUIT也叫做退出键，容易与MENU混淆。操作时用右手的四指（不用大拇指）同时接触4
10、个操作按键。需要按动那个键时，对应手指用力。平时用右手四指按动左手相应四指，以作训练，直至熟练。新安装的开关在起动之前，必须通过显示板设置参数。上电后参数被传送到接触器模块中。3位显示器：显示参数名称、标准值、错误信息和读取的测量值。值范围：0999或1.009.99(x1000)。左侧条形显示器：显示实际电流值。右侧条形显示器：显示实际电压值。Ith：显示输入/查询额定电流。当过载分断时闪烁。Ik：显示输入/查询短路电流。当短路分断时闪烁。：显示输入/查询绝缘设定值。当漏电闭锁发生时灯闪烁。pilot回路：当先导回路故障发生时闪烁。ON：显示接触器动作。操作方法：按“菜单”键多次，出现Cod
11、，供输入密码；按“+”或“-”输入密码；按“确认”键进入；按菜单键将会循环显示该菜单中各个项；通过+和键可以改变显示的菜单项的值；按住“确认”键，使闪烁停止，即修改成功、保存；按“菜单”退出，显示待机状态，具备开机。（二）继电器模块继电器模块型号：IM-2D图4继电器模块接线图实物图图5继电器模块实物图先导回路二极管、安全回路二极管、换向二极管、启停操作二极管，都可用发光二极管代替。优点是可观察到是否有电。支架灯内的发光二极管，也可用于贝克开关的控制。每盏支架灯内有186个发光二极管。利用报废的支架灯，也足够用了。发光二极管（以下简称管子）只有正向导通才发光。反向截止是没有电流、不发光的。在直
12、流电路中，电流只有顺着管子的方向才导通、发光。在交流电路中，管子任意接入（来回颠倒管脚）都会导通、发光。注意！继电器模块需要连接的三个二极管，必须注意箭头方向。而需要接二极管的端子，都是交流电输出（AC12V），任意接入（来回颠倒管脚）发光二极管都会亮，但是只有箭头方向正确了才行。安全回路的管子亮了，可能报“off”，原因是管子箭头没有朝向“1”。只能证明继电器模块有输出，还能证明管子是好的。启停回路的管子亮了，接触器可能不吸合，原因是管子箭头没有朝向“4”。只能证明继电器模块有输出，还能证明管子是好的。换向回路的管子亮了，可能不是你需要的转向，再颠倒管子的管脚就应该正确了。只有先导回路的二极
13、管不需要考虑箭头方向，但是需要串联几百欧姆的电阻，否则会烧坏二极管。采煤机开关的先导二极管在采煤机上，其他开关的先导二极管也都应该接在末端（电机接线盒）。但是为了省事，他们大多接在开关腔左侧的小保险上。先导回路应该叫“抽脱电缆闭锁保护”或叫“终端保护”，这样更好理解其作用。因为它的用途就是，当电缆被抽脱时，禁止合闸。发光二极管的箭头方向可以观察也可以测量。管子芯片中小块连接的是尾巴、大块连接的是箭头。可以用反记法记忆。数字万用表只能用标有二极管符号的档测量，导通、发光时，红表笔连接的是尾巴，黑表笔连接的是箭头。指针万用表只能用10k档测量，导通、发光时，红表笔连接的是箭头，黑表笔连接的是尾巴。
14、在输入/输出继电器模块上有下列输入。接触器起停端子：X3.3-X3.4。电机方向选择端子： X3.5-X3.6。安全回路端子： X5.1-X5.2上述输入带有线路检测功能，能够检测短路和断路。X4的1与3是干接点，2与3是内部串联二极管的接点（箭头朝向3）。X4的12与14是干接点，13与14是内部串联二极管的接点（箭头朝向14）。1、启停、电机换向X3.1与X3.2是直流12V电源输出，X3.1为正极，X3.2为负极。为了用户使用方便而提供。目前暂时不用。接触器起/停、高压绝缘测试输入。为了控制接触器X3.3和X3.4输入必须配有二极管(箭头朝4)。采用何种方式进行控制由使用者菜单（以下简称
15、用户菜单）中的参数和先导回路的连接方式决定 。输入发生短路时显示屏上有闪烁的E01出现（只有当参数E_A=1或2时）。输入发生断路时显示屏上有闪烁的E04出现（只有当参数E_A=2时）。在3300V接触器模块中改变二极管极性（阳极连至X3.4，工程师菜单中Itb=2）可以实现高压绝缘测试。X3.3与X3.4是启停回路。当换向回路、安全回路、先导回路（在接触器输出至电机接线腔）都正常时（显示正常），X3.3与X3.4接二极管或发光二极管（箭头朝向X3.4），接触器吸合（先决条件是rA1、rA2、rA3、rA4都不设4）。工作溜、转载溜、破碎机都按此方法操作。采煤机一般按先导电路操作，也可用此方法操作。电机换向端子X3的5、6间必须接有二极管，才属正
