劉洪福

摘要：文章介紹煤礦綜采組合開關(guān)的結(jié)構(gòu)特征，分析其工作原理和功能，并總結(jié)其比較容易出現(xiàn)的故障，在分析其原因之后提出了相應(yīng)的處理措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：煤礦綜采組合開關(guān)；故障診斷；處理

1引言

在目前煤礦井下所使用的機電設(shè)備數(shù)量在不斷增多，為了確保其井下電力供應(yīng)安全，目前主要采用的就是額定工作狀態(tài)為工頻3300V的交流供電系統(tǒng)，而且為了實現(xiàn)對電動機以及供電線路的保護，需要在其中進行礦用隔爆兼本質(zhì)安全型組合開關(guān)來對三相交流電動機的啟停以及雙速切換進行控制。

2組合開關(guān)結(jié)構(gòu)特征

在本文中所介紹的組合開關(guān)的箱體主要有鋼板進行加工制作，不僅需要在長方形的支座上進行安裝，還要確保其具有良好的密封性能，以及符合國家相關(guān)安全規(guī)定的本安性能以及防爆性能。其主要有主腔、接線腔、輸入電纜連接器以及輸出電纜連接器等組成。此組合開關(guān)的接線腔左前側(cè)進行一組進線接線端子排的固定，而且還在側(cè)面進行了控制回路引入裝置的設(shè)置，而且在內(nèi)部使用接線端子與組合開關(guān)進行連接。在其前側(cè)板上還安裝有可以對數(shù)據(jù)進行直接顯示的各種輸入和輸出顯示組件。在機芯架的后面進行可以對電流信號進行采用的電流互感器的安裝。還通過接插件將控制電路和控制系統(tǒng)與組合開關(guān)進行連接。而其驅(qū)動單元則是通過軌道巷固定位置送入，實現(xiàn)控制對接的自動完善以及通過螺栓來對主回路進行固定。

3工作原理及功能

3.1工作原理

此類組合開關(guān)在運行時，主要是通過電流互感器來對三相電流進行檢測，而且通過DSP系統(tǒng)來對二次側(cè)電流進行采樣、運算和處理，在上述處理之后可以實現(xiàn)對主回路的控制以及對電動機的保護。而且由于將阻容保護裝置安裝在每一個回路的輸出端，還起到對主電路中由于過電壓而對電機造成燒壞的問題進行避免。

3.2主要功能

首先是具有起動和停止的功能。在系統(tǒng)對主回路中的電流信號進行采集之后經(jīng)過濾波來識別信號實現(xiàn)對開關(guān)運行狀態(tài)的判斷。如果其中的起動信號的線路出現(xiàn)短路故障，就會將中斷命令發(fā)出并進行報警。如果在上述識別之后信號從啟動變化運行且被控電路正常，就會發(fā)出起動命令并斷開漏電閉鎖檢測回路以及閉合中間繼電器、接通真空接觸器實現(xiàn)電機的起動運行。而如果在對系統(tǒng)進行監(jiān)測工作時發(fā)現(xiàn)中間繼電器或者真空接觸器故障，就會將真空接觸器斷開并使得電機停機。

其次是具有保護功能。在系統(tǒng)線路中的電流數(shù)值比整定數(shù)值大時，保護系統(tǒng)就會發(fā)出信號并將中間繼電器和真空接觸器斷開，實現(xiàn)對供電線路和電機的保護。而過載保護則主要就是反時限特性，對過載保護時間、負(fù)載電流以及額定電流之間的關(guān)系進行反映。斷相保護會在三相電路中的兩相電流的有效值達到0.58倍且時間超過2min時將繼電器、中間節(jié)電器以及交流接觸器斷開來保護供電線路和電機。過壓和欠壓保護則主要比較追葫蘆電壓值，且在滿足條件時斷開中間繼電器、真空接觸器以及主回路。漏電閉鎖和后備保護就是則出現(xiàn)漏電問題時即便是收到起動命令也進行鎖定，而且在系統(tǒng)故障時可以通過后備保護來進行跳閘信號的輸出，通過前級開關(guān)分閘來講線路斷開并避免故障擴大。

最后是通訊及顯示功能、試驗功能等。通過以太網(wǎng)時間自動化網(wǎng)的信息通訊和遠(yuǎn)程監(jiān)控，并顯示故障信息。而且在開關(guān)處于試驗位置可以檢測其各項功能來方便維修。

4常見故障與處理

4.1 I/O電源短路故障

此故障主要表現(xiàn)在隔離無論在哪個位置都顯示斷開但是無法處理，且所有的回路都會提示漏電報警。這主要就是由于出現(xiàn)了I/O電源短路故障或者是出現(xiàn)了調(diào)理模塊的問題。此時就需要下井進行檢查，如果對問題模塊下的電源指示燈檢查并發(fā)現(xiàn)I/O指示燈閃爍時則說明是出現(xiàn)了此類故障。這就需要進一步檢查I/O板的連接線，檢查結(jié)果表明要是由于沒有進行I/O板的安裝，而且在DSP保護單元腔內(nèi)進行連接線的裸露放置導(dǎo)致在檢修時碰到而導(dǎo)致I/O與外殼接觸而導(dǎo)致的短路。需要對其進行絕緣處理來恢復(fù)正常。

4.2 DSP系統(tǒng)多個模塊燒壞故障

此故障主要表現(xiàn)在對C回路進行啟動時出現(xiàn)DSP單元腔內(nèi)的所有的與I/O電源有關(guān)的模塊被燒壞的現(xiàn)象。這主要是由于井下運行環(huán)境中的濕度比較大而降低了開關(guān)的絕緣性能，加之在進行通電之前也沒有開展絕緣檢查工作，導(dǎo)致在啟動回路時出現(xiàn)拉弧現(xiàn)象而將其中的控制線燒壞，這也會導(dǎo)致控制線中穿入高壓并將模塊以及隔離上的控制接點燒壞。此時就需要對開關(guān)使用照明燈來進行烘烤來實現(xiàn)開關(guān)內(nèi)元器件絕緣性能的提高，而且還需要對故障點進行尋找來從源頭上徹底處理故障。還要在檢查硬件并保證其正常之后再對模塊進行逐一檢測。

4.3先導(dǎo)模塊故障

此故障主要表現(xiàn)在對某一回路能檢測到二極管反向信號，但檢測不到二極管正向啟動信號；對某一回路既檢測不到啟動信號，也檢測不到反向信號。針對此問題可以剪去模塊上的對應(yīng)回路先導(dǎo)用的開關(guān)管（AQW212）的5腳，若仍檢測不到二極管正向啟動信號，更換先導(dǎo)模塊，若急于生產(chǎn)，可將該回路改為程序起，但不可與其它回路相沖突。更換先導(dǎo)模塊。

4.4開關(guān)顯示電壓過高的故障

此問題主要表現(xiàn)在開關(guān)的顯示電壓為3800V，而且電流的顯示數(shù)值為正常的兩倍，并且出現(xiàn)了短路以及過載等故障報警。此問題主要是由于供電系統(tǒng)的電壓偏高或者是TV電壓互感器出現(xiàn)了故障。或者是出現(xiàn)了調(diào)理模塊問題或者是電源模塊問題等原因。此時就需要對供電電壓進行檢查以及對TV輸出電壓進行測量來檢查其是否正常。如果正常就需要對調(diào)理模塊進行更換，此時如果仍然出現(xiàn)故障就需要對電源模塊進行檢查，針對其輸出低的問題進行電源模塊的更換。

5結(jié)語

目前需要通過礦用隔爆兼本質(zhì)安全型組合開關(guān)的應(yīng)用來滿足綜采設(shè)備供電和控制要求。且在目前組合開關(guān)綜合數(shù)字化處理技術(shù)來向更高的技術(shù)水平發(fā)展和提高的同時，針對其容易出現(xiàn)的故障問題進行快速解決和預(yù)防，實現(xiàn)對電動機和供電線路的保護以及確保煤礦綜采工作面的高效和安全生產(chǎn)與運行。

參考文獻

[1] 祁美華，侯姍. 煤礦綜采組合開關(guān)的故障診斷與處理[J]. 信息記錄材料，2018，v.19（04）：11-13.

[2] 瞿錦奎. 基于PLC的礦用高壓組合開關(guān)控制系統(tǒng)研究[D].西安科技大學(xué)，2017

（作者單位：國家能源集團神東榆家梁煤礦）