KBZ9系列说明书

1、12安装使用前请详细阅读使用说明书!KBZ9 -200/1140 (660)KBZ9 -400/1140矿用隔爆型真空馈电开关1 用途和适用范围KBZ9 -200/1140（ 660）； KBZ9 -400/1140矿用隔爆型真空馈电开关主要用于煤矿井 下，在交流50Hz，额定工作电压至 1140V，额定工作电流 400A及以下的供电系统中，作 为总开关、分支开关，也可作为大容量电动机不频繁起动控制之用。当供电线路中出现过载、短路或漏电时能自动切断电路。本开关自身带有漏电保护功能（I型除外），作总开关时具有三相对称漏电保护，用于分支开关漏电的后备保护，作分支开关使用时还具有选择性漏电保护与漏电

2、闭锁功能。过载保护具有反时限特性。 近端出口短路采用大电流无压释放电路保护。1.1 馈电开关为矿用隔爆型，防爆标志“Exdl”。执行GB3836.13836.3-2000爆炸性气体环境用电气设备，MT871-2000矿用隔爆型低压交流真空馈电开关，Q/TK4260-2006诸项标准。KBD9-400、200矿用隔爆型真空馈电开关1.2型号含义额定电压V额定电流AI型具有过载、短路、漏电闭锁等保护n型具有过载、短路、漏电、漏电闭锁等保护 设计序号真空隔爆型馈电开关1.3 使用条件a. 海拔高度不超过2000 m ;b. 周围环境温度为-5C+40C ;c. 周围环境湿度不大于 95% （+25

3、C）；d. 无破坏绝缘的气体或蒸气的环境中；e. 无显著摇动与冲击振动的地方；f. 能防止滴水的地方；g. 与水平面的安装倾斜度不超过15 ；h. 污染等级3级；i. 安装类别川类。2 主要技术特征2.1 额定电压：KBZ9 -200/1140 （660） ； KBZ9 -400/1140 ；2.2 额定电流：400A、200A ；2.3 极限分断电流：9000A（660V时卜7500A（1140V时）；2.4 短路保护动作时间：V 100毫秒；2.5经1K Q电阻漏电动作时间：作分支开关时w30毫秒，作总开关时w 100毫秒（无延时），200-400毫秒 （有延时）；2.6在电网每相对地电容

4、不大于1uf，配备分支电容不大于0.3uf,漏电电阻在20K (1140V),11K (660V) , 3.5K (380V) 以下能可靠的实现选择性漏电保护和后备保护，在1K Q漏电时能保证有选择性地实现 30mAs的安全保护指标。三相对称漏电保护和后备漏电保护动作时 间不大于100毫秒与400毫秒 (有延时)。2.7 作分支开关使用时，负荷侧绝缘电阻低于 40K Q +20%(1140V)、22K Q +20%(660V)、7K Q +20%(380V) 时能可靠的实现漏电闭锁功能。2.8过载保护特性：表1过载倍数动作时间脱扣器状态1.052h不动作冷态1.20.21h热态1.590180

5、s热态2.04590s热态4.01445s热态6.0814s冷态2.9短路保护特性:短路保护整定范围 6002400A，动作时间V 100毫秒，并有大于10倍额定电流整定值 的无压释放功能。出口短路采用大电流无压释放电路，动作范围大于10倍额定值电流时，动作时间w 100毫秒。2.10本装置设有欠压与失压保护，3#、4#线引到风机开关，作风电闭锁用，另有过流插件上有小拨动开关合至 ON不带风电闭锁，断至 OFF带风电闭锁。3 使用方法3.1原理与接线：短路、过载、漏电保护以及漏电闭锁为集成运放电路组成。选择性漏电保护采用零序方向性原理，对称性漏电与选择性漏电的后备保护为附加直流电源原理，出口短

6、路及无压释放采用大于10倍额定电流值和电容贮能放电原理，操作机构采用手动合、分闸，故障状态是采 用电磁跳闸。其原理接线见附图，电子保护线路详细工作原理请参阅线路原理说明。3.2保护整定：3.2.1短路保护整定：短路电流整定电位器数值按被保护范围线路远端二相短路电流值，参照ld/lz 1.5的规定来整定和校验灵敏度系数。其短路保护整定范围为600-2400A (1.56X 400A )。3.2.2过载保护整定：由于本开关是馈电开关，其反时限保护特性和磁力起动器是有区别的。 因此在整定时应当参照开关实际所控制线路情况和负荷状态进行整定。其过载保护整定范围为 120-400A(0.31 X 400A

7、)。3.2.3漏电保护整定：本开关具有选择性漏电保护功能，作总开关采用的是附加直流电源原理，作分支开关采用的是零序电流方向性原理。使用和维护中务必搞清楚这一点。a. 作总开关使用，其后边分支开关用本厂同型开关，此时总开关内延时推动开关拨向S位，总分推动开关拨向 ZK档，总开关不必另装检漏继电器。b. 作总开关使用，如果后边分支开关不用本厂的同类开关或分支开关没有选择性漏电保护，此时本总开关内延时推动开关应拨向0位，总分推动开关拨向ZK档。总开关不必另装检漏继电器。c. 若用本开关二台并联都作总开关使用，因有关规程规定不允许在同一供电系统并用2台检漏继电器，则应注意将其中任一台开关总分推动开关推

8、向FK档，其内延时推动开关拨向0位即可。以错开同时跳闸问题。d. 作分支开关时，上一级总开关必须选用带延时的总检漏开关，否则会出现越级跳闸， 失去选择性意义。使用时应将推动开关拨向 FK 分支开关位置，延时开关拨向 0 位即可。注意事项：(1) I 型开关可和任意检漏继电器配合使用， 但不能同 DW80 型空气馈电开关并用一只检 漏继电器。(2) 要注意调节电网容性电流的最佳补偿状态，否则有可能发生误动作，在和其它漏电继 电器配合使用时务必注意。e. 作总开关使用时： ZK 位置380V漏电动作电阻值3.54.2kQ660V漏电动作电阻值913kQ1140V漏电动作电阻值1124kQ作分支开关

9、使用时：FK 位置380V漏电动作电阻值37k Q660V漏电动作电阻值513k Q1140V漏电动作电阻值1124kQ作分支开关时漏电闭锁值： FK 位置380V漏电动作电阻值7+20%kQ660V漏电动作电阻值22+20%kQ1140V漏电动作电阻值40+20%kQ4 线路原理说明 本真空开关主要由真空断路器、保护系统、防爆外壳等几大部分组成。 真空断路器采用手动合闸、分闸、故障时电磁脱扣分闸，这种方式简单、可靠、易于维 修。真空管子采用电流容量 400安培，电压等级为 1140伏特，其极限分断能力为 9000 安培。电寿命为1 X 104次，机械寿命为1 X 104。4.1 开关的保护系

10、统主要有以下几项保护功能I 型： a.漏电闭锁：380V 7k Q +20%660V22k Q +20%1140V40kQ +20%b. 过负荷保护特性： 1.05 I 长期不动作1.25 I v 1小时热态2 Iv 10分钟热态6 I 10秒冷态c.短路保护特性：短路范围1.5161可调，动作时间v 100毫秒。大于10倍额定电流整定值实行无压释放保护，动作时间v100毫秒。n型：n型真空开关保护功能是在I型基础上增加选择性漏电保护和故障状态显示及绝缘 监视等功能。 每台开关既可作总开关拖动 2-6 路分开关实行两级保护， 又可作分开关实行横 向选择性漏电保护。注：(作总开关或作分开关只要在

11、保护插件线路板上拨动小开关至FK 或 ZK 即可 )漏电动作值：660V913 k Q1140V1124 kQ4.2保护系统中各主要器件作用4.2.1电源变压器I型电源变压器：一次电压为660V 或 1140V二次电压为028V、015V110 Vn型电源变压器：一次电压为660V或1140V二次电压为 028V、015V110 V 、070V、17V017V4.2.2 电流互感器I型同n型通用，由一次电流信号变换为二次直流电压信号，互感器用环氧树脂灌封，有两个出线端，一端接地，一端送入保护插件。两端不可颠倒相接。4.2.3 三相电抗器I型同n型通用，采用星形接法，由中心点送入保护插件使用。在

12、I型开关作用为：a. 连接三相电网与保护插件，在开关分闸后，使保护器对三相电网对地绝缘取样。b. 开关连接继电器J3线圈到0K线，提供零点电压，配合检漏继电器动作。在n型开关作用为：a. 输出零序电压信号。b. 直流监测电压通过三相电抗器中点加入三相电网。4.2.4 零序电流互感器零序电流互感器用高导磁材料做成铁芯， 外绕几千匝绕组， 并在绕组上取得漏电信号。 互感器用环氧树脂灌封， 有两个出线端， 一端接地，一端送入漏电保护插件。二者不可颠倒 连接。4.3 I型线路原理4.3.1 过载保护：由 CT电流互感器 A-V变换经 Wi整定到IN 310端与IN 39端比较。1.251 过载时10端

13、电位大于9端电位，8端输出为高电压+24, A点电位经Rii、R12对C5充电经 延时，C5电位升至IN22脚电位，IN1脚输出高电为+24推动G使J1吸合，TQ动作，断路器 分闸。4.3.2 漏电闭锁：由电源+24经R25、A4、F到RL三相对地绝缘监测，若 RL低于规定值6 点电位下降低于IN25端电位，使IN27端变电位+24推动G管，使J1吸合，TQ动作，闭锁， 使断路器在三相对地绝缘电阻低于规定值时不能合闸。4.3.3短路保护：若短路电流大于短路整定电流值时，CT输出电位经R1/R17分压至IN412端，高于13端整定门槛电位使IN44端输出+24高电位，推动G管，使J1吸合，TQ动

14、作， 断路器分闸。4.3.4 近端失压短路保护： 即开关出口端短路， 强大电流使三相电压降至 60%-0，本保护器 应有能力使断路器分闸，具体工作原理如下：因 C9 为大容量电容平时贮存着大量电荷，如果出现近端电路短路，A 点电压经 R13、R19分压，经D4、R30推动G,使C9对J1放电，使TQ吸合，使断路器分闸。4.4 n型选择性漏电保护和总开关漏电保护当分开关使用时，本支路漏电电阻若小于规定值时，零序电流互感器输出电压送IC13脚与IC12脚相比较，若绝对值大于2脚电位，IC11脚将输出脉冲方波信号，三相电抗器将输出零序电压经IC6、IR7移相送入IC210脚与IC29脚相比较，若绝对

15、值大于9脚电位，IC28 脚将输出脉冲方波信号， 若脉冲方波正半周信号重合满足一定值时， 即相位差最大不超过某 个值时，两信号向IC7充电，当IC7电位高于IC16脚电位时，IC18脚输出将是宽脉冲， 使ID6 截止， 另外 73V 附加直流通过三相电抗器， 对三相网路进行漏电监测， 若漏电电阻小于规 0 定值时IC25脚电位将高于6脚整定值时，7脚变为高电位，使ID8截止，+12经IR30、ID9、 K1-2推动G管，使脱扣器动作，断路器分闸。分闸后，若漏电电阻未排除，由IC1比较器进行漏电闭锁，拒绝合闸。当总开关后备保护时，+73V t|r9tW1T K Q表t地t漏电电阻t三相电抗器IR

16、1 IR2TIR3TIR31T-73V。因而漏电电阻大小变化将反应在W1压降上。若漏电电阻小于规定值，IC212脚电位将高于13脚整定值，使14脚输出高电位，推动 G管，使断路器分闸。5 试验方法：送电试验前一定要确认电压等级。5.1漏电试验作总开关试验，将漏电保护插件内拨动开关推向ZK位置，即总开关位置。 另将延时开关推向S位，即延时位置。电压等级开关推向1140V、660V或380V实际电压位置。此后，按动壳外的漏电试验钮，开关应动作，并有相应显示。作分支开关试验，此时上一级开关必须加川型带延时的总开关，否则会出现越级跳闸。 将漏电插件内拨动开关推向FK位置，即分支开关位置，延时开关推向0

17、位，即无延时位置，注意电压380V、660V和1140V要和实际相符。此后，按动壳外的漏电试验钮，开关应动 作，并有相应显示，其它支路有漏电也不会影响本开关。I型因不带漏电保护，只能作漏电闭锁试验。5.2短路试验可用升流器通大电流进行试验，但要注意在辅助电源变压器一次侧加额定电压。5.3过载保护以及出口短路保护试验都可采用升流器通大电流的方法进行，仍要注意在辅助电源变压器一次侧加额定电压。5.4绝缘工频耐压试验绝缘耐压试验按有关标准进行。主回路：4200V （用在1140V时）、2500V （用在660V、380V时）历时1min。做耐压 试验时要把电子保护插件和显示部分插头、失压插头拔下。5

18、.5合闸机构调整本开关合闸机构使用一定时间经磨损可能合闸困难，此时应及时进行调节机构上的合 闸角度螺钉。在井下也可进行，这对现场使用是很方便的。6 安全注意事项搬运过程中，应避免强烈震动，严禁翻滚。在维护维修中，严禁带电开盖！严禁碰伤、 划伤隔爆面！7订货须知订货时必须注明：a. 产品型号、电压等级、数量以及配件明细。b. 型式（I型、n型 ）。8 保护器特殊器件及其应用8.1 三端固定正负输出集成稳压器W7812、W7912、W7824 , W7812、W7912是一种高稳压度的输出为土 12V直流电压的集成稳压器，W7824是一种高稳压度的输出为 +24V直流电压的集成稳压器。其外形如图1

19、所示，不管其内部电路如何。 0)图1集成稳压器示意图使用者只要知道其外特性即可。其外特性如表1所示:表1元件管脚序号及用途W78121. L 输入 15-35V2.地3.输出+12VW79121.地2. 输入-15-35V3.输出-12VW78241.输入 27-40V2.地3.输出+24VW7812、W7912，其输入电压绝对值不得低于15V，否则不能得到 12V稳压值，不得高于35V，否则稳压器容易被击穿或过热而被烧坏。还要说明的这个12V稳压器输入都是不经稳压的直流电压，同样，W7824其输入不得低于27V，高于40V。8.2集成运算放大器本产品采用的是四组集成运算放大器LM324，它是

20、一种双列直插式塑封集成器件，其外形如图2所示，其管脚序号由有缺口一端下方（正视）开始数起，依次为14个脚。U 1J 12 11481 234 S 67图2Lm324集成运算放大外形示意图各管脚用途为：4:正电源；11：负电源（双电源）或地（单电源）1、7、8、14：运放输出；2、6、9、13：运放反相或（-）输入端；3、 5、 10、 12：运放同相或（+ ）输入端。集成块为4个独立的运算放大器，可单独使用，互不影响。每个运放管脚分别是：1、2、3；5、6、7； 8、9、10； 12、13、14。本电路有两种用法：a.比较器比较器如图3 所示图3比较器示意图图中在电源+EC与地之间接电阻 Ri

21、、R2；在R2上取得电位 U2，被称为参考电位。此 电位与运放（-）端相连，这样（-）端有了固定电位 U2=EcR2 / R1+R2，U1从（+ ）端输入, U0为输出。其工作状态如下：当 UiU2 时, Uo= （Ec-1）当 Uiv U2 时, Uo= -U2 （-EC+1）（双电源）或-0（单电源）参考电位U2可以为正，也可以为负，可以对（-）端设置，也可以对（+ ）端设置。b.脉冲展宽电路或称单稳电路如图4所示，运算放大器需有双电源1图4单稳电路示意图这个单稳电路其稳定状态为 -V2。如采用土 12V电源，Uo = U2 = -11V。Uo通过R2、R3 分压把 R2上电压 Ui= -

22、11 , R2 / R2 + R2反馈到（+ ）端，女口 R2 = 110 K Q, R3= 30 K Q, U1= -3V。C左端接地，右端通过 Ri与输出端相接，左高右低，电流从左向右流动，向C充电，当C右端电位为-0.7V时，Di导通，C右端被嵌位在-0.7V。（-）端电位比（+）端咼， 输出稳定在-11V上。当（+）端有一正脉冲输入时，运放立即翻转，输出变为+U o= +11V。通过R2、R3分压给（+）端反馈+3V电位。此时C电位右高左低，由右向左弃电，因有高阻Ri ,充电较慢， C右端电位逐渐上升，经过tms后，C右端电位高于+3V时，运放（+）端电位低于（-）端，运放翻转，输出又

23、变为-11V , tms为脉冲展宽的宽度。展宽电路用于把窄脉冲信号变为宽脉冲以推动继电器吸合而跳开开关。保护系统集成电路静态、动态电压参数见表2表2INi-4IN iIN2IN3IN41234567891011121314静态（V）030+2415190030001-60动态（V）243 3+2415V 1524243 30 131-624作用过载驱动电源漏电闭锁过载保护电源短路保护IC1IC1-1IC1-2IC1-3IC1-41234567891011121314静态(V)-120.080+120.62.3-12-120.3-.3-12512-12动态(V)+120.08 0.08+12 2

24、.323+12+120.3 0.3-125V 5+ 12作用零序电流比较电源比较、放大扩张脉冲电源漏电闭锁IC2IC2-1IC2-2IC2-3IC2-41234567891011121314静态(V)/+ 12-5-13-12-120.50-1204.3-12动态(V)/+ 12-1.3-13+12+120.6 0.6-12 4.34.3+ 12作用/电源漏电动作整定零序电压比较电源总开关检漏IC3IC3-1IC3-2IC3-3IC3-41234567891011121314静态(V)/+ 120300300030动态(V)/+ 12 3312122 30 3322作用/电源短路显示漏电显示电

25、源过载显示KBD9-400 (200)真空开关检漏元件明细见表3表3序号规格型号名称备注序号规格型号名称备注IR1RJ-10K-1W电阻器IR28RJ-100K-0.5电阻器IR2RJ-10K-1W电阻器IR29RJ-30K-0.5电阻器IR3RJ-5.1K-0.5W电阻器IR30RJ-15K-0.5电阻器IR4RJ-1.1K-0.5电阻器IR31RJ-5.1K-0.5电阻器IR5RJ-1M-1W电阻器IR32RJ-10K-0.5电阻器IR6RJ-10K-0.5电阻器IR33RJ-51K-0.5电阻器IR7RJ-5.1K-0.5电阻器IR34RJ-39K-0.5电阻器IR8RJ-3.9K-0.

26、5电阻器IR34RJ-270K-0.5电阻器IR9RJ-2.7K-0.5电阻器IR35RJ-100K-0.5电阻器IR10RJ-200K-0.5电阻器IR36RJ-100K-0.5电阻器IR11RJ-2K-0.5电阻器IR37RJ-33K-0.5电阻器IR12RJ-24K-0.5电阻器IR38RJ-20-1W电阻器IR13RJ-100K-0.5电阻器RSRXYC-7.5K-10W珐琅电阻IR14RJ-100K-0.5电阻器2R1RJ-15K-0.5电阻器IR15RJ-75K-0.5电阻器2R2RJ-51K-0.5电阻器IR16RJ-2.5K-0.5电阻器2R3RJ-51K-0.5电阻器IR17

27、RJ-8.4K-0.5电阻器2R4RJ-51K-0.5电阻器IR18RJ-75K-0.5电阻器2R5RJ-1.1K-0.5电阻器IR19RJ-560K-0.5电阻器2R6RJ-10K-0.5电阻器IR20RJ-10K-0.5电阻器2R7RJ-51K-0.5电阻器IR21RJ-20K-0.5电阻器2R8RJ-15K-0.5电阻器IR22RJ-10K-0.5电阻器2R9RJ-51K-0.5电阻器IR23RJ-20K-0.5电阻器2R10RJ-51K-0.5电阻器IR24RJ-75K-0.5电阻器2R11RJ-10K-0.5电阻器IR25RJ-560-0.5电阻器2R12RJ-1.1K-0.5电阻器

28、IR26RJ-1M-0.5电阻器2R13RJ-51K-0.5电阻器IR27RJ-100K-0.5电阻器2R14RJ-51K-0.5电阻器序号规格型号名称备注序号规格型号称名备注2R15RJ-15K-0.5电阻器2C42.2UF-50V电容器2R16RJ-51K-0.5电阻器W1WS30-2.2K电位器2R17RJ-10K-0.5电阻器W2WS30-10K电位器2R18RJ-1.1K-0.5电阻器W3WS30-100K电位器2R19RJ-1.1K-0.5电阻器QZ12A-200V全桥2R20RJ-1.1K-0.5电阻器QZ22A-200V全桥IC11UF-400V电容器WD17824集成IC20

29、.47UF-200V电容器WD27812集成IC30.47UF-200V电容器WD37912集成IC41UF-200V电容器IC1LM324集成IC50.1UF-200V电容器IC2LM324集成IC60.47UF-100V电容器IC3LM324集成IC70.33UF-100V电容器1D1-13IN404二极管IC80.01UF-100V电容器2D1-5IN404二极管IC9100UF-50V电容器IZD1-811V-0.5W稳压器IC100.22UF-100V电容器IZD9-1027V-2W稳压器IC110.22UF-100V电容器FD1-30 5红色发光二极管IC120.22UF-100V

30、电容器FD40 5绿色发光二极管IC13100UF-50V电容器FD50 5黄色发光二极管IC14100UF-50V电容器CT零序互感器IC1522UF-160V电容器Sk三相电抗器IC160.22UF-100V电容器B电源变压器IC17220UF-50V电容器KD熔断器IC18220UF-50V电容器CZ1按钮r漏电式IC190.22UF-100V电容器CZ2按钮复位 短路式IC200.22UF-100V电容器IC210.33UF-50V电容器K Q85C1-2MA瓯姆表改制IC220.33UF-50V电容器B1扼流图自制2C10.1UF-50V电容器B2扼流图自制2C20.1UF-50V电

31、容器IC230.47 口 F/1000V2C30.1UF-50V电容器IC241 n F/400V元件表 （I型）见表4表4代号规格型号名称备注代号规格型号名称备注C1160V / 22UF电容器R29RJ-1M-0.5电阻器C250V / 100UF电容器R30RJ-22K-0.5电阻器C3100V / 0.22UF电容器R31RJ-10K-0.5电阻器C425V / 2.2UF电容器R32RJ-22K-0.5电阻器C550V / 220UF电容器R33RJ-100-2电阻器C650V / 1000UF电容器R34RJ-1M-0.5电阻器C7150V / 330UF电容器W1WX11-10K