电瓶车系列使用说明书 2

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ZBCF-90/210（660V）（1140V）

ZBCF-150/190-400（660V）（1140V）

矿用隔爆型复合式充电机

使用说明书

济南希格玛电力整流设备有限责任公司

2023-10-20

概述

ZBCF-90/210、ZBCF-150/190-400矿用隔爆型复合式充电机是严格依照GB3836-2000国家标准及企业标准制造和检验的，工艺产品使用说明书是按GB9969.1-1998标准的程序编写及排序，产品型号符合MT/154.2标准要求。

1.1产品突出特点

a、恒流恒压自动转换复合式充电。

b、自动识别相序。不用倒相序，各种保护智能化。c、移相控制数字化、集成化，免维护。

d、复合式充电一次充电程序使用三种性能不同的充电方式，利用微处理系

统一体化自动完成充电全过程。e、操作简单。整机只使用一个控制旋钮来完成充电程序的启动。调整电流，过电流复位，停机和程序自动关机，必要时紧急手动关机的功能。f、本装置利用蓄电池放空后，可接收充电电流能力的特点，在有效时间内进行恒流充电，当恒流充电达到设定的电压值后进入脉冲去“极化〞充电，消除因恒流充电出现的过电压现象，为自动转为恒压充电做时间上和技术上的准备。这时微处理系统不休止的识别去“极化〞电压转恒压的设定值，待确认后，自动转换到恒压充电。充电电流随着电压恒定后，电流以逐渐递降方式充电，活化极板深层，从而保证蓄电池不会过充电，提高了蓄电池可持续放电的能力。充电装置可在电网电压波动±5%的状况下正常工作，并能保证在20-100%额定输出电流下恒流运行，其恒流精度不低于±5%。

1.2主要用途及适用范围

ZBCF-90/210、ZBCF-150/190-400矿用隔爆型复合式充电机适用于煤矿井下高沼气的蓄电池机车进行常规充电及复合式充电设备，可以对如下型号的防爆蓄电池进行常规充电及复合式充电：(注：充电额定工作电流参照本说明书的第九项)

A、D-300-KT防爆型蓄电池组，D-330-KT防爆型蓄电池组。B、GGF-300型、D-400-KT防爆型蓄电池组。

C、D-440-KT、D-560-KT、D-620-KT防爆型蓄电池组。D、D-730-KT、D-850-KT、

可根据蓄电池机车的粘着力分为：2.5吨、3吨、5吨、8吨、新8吨、12吨的蓄电池进行常规充电及复合式充电。

1.3执行标准：企业标准Q/0100XGM003-2023及GB3836-2000

1.4产品型号

ZBCF-90/210ZBCF-150/190-400额定输出直流电压（V）

最大长时直流充电电流（A）复合式充电隔爆型装置

1.5使用环境及条件

a、海拔高度不超过1000m（超过1000m时，应降低容量及电压使用）；b、周边环境温度-20℃～+40℃

c、周边空气相对湿度不大于98%；

d、在有甲烷混合气体爆炸性环境的矿井充电室中；

e、在无猛烈颠簸振动，并设备安装的垂直斜度不超过5%的环境中；f、交流电压幅值波动范围不超过在±5%的三相中性点不接地电网中。

2、结构特征

2．1总体结构：

2．1．1ZBCF-90/210矿用隔爆型复合式充电机

矿用隔爆型复合式充电机为箱式防爆充电装置，由整流变压器的初、次级出线端子全部连接到变压器旁侧的绝缘接线板上，初级抽头由电源电压660V时△接，1140V时Y接，当需要改变压器初级接线方式时，将变压器腔门开启即可改变。只要将接线端子上的导电连接片按△/Y变换线就可以了。此装置适合于70块以下电池组。（图1）

2．1．2ZBCF-150/190-400矿用隔爆型复合式充电机

矿用隔爆型复合式充电机为箱式防爆充电装置，由整流变压器的初、次级出线端子全部连接到变压器旁侧的绝缘接线板上，初级抽头由电源电压660V时△接，1140V时Y接，当需要改变压器初级接线方式时，将变压器腔门开启即可改变。只要将接线端子上的导电连接片按△/Y变换线就可以了。此装置适合于132块以下电池组。（图1）

3、工作原理

3.1电路方框图真空隔爆开关整流可控硅平波蓄电变压器整流电路电抗器池组电流调理电路

信号反馈电路稳压电压电路

直流过载保护电路

相序自动检测电路触发电路反接保护电路3．2主回路

主回路采用三相半控桥式电路，由快速熔断器（KFU1-KFU3），整流变压器，

压敏电阻（RV1-RV9），直流平波电抗器（L）组成。

a1、主回路中压敏电阻的作用是保护操作过电压限制回路中的浪涌电流。b1、主回路中的（KFU1-KFU3）快速熔断器用于回路的短路保护。

c1、跨接在主回路蓄电池两端的导线（104、103）是反接保护。当充电机与

蓄电池组接反时，蓄电池组本身电压接通主回路反接保护继电器K（继电器装在反接保护器盒内）线圈，继电器吸合，切断主回路启动器控制回路电源，送不上电，同时声光报警。反接保护指示灯D5亮（红色），蜂鸣器装在仪表腔内。

3．3移相触发电路

a、移相触发电路（KY-33-1）。是两单元合为一体组成的电路板，其特点是不用同步变压器，只将整流变压器，二次输出端接入脉冲触发电路板通过光电隔离后，信号由单片机统一处理相序的检测，同步信号的检测，电源供给的AC18V（由控制变压器输出）与相序同步没有关系，即同步信号的检测是通过整流变压器的二次侧，且电压范围很宽，不受一次侧是否是1140V还是660V的影响。由同步检测电路来的同步脉冲和调理检测电路来的移相电压（RPK开关电位器）通过移相模块进行变换，然后输出移相脉冲给单片机，单片机根据移相脉冲和检测的相序状况，分别依次以脉冲列的形式输出脉冲，经驱动电路驱动脉冲变压器，并输出10KHZ脉冲列触发可控硅改变移相范围。

b、计算机控制电路

计算机控制电路板（KY-33-1WJ）。需要和移相触发电路板配套使用。为简便

起见，以下计算机控制板简称“微机板〞,移相触发控制板简称“触发板〞,微机板和触发板配套使用可实现恒流，恒压的自动转换，供电电源交流双13V±5%，一路经双积分进入A/D转换器，一路经二进制进入D/A转换器，当正常开机后，有30秒等待初始时间，然后顺时针旋转RPK开关电位器1/3圆周开始充电，（图1.1），10分钟内确定电池块数与“去极化〞电压的电压值，在30秒左右后至10分钟内不影响正常的稳流充电，详情见后表达。充电装置完成稳流、稳压，常规充电的过程中，全部由微机板控制程序，做到一次完成。

4、安装、调试、使用4．1安装

a)充电机在开箱后，检查随机配件文件是否齐全，隔爆外壳是否有机械损

伤，钢化玻璃窗、旋钮、进线装置是否完好。

b)用工具开启各腔腔门盖，并注意不得损伤隔爆面，检查各腔内元件和接线，如有松动和移位应予处理，然后做通电试验，一切正常后方可入井。c)设备运往井下时，应装在平板车上低速行使，装上卸下应用起吊设备。d)ZBCF-90/210、ZBCF-150/190-400复合式充电机，控制电缆使用规格相

匹配的电缆。

4.2调试

地面试验，连接好电源线，确保接线正确，接上白炽灯或假负载（负载电器）根据欧姆定律简单地计算出负载电流，但不能超过本装置的额定电流值。

开启旋钮RPK开关电位器，主回路真空防爆开关吸合，合闸指示灯D1绿灯亮，继续旋转RPK开关电位器，直流电压电流表有指示，电压、电流值上升均匀（白炽灯电流很小）可认为本装置正常。

4．3操作使用

工作人员可根据充电机使用说明书，有秩序的正确操作使用充电机，可以得到满意的充电效果。

4．3．1首先依照电气原理图的电气原理，将主回路、控制回路、电池组回路连接好，合上真空防爆开关，这时直流电压表有电压值指示，该值是蓄电池本身的电压值。顺时针旋转RPK开关电位器。旋至1/3圆周即中止转动。此时开关电位器的开关将控制回路接通，使主回路接触器吸合，合闸指示灯D1亮（绿色）。这表示主回路系统启动正常，同时微机板进入数据交换，预进入工作程序，时间大约30秒左右。待30秒后电流表有指示（电流值不定）再继续顺时针旋转RPK开关电位器调理到所需要的电流值，中止旋转，充电装置正常工作。

电流不变电压逐渐上升，恒流充电时间的长与短，取决于充电电流的大小，充电电流与充电时间成反比。

4．3．2直流侧过电流保护调理

电位器RK1用于整定直流侧过载保护，装在主机腔下方与拨码开关邻近（希格玛整流面板上），其整定方法同RPK开关电位器协同使用，先将RPK开关电位器逆时针旋至断电复位，再将RK1电位器顺时调到最大，然后顺时针旋转RPK开关电位器（开机程序同前述），使电流值逐渐上升，当达到所需的整定电流值时中止转动。如充电装置额定输出150A，一般选整定值1.2-1.3倍左右，即（150A×1.2=180A）左右，再用螺刀逆时针渐渐旋转RK1电位器，直至主回路启

动器跳闸，此时把RK1电位器锁紧，然后逆时针旋转RPK开关电位器，使其断电复位，再重新起动，顺时针旋转RPK开关电位器，旋转至1/3圆周，主回路接触器吸合，待30秒左右后继续旋转RPK开关电位器，至电流达到整定值：如108A左右，主回路接触器再次跳闸，说明过载系统断电可靠。一般生产厂家出厂时已整定完毕，如有特别状况用户可自行整定，但不要超过额定值的1.2-1.3倍左右。

4．3．3限流调理

为保证充电安全，防止非操作人员误操作而造成电流过大，引起蓄电池过热，设备跳闸等，本充电机设定了限流环节，即RK2电位器限流调理，放在仪表腔内。其主要作用是将正常的充电电流限制在整个RPK开关电位器调理范围内，即使因误操作旋转RPK开关电位器，也不会使电流值超过正常充电的电流值，因此而被限定。例如（D-440-KT）电池7.5小时放电率为58.7A，RPK开关电位器最大调理范围就是(58.7-60)A。RK2限流电位器的调理，须同RPK开关电位器协同使用，用螺刀逆时针旋转RK2电位器旋至最小，然后将RPK开关电位器顺时针旋至最大，再用螺刀顺时针将RK2电位器旋至所需要的充电电流即可，然后锁定RK2电位器。RK2电位器安装在仪表腔上方。

4．3．4初充电与常规充电ZBCF-90/210、ZBCF-150/190-400

为便利用户更换电池须初充电的需要，充电机还设定了初充电和常规充电。当需要初充电和常规充电时，将主机腔门开启，在正下方安装有GSK拨码开关，将拨至“8〞位档，即初充电与常规充电档，根据蓄电池厂家的技术要求进行初充电。假使恒流稳压系统不能正常工作时，但又不能影响生产的状况下，用户可便利地将拨码开关拨至“8〞位档即可常规充电（初充电）。开机后，合闸指示灯D1亮（绿色），恒流指示灯D3亮，本方式正常充电时间为8-12小时，充饱后须手动关机。

4．3．5拨码开关

拨码开关共分为3档，“0〞位档为工作档，其作用是：一次完成三种充电方式，即恒流充电、脉冲充电、恒压充电的全过程的档位；“4〞位档为调试档，主要是厂家用70块蓄电池经7分钟完成调试工作之用，当调试完毕拨至“0〞位档，即工作档。用户一般不要拨此档位；“8〞位档为初充电档或常规充电档。此元件放在主机腔下方,控制板面板上。

当拨码开关拨至“0〞位档，即为工作档，完成一次性三种充电方式。在整个过程中RPK开关电位器只有恒流工作时能够调理充电电流，在脉冲充电、恒压充电的过程中，不能调理电流，只有关机的作用。

下次开机时，将RPK开关电位器逆时针旋转停机，开关程序如前所述。

5．工频耐压试验：

充电机相互绝缘的带电部分之间及带电部分对外壳之间，依照下表的试验电压值进行试验，历时1min，无击穿与闪络现象。

额定工作电压U（V）试验电压VU≤60100060＜U≤3002000300＜U≤6602500660＜U≤114042006、本卷须知：

6．1主回路吸合前，首先将电池组的正负极同充电装置直流输出端正负极连接，假使二者的正负极接反，蜂鸣器即发出声光报警，反接保护装置同时切断控制电源，达到反接保护的作用。

6．2本充电装置只适用于串联连接的电池组负载，不适合其他并联方式连接的电池组负载。

6．3充电装置起动时，首先旋转RPK开关电位器，须顺时针旋转至1/3圆周中止旋转，30秒左右过后，电流表显示工作电流值，继续旋转RPK开关电位器调理到所需的充电电流，完成三种充电方式，自动关机。

6．4为了现场操作人员使用便利，随机带去使用说明书，装在接线腔内，现场的技术人员、操作人员在使用上有哪些问题请用电话联系。

6．5真空防爆开关控制线1、8、9对应于充电装置接线腔1、8、9，不可接错。6．6在充电过程中，假使突然停电或人为关机，再重新起动时，由于充电一段时间后，端电压升高，这时自动检测的电瓶块数比实际块数多，有可能造成不能翻转成恒压充电方式，使充电机不能自动关机，这时根据停