照明信號綜合保護裝置存在的問題與解決措施

周少秋 黃翠柏

(1.煤炭工業鄭州設計研究院有限公司,河南省鄭州市,450000;2.鄭州煤炭高級技工學校,河南省鄭州市,450000)

照明信號綜合保護裝置存在的問題與解決措施

周少秋1黃翠柏2

(1.煤炭工業鄭州設計研究院有限公司,河南省鄭州市,450000;2.鄭州煤炭高級技工學校,河南省鄭州市,450000)

分析礦用隔爆型ZBZ-4.0照明信號綜合保護裝置電氣控制的工作原理及在應用中存在的問題,并針對這些問題對綜合照明保護裝置進行了改進,對改進后的效果進行了論述。

照明信號綜合保護裝置 嚴重故障狀態 改進措施

《煤礦安全規程》第480條規定:“井下照明和信號裝置,應采用具有短路、過載和漏電保護的照明信號綜合保護裝置配電。”礦用隔爆型ZBZ-4.0照明信號綜合保護裝置是一種用于煤礦井下127 V照明及信號負載的供電電源并具有短路、漏電保護等綜合型防爆電器設備,其電氣控制原理圖見圖1。主要由主回路、控制回路、保護回路等幾大部分組成,其中保護回路又分照明短路保護電路、信號短路保護電路、漏電保護電路以及電纜絕緣監視電路等。可見,該綜合保護裝置用于煤礦井下照明及信號負載完全符合《煤礦安全規程》的規定。但在實際生產使用過程中,我們發現在保護插件板損壞或脫落等嚴重故障狀態下,保護裝置仍能正常合閘送電。

1 存在的問題

礦用隔爆型ZBZ-4.0照明信號綜合保護裝置原控制電路由接觸器線圈CJ、啟動按扭QA、停止按鈕TA、控制繼電器常閉接點J1-1等組成。

裝置投入工作時,首先閉合1K,使主變壓器ZB和控制變壓器KB得電,此時無論運行指示燈LED3(綠色)亮否,只要按下QA按鈕,接觸器線圈CJ便得電吸合,主觸頭閉合,127 V網路上的照明信號負荷得電工作,CJ4閉合實現自保。由此可以看出,該綜合保護裝置各種保護功能是通過控制繼電器觸點J1-1的斷開來實現的。當127 V網路發生短路、過載、漏電等故障時,集成電路T1、T2、T4分別發生翻轉,使插座端子16由高電平變為低電平,控制繼電器吸合,常閉觸點J1-1斷開,切斷控制回路,使接觸器跳閘,從而起到保護作用。

可是,在控制變壓器、控制繼電器、保護插件等損壞甚至保護插件板脫落的情況下,控制繼電器J1因得不到電源或卡死而不會吸合,J1-1一直處于常閉狀態。所以,控制系統在保護插件板離線,甚至保護裝置完全喪失保護功能的情況下,按下啟動按鈕,接觸器仍能吸合送電。盡管在實際生產過程中按照《煤礦安全規程》要求每班要進行一次保護性能試驗,要對本裝置進行定期檢查,盡管本裝置有運行指示燈指示著保護插件板在線工作狀態,但由于煤礦井下工作條件的惡劣,使所有這些措施都不能從根本上避免該綜合保護裝置在完全失去保護功能的情況下,仍能合閘送電或正常工作這一嚴重故障現象的發生。

圖1 ZBZ-4.0照明信號綜合掛號信裝置電氣原理圖

這一故障現象的發生不僅具有隱蔽性和危險性,而且嚴重違反了《煤礦安全規程》第480條規定,使煤礦生產存在著可怕的安全隱患。究其原因,本照明信號綜合保護裝置在其控制保護系統設計中存在著嚴重缺陷,需要改進。

2 解決措施

由ZBZ-4.0型照明信號綜合保護裝置原理圖可知,出現控制保護線路故障或保護插件板脫落后仍能合閘送電的主要原因是,啟動控制回路串聯的是控制繼電器J1的一組常閉接點,而不是常開觸點。只要把常閉接點換成常開接點或在控制回路中再串聯一組能夠監視該裝置保護功能狀態的常開觸點,這一問題便迎刃而解了。

實際生產中,我們在保持綜合照明保護裝置原結構設計不變,且不影響原保護的性能的基礎上,在原設計上增加了一組直流靈敏繼電器J2,見圖2。繼電器J2的線圈串聯電阻R43(阻值與R34相當)后,接于保護插件的插座端子8和5之間,繼電器J2的常開觸點J2-1與J1-1串聯。這就從根本上保證了當控制變壓器、保護裝置損壞或保護插件板脫落的情況下,控制繼電器觸點J2-1一直處于常開狀態,使控制回路不通而不會合閘送電。

3 改進后的效果

通過以上方法改進以后,使該保護裝置具有了雙重保護效果,現場使用過程中各種保護性能良好,徹底消除ZBZ-4.0型照明信號綜合保護裝置在非正常情況下也能送電合閘的狀況,有力地保障了井下照明信號負荷供電的安全性和可靠性,從而避免了人身觸電和引燃瓦斯煤塵爆炸的危險。

Problems and improvements of illuminate signal comprehensive protection equipment

Zhou Shaoqiu1,Huang Cuibai2
(1.Zhengzhou Design and Research Institute of Coal Industry Co.,Ltd.,Zhengzhou,Henan 450000,China;

2.Zhengzhou Coal Senior Technical School,Zhengzhou,Henan 450000,China)

The operational principle and the existed operational problems of electric control device for ZBZ-4.0 flame-proof type illuminate signal comprehensive protection equipment used for coal mining were analyzed.The corresponding improvement measures were carried out,and the effect after the improvement was discussed too.

illuminate signal comprehensive protection equipment,serious fault condition,improvement measure

TD62

B

周少秋(1972-),男,1994年畢業于焦作礦業學院工業電氣自動化專業,大學本科,高級工程師。現就職于煤炭工業鄭州設計研究院有限公司選煤所。

(責任編輯 張艷華)