照明信号综合保护装置存在的问题与解决措施

周少秋 黄翠柏

(1.煤炭工业郑州设计研究院有限公司,河南省郑州市,450000;2.郑州煤炭高级技工学校,河南省郑州市,450000)

照明信号综合保护装置存在的问题与解决措施

周少秋1黄翠柏2

(1.煤炭工业郑州设计研究院有限公司,河南省郑州市,450000;2.郑州煤炭高级技工学校,河南省郑州市,450000)

分析矿用隔爆型ZBZ-4.0照明信号综合保护装置电气控制的工作原理及在应用中存在的问题,并针对这些问题对综合照明保护装置进行了改进,对改进后的效果进行了论述。

照明信号综合保护装置 严重故障状态 改进措施

《煤矿安全规程》第480条规定:“井下照明和信号装置,应采用具有短路、过载和漏电保护的照明信号综合保护装置配电。”矿用隔爆型ZBZ-4.0照明信号综合保护装置是一种用于煤矿井下127 V照明及信号负载的供电电源并具有短路、漏电保护等综合型防爆电器设备,其电气控制原理图见图1。主要由主回路、控制回路、保护回路等几大部分组成,其中保护回路又分照明短路保护电路、信号短路保护电路、漏电保护电路以及电缆绝缘监视电路等。可见,该综合保护装置用于煤矿井下照明及信号负载完全符合《煤矿安全规程》的规定。但在实际生产使用过程中,我们发现在保护插件板损坏或脱落等严重故障状态下,保护装置仍能正常合闸送电。

1 存在的问题

矿用隔爆型ZBZ-4.0照明信号综合保护装置原控制电路由接触器线圈CJ、启动按扭QA、停止按钮TA、控制继电器常闭接点J1-1等组成。

装置投入工作时,首先闭合1K,使主变压器ZB和控制变压器KB得电,此时无论运行指示灯LED3(绿色)亮否,只要按下QA按钮,接触器线圈CJ便得电吸合,主触头闭合,127 V网路上的照明信号负荷得电工作,CJ4闭合实现自保。由此可以看出,该综合保护装置各种保护功能是通过控制继电器触点J1-1的断开来实现的。当127 V网路发生短路、过载、漏电等故障时,集成电路T1、T2、T4分别发生翻转,使插座端子16由高电平变为低电平,控制继电器吸合,常闭触点J1-1断开,切断控制回路,使接触器跳闸,从而起到保护作用。

可是,在控制变压器、控制继电器、保护插件等损坏甚至保护插件板脱落的情况下,控制继电器J1因得不到电源或卡死而不会吸合,J1-1一直处于常闭状态。所以,控制系统在保护插件板离线,甚至保护装置完全丧失保护功能的情况下,按下启动按钮,接触器仍能吸合送电。尽管在实际生产过程中按照《煤矿安全规程》要求每班要进行一次保护性能试验,要对本装置进行定期检查,尽管本装置有运行指示灯指示着保护插件板在线工作状态,但由于煤矿井下工作条件的恶劣,使所有这些措施都不能从根本上避免该综合保护装置在完全失去保护功能的情况下,仍能合闸送电或正常工作这一严重故障现象的发生。

图1 ZBZ-4.0照明信号综合挂号信装置电气原理图

这一故障现象的发生不仅具有隐蔽性和危险性,而且严重违反了《煤矿安全规程》第480条规定,使煤矿生产存在着可怕的安全隐患。究其原因,本照明信号综合保护装置在其控制保护系统设计中存在着严重缺陷,需要改进。

2 解决措施

由ZBZ-4.0型照明信号综合保护装置原理图可知,出现控制保护线路故障或保护插件板脱落后仍能合闸送电的主要原因是,启动控制回路串联的是控制继电器J1的一组常闭接点,而不是常开触点。只要把常闭接点换成常开接点或在控制回路中再串联一组能够监视该装置保护功能状态的常开触点,这一问题便迎刃而解了。

实际生产中,我们在保持综合照明保护装置原结构设计不变,且不影响原保护的性能的基础上,在原设计上增加了一组直流灵敏继电器J2,见图2。继电器J2的线圈串联电阻R43(阻值与R34相当)后,接于保护插件的插座端子8和5之间,继电器J2的常开触点J2-1与J1-1串联。这就从根本上保证了当控制变压器、保护装置损坏或保护插件板脱落的情况下,控制继电器触点J2-1一直处于常开状态,使控制回路不通而不会合闸送电。

3 改进后的效果

通过以上方法改进以后,使该保护装置具有了双重保护效果,现场使用过程中各种保护性能良好,彻底消除ZBZ-4.0型照明信号综合保护装置在非正常情况下也能送电合闸的状况,有力地保障了井下照明信号负荷供电的安全性和可靠性,从而避免了人身触电和引燃瓦斯煤尘爆炸的危险。

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年毕业于焦作矿业学院工业电气自动化专业,大学本科,高级工程师。现就职于煤炭工业郑州设计研究院有限公司选煤所。

(责任编辑 张艳华)