雙電源雙風機組合式真空電磁起動器的應用

王學梅WANG Xue-mei

（中煤第五建設有限公司第四十九工程處，邯鄲 056003）

（China Coal Fifth Construction Co.，Ltd.，NO.49 Engineering Division，Handan 056003，China）

0 引言

潞安礦業（集團）公司常村煤礦王村風井各采區工作面采用分區通風方式，通風機為局部對旋軸流式通風機。為保證檢修和突然斷電不給工作面通風造成重大影響，工作面配備主、備2 臺通風機。平時運行主風機，當主風機因人為或故障停機時，備用風機可以開啟。但用傳統的舊式真空電磁起動器來控制主、備風機的切換，其外部接線方式非常繁瑣，所需設備數量眾多，自動化切換程度低。現以我項目部施工的北翼西軌大巷投入使用的新型雙電源雙風機自動切換組合式真空電磁起動器簡單介紹其在掘進工作面風機供電系統中的應用。

1 傳統風機供電系統的現狀和存在問題

以前工作面的風機供電電源均采用的是傳統的真空電磁起動器，主、備風機分別引自不同回路的電源，主風機電源從采區變電所分饋開關上引出后，負荷側接一臺QBZ-200 的真空電磁起動器作為控制主風機電機的總開關，該開關的負荷側再接兩臺QBZ-80 的真空電磁起動器來直接控制主風機的一級電機和二級電機；而備用風機的電源引自工作面的動力總開關（型號一般為QBZ-200），動力總開關的電源側接一臺QBZ-80 的真空電磁起動器來直接控制備用風機電機。這樣一來，控制主、備2 臺風機就需要1 臺QBZ-200 的真空電磁起動器和3 臺QBZ-80 的真空電磁起動器。傳統的QBZ-200 型真空電磁起動器自身只具有過載、短路、漏電閉鎖、斷相、過壓等保護功能，要配合斷電器、風電閉鎖裝置才能實現風電閉鎖和瓦斯電閉鎖功能，而主、備風機切換功能也只是半自動化，主風機停機后，可以延時切換到備用風機模式運轉，但主風機可以恢復供風后，要想從備用風機切換到主風機上還需人工切換。而采用新式起動器實現全自動化切換后，將比人工切換的效率大為提高，而且新式起動器自身就帶有風電、瓦斯電閉鎖功能。

2 雙電源雙風機組合式真空電磁起動器工作特征

QBZ-4×120 雙電源雙風機組合式真空電磁起動器（以下簡稱起動器）作為一種對旋式風機，在煤礦井下生產過程中得到廣泛使用，實現采掘工作面雙風機雙電源，以主風機為主的風機自動切換裝置。該起動器具有一體式的兩個獨立隔爆腔室，檢修時另一側不帶電，進而在一定程度上可以實現不停機檢修。采用SDB-F 智能化電動機綜合保護器對起動器實施保護，采用先進的微處理器、高精度的數據處理及先進的保護算法對保護器進行處理，進而在一定程度上具有保護精度高、反應速度快、操作直觀簡便的特點。對自動切換裝置通過雙DVP-14SS 可編程邏輯控制器進行處理，同時兩臺電機在一定程度上可以實現延時起動和切換，一方面防止吹裂風筒，另一方面降低了風機起動時對電網電壓的沖擊。

3 雙電源雙風機組合式真空電磁起動器結構

通常情況下，起動器由隔爆外殼和本體兩部分組成。其中，左右兩個獨立的隔爆主腔組成隔爆外殼，隔爆外殼的上部后面是進出線接線腔，主、備機換相開關的操作手柄分別位于左右，共有正、停、反三檔，緊急停止按鈕設在換相開關的操作手柄的下面。開門時需要按下緊急停止按鈕，同時將手柄轉到停的位置，并定位槽內旋入聯鎖桿，進而打開門。通常情況下，前門為平移式快開門結構，并且左右各有一轉動手把，抬起右側手把向右轉動為開左門，反之為關左門。

4 外部電源供電設計

QBZ-4×120 雙電源雙風機組合式真空電磁起動器的兩個獨立隔爆腔內電源側的接線柱分接來自兩路不同的電源，分別控制主風機和備用風機。主風機的電源來自北翼西軌大巷附近的103 采區變電所（為北翼各工作面供電）“三專”變壓器所帶的分饋開關，備用風機的電源來自103 采區變電所動力變壓器所帶的分饋開關。這樣就實現了“三專”和雙風機雙電源，保證一臺風機檢修時另一臺風機可正常運轉且停電時互不影響。

5 雙電源雙風機組合式真空電磁起動器在生產中的應用

5.1 手動工作方式 把鈕子切換到手動位置，在STOP位置設置PLC 開關。同時將主機起動按鈕按下，進而運行主機一級電機，將主機停止按鈕按下，運行主機二級電機，將主風機緊急停止按鈕按下，主停止運行風機一級、二級電機。

5.2 自動工作方式

5.2.1 在自動狀態下，主、備用風機電源正常，PLC 工作正常，首次起動，主風機優先工作，按下主風機起動按鈕，主風機一級電機運行，延時4 秒主風機二級電機運行，備用風機處于備用狀態。

5.2.2 當主機電源斷開后，延時4 秒，運行備用風機一級電機，再延時4 秒，運行備用風機二級電機，當恢復主機電源后，停止運行備用風機，延時4 秒，運行主風機一級電機，再延時4 秒，運行主風機二級電機，備用風機處于備用狀態。

5.2.3 如果主風機發生故障，那么主風機相應的故障指示燈就會顯示變亮，經過4 秒的延時，備用風機一級電機開始運行，再經過4 秒延時，備用風機二級電機開始運行。這時，對故障原因需要進行檢查，并且及時除故障，然后按下備用風機的急停按鈕，確認已經排除故障，然后再按下備用風機停止按鈕。如果備用風機運行過程中，發生瞬時停電，停止運行備用風機，延時4 秒后，運行主風機一級電機，再延時4 秒后，運行主風機二級電機，按下備用風機停止按鈕，進行相應的確認。

5.3 運行過程中，如果主風機出現故障，運行自定切向備用風機；如果沒有排除主風機故障，一直運行備用風機，排除主風機故障后，必須按下主機停止按鈕進行確認，排除PLC 確認主機故障后，備用風機停止運行，運行自動轉上主風機。

6 結語

QBZ-4×120 雙電源雙風機組合式真空電磁起動器不僅具有傳統起動器的一般功能，更能獨立實現風電閉鎖、瓦斯電閉鎖和主、備風機全自動切換，符合煤礦安全規程對礦井局部通風要實現三專兩閉鎖和雙電源雙風機自動切換的要求，將逐步成為礦建二、三期工程掘進工作面局部通風機供電設備的主流。

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[2]張星晃.煤礦井下主用、備用局部通風機單雙日交替使用技術[J].科學之友,2010(12).

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