罗士彬
安徽恒源煤电股份有限公司卧龙湖煤矿 235100
一、存在的问题
矿用防爆型真空电磁起动器按规格型号可分为QBZ-80、120、200/1140(660)D等几种，这种开关采用快开门结构，结构简单，操作方便，具有过载、断相、短路、漏电闭锁检测等保护功能，被广泛应用于煤矿井下局扇、水泵等设备的启动控制。
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1、工作原理分析：
按电机运转方向的要求，合上隔离开关QS，电源接入控制变压器初级得电，次级9、4两端输出36V交流电，使JDB得电，漏电检测开始。当主回路对地绝缘电阻符合要求时，JDB内继电器工作，常开点3、4接通，真空接触器可投入使用。当就地自控或集中控制时，按下启动按钮SB1，ZJ吸合，36电源经ZJ1接点，使真空接触器KM（CKJ）吸合，常闭ZJ2打开，这样，当磁力起动器工作时，负荷端电压不会通过33号线进入JDB内，当真空接触器主触器接通，KM2常开闭合自保。运行中如发生短路、过载或断相等故障，则JDB动作切断ZJ的供电线路，使真空接触器KM立即分断。停止时，按下停止按钮SB2，ZJ断电，ZJ1打开，真空接触器KM断开，停止对电机供电。
2、开关存在的问题
由于这种开关电气原理简单，给人的感觉是只要稍懂得简单电工知识的机电维修工，对它的维修都能很快上手，其外观图如下所示：
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但是在实际维修应用中发现，这种开关虽然原理简单，但维修起来却并不是件易事，我们可以通过它的安装结构来进行分析。打开一台80开关圆形快开门，可发现在它的内部通过四边螺丝固定有一块铁制底板，底板正面安装一个真空接触器、一个中间继电器、电机综合保护器和熔断器，底板的背面装有隔离开关、变压器、阻容过压吸收器、控制变压器和控制按钮。通过观察内部实物可以看到，各种器件之间的连线互相牵扯，看似简单，但维修起来相当困难，各种控制线从固定底板的中间孔洞来回穿过，如果出现故障，由于引线较多，来回穿插，即使手中有电气原理图，也很难对故障进行查找，而且大部分情况下，每次检修几乎都需要将固定底板从开关内拆下，由于底板上安装有各种电气配件，同时和开关上端还有电源线连接，所以非常笨重，拆装极其麻烦，还需要专用工具，将可能原因查找后再装上试验，不行再拆下，哪怕是一个经验丰富的老电工也觉得很是头疼，对于新电工来说，维修更困难。同时，由于开关内部从上接线端到隔离开关这一路是带电的，那么在拆装的过程中，很有可能造成触电或短路事故，存在安全隐患。
二、解决方案
如何能将这种开关的故障判断变得更加容易，维修更加简单上手呢？就要从根本上解决上述问题，即改变它的控制方式，使开关控制线减少，维修时尽量不拆下底板。为此，经过研究，设计了一块真空磁力启动开关专用控制板，它具有价格便宜，安装方便，更换简单等优点，采用它对开关进行控制将使故障的检修判断变的简单容易，即使是一个新电工也很容易进行维修，经实践使用，效果良好，下面是该控制板的电气功能框图。
1、原理分析
36V电源电压由变压器引出经过JDB综合保护器4、3端控制后再通过插接头进入本控制板，经过内部变压整流滤波稳压后输出5V直流电压送至单片机STC15F104E作电源用，单片机由光电耦合器外接操作按钮提供输入信号，按下按钮，通过单片机控制，其输出端控制5A固态继电器吸合，该固态继电器输出端通过插接头接至真空接触器的线圈，为其提供了36V的控制电压，真空接触器也随之工作，电机启动。再次按下按钮，固态继电器断开，真空接触器失电，电机停止工作。
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2、安装
该板无需调试，安装时只需拆下原有的中间继电器，再将本控制板固定在它的位置上，将3、9号线接至本板的电源端，输出端接至真空接触器线圈两端，按钮线可通过1、2端引出即可。由于整个控制板安装在固定底板的正面，同时板上设有交流36V、5V电源指示、按钮指示及固态继电器吸合指示灯，不需要特殊仪器就可以直观判断出故障部位并进行快速维修，所以故障查找及电路板更换特别简单方便。除非确定固定底板后的变压器或隔离开关有损坏，否则根本不需要拆除固定底板，从而消除了检修过程中的安全隐患。
3、常见故障判断
（1）开关不吸合可能原因：
1、观察36V电源指示灯不亮，说明变压器36V电压不正常：可能是变压器初级保险熔断，JDB综合保护器动作或损坏，分别检查维修。
2、36V指示灯亮但5V指示灯不亮：更换控制板。
3、36V指示灯、5V指示灯亮，但按下按钮，按钮指示灯不亮：检查按钮是否接触不良，按钮接线是否断开，否则更换控制板。
4、36V指示灯、5V指示灯亮，按下按钮，按钮指示灯也亮，但固态继电器指示灯不亮：更换控制板。
5、如果所有指示灯都显示正常，真空接触器还是不吸合：说明真空接触器线圈损坏或卡死。需更换或检修。
（2）开关断不开可能原因
1、观察按钮指示灯是否随按钮操作正常亮灭，如果常亮或不亮，检查按钮控制回路是否接触不良，更换控制板。
2、观察固态继电器吸合指示灯是否常亮，如果不亮说明固态继电器被击穿，直接更换控制板。
三、应用效果
通过将该控制板安装在80开关内进行使用，效果非常好，由于接线量少，所以故障率大大降低，控制板上设有各种检测用发光二极管，检修起来也特别方便，无需检修仪表就可对故障做出准确判断，普通电工也可对其维修很快上手，并且在一定程度上消除了潜在的安全隐患。