天地（常州）自动化股份有限公司 何志娟

0 前言

要了解组合开关的原理，首先我们要知道他有什么用，在什么情况下用组合开关，组合开关能实现什么功能。

1 组合开关在采煤工作面的应用

首先来介绍下采煤的过程：采煤机将煤采下来，落到刮板输送机上，刮板输送机将煤刮送至转载机上，然后转载机转运到破碎机中，将大的煤矿破碎之后，由胶带输送机负责运输到原煤仓中。

在采煤的过程中，煤尘非常多，这时就需要洒水除尘。喷雾泵站是负责提供高压力的水源的。当采煤机采完一片区域后，这片区域的就空出来了，为了防止坍塌，由液压支架进行支护，乳化泵站就是负责给液压支架的液压系统提供压力的。还有移动变电站，是负责给采煤面提供电源的，组合开关，就是负责控制这些设备的启动与停止的。

我们可以看出，在采煤工作面中，设备非常多，而且每一种设备上面还有好几个电机，而且这些电机的功率还都比较大。同时，这些电机之间还有一定的启动顺序，所以，要是使用一台磁力启动器控制一个电机，可以想象，要使用多少磁力启动器，而且要想让各个磁力启动器之间进行联合控制，也是一件比较复杂的事情。在这种情况下，组合开关便有了用武之地。

图1

2 QJZ2-2400/1140-12组合开关原理

在一个采煤工作面中使用了两台不同型号的组合开关控制了采煤系统中的所有设备。虽然组合开关的型号非常多，但是他们都有许多的共同之处，所以我们只要掌握了其中一种型号的组合开关原理，其他的原理是互通的。

当我们拿到一份原理图的时候，我们要先从主回路开始看，看看主回路中一共有几个回路，每个回路中所带的负荷是什么，各个负荷之间有没有联动关系。现在我们来分析一下QJZ2-2400/1140-12回路组合开关主回路。

2.1 主回路工作原理

开关一共有12个主回路，他们所带的设备分别是：隔离开关QS1控制两个回路，分别由真空接触器KM1和KM2来接通与断开负荷。KM1所带负荷是转载机，KM2备用，当KM1回路出现故障时，可以用KM2来带转载机。

隔离开关QS2控制两个回路，分别由真空接触器KM3、KM4来接通与断开负荷。KM4带破碎机，KM5备用，当KM4回路有故障时，可以把破碎机换到KM5回路上。

隔离开关QS1与QS2用一条虚线连接在一起，这个虚线表示这两个隔离开关是在一个隔离手把控制。当合隔离手把时，这两个隔离是一起动作的。真空接触器KM1、KM2：这两个真空接触器各自控制着一条回路，KM1吸合，就会接通KM1回路所带负荷（转载机）的电源。KM2吸合，就会接通KM2回路所带负荷（目前备用）的电源。主回路的工作原理就是：合上隔离QS1，KM1吸合，电机运转。

图1是主回路的一部分截图，分析完这一部分截图，剩下的回路和这部分原理都差不多。

2.2 控制回路工作原理

主回路中的真空接触器KM吸合，主回路就会接通。那么我们现在来看看主回路中的真空接触器KM的控制回路。

图2

图3

KM闭合的条件是KM线圈得电，根据图2中可看出KM线圈得电需要K2常开触点闭合。K2常开触点闭合的条件是K2线圈得电。K2得电则需要PLC上有合闸输出即31-N有输出（N表示第N回路），再根据图31-1有输出就是Q0.4有输出。PLC上Q0.4有输出则需要检测到输入信号，根据图3，Q0.4对应先导信号（I0.0）27-1。

得出KM触点闭合的顺序：先导检测到信号输入（I0.0）后，输出Q0.4，K2合闸继电器线圈得电触点闭合，然后KM线圈得电触点闭合。KM触点闭合就会接通KM回路所带负荷的电源，负荷得电运行。

3 结语

现代化矿井对自动化设备的依赖程度也越来越高。工作面用组合开关的稳定关系煤矿生产。掌握组合开关原理可以方便现场工作人员使用及维修。通过介绍组合开关的主要原理，旨在帮助用户解决生产中遇到的故障，达到减小故障造成的影响。

[1]天地（常州）自动化股份有限公司组合开关原理图.