組合開關

組合開關由動觸點（動觸片）、靜觸點（靜觸片）、轉(zhuǎn)軸、手柄、定位機構及外殼等部分組成。其動觸點、靜觸點分別疊裝于數(shù)層絕緣墊板之間，各自附有連接線路的接線柱。當轉(zhuǎn)動手柄時，每層的動觸點隨方形轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)對電路的接通、斷開控制。

在組合開關的內(nèi)部有3對靜觸點，分別用3層絕緣板相隔，各自附有連接線路的接線樁，3個動觸點互相絕緣，與各自的靜觸點對應，套在共同的絕緣桿上，絕緣桿的一端裝有操作手柄，手柄每次轉(zhuǎn)動90°角，即可完成3組觸點之間的開合或切換。開關內(nèi)裝有速斷彈簧，用以加速開關的分斷速度。

(1)由于組合開關的通斷能力較低。故不能用來分斷故障電流。當用于控制電動機作可逆運轉(zhuǎn)時，必須在電動機完全停止轉(zhuǎn)動后，才允許反向接通。

(2)當操作頻率過高或負載功率因數(shù)較低時，組合開關要降低容量使用，否則影響開關壽命。

(3)在使用時應注意，組合開關每小時的轉(zhuǎn)換次數(shù)一般不超過15～20次。

(4)經(jīng)常檢查開關固定螺釘是否松動，以免引起導線壓接松動，造成外部連接點放電、打火、燒蝕或斷路。

(5)檢修組合開關時，應注意檢查開關內(nèi)部的動、靜觸片接觸情況，以免造成內(nèi)部接點起弧燒蝕。

組合開關又稱轉(zhuǎn)換開關，在電氣控制線路中，常被作為電源引入的開關，可以直接啟動或停止小功率電動機或使電動機正反轉(zhuǎn)，倒順等。局部照明電路也常用它來控制。

組合開關有單極、雙極、三極、四極幾種，額定持續(xù)電流有10、25、60、100A等多種。

組合開關可使控制回路或測量回路線路簡化，可在一定程度上避免操作上的失誤和差錯。

組合開關由裝在同一轉(zhuǎn)軸上的多個單極旋轉(zhuǎn)開關疊裝在一起組成。

組合開關是一種體積小、接線方式多、使用非常方便的開關電器。選擇組合開關時應注意以下幾點。

(1)組合開關應根據(jù)用電設備的電壓等級、容量和所需觸頭數(shù)進行選用。組合開關用于一般照明、電熱電路時，其額定電流應等于或大于被控制電路中各負載電流的總和；組合開關用于控制電動機時，其額定電流一般取電動機額定電流的1.5~2.5倍。

(2)組合開關接線方式很多，應能夠根據(jù)需要，正確地選擇相應規(guī)格的產(chǎn)品。

(3)組合開關本身是不帶過載保護和短路保護的。如果需要這類保護。就必須另設其他保護電器。

礦用組合開關專利目的

《礦用組合開關》的目的是針對2007年5月前已有技術中的上述缺點加以改進，提供一種功能強大、反應速度快、可靠性和抗干擾性及實時性好的礦用組合開關。

礦用組合開關技術方案

《礦用組合開關》具有至少一組處于電源與負荷之間的主隔離開關組及一組輔助隔離開關組，每組主隔離開關組包括主隔離開關、真空接觸器、漏電閉鎖檢測、電壓互感器及電流互感器，輔助隔離開關組包括輔助隔離開關、電源變壓器、濾波器、隔離變壓器及電源模塊，其特征在于：還具有調(diào)理模塊、處理模塊、顯示模塊、控制模塊及先導模塊，且對應每組主隔離開關組設置有一調(diào)理模塊和一處理模塊；輔助隔離開關組通過電源模塊連接調(diào)理模塊、處理模塊和顯示模塊；調(diào)理模塊與處理模塊間、處理模塊與顯示模塊、先導模塊、控制模塊間、顯示模塊與先導模塊、控制模塊間均采用CAN總線雙向信號反饋連接；主隔離開關組與調(diào)理模塊連接；真空接觸器與處理模塊間設置有中間繼電器；先導模塊連接若干先導控制回路。

前述的控制模塊、先導模塊、處理模塊及調(diào)理模塊、顯示模塊均采用DSP數(shù)字信號處理器。

進一步地，前述的顯示模塊采用CAN總線聯(lián)接液晶顯示器及鍵盤。

較好地方式是前述的主隔離開關組有三組，每組均對應一個調(diào)理模塊與一個處理模塊。

為便于理解上述方案，現(xiàn)對方案中的一些結(jié)構或名詞作如下說明：

礦用組合開關主回路的控制和保護采用了多個DSP數(shù)字信號處理器，完成信號處理、實現(xiàn)各種保護功能和各回路的通、斷及程序控制。

主回路的控制和保護由顯示模塊、控制模塊、先導模塊、處理模塊、調(diào)理模塊、鍵盤、液晶顯示器等組成，采用網(wǎng)絡集成式全分布控制處理結(jié)構，運用了DSP數(shù)字信號處理、CAN現(xiàn)場總線、自適應檢測和網(wǎng)絡化接口等創(chuàng)新技術，實現(xiàn)數(shù)字化處理、控制、保護、中文顯示、故障診斷和網(wǎng)絡聯(lián)接等功能。

顯示模塊：接受鍵盤的命令，完成人機交互功能；通過通訊口組成網(wǎng)絡，接收遠方控制命令；邏輯數(shù)據(jù)計算傳遞；互診斷數(shù)據(jù)流控制；顯示采集計算數(shù)據(jù)、設置參數(shù)、存儲故障狀態(tài)等，供用戶觀看、查詢。液晶顯示器為320×240點陣中文顯示，顯示信號量大、直觀，方便了故障的判斷和處理。

控制模塊：漏電保護檢測；實現(xiàn)接觸器、過載、漏電閉鎖、漏電保護、高壓絕緣檢測等試驗功能；完成起動、停止、主從順序控制、低速控制、高速控制、時間轉(zhuǎn)換、電流轉(zhuǎn)換、先導控制。

先導模塊：檢測回路的先導信號。先導模塊可識別出控制信號的當前狀態(tài)如：停止、起動、運行、短路、反向。先導模塊檢測到正確的控制信號后，將控制信號發(fā)送給顯示模塊和控制模塊供顯示和控制接觸器；檢測環(huán)境溫度。

處理模塊：采樣模擬量和開關量數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)處理，實現(xiàn)短路、過載、缺相、接觸器故障、中間繼電器故障、漏電閉鎖、漏電閉鎖、過壓、欠壓、接觸器粘連等故障判斷；接觸器開、停控制、漏電閉鎖投入控制。每個處理模塊可處理三個回路的數(shù)據(jù)，用戶可根據(jù)實際需要的回路數(shù)，選用不同數(shù)量的處理模塊。

調(diào)理模塊：主回路的電流、電壓和反映回路絕緣電阻大小的信號轉(zhuǎn)換成0～3.3V的電壓信號供處理模塊采樣處理，同時實現(xiàn)電氣隔離。

鍵盤：用戶輸入設置參數(shù)的人機界面，如回路總數(shù)、電壓電流互感器校正系數(shù)、額定電流、額定電壓、控制方式、控制對象、短路保護倍數(shù)、日期、時間等，控制模塊會判斷輸入數(shù)據(jù)的正確性，提示用戶錯誤的輸入；開始試驗功能；顯示系統(tǒng)狀態(tài)、每個回路工作狀態(tài)和故障狀態(tài)。

顯示模塊、控制模塊、先導模塊、處理模塊的核心采用電機數(shù)字化控制專用數(shù)字信號處理器（DSP），運算速度32MIPS，模塊之間通過220kbps數(shù)據(jù)傳輸速率的局域網(wǎng)絡（CAN）組成全分布控制處理的系統(tǒng)，并實現(xiàn)控制、互診斷功能。

CAN現(xiàn)場總線已經(jīng)成為國際標準。它的信號傳輸采用短幀結(jié)構，每一幀的有效字節(jié)數(shù)為8個，傳輸時間短，并有CRC校驗及其它檢錯措施，出錯率極低。CAN總線為多主方式，不分主從，網(wǎng)絡上任何一個節(jié)點均可在任意時刻向網(wǎng)絡上其它節(jié)點發(fā)送信息。該控制、保護系統(tǒng)中將開停信號定為高優(yōu)先級，可滿足實時要求。由CAN總線組成的網(wǎng)絡集成式全分布控制系統(tǒng)，結(jié)構簡單，設備的連線和信號的往返傳輸次數(shù)減少，提高了系統(tǒng)的工作可靠性，便于功能模塊化，易于重構系統(tǒng)。用戶只需要根據(jù)實際控制的回路數(shù)，選用不同數(shù)量的處理模塊，便可以構成新的系統(tǒng)。

顯示模塊將設置參數(shù)通過CAN總線發(fā)送到控制模塊和每個處理模塊。控制模塊、先導模塊及處理模塊的數(shù)據(jù)也通過CAN總線發(fā)送到顯示模塊，并在液晶顯示器上顯示。

礦用組合開關改善效果

《礦用組合開關》的優(yōu)點是：實現(xiàn)了起動控制設備的組合化、多控制、多功能、高可靠的要求，為煤炭工業(yè)達到減人提效、高產(chǎn)高效的目標提供了有力支持。

2013年，《礦用組合開關》獲得第八屆江蘇省專利項目獎金獎。