KE3002組合開關是SAIT公司為煤礦井下特殊工作環境而設計生產的，可以用作斷路器、磁力啟動器、控制和監測異步電動機及照明系統，主要用于控制綜采工作面采煤機、破碎機、轉載機和輸送機。KE3002組合開關主要由隔爆腔和本安接線腔組成，其電氣原理圖如圖1所示。
KE3002組合開關的額定工作電壓為3.3 kV，有兩個獨立的輸出回路，每回路額定工作電流450Ao開關兩側上、下部各有一個500 A的插座，下部插座引入動力回路給母線排供電，也可以給開關串行供電，上部插座用于動力輸出。插座有六根接線柱，三根粗的為動力接線柱，兩根細的為PTC接線柱，用來檢測電機溫度，剩下一根為先導接線柱，插座中間為接地銅片。
隔爆腔內有兩臺可抽拉的接觸器模塊，集成了具有所有監測及保護功能的電子保護模塊。電子保護模塊的監測保護功能有：過載保護、短路保護、相平衡監測、絕緣監測、漏電閉鎖、溫度監測、先導回路監測、中心點漂移和高壓測試等。
隔爆腔設計為快開門結構，有一中央集鎖系統，只有當所有接觸器模塊從母線排開時，快開門才能打開，母線排安裝在隔爆腔后面。每臺接觸器模塊都有自己的隔離機構使其單獨和電源接通或分斷，當隔離手柄打到“1”位，接觸器模塊插進母線排得電，同時與輸出回路相連；當隔離手柄打到“O”位，接觸器模塊從母線排中脫開，母線排上的供電插座被絕緣板蓋住，以免觸及動力部分，輸出回路也被短路且接地，由于有斷電接點，可保證真空管分斷后，接觸器才從母線排脫開。
隔爆腔右側是本安接線腔，有顯示單元和繼電器模塊各兩塊及PE4200板一塊。每臺接觸器模塊與一顯示單元和繼電器模塊構成一個回路。顯示單元主要用來進行參數設置和存儲，也能顯示參數值、測量值及故障信息等。KE3002組合開關共有電工、工程師、使用者、管理者、工廠和服務等六種不同級別的參數菜單，用戶主要使用前三種。電工菜單設置開關的過載、短路分斷電流及漏電閉鎖值；工程師菜單設置系統的監測功能參數；使用者菜單設置系統中有關控制類型的參數。繼電器模塊主要是接線端子排，X2和X6為繼電器模塊到接觸器模塊和顯示單元的連線端子排；X4為節點輸出端子排；x5為安全回路端子排，其中1、2腳是輸入點，3、4腳為輸出點：X3為控制輸入端子排，3、4腳是控制開關的起停輸入點，5、6腳是控制電機換向輸入點，通過5、6腳之間的二極管方向來確定電機的正反轉。
PE4200板用于組合開關和KJ50監控系統之間的通訊，其一端通過七芯電纜串聯在KJ50監控系統的PROMOS總線中，另一端與開關兩個回路的顯示單元相連接。板上有一路安全回路輸出，接到x5的1、2腳上，通過3、4腳串聯到另一個x5端子排的1、2腳上。
2、啟動方式
KE3002組合開關有繼電器啟動、先導啟動和PROMOS總線啟動三種啟動方式，可通過參數設置來確定，見于表l。繼電器啟動方式通過控制X3的3、4腳來控制組合開關，要求先導回路導通；先導啟動方式通過控制先導回路的通斷來控制組合開關，X3的3、4腳必須是一個閉合信號；PROMOS總線控制啟動方式是通過PE4200板接收KJ50監控系統發出的信號來控制組合開關。先導回路和起、停端子都是閉合信號，無論何種啟動方式，安全輸入回路都是閉合回路。
為防止線路短路或誤操作設備，在先導回路、起停控制回路和安全輸入回路中，都串聯了一個二極管。組合開關檢測二極管整流后的半波直流信號來確定輸入，若沒有二極管，則檢測是一個全波交流信號，開關被認為是故障，接觸器鎖定不能啟動。X5的1、2腳接的是反向二極管，先導對地接正向二極管，X3的3、4腳也是接正向二極管。如果X3的3、4腳接反向二極管，表示組合開關可對高壓絕緣測試，此時顯示單元顯示“HiF”，表示線路絕緣低于設置值，開關鎖定；若顯示“Hir”，則證明高壓絕緣測試正常。
3、設備控制
KE3002組合開關的每個回路可以單獨控制，也可以兩回路或多臺開關同時控制。
(1)采煤機控制
采煤機基本上是遠程和單獨啟動，組合開關采用先導啟動方式，見于圖2。KE3002組合開關只需一個輸出回路，先導線路一端接入接觸器模塊中，另一端通過二極管與插座的接地銅片相連，構成回路。
采煤機開關的先導線路通過采煤機電纜連接到采煤機上，采煤機電纜共七芯，其中三芯為動力線，控制芯線中的兩根用作采煤機閉鎖，另兩根用作煤機啟動。采煤機啟動旋鈕串聯在先導回路中，啟動旋鈕閉合時，先導回路導通，開關真空接觸器吸合，采煤機便得電。
為防止先導線路中間短路或采煤機誤啟動，先導二極管安裝在采煤機機體上，即先導回路的最遠端。當未啟動時，顯示單元顯示“pir”，先導故障，并且先導故障燈亮。在參數設置上，因在未啟動時，先導是斷路狀態，故先導故障復位參數(PSF)不能設置“2”，而參數值“2”是先導短路和斷路時，都需要按復位旋鈕鍵進行故障復位。
(2)輸送機等控制
綜采工作面破碎機、轉載機和輸送機通過通訊控制系統集中控制，其組合開關的啟動方式是根據控制系統的不同而不同。先導回路二極管接在電纜插頭上，為防止在接觸器沒有斷開的情況下插拔電纜插頭，可以通過先導回路提前斷開真空接觸器。
當工作面通訊控制系統為KJ50監控系統時，啟動控制可選擇PROMOS總線啟動方式，見于圖3。X5的l、2腳信號通過PE4200板接收控制系統后給出，不需在兩點間串二極管。輸送機組合開關中，采煤機閉鎖信號和PE4200板上的安全輸出信號一同串聯到x5的1、2腳上。
當工作面通訊控制系統選擇其它設備時，啟動控制可選擇繼電器啟動方式，見于圖4。控制器通過I/O模塊將控制信號輸出，連接到KE3002組合開關繼電器模塊X3的3、4腳上。轉載機和破碎機開關的安全輸入點間串聯一個反向二極管。輸送機組合開關中，采煤機閉鎖信號直接連到X5的l、2腳上。輸送機有兩個傳動部并帶高低速，需要兩臺組合開關四個回路，閉鎖信號進入某臺開關安全輸入回路后，通過開關另一回路輸出連入另一臺組合開關某一安全輸入回路，從而把整個運輸機開關所有回路都串聯在一起。
4、閉鎖裝置
《煤礦安全規程》第六十九條規定：采煤機上必須安裝有能停止工作面刮板輸送機運行的閉鎖裝置。按此規定，閉鎖裝置發出的信號通過PrC接線柱進入采煤機組合開關，再從組合開關輸出一信號，接入輸送機開關安全輸入回路中，通過控制其組合開關安全回路的通斷來實現輸送機閉鎖。
(1)采煤機專用KE3002組合開關閉鎖
采煤機專用開關只有一個，另一個電源插座被PC220插座所代替。開關輸出插座中的PTC接線柱沒有接入接觸器模塊中，而是相互并聯在一起，通過兩根電線與PC220插座相連。閉鎖裝置有一個常開、常閉旋鈕，發出一個開關量控制信號。信號通過采煤機電纜進入組合開關后，再從PC220插座輸出到輸送機組合開關的安全輸入回路中。
(2)普通KE3002組合開關閉鎖
采煤機閉鎖輸送機是通過軟件參數設置來實現，首先將閉鎖信號虛擬成模擬信號量，通過PTC接線柱對信號進行檢測，然后開關對信號進行處理并從繼電器模塊X4輸出一個開關量信號，傳送到輸送機開關的安全輸入回路中。參數設置時，PCr參數值設置為l，PCL參數值設置為5K，PCH參數值設置為15K，Rax參數值設置為11。PCL和PCH分別為Prc遠控功能設置的最小和最大值。PCr參數設置PTC遠程控制功能，設置值為“O”時，取消該功能；設置值為“l”時，表示該功能有效，當P'l℃監測到的電阻值大于PCH或小于2/3PCL時，繼電器模塊輸出節點（Rax）斷開，當Prc監測到的電阻值小于PCL而大于2/3 PCL時，繼電器模塊輸出節點( Rax)閉合，開關自身接觸器不分斷。
采煤機閉鎖線路中串聯了一個3.9 kΩ,和一個22 kΩ的電阻，輸送機閉鎖旋鈕并聯在22 kΩ,的電阻上。閉鎖旋鈕斷開時，開關檢測PTC信號的電阻值為26 kΩ，輸出節點（Rax）為常開量，輸送機緊急停車或者不能正常啟車。閉鎖旋鈕閉合后，開關檢測的電阻值為3.9 kΩ，輸出節點（Rax）為常閉量，此時，輸送機開關安全回路導通，開關可正常啟車。
5、結語
(1)KE3002型組合開關經井下使用，已成為綜采I作面大功率設備的主要啟動開關，具有故障率低、集成度高、接線簡單、使用和檢修維護方便等特點。
(2)開關結構小、安全可靠并經濟實用。但開關在使用過程中，因監測系統靈敏度高，有時也出現誤保護現象，故必須及時進行調整為妥。
