带式输送机用隔爆兼本质安全型组合式电控箱.doc

KXJD－620/1140660Z 带式输送机用隔爆兼本质安全型组合式电控箱 产品使用说明书 带式输送机用隔爆兼本质安全型组合式电控箱 1、概述 1.1 主要用途及适用范围 本带式输送机用隔爆兼本质安全型组合式电控箱以下简称电控箱适用于含有爆炸性危险气体和煤尘的矿井，在交流50Hz、额定电压1140V或660V、额定总电流不大于额定值的负载系统中，对主轴直接联接、多机驱动的皮带机及其制动器、张紧绞车的三相异步电动机，进行集中起动、停止控制，并对电动机及有关电路进行过载、短路、断相、欠压、过压、漏电闭锁等保护。提供127V照明信号电源及其短路漏电保护，还提供36V电源。 1.2 产品特点 1.2.1本电控箱将软起动器、制动器电机控制保护装置、张紧绞车控制保护装置和照明信号综合保护装置集装在一个箱体内，实现了一部皮带机一台设备控制，大大节省了设备投资和占地空间。 电控箱内部具有两套软起动器（常用/备用），当常用或备用软起动器出现故障不能正常使用时，只需将前门右侧的转换开关打到“备用”或“常用”，此时备用或常用软起动器即可投入运行，保证皮带机连续的正常运行。 1.2.2本电控箱是专门为皮带机设计。具有对主电机斜坡起动、限流起动、全压起动、自由停车、软停车等控制功能。用户可以根据负荷情况整定控制电机的平滑起动、停止。 1.2.3 采用先进的电力电子元器件和全数字速度控制技术，可实现对主电机电流、速度的闭环控制。实现软起动、突跳起动、脉冲起动检测及旁路后对电机运行状态进行检测保护。能够可靠地对负荷短路、断相、过载、过/欠压等故障实施保护及漏电闭锁，对制动器提供小电流保护。具有智能化程度高、性能稳定、动作可靠、设定方便、保护准确可靠等优点。 1.2.4电控箱的控制与保护采用西门子可编程序控制器PLC对系统进行实时监控，本公司自行研发应用软件，可实现对胶带运输机主机多种控制方式和参数的设定，并有工作状态和故障类型的显示和记忆功能。 1.2.5主显示窗口配备7英寸宽屏彩色液晶屏（嵌入式工控机），外置按键式触摸键盘，为设备提供信息查询和参数设置，真正实现人机对话。全中文液晶显示，菜单式操作，控制操作简单、显示信息丰富。照明信号装置工作状态在单独窗口显示。 1.2.6内置独立的照明信号单元，并具有照明信号状态显示功能。 1.2.7提供标准的以太网通讯接口（TCP/IP协议）。 1.3 型号及含义 KX J D 620/ 1140660 Z 组合式 额定工作电压，V 额定工作总电流，A 带式输送机用 隔爆兼本质安全型 控制箱 1.4执行标准GB3836-2000 MT111-1998 Q/KCDQ 09-2010 1.5 使用环境条件 1.5.1海拔不超过1000m； 1.5.2运行环境温度为-5℃～40℃； 1.5.3周围空气相对湿度不大于95（25℃时）； 1.5.4在有煤尘和爆炸性气体混合物的矿井中； 1.5.5与垂直面的安装倾斜度不超过15； 1.5.6在无显著振动和冲击的地方； 1.5.7在无破坏绝缘的气体和蒸汽的环境中； 1.5.8无滴水的地方； 1.5.9污染等级3级； 1.5.10安装类别Ⅲ类； 2．结构特征与工作原理 2.1箱体结构 电控箱外壳为长方体框架结构，由Q235A钢板焊接而成，造型美观、坚固耐用。整个箱体分为进线腔、主控腔和出线腔三个独立腔体。总电源真空隔离模块操纵手柄、停止和急停按钮、运行方式选择开关和机械闭锁机构均在箱体的前面板上，照明信号电源开关及各种功能按钮均装在门板上。主回路采用导轨手车式结构，前门为快开门结构。 2.2电气结构 2.2.1进线腔装有一组接线柱供1140V或660V进线使用。 2.2.2 出线腔 2.2.2.1输出有多组接线柱，分别为 D11、D12、D13为主机一接线柱； D21、D22、D23为主机二接线柱； D31、D32、D33为张紧绞车接线柱； D41、D42、D43为制动器1接线柱； D51、D52、D53为制动器2接线柱。 2.2.2.2 ZC、Zb、za/xa、xb 为照明信号接线柱，FD为辅助接地接线柱。 2.2.2.3九芯接线端子和接线排，为张紧绞车远控、连接外部信号、提供36V电源等使用。 2.2.3主控腔 2.2.3.1总电源真空隔离模块GHZ安装在腔体的右侧，其作用是确保供电电源正向断开反向三个位置的无载转换； 2.2.3.2软起动器组件、真空接触器、PLC控制器等元件安装在主腔体的控制单元板上，分别控制皮带机主电机、张紧绞车电机和制动器； 2.2.3.3总电源变压器T安装在主腔体内，为控制单元和软起动器组件等提供控制电源； 2.2.3.4过电压吸收装置RC1、RC2、RC3用于吸收过电压。 2.2.3.5控制单元组装有可编程控制器（PLC）、模拟和数字量模块、电参数变送器等。 2.2.3.6门组装右前门装有嵌入式一体化工控机、按键式鼠标和主机控制按钮；左前门装有照明信号显示板、照明信号电源开关和功能按钮。 2.3工作原理 2.3.1主控回路工作原理 将总电源真空隔离模块GHZ置于“正向”或“反向”位置，控制变压器有电，向PLC控制系统供电，此时PLC对各回路的绝缘电阻进行检测，若某一回路绝缘电阻值小于闭锁电阻值，则该回路被闭锁不能起动。 当电控箱控制系统上电后，一体化工控机显示屏显示各种功能画面。皮带机投入运行前，应在此画面上完成对运行方式和各种参数的设置后方可启动皮带机。 2.3.1.1独立起停手动控制方式 抱闸、主驱完全由人为控制，没有任何延时、先后顺序等互锁关系。现场值班人员应具备一定的皮带操作经验，避免错误操作。 2.3.1.1.1主电机的软起动与停止 a.准备根据现场近、远控要求，分别将制动器控制回路钮子开关SA1、主电机控制回路钮子开关SA2拨至相应位置近控时则须在接线腔内将K6、K7短接，K11﹑K12短接；把软、直起转换开关SA3旋至“软起”位置； “常用/备用”转换开关SA4打到“常用”位置（常用回路故障情况下可将转换开关打到“备用”）。 b. 起动按下制动器起动按钮QA1或YQA1→KM7吸合，制动器松闸→按下主机起动按钮QA2或YQA2→KM1KM3吸合，软起动器按照所设定各项参数平滑起动主电机，当主电机达到额定转速时，由软起动内部发出信号，旁路真空接触器KM2KM4吸合，电机进入正常运转，软起动过程结束（约2S后PLC自动停止KM1KM3和可控硅组件），由旁路真空接触器KM2KM4维持主电机正常工作。 c.停止按下主电机停止按钮TA2或YTA2→旁路真空接触器KM2KM4断开，可控硅导通，软起动器按照设定的停车方式软停车如果参数设定上没有设定软停车（软停时间设置为“0”），那么在接到停车信号后，主电机自由停车→按下制动器停止按钮TA1或YTA1, KM7断开，制动器抱闸。 2.3.1.1.2主电机的直接起动与停止 a.准备根据现场近、远控要求，分别将制动器控制回路钮子开关SA1、主电机控制回路钮子开关SA2拨至相应位置近控时则须在接线腔内将K6、K7短接，K11﹑K12短接；把软、直起转换开关SA4旋至“直起”位置； “常用/备用”转换开关SA5打到“常用”位置（常用回路故障情况下可将转换开关打到“备用”）。 b.起动按下制动器起动按钮QA1或YQA1→KM7吸合，制动器松闸→按下主机起动按钮QA2或YQA2→旁路真空接触器KM2KM4吸合，主电机全压起动运行。 c.停止按下主电机停止按钮TA2或YTA2→旁路真空接触器KM2KM4断开，主电机停车，→按下制动器停止按钮TA1或YTA1→KM7断开，制动器抱闸。 2.3.1.1.3 在不同方式的起动、停止过程中，如遇故障，由PLC发出报警信号，电控箱保护装置控制立即停车。 2.3.1.2一键开启自动控制方式 在“主驱、抱闸控制方式”设为“一键开启”时，（抱闸远控按钮K11.K12短接，控制主驱启停即可）皮带机的自动开机过程为松抱闸→延时（可设置）→开主驱；但是在皮带机为“上运煤”且没有安装逆止器状态下，若先松抱闸则皮带机会出现 “倒转”现象，在倒转的情况下起动主驱会造成很大的冲击电流。为了防止这种情况，此时应设置为“先开主驱”，则皮带机自动的开机过程为开主驱→延时（可设置）→松抱闸；应注意延时时间不要太长，避免主驱由于过载停机。 停机延时设置原则上以躲过皮带停机后的惯性自转，然后再停止抱闸即可，具体延时时间根据皮带的运行工况合理设置。 2.3.2张紧绞车控制原理 a.起动按正向或反向远控起动按钮ZQA、FQA→真空接触器KM5、KM6吸合，辅助常开触点闭合自保，维持主控制回路的接通，张紧绞车电机正向或反向运转。 b.停止按远控停止按钮TA3，动作过程与起动过程相反。 2.3.3 照明信号工作原理 将照明信号电源开关HK旋至“电源”位置，主变压器ZB及控制变压器KB有电工作，智能综合保护装置ZMX正常工作，液晶屏显示待机界面。在127V网路负载侧无漏电状态下按起动按钮QA，无触点控制器得电接通主回路，127V负荷得电工作。 停电时按下停止按钮TA，无触点控制器KJ掉电，断开主回路。 照明与信号线路未送电状态下，网络存在漏电故障时保护电路可实现闭锁；照明与信号网络在送电状态下，网络漏电时保护器可实现动作跳闸。由于电路具有自锁功能，当排除故障后，按下复位按钮或切断照明电源开关大约5秒后再重新送电方可正常工作。 3、技术特征 3.1主要技术参数 3.1.1 额定工作电压AC 1140V、660V； 3.1.2总电源真空隔离模块额定电流630A； 3.1.3 软起动时间0～60S； 3.1.4 起动过载倍数1～6Ie。 3.1.5 照明信号电源127V；4KVA。 3.2 动作特性 3.2.1电控箱在额定控制电源电压的75～110范围内能可靠工作； 3.2.1电控箱在额定控制电源电压的20～60时能准确检测到欠压而释放。 3.3 保护特性电控箱具有过载、短路、断相、过/欠压、漏电闭锁和先导回路及防止自起动等各种保护。 3.3.1短路保护特性当主回路电流达到设定的短路倍数时，短路保护跳闸，动作时间为0.2s～0.4s。 3.3.2 过载保护特性见下表 序号 实际电流 整定电流 动作时间 起始 状态 复位 方式 复位时间 min 1 1.05 长期不动作 --- --- --- 2 1.2 5min＜t1.2＜20min 热态 自动 1＜t＜3 3 1.5 1min＜t1.5＜3min 热态 自动 1＜t＜3 4 6 8s≤t6≤16s 冷态 自动 1＜t＜3 3.3.3断相保护特性参数见下表 序号 相电流/整定电流 动作时间 min 起始状态 复位方式 任意两相 第三相 1 1.0 0.9 长期不动作 冷态 --- 2 1.05 0 ＜3 热态 断电 3.3.4漏电闭锁保护特性见下表 主回路额定工作电压（V） 单相动作电阻值（KΩ） 动作允许误差（） 1140 40 20 660 22 20 3.3.5 过电压保护特性当额定控制电源电压的110～120时能准确检测到过电压而跳闸。 3.3.6欠电压保护特性当额定控制电源电压的20～60时能准确检测到欠压而跳闸。 3.4 照明信号保护特性与技术参数 3.4.1照明、信号电缆短路保护特性 保护距离m 类别 电缆截面mm2 照明电缆 信号电缆 电流整定值20A 电流整定值5.5A1000米档 6 600 1800 4 400 1400 2.5 250 850 1.5 150 600 1 100 400 3.4.2照明短路保护动作时间小于0.15秒,信号短路保护动作时间小于0.4秒； 3.4.3漏地电阻动作值2KΩ0.2； 3.4.4漏电闭锁电阻动作值2.7～4KΩ； 3.4.5电缆绝缘危险指示值13KΩ10； 3.4.6漏电保护动作时间小于0.25秒； 3.4.7工作电压允许波动范围Ue15。 4、安装、调试 4.1在安装电控箱前请仔细阅读使用说明书，同时检查核对其技术参数，确定该产品是否能满足使用要求。 4.2进行外观检查，特别是各隔爆接合面的完好情况，以及各紧固螺栓的松紧情况，检查机械联锁是否可靠，并打开门盖检查电气连接有无异常现象及主腔内是否存在其它散落异物。 4.3电控箱接线腔的进出线引入装置及控制回路进出线压紧螺母，暂不使用的均应用金属垫圈、堵板和密封圈进行可靠密封。 4.4检查各处导线连接是否牢固。按原理图接线。 4.5电控箱的外壳必须可靠接地。 4.6核对电网电压与本电控箱使用电压是否一致出厂设置为1140V，将操作箱体内部电源板上控制电压接线端子排的接线调至对应电压位置。照明变压器也要调整到相应的电压端子上照明变压器一次接线方式1140V为星形接法，660V为三角接法。 4.7 合上总电源真空隔离模块后，观察显示器显示是否正确，然后再进行运行操作； 4.8 在分闸待机状态下，根据需要通过显示器和各功能按钮进行起始电压、起动时间、电流限制、停止时间、各回路保护等参数设定。 4.9照明信号综合保护装置接入网路后,应先进行三次短路及漏电动作试验,每次均应可靠动作,并给出信号指示. 如保护部分产生拒动,应立即停电检查有关部件，上述试验每进行一次后,必须将隔离开关分断一次,解除自锁,然后方能再次试验或投入工作。 4.10主控部分整定设置操作 电控箱前面板装有键盘式操作鼠标，用于完成各类操作 4.10.1开机画面 开机送电后，PLC控制、保护系统初始状态如下 在此期间请勿操作键盘（PLC控制系统正在装载运行数据）。 装载完成后（进度条达到100），系统会自动进入主画面。 4.10.2主画面说明 在进入主画面后，可以直观的查看主回路，制动器，照明的状态。 在主画面中可以进入到参数设置画面，运行方式画面，PLC状态画面，故障记录画面，帮助信息画面，联系我们画面。注意只有在登陆后才可修改参数，修改后应点击保存。 参数设置设置主回路的电流的大小及软起参数。软起起动方式建议使用电压斜坡。 运行方式设置独立起停或一键开机及延时时间的设置。 PLC状态当开关故障时查看PLC的输入输出状态有利于开关的检修。 故障记录当开关故障时，查看记录便于检修。 帮助信息开关常见故障及排除措施，软起功能介绍。 联系我们公司简介及电话。 4.10.3系统登录 系统用户分为管理员用户和普通用户两种类型；控制系统在设备出厂前已经预定义了一个合法用户-“负责人”。 只有“负责人”通过密码可以登录。“负责人”登录后可进行上述的各项参数设置、参数校准、控制功能设置等重要操作。 普通用户在没有登录的情况下只能进行数据查看及基本起、停设备操作。 系统“负责人”登录界面 在登录对话框中选择用户名和输入密码口令，验证无误点击“确定” 进入。 初始密码为111111，建议尽快修改登录密码，防止非法登录操作 修改密码 密码长度可在1-64位之间任意设置，密码支持纯数字、纯字母或“数字字母”混合形式；若没有输入密码而直接点击“确定”则表示没有密码。 “负责人”应牢记设置的新密码，若密码丢失则不能进行参数设置、运行方式更改等重要操作。 4.11张紧绞车过载保护整定 保护电流值整定可通过电机综合保护装置DJZB1的档位开关实现。 档位开关分粗调0.5、1、2、4；细调分0～9档，用户根据起动器负载大小合理选用。见下表 分档电流 （A） 刻 度 电 流 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0.5 2.75 3 3.25 3.5 3.75 4 4.25 4.5 4.75 5 1 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 2 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 4 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 4.12液压制动器（抱闸电机）过载保护特性与整定 保护电流值整定可通过电机综合保护装置DJZB2的档位开关实现。 档位开关分粗调0.5、1、2、4；细调分0～9档，用户根据起动器负载大小合理选用。见下表 分档电流 （A） 刻 度 电 流 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0.5 0.55 0.6 0.6 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1.0 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 4.0 4 4.4 4.8 5.2 5.6 6.0 6.4 6.8 7.2 7.6 8.0 5、使用与维护 5.1为保证电控箱的两套软起动装置时刻处在可靠的互为备用状态，用户应定期将两套软起动装置倒换使用建议每周一次。 5.2电控箱在使用过程中应定期检查真空开关管的真空度，粗略考核真空度的方法是将真空触头单独进行工频耐压值的测定。工频电压施加在分断状态下的真空动触头、静导电杆之间（动触头接地），将测量的工频耐压值与产品出厂时的试验电压（10KV/1S）相比较，如低于7KV，则不允许继续使用。 5.3用户如进行耐压试验，注意一定要将阻容吸收装置、数据采集器的连接线拆除，否则会造成元件的损坏。进行大电流试验时，应拆除控制变压器原边的熔断器，否则会发生人身设备事故。 5.4当故障发生、保护动作后，须拉开总电源真空隔离模块，待故障原因查明、PLC故障记忆解除后，方可合上总电源真空隔离模块恢复电控箱供电。操作总电源真空隔离模块时，首先将停止按钮按下。 5.5 运行中应定期清除电控箱各处的污垢、锈斑，并在各隔爆面涂上适量的204-1防锈蚀； 5.6定期检查电控箱的按钮和总电源真空隔离模块是否灵活可靠，插接件是否接触良好，真空接触器和中间继电器动作是否正常； 5.7操作注意事项 5.7.1严禁在短时间内反复的进行起动-停止操作，其间隔时间不得小于1分钟，否则会造成可控硅组件发热，影响使用寿命甚至损坏 5.7.2本控制箱在进行软起动试验时必须带负载，否则容易造成阻容吸收装置烧毁 5.7.3测量绝缘电阻时，必须拆除软起动器内控制盒的接地线，并且将电源进出线6个端子用导线短接，用兆欧表测量主回路对机壳之间的绝缘电阻应不小于50MΩ。 5.7.4切勿用兆欧表测量每相可控硅即进出端子之间电阻。 5.7.5照明信号综合保护装置连续使用时,每班应做一次保护性能试验。 5.7.6主腔门打开操作 将两总电源真空隔离模块分断操作总电源真空隔离模块分断时，应将停止按钮按下，旋动门闭锁旋钮至“解锁”位置，转动门手柄先将右侧门打开，然后再将左侧门打开。 5.7.7主腔门关闭与总电源真空隔离模块合闸操作 先将左侧门关到位，然后再将右侧门关到位，旋动门闭锁旋钮至“锁门”位置，操作总电源真空隔离模块手柄合上总电源真空隔离模块，观察显示器显示是否正确，然后再进行运行操作。 6、故障检查 6.1 无电源显示 6.1.1 检查电源变压器的一次侧熔断器是否已熔断； 6.1.2 电源变压器绕组是否烧毁、断路或短路； 6.1.3 插接件接触是否良好； 6.1.4总电源真空隔离模块接触是否良好。 6.2 有一回路不起动 6.2.1检查电控箱按钮接触是否良好； 6.2.2检查中间继电器吸合线圈是否损坏，触点是否接触不良； 6.2.3检查真空接触器吸合线圈是否损坏，整流桥输出是否正常。 7、安全警示 7.1在维修时必须断上级电源；同时严禁带电检修、严禁带电开盖、注意保护隔爆面。 7.2在对负荷侧进行维修和接线等工作时，必须确认总电源真空隔离模块和真空接触器在分闸状态，并且进行验电和放电操作验、放电时，环境中瓦斯浓度必须符合煤矿安全规程要求，在确认无电的情况下方可进行工作。 8、包装 8.1 随同产品装箱的文件 8.1.1装箱单； 8.1.2产品合格证； 8.1.3使用说明书； 8.2 随同产品装箱的易损件及工具 9、运输、储存 9.1电控箱在运输过程中，应避免强烈震动，严禁翻滚、倒置，装卸中必须轻起轻放。 9.2电控箱应保存在没有滴水、空气流通、相对湿度不大于90（25℃时），温度不高于40℃，不低于-20℃没有腐蚀性气体的环境中。 10、订货须知 10.1用户订货时，请提出产品名称、规格主电机、照明信号功率、型号、数量。 10.2提出备品备件和数量。 附1主要元器件清单 代号 名 称 规 格 型 号 GHK 总电源真空隔离模块 KXJD-620/1140-620ZK RQ1 常用软起本体模块 KXJD-620-44C-2 RQ2 备用软起本体模块 KXJD-620-44B-2 KM5、KM6 真空交流接触器 JZK-160 1140V/36V T 总电源变压器 KXJD-620-ZBYQ P 数据采集处理器 KXJD-620-SJCJQ DJZB 电机综合保护装置 DJZB GKJ 智能彩屏工控机 KXJD-620-4CP-2 ZB ZM动力变压器 KC-5BYM KJ 主回路无触点控制器 KC-30M ZMX 智能综合保护装置 ZNZB-20M - 12 -