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煤矿装煤机用煤矿装煤机用 隔爆兼本质安全型电控箱隔爆兼本质安全型电控箱 KXJ-100/1140（660）Z KXJ-100/1140（660）Z 使用说明书使用说明书 三一重型装备有限公司三一重型装备有限公司 三一重型装备有限公司 1 煤矿装煤机用隔爆兼本质安全型电控箱 KXJ-100/1140（660）Z 使用说明书 使用前请认真阅读使用说明书 一、概述 装煤机电控系统主要由煤矿装煤机用隔爆兼本质安全型电控箱（以下简称 电控箱） 、掘进机用隔爆型操作箱、矿用隔爆电铃、隔爆型照明灯、低浓度甲烷 传感器以及各工作机构的电机等组成。 煤矿装煤机用隔爆兼本质安全型电控箱是 整个装煤机电控系统的核心，控制各个电动机的启、停，同时对油泵电机、二运 电机的工况及回路的绝缘情况进行监控和保护。 二、电控设备主要技术参数和特征 1 产品分类（型式及基本参数等） 1.1 防爆型式及标志 1.1.1 防爆型式矿用隔爆兼本质安全型 1.1.2 防爆标志Exd[ib]I 1.2 基本参数 1.2.1 额定电压AC1140V/660V 1.2.2 电源额定频率50Hz 1.2.3 工作制8 小时工作制 1.2.4 额定电流100 A（由油泵电动机、二运电动机等共同组成，共 2 支路） 支路 控制功率（kW） 接触器型号 控制对象 1 支路 75 3RT1266-6AP36-225A 油泵电动机 2 支路 11 3RT1264-6AP36-225A 二运电动机 1.2.5 外形尺寸及重量 重量 约516kg 外形尺寸850mm545mm805mm 1.2.6 本安部分 输出本质安全型电源 型 号CSTI- I 防爆证号2074147U 防爆标志 [Exib]Ⅰ 生产厂家上海煤科实业有限公司 输出电压 UoDC24.5V 输出电流 Io0.5A 外接电容 Co 1.5uF 外接电感 Lo 0.2mH 该本安电源置于电控箱的隔爆腔中。 三一重型装备有限公司 2 输出本质安全型电源 型 号LSCT 防爆证号1094412U 防爆标志 [Exib]Ⅰ 生产厂家北京国泰煤研科技有限责任公司 输出电压 UoDC24.6V 输出电流 Io0.64A 外接电容 Co 0.2uF 外接电感 Lo 2mH 该本安电源置于电控箱的隔爆腔中。 此本安电源与CSTI- I输出本质安全型电源任选一种使用。 1.3 工作制及控制方式 此装煤机电气部分适宜长期或间断工作制， 与顺槽设备采用随机芯线控制方 式。 1.4 型号及含义 KX J 100 / 1140（660） Z 装煤机 额定电压,V 额定电流,A 隔爆兼本质安全型 电控箱 （注 上述电流100A由油泵电机80A、 二运电机17A及其它电路组成共100A。 ） 执行标准Q/SY31 20220.2- 2011 煤矿装煤机用隔爆兼本质安全型电控箱 GB3836- 2000 爆炸性气体环境用电气设备 MT/T971- 2005 悬臂式掘进机 电气控制设备 2、使用条件 2.1 大气压（86～106）KPa； 2.2 周围环境温度-5℃～40℃； 2.3 周围空气相对湿度不大于 9525℃； 2.4 能承受装煤机机的振动,与水平安装倾斜度不超过 16； 2.5 允许在周围空气中的甲烷、煤尘混合物的矿井中使用； 2.6 无破坏绝缘的气体或蒸汽的环境中； 2.7 无滴水的地方； 2.8 污染等级 3 级； 2.9 安装类别Ⅲ类； 三一重型装备有限公司 3 3、电控箱结构 电控箱是按照 GB3836.1-2000爆炸性气体环境用电气设备 通用要求 、 GB3836.2-2000爆炸性气体环境用电气设备 隔爆型“d” 和 GB3836.4-2000 爆炸性气体环境用电气设备 本质安全型“i” 等标准设计，为隔爆兼本质 安全型电气设备。 其隔爆壳体是用钢板焊制而成的两个通过接线端子相互连接的 独立腔体。上部为进出线腔（接线腔 ） ，腔内设有接线端子和内接地端子。其上 盖板用螺栓紧固，并设有“严禁带电开盖严禁带电开盖”警示牌。下部为主腔，主腔与门形成 一隔爆空腔， 主腔右侧装有塑壳断路器， 断路器左侧箱体下板上装有控制变压器； 主腔左侧内壁设置了装有开关电源、本安电源的电源箱；主配电板占据了主腔大 部分空间，其上装有真空接触器、阻容吸收器以及电流、电压互感器、熔断器、 EPEC 专用控制器、继电器等组件；门由销轴支撑，并用螺栓和箱体紧固。门内 侧壁装有油泵、二运电机控制开关，电铃开关、紧急停止按钮及监视电源、油泵 电机、二运电机工况的显示屏以及光电隔离板、信号转换板。门上设有“严禁带严禁带 电开盖电开盖”警示牌， “MA”及“Exd[ib]I”标志。门右侧箱体面板上设置了断路器 旋转手柄。手柄上侧装有铭牌。箱体右侧开有便于接线的侧门，接线完毕后将螺 栓紧固。 4、电控箱操作方法 开启前将箱体右侧断路器把手转至通电位置，此时前后照明灯齐亮。检查显 示屏和机器周围，如果没有异常情况，即可进行电气操作了。 5 5、在额定电源电压的 75％～110％时电控箱应能正常工作。本电控箱对工频耐 压的要求见下表，不得击穿和闪络，历时 1min,漏电流不超过 5mA 额定工作电压，V 1min 工频耐压，V 1140 4200 660 3000 220 2000 127 2000 ≤60 1000 6、6、电控箱漏电保护参数见下表 主电路漏电保护 三一重型装备有限公司 4 主电路额定工作电压 （V） 单相动作值 KΩ 动作值允许误差 1140 40 20 控制电路保护 控制电路工作电压 V 漏电动作值 KΩ 动作值允许误差 U≤36 2 20 127＜U≤220 5 20 7、7、电控箱的短路保护是由两级来实现，前级有隔离开关和熔断器来实现，第二 级由各支路的电子保护器来实现，电子保护器的短路保护参数为8～10倍整定电 流，动作时间为200ms～400ms。 8、8、电控箱的过载保护参数见下表 三、电路的组成及工作原理（附图 1） 电控系统的功能和用途分述如下 1、主回路 主回路主要由塑壳断路器、熔断器、真空接触器、中间继电器、阻容吸收 电路以及电压传感器、电流传感器等组成。 塑壳断路器作为电源开关，当其闭合时主回路得电，同时对整个主回路起 到过流、过载、短路等保护作用。真空接触器控制油泵电机、二运电机的运转。 利用阻容吸收电路吸收主回路电动机断电瞬间的反向电势。电流、电压传感器分 别采集回路电流及电压信号并输入至 EPEC 专用控制器， 通过编程实现对电机的 过流、过载、断相、漏电检测以及电源的过压及欠压等保护作用。 2、控制电源 控制电源，主要为电气控制系统提供所需的工作电源。 控制电源主要是由控制变压器、熔断器、漏电断路器、开关电源等组成，一 次侧为 AC1140V、AC660V，二次侧为 AC220V、AC36V、AC24V。 3、控制回路 过电流/整定电流 动作时间 起始状态 1.05 2h不动作 冷态 1.2 5min t20min 热态 1.5 1min t 3min 热态 6 8s ≤t ≤16s 冷态 三一重型装备有限公司 5 控制回路是以 EPEC 专用控制器为核心，它接受各输入元器件的状态信息， 通过编程计算，对所控制的元器件发出动作指令，实现对设备的逻辑控制。为了 安全可靠，在控制回路中增设了中间继电器。在操作箱上装有紧急停止按钮，按 下后，机器将立即停止运行。 4、工作原理 本电控箱与掘进机用隔爆型操作箱连接,以下显示及操作功能由掘进机用隔 爆型操作箱完成。 4.1 主控器与显示器的通讯 电控箱通电，主控器与显示屏通讯时，显示屏将显示画面如下 注此状态为主控器和显示器通讯中，此时操作开关都应在停止位置，也不便对机器进行操 作，否则显示开关操作错误。 数秒之后，主控器与显示器通讯结束，显示画面如下 4.2 复位、警报 将“复位/警报” 开关 旋至“警报”位置，警报继电器线圈得电，其常开 点闭合，电铃回路接通电源，电铃鸣响，系统发出警报。 将“复位/警报” 开关旋至“复位”位置，控制系统内各报警故障均复位。 4.3 电机漏电闭锁检测 三一重型装备有限公司 6 在启动油泵电机时将“油泵启/停” 开关旋至“启动”位置，系统先整体 对油泵电机、二运电机进行漏电闭锁检测，即各回路漏电闭锁检测继电器同时吸 合。如有漏电发生，则分别对各个电机进行检测，确定漏电的电机，并显示。在 此过程中所有电机都不能起动，显示屏显示画面油泵漏电闭锁如下 4.4 油泵电机启动、停止 启动将“油泵启/停” 开关旋至“启动”位置，警报运行继电器先得电， 电铃鸣响 7 秒后停止，此时油泵运行继电器得电，其常开点闭合，从而使真空接 触器线圈得电，接触器主触点闭合，油泵电机主回路接通电源，电机运行。 停止将“油泵启/停” 开关旋至“停止”位置，油泵运行继电器线圈失 电，其常开点断开，使真空接触器线圈失电，主触点断开，油泵电机主回路电源 被切断，运行中的油泵电机将停止运行。 启动前，在无故障时，显示屏将显示画面如下 注 通过此画面能监测油泵电机各相的电流值和故障信息 （当油泵电机出现过载、 过流、 断相等故障时，显示屏将显示相对应的故障画面） 。 4.6 二运电机的启动、停止 三一重型装备有限公司 7 启动油泵运行后，将“二运启/停” 开关旋至“启动”位置，警报运行继 电器先得电，电铃鸣响 5 秒后停止，此时二运运行继电器得电，其常开点闭合， 使正向真空接触器线圈得电，接触器主触点闭合，使二运主回路接通电源，二运 电机起动运行。 停止将“二运启/停” 开关旋至“停止”位置，继电器线圈失电，其常 开点断开，使二运运行真空接触器线圈失电，接触器主触点断开，电机主回路电 源被切断，运行中的二运电机停止运行。 4.7 上、下翻页 将“上/下翻页” 开关旋至“上翻页”位置，显示屏向上翻一页。 将“上/下翻页” 开关旋至“下翻页”位置，显示屏向下翻一页。 5、保护回路 5.1 电路的组成 保护回路主要是由电流、电压传感器、熔断器、漏电隔离开关、电机内的 温度传感器、温度开关、瓦斯传感器及漏电闭锁回路等组成。 5.2 工作原理 5.2.1 电机综合保护（以油泵电机为例） 当出现过流、过载、断相等故障时，控制器将电流传感器取来的信号经过编 程计算，一旦出现过流、过载、断相时，控制器通过内部程序控制，使油泵运行 的中间继电器线圈失电，真空接触器线圈失电，油泵电机主回路电源被切断，运 行中的油泵电机停止。故障处理完毕后，将“复位/警报” 开关旋至“复位”位 置，油泵异常点复位。 二运电机的综合保护原理相同就不再重复了。 三一重型装备有限公司 8 5.2.2 电机过热保护 当电机因长时间工作或由于故障引起绕组温度升高超过规定值，埋设在该 电机绕组中的温度开关动作，使电机运行继电器动作，切断对应真空接触器线圈 回路，电机停止运行。 5.2.3 故障信息 a．瓦斯报警 当瓦斯含量超标时, 瓦斯报警信号送到控制器，经过程序处理, 使运行中的 所有电机立刻停止。 b．电压高、低超限 当电压过高、过低时，经过程序处理，使运行中的所有电机停止。 各个故障信息显示画面如下 注故障处理完毕后，通过“复位/警报开关”对故障进行复位 四、操作方法 1、将电控箱右侧断路器手柄扳至“接通”的位置，此时前后照明灯同时点 亮。 检查显示屏和机器周围， 如果没有异常情况， 即可按如下顺序进行开机操作。 2、将“复位/警报” 开关旋至“警报”位置，发出开机信号。并观察工作 现场，确认不能发生机械和人身事故方可开机。 3、将“油泵启/停” 开关旋至“启动”位置，警报先鸣响 5 秒后，油泵启 动运转。将“油泵启/停” 开关旋至“停止”位置，运行中的油泵电机停止运行。 （在试车时应注意油泵电机运转方向，若反转应重新接线）在试车时应注意油泵电机运转方向，若反转应重新接线） 三一重型装备有限公司 9 4、注意不允许在不需要紧急停止的情况下，利用急停按钮停整机，也不允 许利用停油泵电机的方法，停二运电机。 5、停机后，切断电源，取下断路器手柄。 五、注意事项五、注意事项 1、当司机离开司机席时，必须将设在操作箱上的急停按钮锁死，、当司机离开司机席时，必须将设在操作箱上的急停按钮锁死， 将隔离开关旋至将隔离开关旋至“停止停止”位置并把扳手取下。位置并把扳手取下。 2、当需打开门或盖时必须先停电，并将煤尘打扫干净后方可松、当需打开门或盖时必须先停电，并将煤尘打扫干净后方可松 开紧固螺栓。开紧固螺栓。 3、检修时必须停电，特别应当注意的是，隔离开关上端至电源、检修时必须停电，特别应当注意的是，隔离开关上端至电源 接线柱，停电后仍然带电，因此不能随意取下电源接线柱上的护接线柱，停电后仍然带电，因此不能随意取下电源接线柱上的护 板，若需检修此处时，前级馈电开关应停电。板，若需检修此处时，前级馈电开关应停电。 4、各电器组件之间的电缆不能拉得过紧，特别注意电源电缆不、各电器组件之间的电缆不能拉得过紧，特别注意电源电缆不 能压在履带下。能压在履带下。 5、必须定期检查各导线的连接部位是否有松动现象。、必须定期检查各导线的连接部位是否有松动现象。 6、各防爆部位紧固螺栓必须确实紧固；、各防爆部位紧固螺栓必须确实紧固； 7、各电缆引入装置的密封胶圈、金属垫圈、压板等不得残缺，、各电缆引入装置的密封胶圈、金属垫圈、压板等不得残缺， 内外接地必须接牢。内外接地必须接牢。 8、检修时不得随意改变本安电路元器件型号、规格、参数。、检修时不得随意改变本安电路元器件型号、规格、参数。 9、每三个月对主要电器件进行功能性检验，对电机进行性能试、每三个月对主要电器件进行功能性检验，对电机进行性能试 验。验。 10、 严禁配接本说明书规定以外的、 未经检验部门联检的产品配、 严禁配接本说明书规定以外的、 未经检验部门联检的产品配 接。接。 11、严禁带电开盖在维护、维修时严禁损伤隔爆面、严禁带电开盖在维护、维修时严禁损伤隔爆面 六、维护 为了便于操作者和维修人员排除故障，把常见的故障及分析作如下表，供 相关人员参考。 故障排除及维护表故障排除及维护表 三一重型装备有限公司 10 电机部分 电机部分 序号 故障术语 故障部位 故障内容 处理 1 油泵电机过流 油泵电机定子电枢 电流传感器 1. 电机过负荷或堵转 2. 电枢内部短路 3. 传感器回路有问题 4. I≥3.5Ie 1.调整截割头位置 2.检查电枢冷态或 热态电阻 3.更换传感器 2 油泵电机过载 油泵电机定子电枢 电流传感器 1.电机短时过负荷 2.电枢内部短路 3.传感器回路有问题 4.I＜3.5Ie 1.调整截割头位置 2.检查电枢冷态或 热态电阻 3.更换传感器 3 油泵电机断相 1. 油泵电机回路 2. 断路器触点 3. 控制器进线端子 1.油泵电机回路断相 2.断路器断相 3.控制器进线端子松脱 4.电流传感器损坏 1.检查相应断点并 作出相应的处理处 理 2.更换电流传感器 4 油泵电机漏电闭锁 油泵接触器以下线缆、端 子、电机。 油泵接触器以下线缆、 端 子、电机漏电。 先断电， 用万用表 或 500V 兆欧表复 查， 找到故障点并作 出相应的处理。 5 油泵电机超温 油泵电机电枢 油泵电机电枢温度超过 155 0C 水冷电机先检查 水路， 然后检查电机 15 显示屏显示电压过高 进线电压 进线电压高于额定电压 U≥120Ue 10S 检查进线电压，检 查传感器 16 显示屏显示电压过低 进线电压 进线电压低于额定电压 U＜75Ue 10S 检查进线电压， 检查 传感器 真空接触器部分真空接触器部分 17 真空管损坏 真空接触器真空管 真空管漏气，触点烧坏。 更换相应规格真空 接触器 18 真空接触器线圈损坏 真空接触器线圈 真空接触器线圈短路、 断 路、整流二极管损坏。 更换相应规格真空 接触器 19 真空接触器机构损坏 真空接触器机构 运动部为有卡阻； 机构间 隙变化；其他原因。 更换相应规格真空 接触器 20 真空接触器烧毁 真空接触器本体 由于真空接触器本体受 潮、 凝露、 煤粉等原因引 起爬电、击穿等故障。 更换相应规格真空 接触器 21 真空接触器触头动作不 同步 真空接触器机构 真空接触器机构须调校。 调校或更换相应规 格真空接触器 断路器部分断路器部分 22 塑壳断路器端子故障 断路器端子 断路器端子松动、 虚联引 起发热或断相 更换断路器 23 塑壳断路器触点故障 断路器触点 断路器触点烧蚀或接触 不良 更换断路器 24 塑壳断路器机构故障 断路器机构、手柄 断路器机构松脱、卡阻 更换断路器 接线端子部分接线端子部分 25 接线端子绝缘损坏 接线端子 接线端子绝缘损坏导致 漏电、爬电 更换接线端子 26 接线端子螺纹损坏 接线端子 接线端子螺纹损坏， 不能更换接线端子 三一重型装备有限公司 11 压紧电缆电线接线端子。 27 接线端子烧损 接线端子 接线端子由于长时间过 热而烧毁， 机械电气性能 丧失。 更换接线端子 控制保护电气部分控制保护电气部分 28 低压断路器跳闸 低压断路器 220\127\36\24V 低压断路器由于过流、 短 路引起跳闸 处理故障点后上电 29 熔断器芯熔断 控制回路熔断器芯 控制回路熔断器芯由于 过流、短路引起熔断 处理故障点后更换 熔断器芯 30 小型继电器损坏 中间小型继电器包括插 座、触点。 小型继电器由于机械原 因或触点烧蚀而损坏 更换继电器或插座 31 漏电保护模块损坏 漏电保护模块 质量老化或意外击穿 更换相应模块 32 漏电闭锁模块损坏 漏电闭锁模块 质量老化或意外击穿 更换相应模块 33 控制变压器损坏 控制变压器 控制变压器由于质量、 机 械、 环境等因素引起的电 气故障如过热、 打火、 无 输出等 更换控制变压器 34 开关电源损坏 开关电源 开关电源无输出 1. 检查开关电源 的输入电压是 否正常 2. 检查开关电源 的输入/输出线 路是否松动 3. 更换开关电源 35 本安电源损坏 本安电源 本安电源无输出 1. 检查本安电源 的输入电压是 否正常 2. 检查本安电源 的输入/输出线 路是否松动 3. 更换本安电源 36 电压传感器损坏 电压传感器 电压传感器不稳定或无 输出 1. 检查电压传感 器的输入/输出线路 是否松动 2. 更换电压传感 器 37 电流传感器损坏 电流传感器 电流传感器不稳定或无 输出 1. 检查电流传感 器的输入/输出线路 是否松动 2. 更换电流传感 器 38 控制器损坏 控制器 控制器在条件满足时有 输入无输出 更换控制器 39 瓦斯报警传感器损坏 瓦斯报警传感器 瓦斯报警传感器有明显 的烧痕或有输入无输出 或其他。 更换瓦斯报警传感 器 40 EC-7 综合转换板故障 EC-7 综合转换板 EC-7 综合转换板有输入 无输出或其他 更换 EC-7 综合转换 板 三一重型装备有限公司 12 外围件部分外围件部分 41 前、后照明灯不亮 灯泡或 AC36V 供电线路 1. 供电电源不正常 2. 供电线路连接故障 3. 灯泡损坏 1. 检查 AC36V 电 源是否正常 2. 检查线路连接 有无问题 3. 更换灯泡 42 照明灯回路漏电 灯回路 照明灯回路漏电开关跳 闸 停电， 用万用表检查 漏电部位并处理 43 电铃不响 电铃或 AC36V 供电线路 1. 供电电源不正常 2. 供电线路连接故障 3. 电铃线圈或机构损 坏 1. 检查 AC36V 电 源是否正常 2. 检查线路连接 有无问题 3. 更换电铃 44 电铃回路漏电 电铃回路 电铃回路漏电报警或跳 闸 检查接线穿墙端子 和电铃接线腔绝缘 七、运输及储存 1． 电控箱可整体包装，也可与装煤机装成一体，随同装煤机一起包装。以满足 用户对产品的包装、运输及贮存要求。 2． 与主机一起放置在干燥、通风、无腐蚀的地方。 三一重型装备有限公司 13 附件 1 附件 1 配接设备明细表 序 号 名称 型号 防爆 型式 防爆 标志 防爆 证号 安标号 生产厂家 1 低浓度甲烷传 感器 KG9701A 矿用本质 安全兼隔 爆型 ExibdⅠ 32008696 MFB000001 煤炭科学研 究总院重庆 研究院 三一重型装备有限公司 15 附图 1 KXJ-100/1140（660）Z 电气原理图 单位地址沈阳经济技术开发区燕塞湖街单位地址沈阳经济技术开发区燕塞湖街 31 号号 电电 话话 024- 31808052 传传 真真 024- 31808811 邮邮 编编 110027 网网 址址 WWW.SANYGROUP.COM 出版日期出版日期2011 年年 02 月月 01 日日