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1、 EBZ230型掘进机 电控系统使用说明书 青岛天迅电气有限公司 使用前请详细阅读本说明书使用前请详细阅读本说明书 注意事项 注意事项 1开关箱隔爆外壳壳体结构和本安及非本安电路的电气参数，在出厂前均已装 配调试合格，在维修和使用中用户不得擅自更改开关箱的结构及电气元件，不得 改变本安电路和与本安电路有关的元器件的规格型号和参数，以确保本产品的防 爆性能、电气性能和本安性能。安装使用中不得随意改变本说明书中的配接设 备。 2设备在带电情况下，严禁松动隔爆壳紧固件，在检修或处理故障时，请注意 “严禁带电开盖”、“断电后 20 分钟开盖”，并将煤尘打扫干净后方可松开紧 固螺栓打开上盖或箱门。 3必
2、须确保电机接线、开关箱内变压器电压等级、主控制器工作状态与系统工 作电压一致。 4电缆引入装置的密封胶圈、金属垫圈、压板等不得残缺，防爆部位紧固螺 栓、内外接地必须接牢。定期检查各导线的连接是否有松动现象,特别是主回路 各接线端。 5.异常情况时请按下“总急停”或拉下隔离开关断开开关箱电源，必要时停前级 电源。正常工作时禁止带负荷拉隔离开关停机。 6. 使用中应尽可能避开有淋水的地方。 7非专业操作人员不得使用,以防止造成误操作。操作人员离开时,必须将隔离 开关搬至“断开”位置并把开关搬手取下。 目 次 1 概述 1 2 结构特征 2 3 工作原理 3 4 开关箱关联设备技术特征 8 5 尺寸
3、与重量 10 6 安装和调试 11 7 包装、运输、贮存 17 8 开启使用 18 9 订货须知 18 10 警示 18 11 电器元件明细表 18 12 电气图 19 1 1概述 1.1 产品特点： KXJ4-368/1140E-4 矿用隔爆兼本质安全型组合开关箱（以下简称开关箱）、CXH4- 4/12E 掘进机用本安型操作箱（以下简称操作箱）、BAL1-36/127/150 矿用隔爆型电 铃、BZA1-10/24-1ZS 矿用隔爆型压扣控制按钮、DGY35/24B 隔爆照明灯、YBUS-230-6 掘进机用隔爆型三相异步电动机（截割电机）、DYRB-90A 泵站用隔爆型三相异步电动 机（油
4、泵电机）、YBD11-160-8050 隔爆型电滚筒（二运电机）、YBU-37 隔爆型三相异 步电动机(风机电机)、GJC4 低浓度甲烷传感器、流量开关组成 EBZ230 型掘进机电气系 统。是整机的主要组成部分，与液压系统配合操作可实现整机的各种生产作业。 开关箱是 EBZ230 型掘进机电气系统的核心。控制系统将控制和保护功能模块化 （主控制器）、有故障记忆功能、有遥控功能（用户选配）、操作箱液晶屏与开关箱显 示仪表同步显示、开关箱与操作箱之间的通讯采用 RS232 通讯技术，通讯电缆采用快速 插头连接方式。整个电气系统具有设计理念新、保护功能全、显示功能强大、内部元件 配置高、结构紧凑、
5、安装方便、可靠性高等特点。 1.2 主要用途及适用范围： 1.2.1 主要用途: 本开关箱主要用于控制 EBZ230 掘进机的截割电机、油泵电机、二运电机、风机电 机的起动、停止，所控制电机工作电压 AC1140V；对掘进机的电铃、照明灯、总急停、 截割急停按钮及瓦斯断电仪提供控制信号，具有低压漏电保护功能；以可编程控制器 PLC 为核心，对油泵、截割、二运、风机 4 个电机的过压、欠压、短路、超温、过载、 过流、三相不平衡、电机绝缘进行监控和保护，同时显示各电机运行状态、工作电压、 截割电机负荷和各种故障信息。 1.2.2 适用范围: 本产品适用于煤矿等具有爆炸性气体的危险场合和具有煤尘和潮
6、湿的恶劣环境中。 1.3 防爆型式 防爆型式:隔爆兼本质安全型；防爆标志：ExdibI。 1.4 本安参数 本安参数: U01:DC14V I01:860mA C01:10F L01:22H； 本安参数: U02:DC12V I02:1A C02:5.7F L02:0.4H； 配接设备：GJC4 低浓度甲烷传感器、 CXH4-412E 掘进机用本安型操作箱。 1.5 执行标准 GB3836 爆炸性气体环境用电气设备； Q/02TXD012-2008 矿用隔爆兼本质安全型组合开关箱； 2 MT/T682-1997 悬臂式掘进机电控设备系列与参数。 1.6 使用环境条件： a. 运行环境温度为54
7、0； b. 海拔不超过 2000m ； c. 周围空气相对湿度不大于 90%(+25)； d. 在无破坏绝缘的气体或蒸气的环境中； e. 能防止滴水的地方； f. 有显著振动与冲击的地方； g. 与水平面的安装倾斜度不超过 16； h. 在含有瓦斯等爆炸性混合物的矿井中； i.污染等级 3 级。 1.7 型号的组成及其含义 KX J 4 368 / 1140 E 4 回路数 掘进机用 电压（V） 功率（kW） 产品序号 隔爆兼本质安全型 开关箱 2.结构特征： 开关箱是按照 GB3836.1-2000爆炸性气体环境用电气设备 第 1 部分 通用要 求、GB3836.2-2000爆炸性气体环境用
8、电气设备 第 2 部分 隔爆型“d”和 GB3836.4-2000爆炸性气体环境用电气设备 第 4 部分 本质安全型“i”的标准， 属隔爆兼本质安全型电气设备。其隔爆壳体是用钢板焊制的两个通过接线端子相互连 接的独立腔体。 开关箱位于掘进机本体的左后方，掘进机的主要电器元件都安装在此开关箱内,开 关箱的主腔和接线腔均为隔爆型结构,接线腔和壳体上均设有接地螺栓。 开关箱箱体为长方形，箱门和上盖用螺栓和箱体紧固，箱门只有在电源开关处于 停止的位置才允许打开，电器元件均装在主腔内，分别安装在主盘、主控制器盘和变 压器安装盘上。主腔的右侧装有隔离开关、保护隔板，主盘安装在壳体后壁上，为螺 栓固定式结构
9、，主电路的电气元器件大部分都安装在该盘板上，主盘板占据了主腔大 部分空间，其上装有控制回路断路器 QF1QF4、漏电检测元件霍尔传感器 HEC1HEC2 3 和粘连 NL、交流真空接触器 KM1KM4、电流互感器 TA1TA12 等元件。主控制器盘上 装有由 PLC、2 个 8 路模数转换及继电器板等组成的主控制器，采用螺栓加减振垫的方 式固定在箱体底板上。变压器安装盘上有控制变压器和主回路熔断器，也是采用螺栓 加减振垫的方式固定在箱体底板上。 开关箱的左门面上有产品铭牌，右门上设置了电源开关、煤安“MA”和防爆标志 “ExdibI”。两扇门均设有“严禁带电开盖”警示牌。在两门中间安有仪表盘，
10、 上有油泵计时表、截割计时表、2 个显示仪表。 开关箱与电源、电机、电铃等元件的电气连接是通过电缆、开关箱进线嘴、开关 箱接线腔来实现的。接线腔内装有 1 组电源接线端子、5 组电机接线端子、8 个七芯低 压端子和 5 个接地端子。在其左右后三个壁上共设置了 17 个进线嘴，右壁上的 1 个进 线嘴可穿入 95mm电缆与电源相连；左壁上的 2 个进线嘴可穿入 35mm电缆与截割电 机、油泵电机接线端子及热敏电阻相连；后壁上的 14 个进线嘴通过电缆分别与操作 箱、二运电机、3 个照明灯、2 个压扣控制按钮、1 个瓦斯传感器及 1 个电铃相连。 接线腔盖与箱体用螺栓紧固，并设有“严禁带电开盖”“
11、严禁带电开盖”警示牌。接线腔和主腔内 电源线端子均设有绝缘保护板和隔板，防止误操作危害人身安全。 开关箱壳体为 Q235-A 钢外壳，外壳焊有接地螺栓，通过专用接地导线将壳体与机 架相连。 3.工作原理 电控系统各回路组成及工作原理分述如下（详见 KXJ4-368/1140E-4 矿用隔爆兼本 质安全型组合开关箱电气原理图）。 3.1 主回路： 主回路主要是由隔离开关 QS、真空接触器 KM1-KM4、阻容吸收电路 RC1-RC4 以及 电流互感器 TA1-TA12 组成。 隔离开关作为电源开关，当其闭合时主回路各接触器与隔离开关连接端得电。通 过控制回路分别闭合真空接触器 KM1-KM4，油
12、泵、截割、二运、风机电机便可运转。各 回路利用阻容吸收电路 RC1-RC4 吸收主回路过电压。电流互感器 TA1TA12 检测各回 路电流，转换成电压信号送可编程控制器，通过程序对电机进行保护，并通过显示窗 和液晶屏显示故障原因。 3.2 控制电源： 控制电源主要是提供电控系统各等级工作电压。 控制电源主要由电源变压器 KB、熔断器 FU1-FU2、断路器 QF1QF4、整流单元、 本安电源、霍尔传感器 HEC1HEC2、接触器 KM5KM7 共同组成对 220V、120V 和 24V 回路漏电检测并断电保护，通过按复位按钮可以重新供电。 4 3.3 控制回路： 3.3 控制回路： 3.3.1
13、 控制回路的组成: 控制回路是以可编程控制器（简称 PLC）为核心，通过 RS485 通讯接受 CXH4- 4/12E 操作箱的控制信号，通过内部程序运算控制继电器输出，实现各电机的启动和停 止。同时 PLC 接受电流互感器的信号、瓦斯传感器信号、漏电检测信号、KM1-KM4 反馈 信号、电机温度保护信号，通过程序实现整个电控系统的保护功能。SB1-SB3 为紧急停 止按钮，SB1 装在操作箱上，和设在整机油箱前侧的紧急停止按钮 SB2 一样为总急停按 钮,按下总急停 KA2、KA3 吸合，主控器端子 CZ2-25 无 AC220V 输出，KM5 断电，切断 220V 供电，各电机将不能启动。
14、截割紧急停止按钮 SB3 设在整机左侧，司机席前部， 按下 SB3 并自锁,截割电机将不能启动。PLC 接受甲烷传感器动作信号，控制继电器 KA12 吸合停前级电源。 3.3.2 控制回路的工作原理： 系统送电后，液晶屏显示“青岛天迅电气有限公司”信息，同时开关箱视窗内的 指示灯齐亮并闪烁，检查指示灯有无损坏，稍后熄灭，同时 PLC 控制漏电闭锁继电器 KA11、漏电闭锁接触器 KM7 吸合，进行各回路漏电检测，如系统正常则按顺序进行以 下操作。 3.3.2.1 信号 油泵启动前应给信号，按住开机键，PLC 输出点 Y6 控制警铃继电器 KA10 闭合， KA10.1 吸合, 主控器端子 CZ
15、2-28 输出 AC120V,电铃鸣响，两秒后电铃停止鸣响，此时 松开按键，液晶屏画面自动切换至电机启动画面，此时才允许启动油泵电机。油泵未 启动再次按开机键，液晶屏画面又返回至前级画面。 3.3.2.2 油泵启动、停止: 进入电机启动画面后，液晶屏仅显示油泵电机的状态信息“油泵停止”。瞬时按 油泵按键，PLC 输出点 Y2 控制的继电器 KA6 吸合，其常开点 KA6.1 闭合, 主控器端子 CZ2-21 有 AC220V 输出，控制接触器 KM1 吸合，其常开触点 KM1.3 闭合，接通油泵计 时表 H1,油泵电机开始计时。同时常开触点 KM1.1 闭合，通过主控器端子 CZ2-7 输入 至 PLC 的 X8,PLC 检测到此信号认为油泵启动，否则将发出油泵启动失败的故障信息， 按复位键复位。油泵启动后状态信息将变为“油泵运行”，液晶屏右列第一个指示灯 （第一为油泵，第二为截割，第三为二运，第四个为风机）由空心变为实心，同时液 晶屏上依次显示“油
