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1、淮南培训讲义 北京瑞赛长城航空测控技术有限公司 KDW6B KJ2007G1 KJ2007G3 矿用隔爆兼本安型电源箱 讲课人 尹利群 第一章概述 KDW6B矿用隔爆兼本安型电源箱 包括KJ2007G1 KJ2007G3井下分站 为爆炸性气体环境用防爆电气设备 用在煤矿井下具有煤尘 瓦斯的爆炸性气体环境中 KDW6B矿用隔爆兼本安型电源箱 包括KJ2007G1 KJ2007G3井下分站 为KJ4N KJ2000N煤矿安全 生产监测 监控及综合信息管理系统中的一个重要配套部件 KDW6B为KJ2007F井下分站及与分站配套的传感器和断电器 包括KJ2007G1 KJ2007G3的电源 提供本安型
2、电源 防爆型式 矿用隔爆兼本质安全型防爆标志 Exd ib I 第二章结构 2 1KDW6B结构KDW6B矿用隔爆兼本安型电源箱为单隔爆腔体 上盖可拆开式 腔体内有一个线性电源变压器 2节12V 10AH蓄电池 一块接线板 一块指示灯小板 08年产品有 及两路本地断电继电器 一个内框 内框中有一块底板 一块充电断电板 三块 21V板 每块板两路 21V本安输出 一块12V板等组成 隔爆外壳尺寸 416 295 194整机重量 50Kg 净重 2 2KJ2007G1 KJ2007G3结构KJ2007G1 G3井下分站是一种自带防爆电源的分站 该产品采用分箱式一体化结构 上部为本安型分站箱 下部为
3、隔爆兼本安型电源箱 电源箱由隔爆外壳 一块充电断电板 一块 12V板 三块 21V板 单路 一块接线板 一个线性电源变压器 2节12V 4AH蓄电池组成 分站 电源合二而一 安装使用非常方便 G1 G3井下分站外形参数如下 隔爆外壳尺寸 310X255X180本安外壳尺寸 265X174X120整机外型尺寸 375X310X180整机重量 35Kg 净重 第三章功能 3 1电源箱具有一路 12V本安输出电压 3 2KDW6B电源箱具有六路 21V本安输出电压 G1 G3电源箱具有三路 21V本安输出电压 3 3电源箱具有两路本地断电功能 在分站主板給出控制信号时 立即实现就地断电 3 4电源箱
4、配带蓄电池 当交流电源停电时 箱内蓄电池无间断地投入供电 保证配接设备继续正常工作 3 5电源箱提供电池电压供电值指示信号 G1 G3井下分站主板可根据需要对该值采集处理 传送给地面中心站 实现对电池电压的充放电控制 F分站暂无此功能 3 6当KDW6B电源箱本安插头与分站的电源插座 G1 G3是控制信号和 12V的插头 连接在一起后 分站主板上的电源开关处于 关 状态时 蓄电池断开 M信号关电池 第四章主要技术参数 4 1源电压KDW6B AC660V AC380V AC127V50Hz抽头式三组G1 G3 AC660V AC380V50Hz抽头式两组波动范围 10 25 如KDW6B供电电
5、压为AC36V或AC220V G1 G3 AC36V或AC127V或AC220V 时须在订货合同中注明 4 2本安输出本安输出电压 12VDC 一路 21VDC KDW6B六路 G1 G3三路本安输出电流 12V KDW6B 0 45A G1 G3 0 4A额定值 21V KDW6B 0 25A G1 G3 0 26A额定值过流保护整定值 12V KDW6B 0 6A G1 G3 0 5A短路电流 12V 35mA 21V KDW6B 0 35A G1 G3 0 42A短路电流 21V 35mA过压保护动作值 12V 13 6V 21V KDW6B 22 6V G1 G3 22 5V 4 3两
6、路本地断电分断容量 KDW6B AC36V 5A或AC660V 0 3AG1 G3 AC36V 5A4 4周期与随机偏移峰 峰值 12V 250mV 21V 250mV4 5备用蓄电池KDW6B 24V 10AH 12V 10AH蓄电池 2节串联 G1 G3 24V 4AH 12V 4AH蓄电池 2节串联 4 6充电电压充电电压 27 8V充电电流 0 6A 6B 0 5A G1 G3 4 7整机功率 250W4 8工作环境环境温度 0 40 环境相对湿度 96 25 大气压力 80 106kPa无显著振动和冲击的地方 无滴水的地方 具有甲烷混合物及煤尘爆炸危险的煤矿井下 但无破坏金属绝缘的腐
7、蚀性气体的场所 污染等级为3级 第五章电气原理 5 1KDW6B电源箱工作原理框图如图1所示 分站及传感器 断电器ib 电源变压器 断电继电器 断电控制电路 充电断电板 12V板 断电控制电路 断电继电器 底板 21V板 双路 21V板 双路 21V板 双路 21V1 21V2 蓄电池 DK2 DK1 21V3 21V4 21V5 21V6 12V 图1KDW6B电源箱工作原理框图 接线板 5 2电源变压器为线性变压器 初级 KDW6B AC660V AC380V AC127V50Hz三组 引出线为抽头式 G1 G3 AC660V AC380V50Hz两组引出线为抽头式电源输入接线端子出厂时置
8、于AC660V端 用户可根据需求任意选择变压器初级输入电压端子 注意不要接错线 次级为三组抽头 分别给充电断电板 21V板 12V板供电 该变压器符合GB3836 4 2000爆炸性气体环境用电气设备本质安全型电路和电气设备 i 8 1条规定 5 3 12V板 原理图见图2 交流输入电压经整流 滤波后 送入由电压调整器LM317组成的稳压电路 此电路起到一个承前启后的作用 因为是线性模拟电路 当源电压波动范围在 10 25 时 此电路输出恒压值18V左右 经由调整管2N5758及电压调整器LM723组成的稳压电路输出 输出直流电压为一路 12V 12V板上有四种保护电路 使之满足本质安全检验的
9、要求 限流保护电路 当输出 负载 电流超过设计值时 限流保护电路首先起作用 使输出电流呈恒流状态 当负载进一步加重时 输出电流不变 输出电压下降 直至过流保护电路动作 此时输出呈短路态 输出电压为零 短路输出电流 35mA 过压保护电路 当输出电压超过13 6V时 过压保护电路动作 使输出电压为零 当调整管2N5758出现故障时 假如此管损坏 集电极发射极短路 此时故障保护电路起作用 使本安输出为零 限流 过流 过压等保护电路均采用双重化措施 12V本安输出有一指示灯 该电路为线性电源 图2 12V板原理图 5 4 21V板 原理图见图3 交流输入电压经整流 滤波后 送入由电压调整器LM317
10、组成的稳压电路 当源电压波动范围在 10 25 时 此电路输出一恒压值26V左右 经由调整管2N5758及电压调整器LM723组成的稳压电路输出 输出直流电压为 21V KDW6B有6路 21V 共三块板 每块板两路 G1 G3有3路 21V 每块板一路 21V板上有四种保护电路 使之满足本安检验的要求 限流保护电路 当输出电流超过设计值时 限流保护电路首先起作用 使输出电流呈恒流状态 当负载进一步加重时 输出电流不变 输出电压下降 直至过流保护电路动作 此时输出呈短路态 输出电压为零 短路输出电流 35mA 过压保护电路 当输出电压超过设计值时 过压保护电路动作 使输出电压为零 当调整管2N
11、5758出现故障时 假如此管损坏集电极发射极短路 此时故障保护电路起作用 使本安输出为零 限流 过流 过压等保护电路均采用双重化措施 21V每路本安输出均有一指示灯 该电路为线性电源 图3 21V板原理图 5 5充电断电板 原理图见图4 交流供电工作时 蓄电池处于浮充状态 充电电流限制在0 6A 6B 0 5A G1 G3 以下 该板提供一个交直流信号 ADC指示 给分站主板 以便地面中心站了解电源箱的供电情况 该板具有电池供电转换电路 交流停电时 电池无间断投入供电 电路具备一个 M 信号 其功能为控制蓄电池工作状态 此信号受控于分站主板上的电源开关 当电源箱本安插头与KJ2007F分站的电
12、源插座连接在一起后 分站主板上的电源开关处于 开 状态时 M 点悬空为高电平 蓄电池处于浮充状态 当KJ2007F分站主板上的电源开关处于 关 状态时 M 点接0电平 蓄电池断开 因此 当电源箱本安插头与分站的电源插座连接在一起后 如果给蓄电池充电 必须将分站主板上的电源开关打到 开 状态 电源箱具有两路本地断电继电器 分别受KJ2007F分站 G1 G3是主板 送来的控制信号DK1 DK2控制 当分站给出高电平时继电器动作 实现就地断电 继电器可以常闭输出也可以常开输出 该板具有电池欠压保护电路 当电池放电至伐值时 该电路动作 电池断开 该板提供电池电压供电值指示信号 G1 G3分站主板可根
13、据需要对该值采集处理 传送给地面中心站 实现对电池电压的充放电控制 F分站暂无此功能 图4充电断电板原理图 5 6电源保护电源箱采用保险丝保护 源电压输入保险丝在接线板上 容量为 AC660V 1A AC380V 1A AC220V 2A AC127V 3A AC36V 7A KDW6B的值 充电断电板的保险丝在底板上 容量1 5A KDW6B 6路 21V板的保险丝在底板上 容量4A G1 G3 3路 21V板的保险丝在底板上 容量2A 12V板的保险丝在12V板上 容量1 5A 第六章使用方法 6 1开箱将KDW6B矿用隔爆兼本安型电源箱从包装箱中取出 平放在地面上 用随机配带的六角搬手拧
14、松上盖螺丝 取下上盖 注意保护隔爆面 便可见到如图5所示的内部结构 图6为G分站外型结构 图7为G分站电源箱内部结构 电源箱前上方共有五个喇叭口 通过这五个喇叭口接线安装 左边三个为非本安喇叭口 第一个接交流电源 第二 三个接断电 右边大小两个喇叭口为本安输出 大喇叭口与分站电源插座相连 小喇叭口为预留口 为电池充放电输入输出控制信号准备的 F分站暂无此功能 6 2接电源线电缆电源线电缆由左边第一个喇叭口引入 电缆由用户自行配备 电缆名称 VY型聚氯乙烯护套电力电缆 电缆型号规格 VY3x16 19 7mm 电缆穿过喇叭口引入电源箱中 剥开外皮 将电缆芯线拧在接线板右边交流输入端子X4上 调好
15、长度 将喇叭口中密封圈 垫圈 压紧螺母依次送入 并将其拧紧 压牢 不得松懈 接线板左边交流输入端子 X1接AC660V X2接AC380V AC127V 出厂时按AC660V接线 如果需要接AC380V或AC127V 请将接线板Q1 Q2的两线从X1 AC660V 端摘下 接在AC380V或AC127V端子上即可 图6KJ2007G1 G3井下分站外型结构 图7G1 G3井下分站电源箱内部结构 6 3接断电控制电缆断电为触点型输出 KDW6B断电电缆由外壳左边第二 三个喇叭口引入 剥开外皮 将电缆芯线拧在接线板右边接线排X3上 根据需要接线 接线排X3 1为常开点1 X3 2为常闭点1 X3
16、3为中心抽头1 X3 4为常开点2 X3 5为常闭点2 X3 6为中心抽头2 如不需要断电控制输出 须将断电喇叭口密封好 保证隔爆要求 接线次序同上 6 4电源箱指示灯本产品有两个观查窗口 上盖的观查窗口中有四个指示灯 红灯为交流供电指示灯 绿灯为电池供电指示灯 白灯为断电指示灯 两个 箱体上斜面右边的观查窗口中有七个指示灯 黄灯依次为六路 21V的指示灯 蓝灯为 12V的指示灯 6 5底板结构KDW6B底板结构示意图见图8 底板上X1为充电断电板插座 X2为 21V第1 2路插座 X3为 21V第3 4路插座 X4为 21V第5 6路插座 X5为 12V板插座 X6为19芯本安输出插座 X7为第一路断电控制插座 X8为第二路断电控制插座 X9为充电断电板和 12V板交流输入插座 X10为电池输入插座 X11为6路 21V板交流输入插座 图8KDW6B底板结构示意图 6 6本安小喇叭口KDW6B电源箱右侧小喇叭口为预留口 当KJ2007F分站具备电池管理功能后可启用 6 7出厂时状态电源交流输入置于AC660V端 其余两组 AC380V AC127V 无保险丝 AC36V AC220V
