KXB-200电控箱说明书

1 概述

1.1 产品特点

KXB-200/1140.660ZE矿用隔爆型掘进机电气控制箱（以下简称电控箱）、CXB-24矿用隔爆型掘进机操作箱（以下简称操作箱），其控制系统采用了一种用程序来改变控制功能的工业控制计算机，对数字量的逻辑控制、数据处理、运动控制、模拟量控制和通讯联网等功能的西门子可编程序控制器（以下简称PLC）S7-200，取代了老式的继电器控制系统，使控制系统更加可靠。减小了安装调试的工作量和维修的工作量，提高了抗干扰的能力。可满足1140V及660V 电压供电系统。通过设置操纵箱大屏幕汉字显示屏能够实时显示掘进机各系统的工作状态，满足对掘进机的控制、保护、显示、照明及信号等功能需求。

1.2主要用途及适用范围

电控箱适用于含有爆炸性气体（甲烷）和煤尘的煤矿井下，在交流50HZ，电压1140V 或660V供电系统中，完成对掘进机电动机的起动、停止。同时对电动机及其电路进行保护。

被控电动机容量及规格见表1 表1

1.3 型式、规格、型号的组成及其代表意义

1.3.1 型式

矿用隔爆型ExdI

1.3.2 规格、型号的组成及其代表意义

控制箱部分：

KX B — 200 / 1140.660 ZE

掘进设备

额定电压

最大电机额定电流

矿用隔爆型

控制箱

操作箱部分：

CX B — 24

操作电压

矿用隔爆型

操作箱

1.4 控制箱技术特性

1.4.1 主要参数

主回路参数

a) 额定工作电压：660V、1140V；

b) 额定电流：200A （最大电机电流）

c) 标准频率：50HZ；

d) 工作制：长期工作制；

e) 使用类别： A

f) 接通分断能力：8Ie cosΦ0.35；

g) 极限分断能力：4500A

h) 电力电缆最大外径：Φ65

i) 线路电压正常工作范围为额定值的75%—110%

外形尺寸（长×宽×高）

电控箱外形尺寸 1030×730×550 mm

操作箱外形尺寸 490×340×280 mm

4. 重量电控箱重量为495Kg。其中操作箱重量为45㎏。

1.4.2 主要性能

漏电闭锁保护动作值（见表2）表2

动作误差±10%

1.5 使用环境条件

a)海拔高度不超过2000m；

b)环境温度：-5°C～+40°C；

c)空气相对湿度不大于95%（+25°C）；

d)在具有甲烷及煤尘爆炸性气体混合物的危险场所；

e)无破坏金属和绝缘材料的腐蚀性气体和蒸汽的场所；

f)与水平安装倾斜度不超过15°；

g)无滴水及水浸入、能防止雨雪的场所；

h)污染等级：3级；

i)安装类别：Ⅲ类。

2 结构、工作原理及调试

2.1结构（见附图）

电控箱由操作箱、主腔门盖、主控单元、接线箱、隔爆外壳等部份组成。

2.1.1操作箱

图1 CXB—24E操作箱面板图

主要由以下器件组成：

a)显示屏

b)万能转换开关

c)行程开关

操作箱（面板布置见图1）控制开关功能如下：

SA1电源开关控制操纵箱24V电源 SA3支护、复位开关 SA2油泵电机控制开关 SA4截割电机控制开关

SA5转载电机控制开关 SB3警铃按钮 SB4急停按钮

2.1.2操作箱主腔门盖（元件布置见图2）

操作箱主腔门盖主要包括显示器、万能转换开关、行程开关。

图2 操作箱主腔门盖

2.1.3 操作箱后接线箱

图3 操作箱后接线箱接线示意图

2.1.4 控制箱主腔门盖（元件布置见图2）

控制箱主腔门盖主要包括稳压电源、PLC控制系统、传感器、继电器和多芯插座CZ1、CZ2、CZ3等。

开门时需先按下门盖外右侧的急停按钮JT，转动隔离开关手柄至停止位置，

图4 控制箱主腔门盖内

2.1.5控制箱主控单元

主控单元（见图3）主要由以下器件组成：

a) 真空交流接触器CKJ1—CKJ3（用于闭合及分断所控电动机的电路）

b) 控制变压器T1、T2

c) 一次1140V熔断器FU1，二次熔断器FU2—FU9

d) 电流互感器LH1A—LH1C LH2A—LH2C LH3A─LH3C

e) 继电器BJ1—BJ3

f) 阻容吸收装置RC1—RC3

g) 隔离开关GHK

图5 主控部件示意图

2.1.6 接线箱

图6 接线箱平面布置图

a) 电源线柱 A B C

b) 负荷接线柱A1 B1 C1，A2 B2 C2，A3 B3 C3

c) 七芯接线柱JD1、JD2、JD3、JD4

d) 接线端子排K1～K26

注：七芯接线柱JD1、JD2、JD3、JD4与接线端子排K1～K25接线见表5 表5

2.2 工作原理（见附图）

电控箱采用PLC完成对控制信号的采集；对主回路的通断控制；对故障发生时的综合保护及故障状态的显示。

2.2.1主回路：

，a）主回路交流电压通过隔离开关GHK后，其中一路经熔断器FU1送入控制变压器T1、T

2另一路为油泵、截割和转载电动机提供电源。

b）油泵电动机电路以真空接触器CKJ1作为通断开关，过电压保护RC1吸收主回路的操作过电压，通过互感器LH1A-LH1C和传感器CGQ1I为模拟量输入模块AI1提供电流信号，用以判断工作电流并实现过载、短路、断相保护。

c）截割电动机电路以真空接触器CKJ2作为通断开关，过电压保护器RC2吸收主回路的操作过电压,通过互感器LH2A-LH2C和传感器CGQ2I为模拟量输入模块AI2提供电流信号，用以判断工作电流及实现过载，短路和断相保护。

作为通断开关，过电压保护RC3吸收主回路操作过d）转载电动机电路以真空接触器CKJ

3

电压，通过互感器LH3A-LH3C和传感器CGQ3I为模拟量输入模块AI3提供电流信号，用以判断工作电流并实现过载，短路和断相保护。

e）此时PLC检测各系统状态。在各系统正常的情况下，PLC内置程序为油泵﹑截割﹑转载电动机的起动做准备。司机可以通过操纵箱显示屏了解掘进机工作状态。

2.2.2控制回路：

警铃及油泵电动机起动与停止

a）按动信号按钮SB3，起动信号输入至PLC I0.5。PLC的输出端Q0.5接通继电器K4吸合，警铃DL即响，声响时间3S，在铃响3S内允许油泵电动机起动，否则须重新打铃警告，才能起动油泵电动机。油泵运转后铃声即断为启动切割电机做好准备。

b）油泵转动至起动位置，起动信号输入至PLCI0.7。警铃响后3S内，如电动机回路无故障，PLC的输出端Q0.2接通继电器K1吸合，真空接触器CKJ1吸合，油泵电动机运转，即可松开油泵电动机的开关SA3。油泵运转后铃声即断为启动切割电机做好准备。当油泵开关转至停止位置，停止信号输入PLC I1.0，油泵电动机即停转。

截割电动机起动与停止

油泵电动机运转后，支护开关SA2处于运行位置，电动机回路无故障等条件下，这时需重新打铃警告，在铃响3-12S内转动截割电动机的开关SA4，启动信号输入PLC I1.1，PLC输出端Q0.3接通继电器K2吸合，真空接触器CKJ2吸合，截割电动机运转，即可松开截割开关。若12S 内还未起动截割电动机，则需重新打信号警告，才能起动。开关转至停止位置时，停止信号输入PLC I1.2，截割电动机即停转。

转载电动机起动与停止

转动转载开关SA5至起动位置。在电动机回路无故障下，启动信号输入PLC I1.3，PLC的输出端Q0.4接通继电器K3吸合，真空接触器CKJ3吸合，转载电动机运转，即可松开转载开关。开关至停止位置时，停止信号输入PLC I1.4，转载电动机即停转。．