掘进机电控系统使用说明书

一、概述

1．掘进机电控设备主要是由矿用隔爆型掘进机开关箱KXB4-258/1140E( 以下简称开关箱)和本安型掘进机电气操作箱CX4-4/12E(以下简称操作箱)两部分组成，和BAL1-36/127-150矿用隔爆电铃；DGY35/24B隔爆型照明灯；BZA1-10/24-1ZS隔爆型压扣急停按钮以及油泵电机、截割电机、二运电机、风机电机等组成了掘进机电气系统。掘进机电气系统各电机均采用双电压电机，工作电压为660V或1140V，通过改变电机接线方式选择工作电压。掘进机电控系统以可编程控制器(以下简称PLC)为核心，对油泵、截割、二运、风机四个电机的过压、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、并具有低压漏电、瓦斯保护、水流异常等功能。操作箱与开关箱之间通过工业上常用的RS485通讯，稳定性高，仅用两芯信号线便可实现对油泵、截割、二运、风机的开停以及显示各电机运行状态、截割电机负荷、工作电压和各种故障信息，大大减少了操作箱与开关箱之间的连线，操作箱电缆采用快速接头连接方式，安装方便，可靠性高。开关箱视窗内设有发光管能够显示32种故障信息，与液晶屏可以独离工作。

2．主要用途及适用范围：

掘进机电控设备安装在EBZ135型双电压掘进机上，其隔爆型结构适用有瓦斯及煤尘爆炸危险的矿井中。

3．使用工作条件；

a) 海拔高度不超过2000米；

b) 周围环境温度-5℃~+40℃；

c) 周围空气相对湿度不大于95％（＋25℃）；

d) 能承受掘进机的振动，与水平安装倾斜度不超过15°；

e) 在有沼气爆炸性混合物隧道或矿井中；

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f) 无破坏绝缘的气体或蒸汽的环境中；

g) 无长期连续滴水的地方；

h) 污染等级3级；

4．型号的组成及其含义

开关箱：

KX B 4 －285 / 1140 E

操作箱：

CX 4 － 4 / 12 E

5．安装类别Ⅲ类

二、结构特征

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（1）开关箱

开关箱是按照GB3836.1-2000《爆炸性气体环境用防爆电气设备通用要求》和GB3836.2-2000《爆炸性气体环境用防爆电气设备隔爆型电气设备d》的标准设计，属隔爆型电气设备。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。

开关箱整体为长方形，箱门和上盖用螺栓和箱体紧固，箱门只有在电压开关处于停止的位置才允许打开，大部分电器元件均装在主腔内，主腔内芯子分为壳芯装配和门芯装配两部分。主腔的右侧装有隔离开关、保护隔板，壳芯装配有主盘安装板，安装在壳体内，为螺栓固定式结构，主电路的电器元器件基本上都安装在该板上，主盘板占据了主腔大部分空间，其上装有控制变压器、控制回路断路器、交流真空接触器、电流互感器等元件。

门芯装配为前门装配，前门装配是装在左门门体内侧面，设置了整流电源、控制回路接触器、可编程控制器、继电器板等控制元器件，此门可向一侧打开。右门上设置了电源开关的门板。两扇门均设有严禁带电开盖警告牌，煤安及防爆标志。左门上有产品铭牌，右门上设置了电源开关。显示仪表安装在两门中间仪表盘上，有油泵计时器、截割计时器、故障显示窗。

接线腔通过接线嘴用电缆与电源、电机及其它元器件相连。接线腔内装有一组三相电源接线端子，五组电机接线端子，八个七芯低压端子和五个接地接线端子。在其左右后三个壁上设置了十七个接线嘴，右壁上的一个接线嘴可穿入95mm²电缆与电源相连；左壁上的两个接线嘴其一可穿入50mm²电缆与截割电机接线端子及热敏电阻相 3

连，另一个可穿入35 mm²电缆与油泵接线端子相连；后壁上的十四个接线嘴通过电缆分别与操作箱、风机电机、二运电机、三个照明灯、两个压扣按钮、一个瓦斯仪及一个电铃等相连。

接线腔盖与箱体用螺栓紧固，并设有严禁带电开盖警告牌。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。

开关箱外壳焊有接地螺栓，通过专用接地导线将壳体与机架相连。

（2）操作箱

操作箱为本安型，供电电压DC12V，上半部居中装有一块液晶显示屏，显示各电机的运行状态、截割负荷、工作电压、故障信息，具有故障锁定功能和故障记忆查询功能，同时还能以两种语言（中文/英文）显示信息。显示屏左侧为急停按钮，按下该按钮所有电机将不能启动。右侧为复位按钮，当出现故障时须按下此键复位然后才能启动电机，该按键还具有第二功能，可以查询故障记录（升序查询）和修该系统工作电压（660/1140选择）。液晶屏的下方自左边起第一个按键为开机键，按下此键发出开机信号，同时电铃鸣响，延时2秒电铃自停，同时进入电机启动画面，该键还具有翻页功能。第二至第五分别为油泵、截割、二运、风机开停按键，第一次按下为启动，再次按下为停止。启动电机时首先启动油泵，待油泵启动正常后其他电机才能启动。按下截割按键，首先启动预警，预警一定时间（时间长短可修改）后才启动截割电机。风机按键还具有语言切换（中文/英文切换）和故障查询（降序查询）的第二功能。第六个按键为故障查询登录按键，按下此键进入故障查询画面可以查询系统记忆的最大32个故障信息，该键还具有修改预警时间的第二功能。

操作箱电缆通过一个5芯的快速插头与操作箱相连，安装快速 4

方便。

2．工作原理（参考附图）

电控系统的功能和用途分述如下：

（1）主回路：

主回路主要是由隔离开关TQ、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上端得电。通过控制回路分别闭合真空接触器KM1-KM4，油泵、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TA1-TA12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。

（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QF1-QF4、整流单元、本安电源、漏电继电器ELK1-ELK2、接触器LJ1-LJ2组成，漏电继电器ELK1、ELK2和接触器KM5、KM6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。电源变压器为1140V和660V通用。

注意：根据系统工作电压改变熔断器FU1、FU2接线端。

（3）控制回路：

3．1电路的组成

控制回路是可编程控制器（简称PLC）为核心，通过RS485通讯接受操作箱的控制信号，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、瓦斯继电器信号、漏电检测信号、KM1-KM4反馈信号、电机温度保护信号，通 5