KXB系列采煤机电控箱企业标准.docx
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KXB系列采煤机电控箱企业标准
9
徐州煤矿机械厂发布
2009-04-26实施
2009-02-26发布
KXB系列矿用隔爆型
采煤机电控箱
Q/320300JAC080-2009
Q
徐州煤矿机械厂企业标准
K35
.
前言
本标准隔爆性能要求是根据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《爆炸性气体环境用电气设备第2部分：
隔爆型“d”》、GB3836.3-2000《爆炸性气体环境用电气设备第3部分：
增安型“e”》起草的。
本标准的电气性能要求主要是依据GB14048.1-2006《低压开关设备和控制设备第１部分：
总则》和MT/T661《煤矿井下用电器设备通用技术条件》的技术要求条款制定。
本标准编写是依据GB/T1.1-2000《标准化工作导则第１部分：
标准的结构和编写规则》、GB/T1.2-2002《标准化工作导则第2部分：
标准中规范性技术要素内容的确定方法》。
本标准由徐州煤矿机械厂提出
本标准由徐州煤矿机械厂负责起草
本标准主要起草人:
石林河吕海军
本标准于2009年2月首次发布
KXB系列矿用隔爆型采煤机电控箱
1．范围
本标准规定了KXB系列矿用隔爆型采煤机电控箱的分类和命名、要求、试验方法、检验规则、标志、使用说明书、包装、运输及贮存。
本标准适用于KXB系列矿用隔爆型采煤机电控箱（以下简称电控箱）的设计、制造与检验。
该电控箱主要适用于含有瓦斯（甲烷）和煤尘爆炸危险的煤矿井下，对四象限开关磁阻电牵引采煤机的各种电机及电磁阀进行控制并对电机及其控制电路进行保护和显示。
2.规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T2423.4-2008电工电子产品基本环境试验规程第2部分：
试验方法试验Db:
交变湿热试验方法（12h+12h循环）
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爆炸性气体环境用电气设备第２部分：
隔爆型“d”
GB3836.3-2000爆炸性气体环境用电气设备第３部分：
增安型“e”
GB/T4026-2004电气设备接线端子和特定导线线端的识别及应用字母数字系统的通则
GB6450-86干式电力变压器
GB/T13384-1992机电产品包装通用技术条件
GB14048.1-2006低压开关设备和控制设备第１部分：
总则
AQ1043-2007矿用产品安全标志标识
JB/T4262-1992隔爆型低压电器用橡套电缆引入装置
MT/T154.2-1996煤矿采掘工作面用电气控制设备型号编制方法
MT/T661-1997煤矿井下用电器设备通用技术条件
3．分类
3.1电控箱防爆型式、控制方式、回路数及关联设备：
3.1.1防爆型式：
隔爆型，标志：
ExdI。
3.1.2控制方式:
手动控制。
3.1.3回路数：
五回路。
3.2基本参数
3.2.1总功率：
345、375、420、693、1050KW
额定工作电压主回路：
1140V、3300V，50Hz。
额定电流为160~430A。
控制回路：
15V、28V、170VAC。
额定工作制：
间断长期工作制
3.2.2开关磁阻：
功率：
2×（35、40、60）kW
额定工作电压：
380VDC
额定电流：
2×70A
额定转速：
1000r/min
调速范围：
200~1350r/min
3.2.3牵引变压器：
额定容量：
100KVA、
额定电压：
1140/380V
额定电流:
151.94A
联结组别号：
Yd11
短路阻抗Z（%）：
4（±10%）
绝缘等级：
H级
绝缘水平：
AC5/AC3
冷却方式：
ANWF（注：
防爆外壳采用底板水冷）
3.2.4外形尺寸（L×W×H）：
3220×1080×530mm。
3.2.5质量：
3800Kg。
3.3型号编制
电控箱的型号按MT/T154.2-1996的规定进行编制。
KXB□/□C
采煤机用
电压（V）
功率（kW）
隔爆型
控制箱
4．要求
4.1基本要求
4.1.1电控箱应符合本标准的要求,并应按照规定程序和国家指定的防爆检验单位审查批准的图样及技术文件进行制造。
4.1.2电控箱的防爆性能须经国家指定的防爆检验单位的检验,并取得“防爆合格证”和“安全标志证书”后方可投入生产。
4.1.3电控箱在下列条件下应能可靠地工作
-海拔不超过86kPa-106kPa;
-周围环境温度为-5C～40C;
-周围空气相对湿度不大于95%（25C）;
-在具有甲烷和煤尘爆炸性危险环境的煤矿井下;
-须能防止水或其它液体浸入电控箱内部;
-与垂直面的安装倾斜度不得超过15;
-无破坏绝缘的气体或蒸汽的环境中;
-污染等级:
3级;
-安装类别:
Ⅲ类。
4.2电控箱功能
电控箱具有控制采煤机的牵引、截割、液压泵电动机的起动和停止,并与其它部件配合完成采煤作业的功能。
4.4隔爆结构要求
4.4.1隔爆接合面参数应符合GB3836.2审查合格图纸的有关规定，外壳精加工后需进行水压试验。
水压试验应符合GB3836.2中15.2.1的规定。
4.4.2观察窗、透明件冲击试验应满足GB3836.1中23.4.3.1及表4的规定；热剧变试验应符合GB3836.1第23.4.6.2条规定
4.4.3接线柱的扭转性能应符合GB3836.1中23.4.5的规定，试验后连接件与绝缘套管不得转动和损坏。
4.4.4接地装置应符合GB3836.1中第15.1及15.2条的规定,隔爆外壳内、外设接地螺栓。
4.4.5电缆引入装置的橡胶密封圈的老化试验应符合GB3836.1附录D中的D3.3条的规定，其试验后硬度变化不得超过处理前的20%。
4.4.6电缆引入装置夹紧、密封性能应符合GB3836.1附录D及GB3836.2-2000附录D的有关规定。
4.4.7外壳耐压及内部点燃不传爆应符合GB3836.2中第15章的规定。
试验后不得产生影响隔爆性能的变形和损坏。
4.4.8隔爆外壳应按GB3836.1-2000中6.2.3中的规定设置警告牌“严禁带电开盖”和“断电十五分钟后开盖”。
4.5电气间隙与爬电距离
4.5.1电控箱接线腔内的电气间隙与爬电距离应分别符合GB3836.3-2000的第4.3条和第4.4条的规定。
4.5.2电控箱主腔内的电气间隙与爬电距离应符合GB/T14048.1中的有关规定。
4.6温升
4.6.1在下列条件下电控箱接线端子温升极限及隔离开关进出线端温升极限、易触及部件温升极限和绝缘线圈的温升极限值不得超过表1、表2、和表3的规定。
a.控制电源电压为额定值；
b.主回路通以额定发热电流；
c.各种与发热有关的元件应选择在最大发热值。
表1接线端子及隔离开关进出线端温升极限
元件
温升极限（K）
接线端子
65
隔离开关进出线端
70
表2易触及部件温升极限
易触件名称
温升极限（K）
可操作部件
金属
15
非金属
25
表3绝缘线圈温升极限
绝缘材料耐热等级
电阻法测得的温度极限（K）
B
90
H
140
4.6.2牵引变压器的温升极限值按表4规定
表4牵引变压器温升极限
变压器部位
温升限值
测量方法
线圈（H级）
125K
电阻法
铁心
不伤害相邻绝缘材料
温度计法
外壳
＜150℃
温度计法
4.6.3磁阻电机调速系统分别在最低转速、额定转速、最大转速进行温升试验，试验后各部件温升不超过表5的规定。
表5温升上限
测量部位
温升（度）限值（K、℃）
大功率晶闸管、电容、散热板
85℃
电容
50℃
导线
55K
控制变压器
55K
隔爆腔体
65℃
4.6.4电控箱的外壳最高表面温度不超过150℃.
4.7介电性能
4.7.1电控箱的主电路与控制电路应能承受表6规定的交流50Hz试验电压（有效值）,历时1分钟,无击穿或闪络现象。
表6主电路与控制电路应能承受的试验电压
额定绝缘电压（V）
工频试验电压（交流有效值）
（V）
湿热试验前绝缘电阻
（M）
湿热试验后绝缘电阻
（M）
Ui60
1000
≥2
>1
127
2000
≥20
>1.5
380
2500
≥20
>1.5
1140
4200
≥100
>2.5
注:
电子电路除外。
4.7.2控制变压器初次级绕组及对地应能承受4200V历时1分钟的耐压试验,无击穿或闪络现象。
4.7.3牵引变压器应能承受表7规定的交流50Hz试验电压（有效值）,历时1分钟,无击穿或闪络现象。
表7牵引变压器应能承受的试验电压
额定绝缘电压
（V）
工频试验电压（交流有效值）
（V）
3300
10000
1140
5000
400
3000
4.8湿热性能
电控箱的湿热性能应符合GB3836.1附录C的规定,严酷等级温度为40C,试验周期为12天。
试验后隔爆面应无锈蚀现象，其绝缘电阻及介电性能值为表6及表7的规定。
4.9电控箱中隔离开关分断能力
隔离开关应能分断表8规定的试验电流并完成相应次数。
表8隔离开关分断能力试验
Ic/Ie
Uc/Ue
cosΦ±0.5
间隔时间
试验次数
6
1.05
0.35
180s
3
4.10电控箱各种元器件技术性能
电控箱的各种元器件（如隔离开关、变压器、及熔断器）的技术性能除应满足本标准的要求外,尚需符合各自的标准要求。
4.11干式变压器性能
4.11.1电压比偏差：
±0.5%。
4.11.2联接组标号：
Yd11。
4.11.3空载损耗Po（W）：
600（+15%）。
4.11.4空载电流Io（%）：
3.0（+30%）。
4.11.5短路阻抗Z（%）：
4（±10%）。
4.11.6负载损耗P（W）:
1150（+15%）。
4.11.7总损耗P总（W）：
1750（+10%）。
4.12调速性能试验
4.12.1开关磁阻电机牵引特性试验
调速范围200~1000r/min，此范围内为恒转矩输出特性；在转速1000~1350r/min范围内为恒功率输出特性。
4.12.2开关磁阻电机调速稳定试验
开关磁阻电机调速系统的速度稳定精度为0.2级。
4.12.3轻载试验
控制箱空载时，能正常运转2h以上。
4.12.4额定输出功率的电压适应范围试验
开关磁阻电机调速系统在系统电源电压为90%～110%Ue时，开关磁阻电机额定输出转矩保持不变。
4.12.5系统效率试验
开关磁阻电机调速系统效率应≥75％。
4.13保护功能试验
4.13.1开关磁阻电机调速系统过欠压保护
当控制箱的电源电压低于85%时，欠压保护动作，高于118%，过压保护动作，控制箱停机，有故障显示功能。
4.13.2电容放电试验
控制箱停机后十五分钟内电容放电至0.2毫焦以下。
4.13.3过载保护试验
开关磁阻电机调速系统短时运行最大负载能力为1.2倍，5min内系统保护动作，牵引速度下降。
4.13.4开关磁阻电机调速系统断电保护功能
开关磁阻电机调速系统具有瞬时断电保护功能，断电后需手动恢复运行。
4.13.5正反相序功能
速度及转向控制均由相应的按钮完成，具有正反转功能。
4.13.6控制系统实现两台截割电机的功率保护
当截割电机过载（P＞110%Pe）时，系统发出减速信号，牵引速度下降。
4.13.7截割电机过热保护
控制系统可实现两台截割电机的温度保护，当任一台的绕组温度达155℃时，直接控制整机断电，并使整机制动。
4.13.8变压器温度保护
变压器绕组内埋设有热保护继电器，当绕组温度达到155℃时，热保护继电器立即动作，系统将停止牵引。
4.13.9显示功能
彩色显示屏能显示当前绕组温度、切割功率、行走速度、工况显示及故障查询
4.13.10短路、断相、漏电闭锁由前级的隔爆型真空电磁起动器提供.
5．试验方法
5.1隔爆结构要求的检查和试验
5.1.1隔爆结构参数的检查
应符合GB3836.1-2000和GB3836.2-2000审查合格图纸的有关规定。
5.1.2水压试验
GB3836.2中第15.2.1条适用。
5.1.3观察窗、透明件冲击试验
GB3836.1中第23.4.3.1条适用；
观察窗热剧变试验
GB3836.1第23.4.6.2条适用。
5.1.4接线柱的扭转试验
GB3836.1中第23.4.5条适用。
5.1.5橡胶密封圈的老化试验
GB3836.1附录D中的D3.3条适用。
5.1.6电缆引入装置的夹紧、密封性试验
GB3836.1附录D及GB3836.2-2000附录D适用。
5.1.7外壳耐压及内部点燃不传爆试验
GB3836.2中第15章适用。
5.2电气间隙和爬电距离的测量
GB3836.3-2000中4.3和4.4的规定要求。
5.3温升及外壳最高表面温度试验
GB14048.4中第8.2.3.3条及GB3836.1-2000中第5.1条适用。
5.4介电性能试验
GB14048.1-2006第8.3.3.4条适用。
5.5湿热性能试验
GB3836.1-2000附录C有关规定进行，温度严酷度为+40℃，试验周期为12d，试验结束后应按本技术条件第4.4.3条规定，且符合其要求。
5.6隔离开关分断能力
GB14048.1-2006条适用。
5.7干式变压器性能
按GB6450-86标准要求进行试验。
5.8调速性能
5.8.1开关磁阻电机牵引特性电机牵引特性试验
用开关磁阻电机加载装置模拟开关磁阻电机负载，将开关磁阻电机负载转矩加到额定转矩，分别调整电机转速为200、400、600、800、1000r/min，记录开关磁阻电机的转矩值，观察是否有变化。
开关磁阻电机恒功率试验：
用开关磁阻电机加载装置模拟开关磁阻电机负载，分别调整电机转速为1100、1200r/min，逐渐增加开关磁阻电机负载转矩直到最大容许输出转矩，记录开关磁阻电机的转矩值，观察最大容许输出转矩与速度是否成反比。
5.8.2开关磁阻电机调速稳定试验
将开关磁阻电机调速装置空载运行1h，以5min为时间间隔对电动机转速测量12个值，取其中最大值和最小值，求得开关磁阻电机调速装置的速度稳定精度。
5.8.3轻载试验
控制箱空载时，应能正常运转2h以上。
5.8.4额定输出功率的电压适应范围试验
用开关磁阻电机加载装置将开关磁阻电机负载转矩加到额定转矩，在90%～110%Ue范围内改变开关磁阻电机调速系统电源电压，开关磁阻电机输出转矩将保持不变。
5.8.5系统效率试验
测量输出输入功率。
5.9保护功能
5.9.1开关磁阻电机调速系统过欠压保护试验
在系统的电源端接入容量大于100kVA的工频三相电源（0～450V可调），先将系统电源调整为380V,将开关磁阻电机调整到额定转速，缓慢调高系统电源电压至448.4以上时，过压保护应动作，系统停机，然后缓慢降低系统电源电压至323V以下时，欠压保护应动作，系统停机。
5.9.2电容放电试验试验
系统停机后，记录放电时间。
5.9.3过载保护试验
用开关磁阻电机加载装置将开关磁阻电机负载转矩加到额定转矩的1.2倍，同时记录运行时间，直到速度开始下降止。
5.9.4开关磁阻电机调速系统断电保护功能
在开关磁阻电机调速系统运行过程中，突然将系统电源断掉，开关磁阻电机将停止运行；再次将电源送上，开关磁阻电机仍将处于停止状态。
只有手动复位后，开关磁阻电机才能再次运行。
5.9.5正反相序功能试验
速度及转向控制均由相应的按钮完成，试验结果均应能完成规定的动作。
5.9.6控制系统实现两台截割电机的功率保护试验：
模拟截割电机过载（P＞110%Pe）时，系统是否发出减速信号，牵引速度下降。
5.9.7截割电机过热保护试验：
用可变电阻箱模拟热电阻的方法进行。
5.9.8变压器温度保护试验：
用热保护继电器控制节点拆开的方法进行。
6.检验规则
6.1电控箱的检验分为出厂检验、型式检验。
6.2出厂检验
6.2.1每台电控箱须经制造厂技术检查部门检验合格后方能出厂,出厂时应附有证明产品质量合格的文件。
6.2.2按照图样及有关技术文件规定检查电控箱的装配质量、外观和成套性。
6.2.3出厂检验项目见表9.
表9检验项目
序
号
试验名称
技术要求
试验方法
型式
试验
出厂
试验
1
隔爆参数测量
企标：
第4.4.1条
企标：
第5.1.1条
0
0
2
水压试验
企标：
第4.4.1条
企标：
第5.1.2条
1
0
3
观察窗、透明件冲击与热剧变试验
企标：
第4.4.2条
企标：
第5.1.3条
0
1
4
连接件扭转试验
企标：
第4.4.3条
企标：
第5.1.4条
0
1
5
密封圈老化试验
企标：
第4.4.5条
企标：
第5.1.5条
0
1
6
引入装置夹紧、密封性能试验
企标：
第4.4.6条
企标：
第5.1.6条
0
1
7
外壳耐压及内部点燃不传爆试验试验
企标：
第4.4.7条
企标：
第5.1.7条
0
1
8
电气间隙和爬电距离测量
企标：
第4.5.1和4.5.2条
企标：
第5.2
0
0
9
温升及外壳最高表面温度试验
企标：
第4.6条
企标：
第5.3条
0
1
10
介电性能试验
企标：
第4.7条
企标：
第5.4条
0
0
11
湿热试验
企标：
第4.8条
企标：
第5.5条
0
1
12
隔离开关分断能力
企标：
第4.9条
企标：
第5.6条
0
1
13
干式变压器性能
企标：
第4.11条
企标：
第5.7条
0
0
14
电机牵引特性试验
企标：
第4.12.1条
企标：
第5.8.1条
0
15
电机调速稳定试验
企标：
第4.12.2条
企标：
第5.8.2条
0
1
16
轻载试验
企标：
第4.12.3条
企标：
第5.8.3条
1
0
17
电压适应范围试验
企标：
第4.12.4条
企标：
第5.8.4条
0
1
18
系统效率试验
企标：
第4.12.5条
企标：
第5.8.5条
0
1
19
过欠压保护试验
企标：
第4.13.1条
企标：
第5.9.1条
1
0
20
电容放电试验试验
企标：
第4.13.2条
企标：
第5.9.2条
0
0
21
过载保护试验
企标：
第4.13.3条
企标：
第5.9.3条
0
0
22
断电保护功能
企标：
第4.13.4条
企标：
第5.9.4条
1
0
23
正反相序功能试验
企标：
第4.13.5条
企标：
第5.9.5条
1
0
24
电机的功率保护试验
企标：
第4.13.6条
企标：
第5.9.6条
0
1
25
截割电机过热保护试验
企标：
第4.13.7条
企标：
第5.9.7条
0
0
26
变压器温度保护试验
企标：
第4.13.8条
企标：
第5.9.8条
0
0
27
显示功能试验
企标：
第4.13.9条
企标：
第5.9.9条
1
1
注：
0表示必须进行的项目1表示不进行的项目（过载可按模拟法进行）
6.2.4出厂检验不通过的产品必须返修,直至完全通过为止。
若无法修复应予报废。
6.3型式检验
6.3.1电控箱在下列情况下进行型式检验。
-新试制的产品;
-当产品在设计、工艺及所用材料的更改影响到产品性能时;
-停止二年以上再生产时;
-出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时;
-国家质量监督机构提出进行型式检验的要求时。
6.3.2电控箱的型式试验项目见表9,从出厂检验合格的产品中抽取一台（套）进行,在不影响试验正确性的原则下,允许不同的试验项目合并在同一台电控箱上进行试验,如电控箱某次试验不合格,则可以按该项目原来试品数量二倍的试品对该项目进行复试,若仍有一台不合格,则电控箱型式检验作不合格论,必须对电控箱个别零件,部件停止生产,在消除缺陷并通过试验合格后才能继续生产。
6.3.3电控箱中选用的隔离开关若其本身标准中性能高于本标准的规定,且已证明符合本身标准的要求,则在电控箱的型式检验中可不重复进行。
6.3.4电控箱正式生产后,除防爆要求检查,寿命检验外,其余型式检验项目每隔五年进行一次,以验证电控箱的性能稳定性。
6.3.5用户对电控箱的验收按出厂检验要求进行。
6.3.6在用户遵守运输、储存、安装使用规则的条件下,自安装使用日起12个月内,但不超过制造厂发货日起十八个月内,产品因制造质量不良发生损坏或不能正常工作时,制造厂应负责为用户修理或更换。
7.标志使用说明书
7.1每台电控箱在外壳明显处须设可靠牢固的铭牌及断电后15min后开盖标志,并清晰地标明:
-制造厂厂名或商标;
-产品型号或名称;
-额定工作电压;
-额定工作电流（或额定工作功率）;
-防爆标志：
标明“Ex”和防爆型式及类别符号;
-防爆合格证号;
-安全标志编号;
-关联设备型号。
-出厂编号;
-产品质量;
-出厂日期;
-警告牌“严禁带电开盖”
7.2凸纹标志和安全标志
7.2.1每台产品应在外壳的明显处设置清晰的永久性凸纹标志“ExdI”。
7.2.2每台产品应在外壳明显处设置有安全标志“MA”。
7.3铭牌须用铜或不锈钢制成,其厚度不应小于1mm。
7.4使用说明书
每台产品出厂时均应付有使用说明书,详细说明产品的结构特征、工作原理、工作参数及使用维修方法,编写方法按GB9969.1的有关规定。
8.包装运输贮存
8.1包装
8.1.1经检验合格的每台电控箱连同出厂合格证明书,使用说明书,装箱单一起装入大小合适的包装箱内,并加以固定,包装应符合GB/T13384-1992机电产品包装通用技术条件的规定,以防止运输过程遭受损坏,并达到防潮防尘的要求。
整台电控箱的包装都要适合陆路和水路运输的要求。
8.1.2包装标志
包装箱外壁应有明显而耐久的文字及标志,并保证不因运输或贮存较久而模糊不清,其内容包括:
-制造厂名及地址;
-收货单位名称及地址;
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