煤矿用隔爆兼本安电源用户手册

　　KDW49型

　　煤矿用隔爆兼本安电源用户手册

　　常州市亚中监控设备有限公司

　　1 概述

　　KDW49-660(127)∕18型煤矿用隔爆兼本安电源(以下简称电源)是一种允许在甲烷、煤尘等爆炸危险环境中使用的矿用隔爆兼本质安全型电源，具有体积小，重量轻，容量大等特点，现场安装、拆卸、移挪极为便捷，后备电源的充放电及投入切换具备智能化，适用于各种矿用本质安全型设备的供电，是KJ218N型煤矿安全监控系统的主要组成设备。

　　规格及型号：

　　2 结构

　　防爆标志：“Exd[ib] I”

　　尺寸：406×296×180(mm)

　　重量：43.1kg

　　3 使用环境条件

　　3.1 环境温度：0℃～+40℃;

　　3.2 平均相对湿度：不大于95 %(+25℃);

　　3.3 大气压力：80 kPa～106 kPa;

　　3.4 无显著振动和冲击的场合;

　　3.5 煤矿井下有爆炸性混合物，但无破坏绝缘的腐蚀性气体场合。

　　4 主要技术参数

　　4.1 供电电压：AC 660V∕127V， 50Hz。

　　4.2 电压波动范围：75 %~110 %

　　4.3 三路独立本安输出，每路参数如下：

　　额定输出电压 DC 18V ，额定输出电流 450 mA

　　过压保护值 ≤19V

　　过流保护值 ≤500 mA

　　输出电压偏离值 ≤5 %

　　源效应 5 %

　　负载效应 5 %

　　周期与随机偏移峰—峰值 ≤250mV

　　4.4 保护方式：双重过压、过流保护，自动恢复。

　　4.5 工作方式：连续

　　4.6 备用电池：电池容量24V∕7Ah(两节)，供电时间 >2 h

　　5 工作原理

　　电源由交流变换、控制板、本安板、备用电池及防爆外壳等组成。

　　原理示意框图如图1：

　　图 1

　　5.1 交流变换(变压器)

　　变压器输入电压为交流660V/127V。

　　变压器付边输出27V和33V两组交流电压，整流滤波后输出直流电，分别作为本安板、控制板及电池充电的电源。

　　5.2 本安处理、输出电路

　　变压器二次交流27V，整流滤波、DC/DC变换及本安处理后，输出18V直流(单路额定电流为450mA)。

　　5.3 过流、过压保护电路

　　当负载电流>450mA(或≤500mA)时，过流保护动作;当输出电压≥19V时，过压保护动作，均切断本安输出，当故障消除后自动恢复正常。

　　5.4 充电、放电电路

　　在线式充电，整流后的直流电经充电电路给电池组恒流充电;当电网停电时，由单片机控制备用电池投入，电池组(两节串联)额定电压为24V，给本安电路供电，确保本安输出的连续性，电池放电时间≥2 h。(三路满负载70%情况下)

　　5.5 过充、过放保护电路

　　电池组恒流充电状态下，当电池组电压达27.5V时，切断恒流充电，进入浮充电;电池组放电状态下，当电池组电压降至21V时，切断电池组供电。过充、过放保护由单片机控制。

　　5.6 供电监视电路(RS485通信)

　　与KJ218-F通用监控站通讯，实现监控系统对电源的控制和监视。

　　5.7 单片机处理电路

　　采用8位AVR微控制器作为控制核心器件，实现交、直流的“定时∕自动”切换投入;电池充电“恒流∕浮充”自动控制;过充、过放电保护等功能。

　　6 使用方法

　　6.1 印制板标识

　　6.1.1 本安印制板示意如图2。

　　图中标识：

　　MK1——DC∕DC电源模块

　　LJ1——电源输入插接端

　　LJ2——本安输出插接端

　　D3——本安输出指示灯(红色发光二极管)

　　RT1——稳压取样电位器

　　Q11、Q13——过流保护输出三极管(两极保护)

　　Q15、Q7——本安输出场效应管

　　Q14——稳压输出三极管 图 2

　　6.1.2 控制印制板示意如图3。

　　图中标识：

　　LJ103——直流输出插接端(共三路)

　　LJ101——电池输入插接端

　　LJ102——交流输入插接端(27V、33V两组)

　　J103——蓄电池充、放电切换继电器

　　J102——交流切换继电器

　　D106(绿色)、D107(红色)——485通信指示灯

　　D108——交流投入指示灯(绿色发光二极管)

　　D109——直流投入指示灯(红色发光二极管)

　　IC106——单片机

　　AN101——复位微键

　　Z101——～33V整流桥(供充电) 图 3

　　Z102——～27V整流桥(供本安)

　　IC101、BG102——浮充电电路

　　BG101——恒流充电电路

　　IC103——12V稳压电路

　　IC104——5V稳压电路

　　6.2 配接线

　　6.2.1 供电电源接线

　　电源接线端示意如图4。

　　图 4

　　6.2.1.1打开隔爆箱盖，靠近电源进线喇叭嘴一侧，固定在变压器上方的接线排，即为电源接线端子排，按照端排上标称的电压值对号接线即可。(地线接在腔体内接地螺母上)

　　6.2.1.2接线时按照《煤矿井下电气设备完好标准》有关规定进行搭接。

　　6.2.2 本安输出及485通信接线

　　本安接线端示意如图5。

　　图 5

　　6.2.2.1打开隔爆箱盖，靠近本安电源出线喇叭嘴一侧，固定在蓄电池上方的接线排，即为本安输出电源接线端子排，接线排上标注的“输出Ⅰ、输出Ⅱ、输出Ⅲ”，为3路本安电源输出。

　　注：3路本安电源是独立输出，用户使用时不可“共地”;本安输出线排蓝色引线为“+”极线，绿色引线为“-”极线，接线时注意极性不要接错。

　　6.2.2.2接线时打开接线排防护罩，按照《煤矿井下电气设备完好标准》规定进行搭接，搭接完毕盖上线排防护罩。

　　6.2.3 整机配线

　　配线示意如图6。

　　图 6

　　6.3 使用与调试

　　6.3.1 电源使用前须对主要技术参数进行检验，不符标准的应告知厂方派技术人员现场排查或更换。

　　6.3.2 本安输出检验时，观察本安印制板上“输出状态”红灯“亮”，用万用表测试各路输出，应指示18V值。

　　6.3.3后备电源切换检验时，先进行本安输出检验，再切断交流供电，观察控制印制板上“交流投入”绿灯“灭”;“直流投入”红灯“亮”，测试各路输出，应指示18V值。

　　6.3.4 电源适应范围检验时，将交流输入电压降低至额定电压的75 %或升高至110 %，观察本安印制板输出状态显示，用万用表测试各路本安输出，应指示18V值。(注：检验时3路本安输出应带载450mA)

　　6.3.5 电源使用前，应对蓄电池进行充电(即电源通电运行时间不少于24h)。如暂不使用或库存，则应把电池连接板(图6中电源接线板标注⒄的“A、B”接线端柱连接板)取下。

　　7 安装与维护

　　7.1 电源使用前必须按产品《用户手册》要求检验，合格后方可安装使用。

　　7.2 电源在井下安设，应设置在采区变电所内，严禁设置在断电范围内。安设时应垫支架，使其距底板不小于300mm，或吊挂在峒室壁上。

　　7.3 按照《煤矿井下电气设备完好标准》有关规定进行安装操作。

　　7.4 维护与故障排除如表1。

　　表 1

　　序 故 障 现 象 可 能 造 成 原 因 处理方法

　　1 无本安输出 本安印制板故障 排查或更换

　　输出端子(LJ103)插接不良 重插或更换

　　2 交流不投入 变压器保险(F1)熔断 更换

　　变压器损坏 更换

　　整流电路(Z102)故障 更换

　　单片机损坏或程序乱 更换

　　3 直流不投入 电池组损坏或保险(F2)熔断 更换

　　电池组连接件(LJ101)接触不良 重插或更换

　　单片机损坏或程序乱 更换

　　4 过压不保护 过压保护电路损坏 更换

　　参数变动 重新调整

　　5 过流不保护 过流保护电路损坏 更换

　　参数变动 重新调整

　　8 随机文件(每台电源出厂时附有以下文件)

　　用户手册 1份

　　产品合格证 1份

　　9 执行标准

　　本产品执行Q/C DY01-2005《KDW49-660(127)/18型煤矿用隔爆兼本安电源》企业标准。

　　10 注意事项

　　10.1 电源出厂时蓄电池连接板是断开的，用户须在地面将连接板压入“A、B”接线端柱，电源通电并对蓄电池充电，如暂不使用，则应把蓄电池连接板取下，以防蓄电池过放电而损坏。

　　10.2 闲置库存的电源，须定期对蓄电池进行充、放电。

　　10.3 更换蓄电池，必须在地面进行更换操作。

　　10.4 电源日常维护，必须由专业培训并取得上岗证的专职人员从事该项工作。

　　10.5 电源使用前，必须检查印制板及插接件的连接是否正确、牢固，方可通电。

　　10.6 井下维护时，严格遵循“严禁带电开盖”、“严禁带电操作”等规定。

　　10.7 告诫：

　　维修时不得改变本安电路和与本安电路有关的元、器件的电气参数、规格和型号!

　　本安关联产品不得随意改变配置!