矿用隔爆兼本质安全真空多回路电磁起动器企业标准晋煤集团 1.docx

矿用隔爆兼本质安全真空多回路电磁起动器企业标准晋煤集团 1.docx

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矿用隔爆兼本质安全真空多回路电磁起动器企业标准晋煤集团1

Ω

晋城无烟煤矿业集团有限责任公司发布

矿用隔爆兼本质安全型多回路低压智能真空磁力启动器

目　次

前言

本标准在防爆安全方面严格遵守GB3836.1-2010《爆炸性环境第1部分：

设备通用要求》；GB3836.2-2010《爆炸性环境第2部分：

由隔爆外壳“d”保护的设备》；GB3836.4-2010《爆炸性环境第4部分：

由本质安全型“i”保护的设备》。

本标准中的技术内容完全符合MT111-2011《矿用防爆型低压交流真空电磁起动器》的有关规定。

本标准中的信息化内容完全符合国际标准IECTC65《INDUSTRIAL-PROCESSMEASUREMENT,CONTROLANDAUTOMATION》、国家标准200914（14~19）-T-469《传感器网络》和IEEE802.15.1~802.15.5《无线网、超宽带、局域网》的有关规定。

本标准按照GB/T1.1-2009《标准化工作导则第1部分:

标准的结构和编写规则》的规定进行编写。

本标准由晋城无烟煤矿业集团有限责任公司提出并起草。

本标准主要起草人：

杨健康等

矿用隔爆兼本质安全型多回路低压智能真空电磁起动器

1范围与定义

本标准规定了矿用隔爆兼本质安全型多回路智能低压智能真空电磁起动器的命名、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输及贮存。

本标准适用于矿用隔爆兼本质安全型多回路低压智能真空电磁起动器（以下简称电磁起动器）。

本标准规定了矿用隔爆兼本质安全型多回路低压智能真空电磁起动器的定义，它是以微控制器/微处理器和传感器为核心，除具有传统电磁起动器的切换、控制、保护、检测、变换和调节功能外，还应具有状态监测、参数显示、故障诊断、模式识别、数据处理、网络通讯、总线转换和寿命管理等功能的隔爆兼本质安全型电磁起动器。

2规范性引用标准

本标准的制定是建立在下列标准基础之上。

凡是注日期的引用标准，仅注日期的版本适用于本标准。

凡是未注日期的引用标准，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。

1）GB/T191-2008包装贮运图示标志

2）GB/T2423.4-2008电工电子产品环境试验第2部分：

试验方法试验Db：

交变湿热（12h+12h循环）

3）GB3836.1-2010　爆炸性环境第1部分：

设备通用要求

4）GB3836.2-2010　爆炸性环境第2部分：

由隔爆外壳“d”保护的设备

5）GB3836.4-2010　爆炸性环境第4部分：

由本质安全型“i”保护的设备

6）GB6388-1986　运输包装收发货标志

7）GB/T9969-2008　工业产品使用说明书总则

8）GB14048.1-2006低压开关设备和控制设备第1部分：

总则

9）GB/T14436-1993工业产品保证文件总则

10）MT111-2011矿用防爆型低压交流真空电磁起动器

11）MT/T154.2-1996煤矿用电器设备产品型号编制方法和管理办法

12）MT/T661-2011煤矿井下用电器设备通用技术条件

13）AQ1043-2007矿用产品安全标志标识

14）IEC/PAS62337:

2006Milestonesandactivitiesduringcommissioningofelectricalinstrumentationandcontrolsystemsintheprocessindustry

15）IEC/PAS62381:

2006Activitiesduringthefactoryacceptancetest（FAT）,siteacceptancetest（SAT）,andsiteintegrationtest（SIT）forautomationsystemsintheprocessindustry

16）IEC/PAS62382:

2006Electricalandinstrumentationloopcheck

17）IEC/TR62390:

2005Commonautomationdevice-Profileguideline

18）IEC/PAS62419:

2005Controltechnology-Rulesforthedesignationofmeasuringinstruments

19）200914（200914（14~19）-T-46914~19）-T-469《传感器网络》

20）IEEE802.15.1-2005IEEEStandardforInformationtechnology-Telecommunicationsandinformationexchangebetweensystems-Localandmetropolitanareanetworks-Specificrequirements.-Part15.1:

Wirelessmediumaccesscontrol（MAC）andphysicallayer（PHY）specificationsforwirelesspersonalareanetworks（WPANs）

21）IEEE802.15.2-2003（R2009）Recommendedpracticeforinformationtechnology.Telecommunicationsandinformationexchangebetweensystems.Localandmetropolitanareanetworks.Specificrequirementspart15.2:

Coexistenceofwirelesspersonalareanetworkswithotherwirelessdevices

22）IEEE802.15.3C-2009Informationtechnology.Telecommunicationsandinformationexchangebetweensystems.Localandmetropolitanareanetworks.Specificrequirementspart15.3:

Wirelessmediumaccesscontrol（mac）andphysicallayer（phy）specificationsforhighratewireless

23）IEEE802.15.4-2011Localandmetropolitanareanetworks.Part15.4:

Low-RateWirelessPersonalAreaNetworks（LR-WPANs）IEEEComputerSociety

3命名

3.1防爆型式

电磁起动器的防爆型式为矿用隔爆兼本质安全型，防爆标志：

Exd[ib]IMb。

3.2命名

电磁起动器的型号编制方法按MT/T154.2的规定，型号命名如下：

QJZZ2—1800/3300—□

回路数（补充代号）

额定电压（主参数）

总电流（主参数）

设计序号（顺序号）

智能真空、组合（第二特征代号）

隔爆兼本安型（第一特征代号）

起动器（产品类型代号）

4技术要求

4.1一般要求

产品应符合本标准要求，并按照经规定程序批准的图样和技术文件制造。

4.2使用环境

电磁起动器使用环境应符合MT111－2011中5.1条的规定。

4.3基本参数

4.3.1电磁起动器工作制：

连续长期工作；

4.3.2额定工作电压：

3300V；

4.3.3电源频率：

50Hz；

3.3.4额定电流及回路数（见表1）；

4.3.5电磁起动器外形尺寸（长×宽×高）；

四、六回路电磁起动器：

**mm×**mm×**mm；

4.3.6本安参数:

Uo:

AC11V,Io:

AC5mA；

4.3.7控制方式：

独立控制、双速控制、程序控制；

4.3.8使用类别：

AC-3、AC-4；

4.3.9允许电源电压波动范围：

75%～110%。

4.3.10控制、监测与保护模式：

微处理器

4.3.11出厂参数存储：

出厂时间、出厂型式试验类型、试验数据等基本参数。

4.3.12数据库：

存储磁力启动器运行期间的所有状态参数和故障参数，并能通过总线接口上传到地面调度中心。

4.3.13EPC电子标签：

可对设备进行属性、朔源、特点、参数进行标注，特别是出厂型式试验参数。

表1

回路数

6

4

总电流（A）

1200

800

单台隔离换向开关

最大电流（A）

400

400

单台接触器

最大电流（A）

400

400

4.4功能

4.4.1保护功能：

a对称短路保护：

保护对象-三相短路；保护原理-相敏短路保护原理；动作时间-瞬动；

b不对称短路保护：

保护对象-两相短路、单相接地；保护原理-负序检测瞬时动作原理；动作时间-瞬时动作。

c过载保护：

保护对象-控制对象过负荷；保护原理-鉴幅式监测反时限动作原理；动作时间-反时限；

表1过载、短路、断相保护特性

序号

保护项目

动作条件

动作时间

起始状态

复位

方式

工作电流/整定电流

1

2

3

4

过载保护

1.05

2h不动作

从冷态开始

手动

1.20

5min

从热态开始

1.50

1min

从热态开始

6

5s

从热态开始

d断相保护：

保护对象-缺相故障；保护原理-负序检测瞬时动作；动作时间-瞬时动作。

e过压和欠压保护：

保护对象-电网过压和欠压；保护原理-鉴幅式延时动作；动作时间-见附表2

f主电路漏电闭锁保护：

保护对象-各支路电缆漏电；保护原理-附加直流检测；动作电阻-见表2

表2欠压、过压、漏闭保护特性

序号

保护项目

动作参数

动作条件

动作时间

1

欠压保护

系统工作电压Uw

Uw<75%Un

5min

2

过压保护

系统工作电压Uw

Uw>110%Un

5min

3

漏电闭锁

负荷线路对地绝缘电阻值R

R≤22kΩ+20%（660V）

R≤40kΩ+20%（1140V）

R≤120kΩ+20%（3300V）

瞬时

4.4.2监测功能

a真空接触器触头温度、触头磨损程度及隔离开关触头温度；

b被控对象的工作电压、电流、电能、绝缘电阻；

c每个接触器开断次数；

d各回路的功率因数；

e各回路的运行时间；

f电源变压器、先导变压器温度检测；

g接触器振动信号监测；

h各接触器开断电流；

4.4.3诊断功能

a可以根据隔离换向开关的监测参数，诊断隔离换向开关的工作状态，判断隔离换向开关的性能好坏。

b可以根据真空接触器的监测参数，诊断真空接触器的工作状态，判断真空接触器的性能好坏。

特别是真空管、合闸机构。

c可以根据被控对象的检测参数，诊断出被控对象的是否发生故障、故障类型、故障参数。

d各回路负荷的运行特性：

I-t特性，W-t特性。

e

4.4.4通讯功能

a磁力启动器应具有通讯功能，可以通过传输媒介传递被控对象的状态参数、故障参数和控制参数。

b磁力启动器应留有对外通讯接口，可以以Profibus、Modbus、DeviceNet等多总线形式实现与外部以太网的无缝链接，达到数据实时传送的目的。

c

4.4.5显示功能

电磁起动器的显示应能反映开关的运行工作状态、故障状态和电能计量,在出厂检验时，给产品加上模拟信号，检查显示器的显示是否与开关的运行、故障状态一致。

4.4.6辅助保护

a应设置开盖断电功能；

b若主回路存在电容器，应设置开盖电容器放电功能；

c

4.5隔离开关分断能力

隔离开关的分断能力应符合表3的规定。

表3

I/IN

Ur/UN

Cosφ±0.05

试验次数

试验间隔时间（s）

1

1

0.35

正反各3次

180

4.6本安电路参数

4.6.1本质安全电路应符合GB3836.4-2010规定，并通过GB3836.4-2010中10.1规定的火花点燃试验。

4.6.2向本安供电变压器：

输入电压AC42V，本安电路的参数检查应进行型式试验和出厂试验，其技术要求按GB3836.4-2010的规定进行；

4.6.3本质安全电路的连接导线须用蓝色导线，并与非本质安全电路导线分开布置单独捆扎，接线腔内本安接线柱旁设“ib”标志。

接线腔本安端子与非本安端子间距≥50mm。

印刷线路板、接插件、本安与非本安裸露导体及外壳之间电气间隙和爬电距离≥3mm，本安与外壳之间印刷线路板元件安装调试完毕后，表面应涂绝缘清漆两遍。

4.7温升性能

电磁起动器的表面允许最高温度不得超过150℃。

在下列条件下起动器各部分的温升应不超过表4的规定：

a）电源电压为额定值；

b）主电路通以约定发热电流；

c）各种与发热有关的元件应选择在最大发热值；

d）周围环境温度为-5℃～+40℃。

表4

导电部位或易触及部位

材料

温升（℃）

接触器的触头

铜镀银

80

内部导线连接点

铜—铜接合处镀银或镀镍

铜—铜接合处镀锡

70

65

与外部导线连接的接线端

铜镀银或镀镍

铜镀锡

70

65

手操作部件和金属部件

金属

25

绝缘线圈

绝缘等级为E级

80

4.8向本安电路供电变压器

4.8.1向本安供电变压器输入输出绕组：

42/9、9、48、48，两个9V绕组向本安供电。

4.8.2向本安电路供电变压器结构要求符合GB3836.4-2010中8.1.2要求。

4.8.3向本安电路供电变压器型式试验要求符合GB3836.4-2010中8.1.3要求。

4.8.4向本安电路供电变压器的例行试验见表5。

表5

施加部位

试验电压有效值

输入与输出绕组之间

2500V

全部绕组与铁芯、屏蔽之间

1000V

向本质安全电路供电绕组与其它绕组之间

1500V

4.9电磁起动器工作方式

4.9.1单独控制:

独立控制，能够实现对各路负荷的独立控制和保护。

4.9.2成组控制:

自动切换（适合于双速电机控制）。

a）单机双速；低速投高速以“电流为主，时间为辅”。

低速回路起动后，当负荷电流降至整定值时，并且时间达到7s时，所控电机由低速绕组自动切换到高速绕组，切换时间≤50ms。

切换电流整定值可在0.85～1.1倍额定电流范围内调整。

b）双机双速:

采用四个接触器对两台双速电机进行调速控制，控制策略是机尾电机低速启动后**ms后自动启动机头电机低速绕组，机头低速绕组起动后，当机头机尾负荷电流降至整定值以下时，并且时间达到7s时，所控机头机尾电机均由低速绕组自动切换到高速绕组。

控制策略是以“电流为主，时间为辅”进行切换，切换时间≤50ms。

切换电流整定值可在0.85～1.1倍额定电流范围内调整。

4.10联锁

4.10.1电磁起动器隔离开关与隔爆外壳之间应设可靠的机械联锁，连锁装置应使用专用工具解除，保证只有当隔离开关处于断开电源位置时，主腔才能打开；当主腔打开后，以正常的操作方法，不能使隔离开关闭合。

4.10.2隔离开关与接触器之间应设可靠的电气联锁，保证只有当接触器控制回路断开时，隔离开关才能转换位置。

4.11外观与结构要求

4.11.1电磁起动器外壳由隔爆型主腔和接线腔组成，主腔门盖采用快速开门机构。

4.11.2电磁起动器表面不应有裂缝、变形等现象，表面涂镀均匀，不应起泡、龟裂和脱落。

4.11.3电磁起动器所有黑色金属零部件均应有可靠的防蚀措施；金属零部件不得有裂纹及镀层脱落等现象，主腔内壁应涂耐弧漆；所有紧固件应有足够的强度和防松措施。

4.11.4开关应操作灵活可靠，零部件应紧固无松动，插接的活动部件应插接自如、接触良好。

4.11.5电磁起动器外壳材质应符合GB3836.2-2010附录F1的规定。

4.11.6接线腔的各接线端子应标明标号，标号应与电气原理图或接线图上标号一致。

4.12寿命

4.12.1机械寿命

接触器的机械寿命不小于10万次。

4.12.2电寿命

接触器的电寿命为1万次，操作频率不超过每小时60次。

4.13隔离件耐压要求

本安电路与非安电路之间采用光耦隔离，光耦应承受：

交流50Hz，有效值1500V耐压试验，历时1min无击穿、闪络现象。

4.14其余技术要求详见MT111-2011标准。

5试验方法

试验方法见表7

6检验规则

6.1检验分类

检验分出厂检验和型式检验两种。

6.2出厂检验

6.2.1每台电磁起动器均需进行出厂检验，经出厂检验合格后才能作为合格品交付。

6.2.2出厂检验项目见表7。

6.2.3出厂检验中出现任一故障，则应停止检验，查出原因，故障排除后重新检验。

重新检验中若再次出现故障，则该产品被判为不合格。

6.3型式检验

6.3.1有下列情况之一时，应进行型式检验

a）掌握制造工艺后的新产品；

b）当电磁起动器设计工艺或使用材料发生改变，且这种改变可能影响产品防爆性能及电气性能时；

c）电磁起动器停止生产超过两年再次生产时；

d）出厂检验结果与上次型式检验有较大差异；

e）国家质量监督机构提出进行型式检验的要求。

6.3.2型式检验数量为一台。

6.3.3型式检验项目见表7。

表7

序号

检验项目

技术要求

试验方法

型式

检验

出厂

检验

1

外观与结构

本标准第4.12

MT210-1990中5章

GB3836.4-2010

√

√

2

隔爆性能

GB3836.2-2010中15章

GB3836.2-2010中5.2

GB3836.2-2010中15章

√

-

3

外壳耐压及内部点燃不传爆

GB3836.2-2010中15章

GB3836.2-2010中15章

√

-

4

本安电路安全火花点燃

本标准中4.6.1

GB3836.4-2010中10.1

√

-

5

本安电路参数检查

GB3836.4-2010

本标准中4.6.2

GB3836.4-2010有关规定

√

√

6

外壳静压性能

GB3836.2-2010中15.1.3.1

GB3836.2-2010中15.1.3.1、16.2、16.3

-

√

7

本安电气间隙和爬电距离

本标准中4.6.3

GB3836.4-2010中6.2、6.3

√

√

8

电缆引入装置橡胶密封圈

热稳定性能

GB3836.1-2010中附录A

GB3836.1-2010中附录A

√

-

9

电缆引入装置夹紧密封性能

和机械强度

GB3836.1-2010中附录AGB3836.2-2010中附录C

GB3836.1-2010中附录AGB3836.2-2010中附录C

√

-

10

观察窗透明件冲击及热剧变性能

GB3836.1-2010中26.4.2、26.5.2

GB3836.1-2010中26.4.2、26.5.2

√

-

11

接地装置

GB3836.1-2010中15章

GB3836.1-2010中15章

√

√

12

交变湿热试验

MT111-2011中7.2.15

GB/T2423.4-2008

√

-

13

接通与分断能力

MT111-2011中7.2.3.1

GB14048.1-2010中8.3.3.5

√

-

14

极限分断能力

MT111-2011中7.2.11

MT111-2011中8.2.13

√

-

15

耐受过载电流能力

MT111-2011中7.2.5

GB14048.1中8.3.4.3

√

-

16

隔离开关分断能力

MT111-2011中7.2.8.1

MT111-2011中8.2.11

√

-

17

动作性能

MT111-2011中7.2.3.2.1

GB14048.1-2010中8.3.3.2

√

√

18

过载、断相保护性能

MT111-2011中7.2.9

MT111-2011中7.2.10

MT111-2011中8.2.12

√

√

19

过压、欠压保护性能

本标准中4.2.4

本标准中4.2.4

√

√

20

短路保护性能

MT111-2011中7.2.11

MT111-2011中8.2.13

√

-

21

漏电闭锁性能

MT111-2011中7.2.12

MT111-2011中8.2.14

√

√

22

工作方式

本标准中4.9.2

MT111-2011中8.2.10

√

√

23

显示功能

本标准中4.4.2

本标准中4.4.2

√

√

24

温升性能

MT111-2011中7.2.1

本标准中4.7

GBT14048.1-2010中8.3.3.3条

√

-

25

绝缘电阻

本标准中4.10

本标准中4.10

√

√

26

介电性能

MT111-2011中7.2.2

GB14048.1-2006中8.3.3.4、GB3836.4-2010

√

√

27

寿命

本标准中4.13

GB14048.1-2010中8.3.3.7

√

-

28

向本安供电变压器例行试验

本标准中4.8.4

GB3836.4-2010中11.2

√

√

29

向本安供电变压器型式试验

本标准中4.8.3

GB3836.4-2010中11.2

√

√

30

隔离件耐压试验

本标准中4.14

GB3836.4-2010中8.8

√

√

注：

“√”表示应进行检验的项目，"－"表示不作检验的项目。

第6项本安参数测量在出厂检验时不测Co、Lo

6.3.4型式检验中各项指标均符合标准要求时，则判该次检验为合格。

型式检验中除安全指标外，若有一项不合格时，则应从原批产品中加倍抽取样本对不合格项目复验。

复验中仍有一项不合格，则判该次检验为不合格。

7标志、包装、运输及贮存

7.1标志

7.1.1产品标志

7.1.1.1应在电磁起动器壳体的显著位置上牢固地设置铭牌、警告牌、防爆标志牌“Exd[ib]IMa”及安全标志牌“MA”。

在接地螺栓附件应设有接地符号。

7.1.1.2铭牌与警告牌采用厚1mm的黄铜板或不锈钢板制造。

7.1.1.3铭牌内容

a）名称和型号；

b）额定电压；

c）额定总电流；

d）本安电源参数；

e）防爆型式标志；

f）防爆合格证号；

g）安全标志编号；

h）制造厂名或商标；

i）出厂年月或编号；

j）重量。

k）