KXJ1-127D矿用隔爆兼本安型PLC控制箱企业标准

KXJ1/127-D矿用隔爆兼本质安全型PLC控制器企业标准

KXJ1/127-D

1 范围

矿用隔爆兼本质安全型PLC控制器企业标准

本标准规定了KXJ1/127-D矿用隔爆兼本质安全型PLC控制器的型号规格、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输与贮存。

本标准适用于KXJ1/127-D矿用隔爆兼本质安全型PLC控制器。(以下简称PLC控制器) 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的条款。凡是注明日期的引用文件，其随后所有修改内容（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。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB 156—1993 标准电压

GB 191—2000 包装储运图示标志 GB 4208—1993 外壳防护等级(IP代码)

GB 3836.1—2000 爆炸性气体环境用电气设备 第1部分：通用要求 GB 3836.2—2000 爆炸性气体环境用电气设备 第2部分：隔爆型“d” GB 3836.4－2000 爆炸性气体环境用电气设备 第4部分：本质安全型“i” MTT154.2-1996 煤矿用电器设备产品型号编制办法和管理办法 MT 287—1992 煤矿信号设备通用技术条件

MT 209－1990 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术条件 MT 210—1990 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品基本试验方法 3 型式、分类及基本参数

3.1 防爆型式：矿用隔爆兼本质安全型 防爆标志： Exd[ib]I 3.2 产品型号及其含义

KX J 1/127 -D 多功能型

登记序号/供电电压127V

隔爆兼本质安全型 控制箱

3.3 基本参数

3.3.1 主机电源

工作电压：AC127V, 频率50Hz，电压变化范围80%～115%

工作电流：AC500mA（设备满载状态） 频率:50Hz

4 产品结构及组成部分 4.1 产品结构

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Q/140000SR16—2010

产品结构为主体防爆箱内安装有西门子S7-200PLC可编程控制器，并配套有输入输出及通信模块，通过本安型输入输出隔离元件，读取外部设备开停及传感器信号，并输出控制指令及与自动化系统进行通信。 4.2 组成部分

主要组成部分为西门子S7-200PLC可编程控制器、输入模拟量信号模块、输入模拟量信号隔离安全栅、输入频率信号隔离器、24V本安电源、文本显示器、输入变压器、输出继电器和防爆箱体构成。各器件之间通过导线连通。

控制器外部可以配接隔爆型真空电磁起动器、设备开停传感器、瓦斯及CO浓度传感器、风速传感器、水位传感器等煤矿电气设备，具有自动控制、远程通信、实时监控、及时报警的功能。 5 技术要求

5.1 KXJ1/127-D矿用隔爆兼本质安全型PLC控制器应符合本标准的要求，按照规定的程序和国家指定的检验单位审批的图样和文件制造并取得检验单位发放的“防爆合格证”和“煤矿矿用产品安全标志证书”。

5.2 PLC控制箱应在下列条件下可靠工作：

a) 海拔高度不超过2000m; b) 环境大气压80-110kPa; c) 环境温度0-+40℃

d) 周围空气相对湿度不大于95%（25℃时）； e) 具有甲烷混合物及煤尘爆炸危险的煤矿井下； f) 在无显著振动的地方；

g) 在无破坏金属绝缘的气体和蒸汽的环境； h) 在无滴水的地方； i) 安装类别（一般为Ⅲ类）； j) 污染等级（一般为3级）； 5.3 外观

5.3.1 PLC控制器外壳及零部件表面应无锈蚀和机械损伤，无明显的凹痕、划伤、裂缝和变形等现象，表面涂、镀层应均匀，无起泡、龟裂和脱落。

5.3.2 外壳能开启的部分应设置“严禁带电开盖”警告牌、“Ex”凸纹防爆永久标志，并有“MA”黄铜板黄底黑字的煤矿安全标志；本安部分设置ib标志，标牌文字清晰，安装端正牢固。 5.3.3 PLC控制器的外壳腔内应喷涂1321耐弧漆，防爆面涂204-1防锈油。 5.3.4 外壳用钢板焊接、焊缝平整、无毛刺、密封性好。 5.4 结构

5.4.1产品结构应保证调试、运行、操作、维修、搬运和安装时的安全、方便与可靠。

5.4.2 隔爆结构和性能应符合GB3836.1-2000、GB3836.2-2000的规定，并按规定的程序和国家指定的

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Q/140000SR16—2010

检验单位审查合格的图样和文件制造。本安部分应符合GB3836.4-2000的要求。

5.4.3 隔爆外壳的接合面配合间隙、长度和粗糙度应符合GB3836.2-2000第16条规定及审查合格图纸要求，外壳精加工后需进行水压试验。

5.4.4 隔爆接合面最小宽度和最大间隙应符合GB3836.2-2000表1规定，粗糙度应符合GB3836.2-2000中第5.2.2条的规定。隔爆外壳应有隔爆型主腔和接线盒。引入装置应符合的接线GB3836.1-2000第16条的规定。

5.4.5 电缆引入装置密封圈夹紧、密封性能应符合GB3836.1-2000中附录D及GB3836.2-2000中附录D的有关规定。

5.4.6 观察窗冲击试验应满足GB3836.1-2000中24.4.3.1条及表4的规定，热剧变试验应符合GB3836.1-2000第23.4.3.2条的规定。

5.4.7 接线腔的电气间隙、爬电距离应符合GB3836.3-2000的4.3和4.4规定。本安电路电气间隙、爬电距离按GB3836.4-2000表4要求。

5.4.8 本质安全电路连接导线用兰色导线并与非本安电路导线分开布置单独捆扎。接线盒内本安接线柱旁设“i”本安标志。

5.4.9 本质安全电路的变压器与电子线路结构应符合GB3836.4-2000中第8条要求。

5.4.10 本安电路接线端子应单独设置。本安电路接线端子与非本安电路接线端子设在同一接线盒时，它们之间的距离须大于50mm。

5.4.11 向本安电路供电的变压器应符合GB3836.4-2000中的第8.1要求，按表9进行例行试验（工频耐压试验）。

5.4.12 所有黑色金属构件应有可靠的防护层。紧固件需进行防锈处理，并能防止自动松脱。 5.4.13 印制电路板焊接完成后清洗、干燥，再涂三防漆两遍。

5.4.14 电气间隙及爬电距离

带电回路之间、带电零部件、导电零部件与接地零部件之间的电气间隙及爬电距离应不小于表1的规定。

表1

额定绝缘电压(Ui) V Ui≤60 60＜Ui≤250 电气间隙 mm 2 3 爬电距离 mm 3 4 5.5 电气性能：

5.5.1 供电电压： AC127V

5.5.2 供电电压允许波动范围：95V-140V 5.5.3 本安参数

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Q/140000SR16—2010

本安输出电压：5V； 本安输出电流：2mA；

5.5.4 使用性能：

PLC控制器能够通过读取传感器反馈回的现场信号，从而达到自动处理设备开停及提供报警功能。同时控制箱提供通信功能，可以进行远程通信及远程自动控制，从而达到减人提效，增加煤矿生产安全性。

5.6 电气安全：

5.6.1 带电回路与外壳间介电强度

应能承受表1规定的交流50Hz正弦波工频耐压试验，历时1min（耐压值见表1），而无击穿和闪络现象。

表1 试验部位 电源输入端子与外壳间 电源输入端子与本安输入端子间 本安输入端子与外壳间 试验电压值（V） 2000 1500 500 5.6.2 绝缘电阻

产品接线端子对机壳之间的绝缘电阻应符合表2的规定

表2

试验部位 电源输入端子与外壳间 电源输入端子与本安输入端子间 本安输入端子与外壳间 湿热试验前 ≥50MΩ ≥50MΩ ≥10MΩ 湿热试验后 ≥1.5MΩ ≥1.5MΩ ≥1.0MΩ 5.7 外壳防护性能

PLC控制器外壳防护等级应不低于 IP54。

5.8 工作稳定性

PLC控制器应进行工作稳定性试验。通电时间不少于2d，其电气性能应符合本标准中第5.5条的要求，试验中测量时间间隔不大于8h。 5.9 表面温度

PLC控制器在正常工作和故障状态，隔爆外壳及本安电路各元器件的最高表面温度应不超过150℃。 5.10 环境适应性

5.10.1 PLC控制器应在工作状态下应能通过温度为最高工作环境温度，历时2小时的高温工作试验，其电气性能及外观应符合本标准中5.3条和5.5条的规定。

5.10.2 PLC控制器应在工作状态下应能通过温度为最低工作环境温度，历时2小时的低温工作试验，其电气性能及外观应符合本标准第5.3和5.5条规定。

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Q/140000SR16—2010

5.10.3 PLC控制器在非工作状态下，通过-30℃和+60℃，历时16小时的低、高温储存试验，在常温下恢复后，其电气性能及外观应符合本标准第5.3和5.5条规定。

5.10.4 PLC控制器应通过高温40℃、周期为12d的交变湿热试验，其电气性能、外观及电气安全应符合第5.5条和5.3条、5.6中各条规定。

5.10.5 PLC控制器在不通电情况下应通过频率10-150Hz，加速度幅值为50m/ s2、5次循环的振动试验。

5.10.6 PLC控制器应通过峰值加速度500m/s、脉冲持续时间11ms的冲击试验。

5.10.7 包装后的产品应承受频率为4Hz、加速度为30m/ s、历时2h的模运输试验。试验后包装

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箱应无损坏和明显变形，箱内信号设备的电气性能及外观应符合本标准第5.5条和5.3条规定。 5.11 电缆引入装置的橡胶密封圈的抗老化性能应符合GB3836.1-2000中附录D中第3.3条的规定，其试验后硬度不得超过处理前的20%。

5.12 本安电路应通过GB3836.4-2000中第10.1条规定的火花点燃试验。

5.13 外壳耐压及内部点燃不传爆试验应符合GB3836.2-2000中第15的规定。试验后不得产生影响隔爆性能的变形和损坏。 5.14 电源电压波动适应能力

电源电压波动在额定电压的75%～110%范围内，供电电压应符合第5.5.2条规定。 5.15 接地

接地装置应符合GB3836.1-2000第15章15.1及15.2的规定，隔爆外壳内、外设接地螺栓。 6 试验方法 6.1 外观检查

按MT 210 中第 5 章的有关规定进行。 6.2 结构检查

按MT 210 中第 5 章的有关规定进行。 6.2.1隔爆接合面检查

隔爆接合面结构参数、表面粗糙度用游标卡尺、千分尺、塞尺、表面粗糙度比较样块逐块逐项按GB3836.2-2000第15条及表1规定进行检查。 6.2.2 电气间隙和爬电距离检查

电气间隙、爬电距离用游标卡尺、塞尺、卡钳等按GB3836.2-2000第4.3条、4.4条规定检查。 6.3 电气性能试验 6.3.1 试验条件

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