1 概述
GKD127V礦用饋電狀態傳感器(以下簡稱饋電傳感器)是一種允許在煤礦井下爆炸性氣體環境中正常使用的礦用本質安全型設備。采用電容檢測原理,通過檢測電纜芯線對地電場的存在與否來間接檢測電纜的饋電狀態。以此反映被監測設備的有電/無電狀態,并提供一路輸出信號供分站采集。
本產品執行常州迪泰科特測控設備有限公司企業標準《Q/DM048-2014》。
2 適應的環境條件
a) 環境溫度: 0℃~+40℃;
b) 平均相對濕度: 不大于98%(+25 ℃);
c) 大氣壓力: 80kPa~116kPa;
d) 無顯著振動和沖擊的場合;
e) 煤礦井下有甲烷爆炸性混合物但無破壞絕緣和腐蝕性氣體的場合。
3 技術參數
3.1 防爆型式:礦用本質安全型,防爆標志為“ExibⅠMb”。
3.2 供電電源
a)工作電壓:直流9V~24V;
b)工作電流:≤30mA。
3.3 輸出信號(出廠時只有一種)
3.3.1 RS485信號
a) 半雙工傳輸方式,傳輸速率:2400bps;
b) 最大傳輸距離:2km(使用MHYV煤礦用阻燃電纜,其單芯截面積為1.5mm2);
c) 信號電壓峰峰值:2V~12V。
3.3.2 電流信號
a)電流類型:1mA/5mA、0mA/5mA、5mA/-5mA、5mA/10mA、0mA/10mA (對應饋電的無/有)可選(電路板右側中間處的跳線J3,撥下時輸出1mA/5mA,接上時輸出0mA/5mA);
b)信號范圍:0mA時,≤0.05mA;1mA時,1mA~1.4mA;5mA時,4.5mA~5.5mA;10mA時,9mA~11mA;
c)負載阻抗:≥1kΩ(10mA時,≥500Ω)。
3.4 被測電纜供電電壓范圍:127VAC~660VAC。
3.5 被測電纜規格
a)電纜外徑(Φ30~Φ75)㎜;
b)電纜品種:橡套類非屏蔽電纜。
3.6 響應時間:不大于1s。
4 主要結構特征與工作原理
4.1外形尺寸及重量
傳感器由電纜卡夾和底座兩部分組成,二者用螺釘連接。
4.1.1 外形尺寸(長×寬×高,如圖1):95mm×68mm×178mm。
4.1.2 電纜夾外殼材質為不銹鋼,底座外殼材質PC塑料,整機重量約0.5kg。
圖1 傳感器外形圖
4.2 主要工作原理
無論三相電纜中有無電流,只要三相電纜之間存在電壓,就會在三相電纜的絕緣外套上產生電荷,也就必然會在電纜周圍產生電場,電場的大小取決于三相交流電對地之間的電壓大小。電壓流過自由空間時周圍會產生電荷,所以只要測知設備供電電纜周圍有無電場或電位,就可以判定出該電纜是否有電,據此推斷出設備的工作狀態是“有電”還是“無電”。饋電傳感器通過感應電容檢測出電纜周圍電場或電位的存在,對信號進行放大處理后來監視被測設備的有電/無電狀態。其原理框圖如圖2所示。
5 安裝與調整
5.1 安裝
本傳感器在現場安裝時只要把饋電傳感器通過其自身的卡夾牢牢地卡在被測設備的供電電纜上。
安裝時應特別注意:
a)傳感器應安裝在設備的供電電纜上,不能安裝在設備的負載電纜上;
b)傳感器安裝點應避開強磁場環境(如要遠離電力變壓器等產生強磁場的設備);
c)傳感器安裝點要盡量遠離高電壓載體電纜(電壓≥660V時,間距最少為50cm);
d)安裝點找準后,擰緊卡子,防止傳感器在被測設備電纜上來回移動或松脫,影響正常監測;
e)傳感器要使用自帶的接地線可靠的接大地,防止傳感器受其他信號的干擾。
5.2 調整
根據本說明書第6.1條選擇好安裝點后,把傳感器卡夾在被測設備供電電纜上,先不要擰緊卡子,把傳感器在電纜上慢慢地來回移動,從顯示窗觀察,選取設備有電時綠燈亮,設備無電時綠燈滅的測量點作為傳感器的安裝點,擰緊卡子即可。本傳感器的檢測下限大約在95V左右,更低的電壓可能不能正確識別。
6 指示功能
本傳感器帶有LED指示功能,具體見下表1。
表1 指示功能表
狀態 指示燈類型 | 亮 | 閃爍 | 滅 |
綠色 | 有饋電 | - | 無饋電 |
紅色 | 電源正常 | 485通信正常 | 電源故障 |
7 使用與接線
傳感器出廠時配有礦用4芯電纜和礦用3芯電纜(MHYV煤礦用阻燃電纜,其單芯截面積為1.5mm2),電纜有與傳感器配對的4芯接頭,電纜各芯按顏色區分,代表意義如下表2。
表2 接線規則表
線的顏色 信號類型 |
藍 |
綠 |
白 |
紅 |
RS485信號(4芯) | 485-A | 485-B | 電源負 | 電源正 |
電流信號(4芯) | 電源負 | 電流輸出負 | 電流輸出正 | 電源正 |
接地端(3芯) | AGND(大地,3芯線內部已經短接) |
8 使用注意事項
8.1 要注意正確接線,以免出現不必要的意外。
8.2 接線前應明確分站接入信號的制式和接入信號的類型。
8.3 本安產品不得隨意與其他未經過聯檢的設備連接。
8.4在煤礦井下嚴禁隨意拆卸、檢修,非專業人員請勿隨意檢修。
8.5 維修時不得改變本安電路和與本安電路有關的元器件的電氣參數、規格和型號。
9 常見故障處理與維修
常見故障處理與維修見下表3。
表3 常見故障處理表
序號 | 故障現象 | 可能造成原因 | 排除方法 |
1 | 紅色指示燈無顯示 | 沒有給產品供電 | 給產品供電 |
2 | 綠色指示燈無指示,輸出信號異常 | 信號輸出線接錯 | 檢查接線 |
信號輸出線斷路、短路或接觸不好 | 檢查接線 | ||
分站或傳感器故障 | 檢查分站或傳感器 |
10 運輸、貯存
10.1 運輸
包裝后的產品,在避免雨雪直接淋襲的條件下,可適用于水運、陸運及空運等各種運輸方式。
10.2 貯存
包裝后的產品能在溫度為-10℃~+40℃,相對濕度不大于90%的環境中貯存12個月以上。
11 附件及資料
使用說明書 1份;
產品合格證 1份;
裝箱單 1份。