NB∕T 10522.2-2021 矿用自动控制防水闸门 第 2 部分：电液控制系统(能源).pdf

书 书 书犐 犆犛 犇 中华人民共和国能源行业标准犖犅犜 矿用自动控制防水闸门第部分：电液控制系统犃狌 狋 狅犿犪 狋 犻 犮狑犪 狋 犲 狉 狆 狉 狅 狅 犳犱 狅 狅 狉犳 狅 狉犿 犻 狀 犻 狀 犵犘 犪 狉 狋：犈 犾 犲 犮 狋 狉 狅 犺 狔 犱 狉 犪 狌 犾 犻 犮犮 狅 狀 狋 狉 狅 犾狊 狔 狊 狋 犲犿 发布 实施国 家 能 源 局发 布目次前言范围规范性引用文件术语和定义技术要求 电控系统 电控系统主要功能及技术指标 液压系统功能及要求试验方法 电控系统试验 液压系统试验检验规则 检验分类 出厂检验 型式检验标志、包装、运输和贮存 标志 包装 运输 贮存附录（规范性附录）液压系统原理图 参考文献 犖犅犜 前言 矿用自动控制防水闸门分为四个部分： 第部分：机械装置； 第部分：电液控制系统； 第部分：工程设计、施工及验收规范； 第部分：操作及维护要求。本部分为 的第部分。本部分按照 给出的规则起草。本部分由中国煤炭工业协会提出。本部分由中国煤炭工业协会科技发展部归口。本部分起草单位：神东煤炭集团有限责任公司、北京天地玛珂电液控制系统有限责任公司、中国煤炭工业协会生产力促进中心。本部分主要起草人：杨鹏、杜善周、王存飞、魏子良、王志刚、刘混田、石晓红、贺海涛、罗宇、魏冠伟、王发达、刘少军、张国彦、高天强、牛剑峰、郑厚发、吴桂陈、刘正明。犖犅犜 矿用自动控制防水闸门第部分：电液控制系统范围 的本部分规定了矿用自动控制防水闸门（以下简称闸门）电液控制系统（以下简称控制系统）的术语和定义、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。本部分适用于矿用自动控制防水闸门电液控制系统的设计、制造、检测。规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 爆炸性环境第部分：设备通用要求 爆炸性环境第部分：由隔爆型外壳“”保护的设备 爆炸性环境第部分：由增安型“”保护的设备 爆炸性环境第部分：由本质安全型“”保护的设备 爆炸性环境第部分：由油浸型“”保护的设备 爆炸性环境第部分：由浇封型“”保护的设备 外壳防护等级（ 代码） 液压油（ 、 、 、 、 ） 标牌 压力传感器性能试验方法 液压缸试验方法 电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验 电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验 煤矿用液压支架第部分：液压控制系统及阀 液压缸 液压支架用软管及软管总成检验规范 煤矿用乳化液泵站第部分：泵站 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品基本试验方法 煤矿井下环境监测用传感器通用技术条件 煤矿监控系统主要性能测试方法 矿用水位传感器通用技术条件 矿用形销式快速接头及附件术语和定义下列术语和定义适应于本文件。犖犅犜 电液控制系统犲 犾 犲 犮 狋 狉 狅 犺 狔 犱 狉 犪 狌 犾 犻 犮犮 狅 狀 狋 狉 狅 犾狊 狔 狊 狋 犲犿具有控制器、传感器、液压部件等的，可以根据生产需要，利用液压流体作为工作介质实现液压执行元件动作的一种控制系统。 闸门控制装置犵 犪 狋 犲犮 狅 狀 狋 狉 狅 犾犱 犲 狏 犻 犮 犲采集传感器数据、发出指令、接收指令、实现逻辑控制、控制电磁换向阀驱动装置动作的装置。 电磁驱动装置犲 犾 犲 犮 狋 狉 狅犿犪 犵 狀 犲 狋 犻 犮犱 犻 狉 犲 犮 狋 犻 狅 狀 犪 犾狏 犪 犾 狏 犲犱 狉 犻 狏 犲 狉依据从闸门控制装置接收到的控制信号驱动电磁换向阀动作的装置。 电磁换向阀犲 犾 犲 犮 狋 狉 狅犿犪 犵 狀 犲 狋 犻 犮犱 犻 狉 犲 犮 狋 犻 狅 狀 犪 犾狏 犪 犾 狏 犲依据从电磁换向阀驱动装置接收到的控制信号，实现对高压液体的流动方向进行控制的阀组。 远程监控装置狉 犲犿狅 狋 犲犿狅 狀 犻 狋 狅 狉犪 狀 犱犮 狅 狀 狋 狉 狅 犾犱 犲 狏 犻 犮 犲显示、存储、分析闸门系统数据的装置，可与闸门控制装置通信并可控制闸门相关动作。 急停响应时间狊 狔 狊 狋 犲犿犲犿犲 狉 犵 犲 狀 犮 狔 狊 狋 狅 狆狉 犲 狊 狆 狅 狀 狊 犲狋 犻 犿犲从急停装置（可为闸门控制装置一部分）发出信号到闸门电磁换向阀动作完毕所经历的时间。 关门时间犵 犪 狋 犲 犮 犾 狅 狊 犲狋 犻 犿犲从操作闸门控制装置发出命令关闭闸门开始到闸门完全关闭所经历的时间。技术要求 电控系统 一般要求电控系统一般由闸门控制装置、电磁驱动装置、电磁换向阀、传感器、蓄能器、不间断电源、声光报警器等组成。 环境条件电控系统及有关设备应能在下列条件下正常工作：）环境温度： ；）平均相对湿度：不大于 （ ） ；）大气压力： ；）无显著振动和冲击的场合；）煤矿井下有甲烷、煤尘等爆炸危险性混合物。 供电电源采用交流电源供电，供电电源应符合以下要求：）额定电压： ，允许偏差；）谐波：不大于 ；犖犅犜 ）频率： ，允许偏差。 安装位置整套电控系统需安装在距离底板处的硐室内。 电源波动适应能力供电电压在 规定的波动范围内变化时，系统的基本功能不得低于本部分的要求。 工作稳定性电控系统应进行工作稳定性试验，通电试验时间不小于，其基本功能不得低于本部分的要求。 抗干扰性 电控系统应能通过 第章规定的、试验等级不低于级的射频电磁场辐射抗扰度试验，系统应能正常工作。 电控系统应能通过 第章规定的、试验等级不低于级的电快速瞬变脉冲群抗扰度试验，系统应能正常工作。 电控系统应能通过 第章规定的、试验等级不低于级的浪涌（冲击）抗扰度试验，系统应能正常工作。 可靠性平均无故障工作时间（）执行 的规定。 防爆性能电控系统内防爆型设备应执行 、 、 、 、 、 的规定。 外观 外壳表面不应有明显的凹痕、划伤、裂缝和变形，表面涂层均匀，不应起泡、龟裂和脱落。 铭牌与标志应字迹清晰，安装牢固。 急停装置应采用红色设计，与其他停止装置明显不同。 外壳防护电控系统的设备按照 定义的外壳防护等级应不低于 。 电控系统主要功能及技术指标 急停控制功能电控系统在任何正常运行的情况下，都能够通过操作急停装置实现所有动作的紧急停止，急停响应时间应不大于 。 手动控制功能通过手动操作液压系统的手动操纵杆实现闸门油缸的动作控制，从而实现闸门启闭的相应动作。手动控制功能是在没有电力或电控系统全部失灵的情况下，保证闸门可以实现其基本动作的控制功能。犖犅犜 就地控制功能通过直接操作闸门控制装置键盘上相应动作按键，实现闸门每个独立动作的控制。采用按下动作，抬手停止的方式，操作者可以随时观察动作的执行情况，并随时停止动作的执行。 自动控制功能通过操作闸门控制装置的一键按钮，闸门控制装置按照既定逻辑，实现开、关门。关门流程：关箅子 门升下门挡关闭来水侧左门闭锁来水侧左门关闭来水侧右门闭锁来水侧右箅门开逃生门，开门流程： 解锁来水侧右门开启来水侧右门解锁来水侧左门开启来水侧左 门降下门挡开箅子门，自动实现关门和开门动作。其中，在无水条件下自动控制的一次完整关门动作时间不大于 。 远程控制功能通过操作地面远程监控系统，实现闸门每个独立动作的控制和整套动作的自动控制。能够将传感数据、视频数据、动作数据等实时上传至远程监控装置进行显示和存储。 监控功能 视频监控功能：在闸门两侧安装摄像仪，监视闸门的开闭角度、是否开闭到位等、闸门附近是否有水及大概水位等实时情况，并将视频信号传输到地面调度监控室。 泵站监控功能：在泵站系统安装油温、油压、流量、压力等传感器，实现对泵站相应数据进行实时监测。 水位监控功能：沿来水侧巷道方向每 布置个水位传感器，水位传感器布置高度参照正态分布曲线，最低位置 ，最高位置 。有个及以上水位传感器检测到有水时，在地面远程监控系统页面上自动弹出“关门”按钮并发出报警声，同时自动触发井下声光报警器报警。 自动补压功能：系统压力低于液压系统工作压力 的 （ ）时，自动开启泵站，压力达到工作压力 时，停止泵站。 故障诊断及预处理功能：电控系统应能够对液压系统进行爆管检测，并能够做出故障指示和紧急停机；应能够对闸门的开闭过程进行监测，并判断是否出现卡滞（表现为关闭速度变缓或停止，未在规定时间内到达指定位置） ，并进行相应预处理；应能够对控制系统运行状态数据（如泵站油温、油压、油位等数据，电磁换向阀驱动电流数据等）进行分析，判断是否出现故障并进行预处理。 系统交互功能：电控系统应能够提供相应接口，同矿井人员定位系统、水文监测系统等进行数据交互。 备用电源功能电控系统应配备不间断电源。在外部供电电源切断时，不间断电源应能保证控制系统运行时间不小于；其中，不间断电源包括两种，一种为闸门控制装置提供后备电源，一种为远程监控装置提供后备电源。备用电源安装在距离底板处硐室内的架子上，架子高度不低于 。 声光报警在闸门两侧 处安装声光报警，防水闸门动作预警和动作过程中进行声光报警，在距离声光报警装置处声级应大于 。犖犅犜 液压系统功能及要求 液压系统组成液压系统由动力源部分（泵站、蓄能器组） 、操控部分（电磁换向阀） 、定位部分（双向锁、液控单向阀等） 、执行部分（液压油缸） 、辅助部分（过滤器、同步液压马达、单向阀、球形截止阀、压力表、接头、胶管等）和其他设备组成，见附录。 密封性能液压系统中软管总成及接头等在泵站公称压力条件下不应有渗漏。 动作控制应满足以下要求：）应能依靠蓄能器供液，通过手动操作电磁换向阀按钮，实现闸门相应动作的控制；）应能通过手动换向阀就地解锁，实现人力推动防水闸门启闭，在门扇最外侧用不大于 的力作用下应能关闭和开启；）关闭闸门的动力应不小于 ；）闸门开关位置应具有锁定功能。 泵站公称压力和公称流量泵站的公称压力不小于 ，公称流量不小于 。 备用动力源功能液压系统应配备蓄能器组储备动力源，蓄能器组的容量能实现闸门至少完成胶运巷闸门次完整的开门和关门动作；辅运巷闸门次完整的开门和关门动作，辅运巷逃生门次完整开门和关门动作。 系统工作压力系统工作压力应不小于 。压力不足时，执行 。 蓄能器充气压力蓄能器的充气压力应在系统工作压力的 。 软管总成液压控制系统中的软管总成应符合 的规定。 管路附件液压控制系统中的管路附件应符合 的规定。 阀的要求液压控制系统中的阀应符合 的规定。 液压缸的要求液压控制系统中的液压缸应符合 的规定。犖犅犜 试验方法 电控系统试验 环境条件按 中 的有关规定进行。 电源条件按 中 的有关规定进行。 测试仪器和设备按 中 的有关规定进行。 受试系统的要求 现场检验时，按实际配置的系统进行检验。 出厂检验和型式检验时，系统测试至少应具备下列设备：）闸门控制装置台；）电磁驱动装置台；）电磁换向阀组；）闸门控制装置不间断电源台，远程监控装置不间断电源台；）直流稳压电源台；）声光报警器台；）摄像仪台；）远程监控装置台（可以是机或工控机） ；）传感器套（系统压力传感器、水位传感器、角度传感器、接近开关传感器等） 。 受试设备应是出厂检验和型式检验合格的产品。 受试系统的连接受试系统按图进行连线。注：仿真线用于模拟远程监控装置至闸门控制装置最大传输距离的传输线。图受试系统连接示意图犖犅犜 系统功能试验 传感器数据采集、存储试验按照 中 、 、 、 的要求进行。 自诊断功能试验按照 中 的要求进行。 控制系统急停响应时间测试：使用示波器监测急停装置信号，同时监测电磁换向阀的动作机构信号。当控制系统正常运行，电磁换向阀正在工作时，触发急停装置，急停命令传递到闸门控制装置，控制电磁换向阀停止动作。示波器记录急停装置触发至电磁换向阀停止动作的间隔时间即为急停响应时间。 关门时间测试：按照 的要求控制闸门自动关闭，用秒表测量开始操作至关门动作结束的间隔时间。 传感器指标试验传感器指标试验时，应满足以下要求：）系统压力传感器：按照 的规定进行。）水位传感器：按照 的规定进行。）声光报警器：按照 的规定进行。 电源波动适应能力试验按照 中第 章的有关规定进行。 工作稳定性试验按照 中第 章的有关规定进行，试验中的测量时间间隔不得大于 。 抗干扰性试验按照 、 、 的相关规定进行。 可靠性试验可靠性试验应符合 的规定。 防爆性能试验电控系统的防爆性能试验方法按 、 的有关要求进行检验。 外观检查外观检查按 第章的有关规定进行。 外壳防护性能试验外壳防护性能试验按 的有关规定进行。 液压系统试验 试验条件 试验工作液应满足 中 液压油要求。 试验全过程中，环境温度在 范围内。犖犅犜 试验方法 阀类元件的试验方法按 进行。 液压缸按 进行。 泵站的公称压力按 中第章执行。 在液压系统运转 ，取连续的次次泵站卸载压力的算术平均值为测量值，即系统工作压力的平均值。 蓄能器充气压力试验方法按 中 执行。 系统停电后，应能依靠蓄能器组供液，通过手动操作电磁换向阀按钮，蓄能器组的压力和容量能保证胶运巷闸门开门和关门各次，辅运巷闸门开门和关门各次，辅运巷逃生门开门和关门各次。在此期间，并保证 完成一次完整的关门动作。 液压管路系统在许用工作压力 条件下，试验次，每次 ，液压管路系统不应渗漏和损坏。 液压控制系统中的软管总成按 进行检验。 液压控制系统中的管路附件按 进行检验。检验规则 检验分类检验一般分出厂检验和型式检验两种。检验项目见表。 出厂检验 每套控制系统均需进行出厂检验。合格产品应给予合格证。 出厂检验一般由制造厂质检部门负责进行。 试验项目应符合表中出厂检验项目的规定。表试验项目检验项目质量特征类别试验项目要求试验方法出厂检验型式检验电源波动适应能力 工作稳定性 抗干扰性 可靠性 防爆性能 外观检查 外壳防护性能 电控系统功能 液压系统功能 注：“”表示需要进行检验的项目。“”表示根据具体情况选择的项目。“ ”表示不需要进行检验的项目。犖犅犜 出厂检验各项性能和指标需符合本标准和相关标准的规定。否则按不合格处理。 型式检验 在下列情况之一时，应进行型式检验：）新产品及老产品转厂定型时；）正式生产后，如结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时；）正常生产时每年一次（防爆性能除外） ；）停产年恢复生产时；）出厂检验结果与上次型式检验结果有较大差异时；）国家有关机构提出进行型式检验时。 检验项目应符合表中的型式检验项目的规定。 按照 、 、 规定的方法，在出厂检验合格的产品中抽取受试系统的各组成设备。样品数量应满足试验要求。 型式检验的各项性能和指标应符合本标准和相关标准的规定。对类项目，有项不合格则判该批为不合格。对类项目，有项不合格应加倍抽样检验，若仍不合格则判该批为不合格。对类项目，累计处以上不合格则判该批为不合格。标志、包装、运输和贮存 标志系统设备标牌应符合 的规定，牢固地固定在产品明显部位并标明安全标志标识。 包装包装应有防潮、防锈措施，结实可靠。出厂装箱时，应附带下列文件：）产品合格证；）使用说明书；）安全标志证书复印件；）装箱单。 运输包装后的控制系统在运输过程中应防止雨淋。 贮存 系统液压阀类设备检验合格后，应排尽工作液，所有通内腔的孔应加塑料堵或帽封好。 系统设备应放在空气流通、干燥的库房内。犖犅犜 附录犃（规范性附录）液压系统原理图液压系统原理图见图 和图 。图犃 胶带运输巷防水闸门液压原理图图犃 辅助运输大巷防水闸门液压原理图 犖犅犜 1 11 蝇蜒川嘲辈在辞世革叫他si lf-4JU 、dJb似忖恻川D rH队川泪州圳州恻川卅且 斗川址吟Au k￥于灭v一几川七汇油mu刊C2nDm I 民12 2l。飞1:211JNI212r 参考文献 电能质量供电电压偏差 矿用产品安全标志标识 矿用防爆型低压交流真空电磁起动器 煤矿信号设备通用技术条件犖犅犜