防爆礦用變壓器、防爆真空饋電開關(guān)、防爆變頻器、防爆磁力起動器是煤礦實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的最主要的電器設(shè)備，它們的技術(shù)裝備水平，直接關(guān)系著煤礦生產(chǎn)效率和安全環(huán)保，是煤礦裝備發(fā)展和安全生產(chǎn)的核心問題。

礦用隔爆型高壓真空配電裝置的技術(shù)現(xiàn)狀

1、結(jié)構(gòu)及機(jī)械電氣閉鎖

（1）結(jié)構(gòu)。BGP9L-6( 10 ) A 型礦用隔爆型高壓真空配電裝置的總體結(jié)構(gòu)分為隔爆腔體與斷路器小車兩部分。殼體為長方體結(jié)構(gòu), 中間有一隔爆板, 將腔體分為前后兩個(gè)腔, 前腔裝有斷路器小車。在箱體中隔板上裝有6 個(gè)靜觸頭座和一個(gè)穿墻式九芯盤。隔板左上角裝有照明燈、后腔分為上、下兩個(gè)腔室(中間隔板將上、下隔開絕緣) , 在下室的高壓電纜引入口內(nèi)側(cè)裝有一只零序電流互感器。隔離操作、手動合閘機(jī)構(gòu)在腔體內(nèi)部, 具有緊急分閘按鈕。主回路采用硬聯(lián)接方式。BGP-6（10）或PBG-6（10）型的外形結(jié)構(gòu)與BGP9L-6（10）A型相同。

（2）電氣閉鎖。機(jī)械電氣閉鎖主要有聯(lián)鎖件、隔離操作臂、碰板、以及箱門上的鉤板組成。隔離插銷在隔離機(jī)構(gòu)分閘操作時(shí), 隔離操作臂使聯(lián)鎖件鉤頭抬起, 脫離箱門鉤板, 此時(shí)松開螺絲, 才可打開箱門;它還有斷路器手動合閘聯(lián)鎖裝置, 在斷路器不到位，即使在動靜觸頭剛接觸(失壓線圈得電)及手車不完全到位, 此時(shí)從電氣可進(jìn)行手動儲能, 但斷路器操作軸由右側(cè)限位角鋼限位, 不能進(jìn)行手動儲能合閘；電動合閘也有閉鎖, 斷路器由隔離開關(guān)將其送進(jìn), 即使在動靜觸頭剛接觸(失壓線圈得電)，此時(shí)由于斷路器未到位，門上的定位操作軸不能旋轉(zhuǎn)90°，行程開關(guān)(微動開關(guān))未被壓下, 常開點(diǎn)不能閉合, 按電動合閘也不能進(jìn)行儲能合閘。該機(jī)械電氣閉鎖比較完整, 在實(shí)際現(xiàn)場使用時(shí), 由于機(jī)械配合的原因, 在斷路器小車退到位后聯(lián)鎖鉤頭有時(shí)不能將箱門上的鉤板壓住, 致使隔爆腔體門無法打開。BGP-6型等的機(jī)械電氣閉鎖主要機(jī)構(gòu)有隔離機(jī)構(gòu)、隔離機(jī)構(gòu)與門的聯(lián)鎖桿、隔離機(jī)構(gòu)與斷路器的聯(lián)鎖桿, 以及斷路器的限位儲能機(jī)構(gòu)組成。其防爆外殼采用雙手提把向上平移快開門結(jié)構(gòu)。當(dāng)門合上后, 向外拉住隔離機(jī)構(gòu)與門的聯(lián)鎖桿, 此時(shí)聯(lián)鎖桿從隔離機(jī)構(gòu)的凹槽中離開, 用手柄旋轉(zhuǎn)隔離機(jī)構(gòu), 將斷路器送到位, 隔離機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動的行程就是斷路器走的行程, 同時(shí)隔離機(jī)構(gòu)與斷路器的聯(lián)鎖桿自動落下, 此時(shí)斷路器可進(jìn)行手動儲能合閘。有的斷路器沒有前進(jìn)到位時(shí)的行程開關(guān), 很難判斷斷路器的動觸頭和穿墻端子內(nèi)的靜觸頭是否完全接觸到位。同時(shí), 斷路器小車上的接地動觸頭因小車的運(yùn)行偏差不能和接地靜觸頭進(jìn)行緊配合。

2、斷路器的彈簧操作機(jī)構(gòu)及滅弧室

（1）彈簧操作機(jī)構(gòu)。礦用隔爆型高壓真空配電裝置現(xiàn)在大部分使用的是彈簧操動機(jī)構(gòu)斷路器, 采用手動或小功率交流電動機(jī)儲能, 其合、分閘不受電源電壓波動影響, 相當(dāng)穩(wěn)定。分閘速度高, 可進(jìn)行手動、電動操作。但斷路器傳動機(jī)構(gòu)的核心元件仍然是連桿、鎖扣、由儲能電機(jī)減速并進(jìn)行彈簧儲能合閘機(jī)構(gòu)、手動合(分)機(jī)構(gòu)、斷路器欠壓機(jī)構(gòu)等組成, 因環(huán)節(jié)多, 累計(jì)誤差大, 可靠性較低, 實(shí)際現(xiàn)場使用時(shí)會出現(xiàn)誤動或拒動, 安裝調(diào)試比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

（2）陶瓷真空滅弧室。國內(nèi)礦用隔爆型高壓真空配電裝置的斷路器小車主回路絕緣普遍采用陶瓷真空滅弧室, 因煤礦井下現(xiàn)場實(shí)際工況, 特別是灰塵、潮氣等原因, 使滅弧室的使用壽命和安全降低。

a. 受高原氣候條件的影響。隨著海拔的升高,氣體密度減小, 降低了固體絕緣材料沿表面絕緣水平, 增大了空氣間隙被電擊穿的可能性, 致使真空斷路器的絕緣水平下降?？諝鈮毫档鸵彩垢邏弘娖髟O(shè)備局部放電電壓降低, 電暈起始電壓降低, 電暈腐蝕加重。隨著具有濕度的空氣附著在陶瓷真空滅弧室上, 在外加電壓下會產(chǎn)生流過污穢層的泄漏電流,產(chǎn)生的熱效應(yīng)驅(qū)使表面水份蒸發(fā), 提高了表面膜層的電阻率。由于導(dǎo)電膜的不均勻性, 形成了比膜層其它部分具有更高電阻率的小區(qū)域, 使施加電壓的大部分加在這些小區(qū)域上, 形成了許多小規(guī)模的放電區(qū), 造成周圍的空氣被擊穿, 進(jìn)而延伸導(dǎo)致介質(zhì)表面的整體閃絡(luò)。

b. 空氣濕度的影響。間隔使用或備用的配電裝置, 在密閉的腔體內(nèi)由于溫差效應(yīng)在裸露的陶瓷真空滅弧室或其它導(dǎo)電發(fā)熱部位形成凝露; 同時(shí)因氣體放電參數(shù)隨絕對濕度的增加而增大, 使滅弧室動靜端之間沿絕緣外殼表面的最短距高(爬電距離)減小, 會發(fā)生沿真空滅弧室表面放電現(xiàn)象。

（3）斷路器小車

斷路器小車底盤的框架由鋼板焊接而成, 框架上裝四個(gè)軸承并在后面焊有圓弧形的耳, 隔離操作機(jī)構(gòu)帶動耳將小車送入運(yùn)行或斷開位置。斷路器小車推進(jìn)運(yùn)行過程中, 因側(cè)面突然受力, 對小車有較大的沖擊, 盡管有導(dǎo)軌限位, 仍會使小車偏離方向。斷路器小車由于沒有可靠的鎖緊裝置, 雖有防止斷路器在合位時(shí)操作隔離機(jī)構(gòu)的鎖扣裝置, 但在型式試驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生的強(qiáng)大電動力仍會使斷路器小車發(fā)生跳動。

（4）交流操作電源

配電系統(tǒng)的控制與操作回路有直流操作電源和交流操作電源兩種。直流操作電源供電可靠性高,但需要設(shè)計(jì)直流屏給控制與操作回路供電, 對于煤礦井下, 此方案不可行。礦用隔爆型高壓真空配電裝置的控制和操作電源采用交流操作電源。通過電壓互感器將一次主回路電壓變換為100V 作為斷路器和綜合保護(hù)器使用。在采用微機(jī)保護(hù)以后, 繼電保護(hù)跳閘由微機(jī)保護(hù)單元的跳閘繼電器的輸出接點(diǎn)接通分勵(lì)線圈跳閘, 其控制電源、合分閘電源和微機(jī)保護(hù)單元的供電電源可靠性必須得到保證, 以上任何電源出現(xiàn)故障, 繼電保護(hù)都會拒動。這就是微機(jī)保護(hù)用于交流操作變配電時(shí)出現(xiàn)的新問題?，F(xiàn)規(guī)定短路保護(hù)采用復(fù)式電源應(yīng)滿足下述要求: 當(dāng)配電系統(tǒng)發(fā)生近端短路, 電源電壓為零, 電流互感器一次通過四倍額定電流時(shí),其二次電流源繞組應(yīng)輸出25VA (負(fù)載電阻25Ω),使斷路器可靠分閘。而斷路器能夠可靠分閘主要受短路點(diǎn)的遠(yuǎn)近、線路的殘壓、電流互感器的磁滯飽和曲線以及輸出容量、斷路器分勵(lì)線圈的容量及電流源變壓器磁滯飽和曲線以及輸出容量的影響。為保證線路在出現(xiàn)近端短路時(shí)斷路器動作的可靠性, 采用容性儲能元件作為跳閘元件。

（5）電流互感器的安裝方式及動靜插頭

目前, 測量、保護(hù)用電流互感器普遍采用穿心式電流互感器, 將其安裝在斷路器小車的動觸臂上, 在對礦用隔爆型高壓真空配電裝置進(jìn)行額定絕緣水平試驗(yàn)時(shí), 對于6kV 和10kV 配電裝置均按照J(rèn)B8739-1998中5. 2. 2中短時(shí)( 1m in)工頻耐受電壓Ⅰ類要求進(jìn)行試驗(yàn), 如果按照Ⅱ類(地面開關(guān)柜要求)進(jìn)行試驗(yàn), 強(qiáng)烈的電磁場就會穿過電流互感器并通過裸露的電流互感器接線端子對外殼進(jìn)行放電。如果電流互感器的接線端子朝上, 那必須保證電流互感器

接線端子與熔斷器之間的電氣間隙。國內(nèi)配電裝置額定短路開斷電流容量普遍為12. 5kA, 隨著現(xiàn)代化大型礦井建設(shè), 其額定短路開斷容量有時(shí)已不能滿足設(shè)計(jì)需要, 根據(jù)需要必要提高配電裝置的分?jǐn)嗳萘俊?/p>