礦用電器產(chǎn)品使用真空隔離開關(guān)的安全性分析

1概述

隔離開關(guān)是開關(guān)電器中使用最多的部件之一。隔離開關(guān)的主要作用是斷開后，在電氣設(shè)備與高壓電源之間形成明顯可視的斷開點，并具有足夠的絕緣距離，以保證其后的電氣設(shè)備在檢修或需不帶電操作時的安全性。

真空隔離開關(guān)是隨著近幾年礦用電氣產(chǎn)品的發(fā)展，新出現(xiàn)的一種隔離開關(guān)型式。根據(jù)現(xiàn)在的市場情況，真空隔離開關(guān)的應(yīng)用在不斷的增多，本文通過對真空隔離開關(guān)的特點及使用過程中存在的問題進行分析，探討真空隔離開關(guān)的使用對礦用電器產(chǎn)品安全性的影響。

2真空隔離開關(guān)在礦用電器產(chǎn)品中的產(chǎn)生及應(yīng)用

真空隔離開關(guān)在礦用產(chǎn)品中的大量應(yīng)用有以下兩個因素：（1）礦用電器產(chǎn)品的標(biāo)準：根據(jù)煤炭行業(yè)標(biāo)準的要求，低壓開關(guān)電器所使用的隔離開關(guān)都需要具有一定的分斷能力。（2）近幾年礦用電器產(chǎn)品發(fā)展迅速，開關(guān)電器容量不斷增大，市場上原有的隔離開關(guān)形式不能滿足大容量開關(guān)電器的分斷要求。

3真空隔離開關(guān)的特點

（1）真空隔離開關(guān)額定容量大：因目前市場上真空管應(yīng)用廣泛，容量可達800A/1140V，甚至更高。

（2）真空隔離開關(guān)分斷能力大：真空隔離開關(guān)主要組成部件為真空管，真空管具有較好的滅弧能力，因此分斷能力很大，可達到額定電流的6至8倍，甚至更高。

（3）真空隔離開關(guān)體積大：真空隔離開關(guān)主結(jié)構(gòu)至少使用3個真空管構(gòu)成（換向隔離一般使用6個真空管構(gòu)成），真空管的自身體積及數(shù)量使得隔離開關(guān)體積比較大。

（4）真空隔離開關(guān)觸頭開距?。赫婵崭綦x開關(guān)的開距一般在10mm以下，比起空氣式隔離開關(guān)的開距小2

至3倍以上。

（5）真空隔離開關(guān)一般不具有明顯可視的斷開點：真空管的非透明性、真空管真空度降低或真空管漏氣及觸頭開距的過小，都增加了使用者肉眼辨別真空隔離開關(guān)是否斷開的難度。這一特點也是使用真空隔離開關(guān)潛在危險性過大的原因。

（1）額定容量

空氣式隔離開關(guān)額定容量一般在630A/1140V以下，可選擇的有80A/660V、125A/660V、200A/660V、200A/1140V、400A/1140V等。

真空隔離開關(guān)額定容量相對較大，目前已有的等級包括300A/1140V、400A/1140V、630A/1140V、800A/1140V、630A/3300V、800A/3300V等。

（2）分斷容量

分斷容量的大小是真空隔離開關(guān)和空氣式隔離開關(guān)的主要區(qū)別。

空氣式隔離開關(guān)的分斷容量普遍很低，如GHK系列、DH系列一般只能分斷額定電流，GM系列（無換相功能）可分斷6倍額定電流。

真空隔離開關(guān)的分斷容量很大，每個真空隔離開關(guān)至少能分斷6倍以上額定電流。

（3）滅弧能力

空氣式隔離開關(guān)滅弧能力相對較弱，分斷時燃弧會較長，當(dāng)然這也有利于通過空氣燃弧將分斷時產(chǎn)生的反電勢釋放，減少對上級設(shè)備的沖擊。

真空隔離開關(guān)因為使用真空管分斷，所以滅弧能力很好，燃弧時間很短，同時，這也不利于分斷時反電勢的釋放，因此真空隔離開關(guān)也不能使用在容量特別大的設(shè)備中。

因為滅弧方式的不同，真空隔離開關(guān)在分斷后對觸頭影響較小，空氣式隔離開關(guān)分斷后對觸頭影響較大，所以相對于空氣式，真空隔離開關(guān)易于維護，使用壽命更長。

針對真空隔離開關(guān)帶來的不利因素，提出以下解決方案：

（1）使用真空與空氣式隔離相結(jié)合的方法。該型隔離開關(guān)采用真空管分斷電流，真空管分斷后由空氣式機械機構(gòu)形成一個明顯可視并具有安全絕緣距離的斷開點，既解決了增大分斷能力的需求，又能保障分斷后線路上的安全，同時該型號隔離開關(guān)，通過機械結(jié)構(gòu)可改變相序，見下圖。

因為這種空氣式斷點機構(gòu)一般不安裝滅弧裝置，為保證使用安全性，該型隔離開關(guān)需做到在機械上保障：合閘時空氣式斷點先于真空管合閘，分閘時真空管先于空氣式斷點斷開，即保障空氣式斷點不帶電合分閘。

（2）對使用真空隔離開關(guān)的開關(guān)電器，增加保護功能，該保護功能應(yīng)至少具備以下特點：分閘后，判斷隔離開關(guān)進出線端是否真正隔離為基礎(chǔ)；具有閉鎖功能，如真空隔離開關(guān)沒有完全斷開，前級回路斷電；真空隔離開關(guān)的狀態(tài)應(yīng)在開關(guān)電器外部具有明顯的指示或顯示。

7結(jié)語

雖然提出了改進措施，但筆者認為真空隔離開關(guān)的選用還應(yīng)慎重。其主要原因是，不具備明顯可視斷開點，嚴格意義上已失去隔離開關(guān)的本意。即使使用了保護方法來確認隔離開關(guān)的狀態(tài)，但保護方法都是基于電子保護的。如因電磁干擾等其它因素，造成電子元件損壞或功能異常的情況下，并不能保證真空隔離開關(guān)在機械上的斷開，對線路及設(shè)備的檢修有很大的安全隱患。