礦用隔爆開關(guān)結(jié)構(gòu)原理及安裝維護(hù)

魯海燕

（晉能控股煤業(yè)集團白洞礦業(yè)公司，山西 大同 037031）

引言

礦用隔爆型開關(guān)被廣泛應(yīng)用于井下采掘工作面中，其一端主要通過高壓電纜與配電點高壓開關(guān)、變壓器等供電設(shè)備連接，另一端利用高低壓電纜與采掘工作面設(shè)備連接，實現(xiàn)工作面機電設(shè)備停送電。隔爆開關(guān)具有保護(hù)裝置齊全、隔爆性能強、結(jié)構(gòu)簡單、便于操作維護(hù)等優(yōu)點，但是在煤礦實際生產(chǎn)過程中，由于操作人員或檢修人員對隔爆開關(guān)結(jié)構(gòu)組成、工作原理了解不到位，導(dǎo)致誤操作現(xiàn)象嚴(yán)重，以及開關(guān)設(shè)置參數(shù)不準(zhǔn)確等，或者開關(guān)在安裝時安裝技術(shù)不到位、檢修維護(hù)水平差等，大大降低了隔爆開關(guān)安全及穩(wěn)定性能，嚴(yán)重影響著煤礦井下安全供電[1]。

1 KBZ 型隔爆開關(guān)結(jié)構(gòu)組成及主要技術(shù)參數(shù)

1.1 結(jié)構(gòu)組成

KBZ 型隔爆開關(guān)主要由金屬外殼、電流表、電壓表、按鈕、接線腔、接線口、手動把手、斷路器、保護(hù)控制器、變壓器、阻容吸收器、電抗器、熔斷器等部分組成[2]。具體介紹如下：

1）隔爆開關(guān)金屬外殼主要由鋼材焊制而成，金屬殼分前、后兩部分，且采用止口式開啟方式，利用外殼上安裝的手柄將前蓋上移至限位處時即可打開開關(guān)。

2）在隔爆開關(guān)前蓋內(nèi)安裝各類保護(hù)及電流、電壓表，并利用按鈕控制，前蓋上預(yù)留顯示口，通過顯示口觀察顯示屏顯示的各類技術(shù)參數(shù)。

3）隔爆開關(guān)上部為接線腔，在接線腔內(nèi)布置四個接線柱，可實現(xiàn)一路輸入供電、三路輸出供電；斷路器安裝在接線腔內(nèi)，可在軌道上滑動，從而實現(xiàn)過負(fù)荷斷電的目的。

4）保護(hù)器安裝在隔爆開關(guān)箱體底部，保護(hù)器屬于整體結(jié)構(gòu)，通過插件與各類電氣配件連接供電。保護(hù)器外殼為全封閉金屬殼，具有防塵、隔熱、防水等功能，保護(hù)器主要結(jié)構(gòu)包括信號控制板、兩個（1J、2J）繼電器及檢漏板等[3]。

1.2 主要技術(shù)參數(shù)

以井下常用的660 V 礦用KBZ（1140/400）型隔爆開關(guān)為例，其各類技術(shù)參數(shù)如表1 所示。

表1 礦用KBZ（1140/400）型隔爆開關(guān)主要技術(shù)參數(shù)

2 隔爆開關(guān)各類保護(hù)工作原理

2.1 過載保護(hù)原理

隔爆開關(guān)在使用過程中，當(dāng)開關(guān)接入的大功率設(shè)備運行電流較大時，隔爆開關(guān)內(nèi)部變換器對輸入電壓進(jìn)行分壓并進(jìn)行對比分析，及時在信號板上進(jìn)行過載報警提示，同時利用端子將托扣板電路導(dǎo)通，以及斷開欠壓線圈電流，斷路器脫扣及時分閘，從而實現(xiàn)過載保護(hù)的目的。

2.2 漏電保護(hù)原理

正常供電狀態(tài)下隔爆開關(guān)絕緣電阻大于120 kΩ，此時漏電保護(hù)裝置內(nèi)三極管處于導(dǎo)通狀態(tài)，繼電器完全吸合，從而使開關(guān)處于合閘狀態(tài)，當(dāng)出現(xiàn)漏電后開關(guān)三相絕緣電阻低于120 kΩ，此時繼電器無法吸合，欠壓線圈斷電隔爆開關(guān)出現(xiàn)跳閘動作[4]。

2.3 短路保護(hù)原理

當(dāng)隔爆開關(guān)接入的機電設(shè)備或供電線路出現(xiàn)短路故障時，開關(guān)對設(shè)備輸出的電流是整定、額定電流的10 倍左右，此時欠壓線圈電流及時被斷開，同時發(fā)出閃燈報警。欠壓線圈電流斷開后，分勵線圈電流被接通，斷路器及時進(jìn)行脫扣跳閘動作，從而進(jìn)行短路保護(hù)。

2.4 欠壓保護(hù)原理

當(dāng)隔爆開關(guān)連接的負(fù)載出現(xiàn)欠壓且欠壓值低于額定值70%時，電源電壓及時輸入至二進(jìn)制串行計算器內(nèi)，并經(jīng)過端子將欠壓信號傳送至鎖存器內(nèi)，斷路器及時脫扣分閘，實現(xiàn)欠壓保護(hù)動作[5]。

3 隔爆開關(guān)安裝技術(shù)要求及常見故障處理措施

3.1 安裝技術(shù)要求

1）隔爆開關(guān)在入井前必須對開關(guān)內(nèi)部配件進(jìn)行詳細(xì)檢查，并在地面對隔爆開關(guān)進(jìn)行接電試驗，確保開關(guān)內(nèi)各類保護(hù)裝置及配件完好。

2）隔爆開關(guān)入井后于指定地點進(jìn)行安裝，在復(fù)雜地段進(jìn)行安裝時必須保證開關(guān)安裝牢固可靠，開關(guān)接地完好齊全，安裝后開關(guān)前殼與后殼間隙不得大于0.3 mm，箱蓋與接線法蘭間隙不得大于0.35 mm，同時保證開關(guān)螺栓、連接件安裝牢固可靠。

3）在積水區(qū)安裝隔爆開關(guān)時，必須將隔爆開關(guān)安裝在開關(guān)架上，隔爆開關(guān)安裝后距離水面高度不得低于0.5 m；對于有頂板淋水區(qū)域的，隔爆開關(guān)必須有隔水、放水措施。

4）隔爆開關(guān)在使用過程中，電纜引入開關(guān)接線腔后接線口與電纜之間的間隙必須符合要求，電纜與腔體內(nèi)接線柱連接位置必須準(zhǔn)確，接線時電纜芯線與接線柱連接牢固可靠，芯線與接線柱接觸面積不得低于接線柱曲面面積的80%。

5）隔爆開關(guān)嚴(yán)禁安裝在高于40 ℃高溫環(huán)境中，隔爆開關(guān)安裝地點須風(fēng)流通暢。在相對封閉的環(huán)境中必須安裝瓦斯傳感器，并定期對隔爆開關(guān)外殼及內(nèi)部粉塵進(jìn)行清理。

6）隔爆開關(guān)在使用時必須保證動力電纜、控制電纜安裝位置正確，每天對隔爆開關(guān)進(jìn)行一次跳閘試驗，保證開關(guān)各類按鈕靈活。

3.2 常見故障處理措施

礦用隔爆型開關(guān)常見故障類型及處理方法如表2 所示。

表2 礦用隔爆型開關(guān)故障類型及處理方法

4 結(jié)語

礦用隔爆型開關(guān)安全性能直接關(guān)系著煤礦供電穩(wěn)定性，煤礦電氣檢修人員必須準(zhǔn)確掌握隔爆開關(guān)結(jié)構(gòu)組成、工作原理，嚴(yán)格按照技術(shù)要求進(jìn)行設(shè)備安裝，并對開關(guān)常見故障及時采取措施，只有這樣才能保證隔爆開關(guān)穩(wěn)定運行，降低設(shè)備故障率，提高煤礦供電效果。