安寧市電工培訓(xùn)：特殊場(chǎng)所電氣設(shè)備安裝所需專(zhuān)業(yè)知識(shí)
一、真空斷路器
1.真空斷路器的滅弧原理
利用真空作為絕緣介質(zhì)和滅弧介質(zhì)的斷路器稱(chēng)為真空斷路器。在真空中，由于氣體分子的平均自由行程很大，氣體不易游離，真空的絕緣強(qiáng)度比大氣的絕緣強(qiáng)度要高得多。當(dāng)開(kāi)關(guān)分閘時(shí)，觸頭間產(chǎn)生拉�。挥捎谟|頭設(shè)計(jì)為特殊形狀，在電流通過(guò)時(shí)產(chǎn)生一磁場(chǎng)，電弧在磁場(chǎng)的作用下沿觸頭表面切線方向延伸拉長(zhǎng)，使電弧在自然過(guò)零時(shí)很快熄滅，觸頭間介質(zhì)的絕緣強(qiáng)度又迅速恢復(fù)起來(lái)。由于真空滅弧室內(nèi)介質(zhì)絕緣強(qiáng)度恢復(fù)得很快，工頻電流很可能在過(guò)零前、觸頭之間的距離還很小時(shí)就被熄滅。因此開(kāi)斷相的熄弧時(shí)間一般不會(huì)超過(guò)11ms。真空斷路器滅弧室通常工作于10-2Pa以下，考慮到結(jié)構(gòu)的微漏氣體、材料雜質(zhì)滲出和設(shè)計(jì)壽命(20年)等的因素，制造廠實(shí)際生產(chǎn)的真空斷路器滅弧室的真空度要高得多。
2.真空斷路器的結(jié)構(gòu)
真空斷路器一般都由真空滅弧室、操動(dòng)機(jī)構(gòu)和支撐部件三部分組成。常用的真空斷路器有VD4型、ZN12—10型、ZN28—10型等幾種。下面以ZN12—10型真空斷路器為例介紹其結(jié)構(gòu)及動(dòng)作過(guò)程。
如圖6-1所示，操動(dòng)機(jī)構(gòu)箱體用鋼板焊接而成，箱體上裝有六只環(huán)氧樹(shù)脂絕緣子。三個(gè)真空滅弧室通過(guò)上、下出線排固定在絕緣子上。下出線端上裝有軟連接，軟連接與真空滅弧室動(dòng)導(dǎo)電桿上的導(dǎo)電夾相連。在動(dòng)導(dǎo)電桿的底部裝有萬(wàn)向桿端軸承。操動(dòng)機(jī)構(gòu)將合、分閘的動(dòng)力傳給機(jī)構(gòu)箱內(nèi)的開(kāi)關(guān)主軸，開(kāi)關(guān)主軸通過(guò)三根絕緣拉桿把力傳遞給動(dòng)導(dǎo)電桿使開(kāi)關(guān)完成合、分閘動(dòng)作。
3.真空斷路器的特點(diǎn)
1)真空介質(zhì)的絕緣強(qiáng)度高，滅弧能力強(qiáng)。
2)真空介質(zhì)不會(huì)老化。
3)不需要采取冷卻電弧的技術(shù)措施，也不需要采取控制滅弧介質(zhì)流動(dòng)的強(qiáng)制措施。
4)電弧能量小，斷路器使用壽命長(zhǎng)。
4.典型真空斷路器的技術(shù)參數(shù)
二、礦用隔爆型真空饋電開(kāi)關(guān)
礦用隔爆型真空饋電開(kāi)關(guān)種類(lèi)較多，下面僅以BKD19系列礦用隔爆型真空饋電開(kāi)關(guān)為例作一簡(jiǎn)單介紹。
BKD19系列礦用隔爆型真空饋電開(kāi)關(guān)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)饋電開(kāi)關(guān))主要用于煤礦井下及交流50Hz、電壓至1140V、額定電流至630A的供電網(wǎng)絡(luò)中，作為供電系統(tǒng)的總開(kāi)關(guān)、分支開(kāi)關(guān)；用來(lái)分配電能、保護(hù)線路及電源設(shè)備，也可作大功率電動(dòng)機(jī)頻繁起動(dòng)用，并對(duì)電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)的過(guò)載、短路、欠電壓、漏電等故障實(shí)施保護(hù)。
1.饋電開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)
饋電開(kāi)關(guān)由隔爆外殼、真空斷路器、隔離開(kāi)關(guān)以及控制單元組成。真空斷路器、隔離開(kāi)關(guān)安裝在主腔內(nèi)，控制單元安裝在門(mén)蓋上。隔爆外殼由主腔、門(mén)蓋和接線箱三部分組成。主腔為方形，右側(cè)設(shè)有操作隔離開(kāi)關(guān)的手柄，門(mén)蓋和隔離開(kāi)關(guān)間設(shè)有可靠的機(jī)械聯(lián)鎖裝置，保證在控制電路有電時(shí)，不能打開(kāi)門(mén)蓋，門(mén)蓋打開(kāi)后，控制電路斷電。饋電開(kāi)關(guān)蓋的左上側(cè)設(shè)有電源、工作、絕緣、短路、漏電顯示及其視察窗。門(mén)蓋的右上側(cè)設(shè)有試驗(yàn)開(kāi)關(guān)，可供饋電開(kāi)關(guān)進(jìn)行過(guò)載、短路、漏電模擬試驗(yàn)。門(mén)蓋右下側(cè)是合閘與分?jǐn)嚅_(kāi)關(guān)。主腔與門(mén)蓋隔爆面的連接采用提升式螺釘勾掛結(jié)構(gòu)。外殼左側(cè)有一提升機(jī)構(gòu)，通過(guò)提升手柄將門(mén)蓋提起，繞其轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)便可將門(mén)蓋打開(kāi)。主電路和控制電路電纜通過(guò)接線箱上的引人裝置引入、引出。接線箱內(nèi)和外殼下部設(shè)有接地端子，安裝使用時(shí)應(yīng)可靠接地。
2.型號(hào)及其含義
三、真空接觸器
1.真空接觸器的作用
高壓真空接觸器適用于3～10kV三相交流50Hz的電力系統(tǒng)中，供通斷線路、頻繁起動(dòng)控制高壓交流電動(dòng)機(jī)、電爐變壓器等高壓設(shè)備用。它與高壓限流式熔斷器等構(gòu)成組合單元配用于高壓開(kāi)關(guān)柜中。
2.高壓真空接觸器的結(jié)構(gòu)
圖6-3所示為ZJZ—10型高壓真空接觸器的結(jié)構(gòu)。它主要由滅弧室、絕緣子、電磁機(jī)構(gòu)及控制電路四部分組成。合閘時(shí)，電源經(jīng)整流后通電加到合閘線圈，銜鐵動(dòng)作，推動(dòng)絕緣子使導(dǎo)電桿上行，接觸器閉合；合閘線圈斷電，在分閘彈簧作用下，接觸器斷開(kāi)。
四、真空電磁起動(dòng)器
真空電磁起動(dòng)器是一組成套裝置，具有遠(yuǎn)距離起動(dòng)、停止、換向電動(dòng)機(jī)及欠電壓、失電壓、過(guò)載、短路、漏電閉鎖等保護(hù)功能。該裝置主要由真空換相開(kāi)關(guān)、真空接觸器及自耦變壓器等組成。
下面介紹QJZ系列隔爆兼本質(zhì)安全型可逆真空電磁起動(dòng)器的結(jié)構(gòu)。
1.QJZ—160/1140S型礦用隔爆兼本質(zhì)安全型雙速電機(jī)真空電磁起動(dòng)器的結(jié)構(gòu)
該起動(dòng)器主要由隔爆外殼、殼心裝配和門(mén)心裝配三部分組成。
1)外殼前門(mén)為平面止口式，當(dāng)門(mén)前右側(cè)機(jī)械閉鎖解鎖后，可通過(guò)抬起左側(cè)固定于鉸鏈上的操作把手將門(mén)抬起約30mm并打開(kāi)。關(guān)門(mén)時(shí)，用手平提鉸鏈上的把手，轉(zhuǎn)動(dòng)前門(mén)即可關(guān)閉。
2)殼心上裝有真空交流接觸器、電流互感器、阻容吸收裝置以及主電路和控制電路的千伏級(jí)熔斷器等。
3)門(mén)心上配有電子保護(hù)插件、繼電器、控制變壓器等控制元件。
2.QJZ—200/660型礦用隔爆兼本質(zhì)安全型真空電磁起動(dòng)器的結(jié)構(gòu)該起動(dòng)器主要由撬形底架上的方形隔爆外殼和抽屜式心架兩部分組成。
1)隔爆殼體上裝有換向隔離開(kāi)關(guān)、靜插頭組、靜碰觸頭排、起動(dòng)停止按鈕以及換向機(jī)械聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)等。
2)抽屜式架上裝有低壓真空接觸器及其他元器件。
