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腔, 前腔裝有斷路器小車。在箱體中隔板上裝有6 個靜觸頭座和一個穿墻式九芯盤。隔板左上角裝有照明燈、后腔分為上、下兩個腔室(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。隔離插銷在隔離機構(gòu)分閘操作時, 隔離操作臂使聯(lián)鎖件鉤頭抬起, 脫離箱門鉤板, 此時松開螺絲, 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, 此時從電氣可進行手動儲能, 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, 即使在動靜觸頭剛接觸(失壓線圈得電)，此時由于斷路器未到位，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, 常開點不能閉合, 按電動合閘也不能進行儲能合閘。該機械電氣閉鎖比較完整, 在實際現(xiàn)場使用時, 由于機械配合的原因, 在斷路器小車退到位后聯(lián)鎖鉤頭有時不能將箱門上的鉤板壓住, 致使隔爆腔體門無法打開。BGP-6型等的機械電氣閉鎖主要機構(gòu)有隔離機構(gòu)、隔離機構(gòu)與門的聯(lián)鎖桿、隔離機構(gòu)與斷路器的聯(lián)鎖桿, 以及斷路器的限位儲能機構(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)。當門合上后, 向外拉住隔離機構(gòu)與門的聯(lián)鎖桿, 此時聯(lián)鎖桿從隔離機構(gòu)的凹槽中離開, 用手柄旋轉(zhuǎn)隔離機構(gòu), 將斷路器送到位, 隔離機構(gòu)轉(zhuǎn)動的行程就是斷路器走的行程, 同時隔離機構(gòu)與斷路器的聯(lián)鎖桿自動落下, 此時斷路器可進行手動儲能合閘。有的斷路器沒有前進到位時的行程開關(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, 斷路器小車上的接地動觸頭因小車的運行偏差不能和接地靜觸頭進行緊配合。

2、斷路器的彈簧操作機構(gòu)及滅弧室

（1）彈簧操作機構(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構(gòu)斷路器, 采用手動或小功率交流電動機儲能, 其合、分閘不受電源電壓波動影響, 相當穩(wěn)定。分閘速度高, 可進行手動、電動操作。但斷路器傳動機構(gòu)的核心元件仍然是連桿、鎖扣、由儲能電機減速并進行彈簧儲能合閘機構(gòu)、手動合(分)機構(gòu)、斷路器欠壓機構(gòu)等組成, 因環(huán)節(jié)多, 累計誤差大, 可靠性較低, 實際現(xiàn)場使用時會出現(xiàn)誤動或拒動, 安裝調(diào)試比較費時費力。

（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, 框架上裝四個軸承并在后面焊有圓弧形的耳, 隔離操作機構(gòu)帶動耳將小車送入運行或斷開位置。斷路器小車推進運行過程中, 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操作隔離機構(gòu)的鎖扣裝置, 但在型式試驗時產(chǎn)生的強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器使用。在采用微機保護以后, 繼電保護跳閘由微機保護單元的跳閘繼電器的輸出接點接通分勵線圈跳閘, 其控制電源、合分閘電源和微機保護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, 繼電保護都會拒動。這就是微機保護用于交流操作變配電時出現(xiàn)的新問題?，F(xiàn)規(guī)定短路保護采用復(fù)式電源應(yīng)滿足下述要求: 當配電系統(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,其二次電流源繞組應(yīng)輸出25VA (負載電阻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的遠近、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行額定絕緣水平試驗時, 對于6kV 和10kV 配電裝置均按照JB8739-1998中5. 2. 2中短時( 1m in)工頻耐受電壓Ⅰ類要求進行試驗, 如果按照Ⅱ類(地面開關(guān)柜要求)進行試驗, 強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已不能滿足設(shè)計需要, 根據(jù)需要必要提高配電裝置的分斷容量。