安寧市電工培訓(xùn)：特殊場所電氣設(shè)備安裝所需專業(yè)知識
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)開關(guān)分閘時，觸頭間產(chǎn)生拉��；由于觸頭設(shè)計(jì)為特殊形狀，在電流通過時產(chǎn)生一磁場，電弧在磁場的作用下沿觸頭表面切線方向延伸拉長，使電弧在自然過零時很快熄滅，觸頭間介質(zhì)的絕緣強(qiáng)度又迅速恢復(fù)起來。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零前、觸頭之間的距離還很小時就被熄滅。因此開斷相的熄弧時間一般不會超過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)及動作過程。
如圖6-1所示，操動機(jī)構(gòu)箱體用鋼板焊接而成，箱體上裝有六只環(huán)氧樹脂絕緣子。三個真空滅弧室通過上、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導(dǎo)電桿上的導(dǎo)電夾相連。在動導(dǎo)電桿的底部裝有萬向桿端軸承。操動機(jī)構(gòu)將合、分閘的動力傳給機(jī)構(gòu)箱內(nèi)的開關(guān)主軸，開關(guān)主軸通過三根絕緣拉桿把力傳遞給動導(dǎo)電桿使開關(guān)完成合、分閘動作。
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)流動的強(qiáng)制措施。
4)電弧能量小，斷路器使用壽命長。
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關(guān)
礦用隔爆型真空饋電開關(guān)種類較多，下面僅以BKD19系列礦用隔爆型真空饋電開關(guān)為例作一簡單介紹。
BKD19系列礦用隔爆型真空饋電開關(guān)(以下簡稱饋電開關(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)的總開關(guān)、分支開關(guān)；用來分配電能、保護(hù)線路及電源設(shè)備，也可作大功率電動機(jī)頻繁起動用，并對電動機(jī)出現(xiàn)的過載、短路、欠電壓、漏電等故障實(shí)施保護(hù)。
1.饋電開關(guān)的結(jié)構(gòu)
饋電開關(guān)由隔爆外殼、真空斷路器、隔離開關(guān)以及控制單元組成。真空斷路器、隔離開關(guān)安裝在主腔內(nèi)，控制單元安裝在門蓋上。隔爆外殼由主腔、門蓋和接線箱三部分組成。主腔為方形，右側(cè)設(shè)有操作隔離開關(guān)的手柄，門蓋和隔離開關(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，不能打開門蓋，門蓋打開后，控制電路斷電。饋電開關(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。門蓋的右上側(cè)設(shè)有試驗(yàn)開關(guān)，可供饋電開關(guān)進(jìn)行過載、短路、漏電模擬試驗(yàn)。門蓋右下側(cè)是合閘與分?jǐn)嚅_關(guān)。主腔與門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)，通過提升手柄將門蓋提起，繞其轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)便可將門蓋打開。主電路和控制電路電纜通過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，安裝使用時應(yīng)可靠接地。
2.型號及其含義
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、頻繁起動控制高壓交流電動機(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，電源經(jīng)整流后通電加到合閘線圈，銜鐵動作，推動絕緣子使導(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。
四、真空電磁起動器
真空電磁起動器是一組成套裝置，具有遠(yuǎn)距離起動、停止、換向電動機(jī)及欠電壓、失電壓、過載、短路、漏電閉鎖等保護(hù)功能。該裝置主要由真空換相開關(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)真空電磁起動器的結(jié)構(gòu)
該起動器主要由隔爆外殼、殼心裝配和門心裝配三部分組成。
1)外殼前門為平面止口式，當(dāng)門前右側(cè)機(jī)械閉鎖解鎖后，可通過抬起左側(cè)固定于鉸鏈上的操作把手將門抬起約30mm并打開。關(guān)門時，用手平提鉸鏈上的把手，轉(zhuǎn)動前門即可關(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熔斷器等。
3)門心上配有電子保護(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器的結(jié)構(gòu)該起動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關(guān)、靜插頭組、靜碰觸頭排、起動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。
