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KBZ系列礦用防爆低壓交流真空饋電開關(guān)安全性分析與探討
KBZ系列礦用防爆低壓交流真空饋電開關(guān)在煤礦大量的使用實踐中，作為配電系統(tǒng)總開關(guān)或分支開關(guān)，其主回路由一組斷路器開關(guān)作為電氣隔離，在煤礦井下使用，其安全性能有待進一步提升。通過升級改進可提高饋電開關(guān)的隔離安全功能，使井下頻繁的線路作業(yè)停送電安全保障性更高。
2020-05-14 21:57:28梁云峰674
KBZ系列礦用防爆低壓交流真空饋電開關(guān)適用于具有性危險氣體（甲烷）和煤塵的礦井中，在交流50Hz，電壓1140V和660V中性點不接地供電系統(tǒng)中，作為配電系統(tǒng)的總開關(guān)或分開關(guān)使用。
1、KBZ系列礦用防爆低壓交流真空饋電開關(guān)結(jié)構(gòu)性能。
該類饋電開關(guān)由防爆外殼與電氣線路組成，電氣線路由主回路、控制回路和保護電路三大部分組成。主回路是通過真空斷路器接通與分斷。控制回路由隔離開關(guān)、電源變壓器、斷路器的常開常閉觸點、欠壓線圈和分勵線圈及控制按扭等器件組成。當出現(xiàn)過載、短路、欠壓、漏電等故障時，控制電路可發(fā)出動作信號，使主回路按規(guī)定時間動作，同時可通過顯示面板，指示出故障的類別。保護電路有漏電、過載、短路、欠壓、過壓等保護及漏電閉鎖功能。
2、KBZ系列礦用防爆低壓交流真空饋電開關(guān)安全性能分析。
該類饋電開關(guān)在煤礦供電系統(tǒng)中，其主要用于保護電纜線路以及在線路上作業(yè)時的隔離來使用。煤礦井下環(huán)境較惡劣，潮濕、陰暗，煤礦開采過程中巷道和線路需要不斷延伸與縮短。因此在饋電開關(guān)控制的電纜線路上作業(yè)的頻次比地面要多很多，而其主回路由一組斷路器開關(guān)作為電氣隔離，其安全性能同地面低壓配電柜相比存在一定差距。
在電氣標準術(shù)語中對斷路器的釋義是，“能接通、承載和分斷正常電路條件下的電流，也能在規(guī)定的非正常條件（例如短路條件）下接通、承載一定時間和分斷電流的一種機械開關(guān)電器。”而隔離開關(guān)的釋義是，“在斷開位置上能滿足對隔離器隔離要求的一種開關(guān)。”因此單純針對在線路上作業(yè)而言，使用隔離開關(guān)斷電后的安全性要遠大于使用斷路器斷電的安全性能。
目前，地面低壓配電柜作為進線和饋電使用的一次線路接線方案大多采用隔離開關(guān)和斷路器開關(guān)配套的一次線路方案，而煤礦井下卻采用利用斷路器作為分斷和隔離的一次線路方案。
由于煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)是個動態(tài)的過程，井下供電系統(tǒng)隨著掘進巷道的延伸不斷延伸，隨著回采巷道的縮短不斷回撤。因此，在高低壓饋電線路上作業(yè)現(xiàn)象非常頻繁。為保證施工作業(yè)安全，各煤礦都制定了嚴格的停送電操作規(guī)程及工作票、操作票制度等一系列保證安全的技術(shù)措施。然而，由于礦用防爆低壓交流真空饋電開關(guān)在停電后，從外觀上很難直觀判斷內(nèi)部斷路器開關(guān)是否斷開，一旦出現(xiàn)設(shè)備質(zhì)量問題，斷路器沒有分斷，或者真空管出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象，將不能確保對于線路安全隔離功能，存在一定的安全隱患。嚴重的可能會造成人身傷害事故。實際在現(xiàn)場使用中就曾出現(xiàn)過事故。
3、針對KBZ系列礦用防爆低壓交流真空饋電開關(guān)的改進探討
通過對照地面使用的低壓配電柜一次線路接線方案，結(jié)合煤礦供電安全要求，提出對KBZ系列礦用防爆低壓交流真空饋電開關(guān)的結(jié)構(gòu)和一次線路方案進行升級改進。具體方案如下。
在一次線路接線方案中增加一組隔離開關(guān)元件，提高饋電開關(guān)作為線路分支開關(guān)的隔離安全性能。在開關(guān)結(jié)構(gòu)上增加一個隔離開關(guān)腔，由原來的接線腔、斷路器及控制元件腔變?yōu)檫M線兼隔離開關(guān)腔、斷路器及控制元件腔和出線腔三個腔。這將提升煤礦井下低壓線路上作業(yè)的安全可靠性。
通過這樣改進設(shè)計后，提高了饋電開關(guān)隔離安全功能，使井下頻繁的線路作業(yè)停送電安全保障性更高。缺點是增加了制造成本和開關(guān)重量。
1、KBZ系列礦用防爆低壓交流真空饋電開關(guān)結(jié)構(gòu)性能。
該類饋電開關(guān)由防爆外殼與電氣線路組成，電氣線路由主回路、控制回路和保護電路三大部分組成。主回路是通過真空斷路器接通與分斷。控制回路由隔離開關(guān)、電源變壓器、斷路器的常開常閉觸點、欠壓線圈和分勵線圈及控制按扭等器件組成。當出現(xiàn)過載、短路、欠壓、漏電等故障時，控制電路可發(fā)出動作信號，使主回路按規(guī)定時間動作，同時可通過顯示面板，指示出故障的類別。保護電路有漏電、過載、短路、欠壓、過壓等保護及漏電閉鎖功能。
2、KBZ系列礦用防爆低壓交流真空饋電開關(guān)安全性能分析。
該類饋電開關(guān)在煤礦供電系統(tǒng)中，其主要用于保護電纜線路以及在線路上作業(yè)時的隔離來使用。煤礦井下環(huán)境較惡劣，潮濕、陰暗，煤礦開采過程中巷道和線路需要不斷延伸與縮短。因此在饋電開關(guān)控制的電纜線路上作業(yè)的頻次比地面要多很多，而其主回路由一組斷路器開關(guān)作為電氣隔離，其安全性能同地面低壓配電柜相比存在一定差距。
在電氣標準術(shù)語中對斷路器的釋義是，“能接通、承載和分斷正常電路條件下的電流，也能在規(guī)定的非正常條件（例如短路條件）下接通、承載一定時間和分斷電流的一種機械開關(guān)電器。”而隔離開關(guān)的釋義是，“在斷開位置上能滿足對隔離器隔離要求的一種開關(guān)。”因此單純針對在線路上作業(yè)而言，使用隔離開關(guān)斷電后的安全性要遠大于使用斷路器斷電的安全性能。
目前，地面低壓配電柜作為進線和饋電使用的一次線路接線方案大多采用隔離開關(guān)和斷路器開關(guān)配套的一次線路方案，而煤礦井下卻采用利用斷路器作為分斷和隔離的一次線路方案。
由于煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)是個動態(tài)的過程，井下供電系統(tǒng)隨著掘進巷道的延伸不斷延伸，隨著回采巷道的縮短不斷回撤。因此，在高低壓饋電線路上作業(yè)現(xiàn)象非常頻繁。為保證施工作業(yè)安全，各煤礦都制定了嚴格的停送電操作規(guī)程及工作票、操作票制度等一系列保證安全的技術(shù)措施。然而，由于礦用防爆低壓交流真空饋電開關(guān)在停電后，從外觀上很難直觀判斷內(nèi)部斷路器開關(guān)是否斷開，一旦出現(xiàn)設(shè)備質(zhì)量問題，斷路器沒有分斷，或者真空管出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象，將不能確保對于線路安全隔離功能，存在一定的安全隱患。嚴重的可能會造成人身傷害事故。實際在現(xiàn)場使用中就曾出現(xiàn)過事故。
3、針對KBZ系列礦用防爆低壓交流真空饋電開關(guān)的改進探討
通過對照地面使用的低壓配電柜一次線路接線方案，結(jié)合煤礦供電安全要求，提出對KBZ系列礦用防爆低壓交流真空饋電開關(guān)的結(jié)構(gòu)和一次線路方案進行升級改進。具體方案如下。
在一次線路接線方案中增加一組隔離開關(guān)元件，提高饋電開關(guān)作為線路分支開關(guān)的隔離安全性能。在開關(guān)結(jié)構(gòu)上增加一個隔離開關(guān)腔，由原來的接線腔、斷路器及控制元件腔變?yōu)檫M線兼隔離開關(guān)腔、斷路器及控制元件腔和出線腔三個腔。這將提升煤礦井下低壓線路上作業(yè)的安全可靠性。
通過這樣改進設(shè)計后，提高了饋電開關(guān)隔離安全功能，使井下頻繁的線路作業(yè)停送電安全保障性更高。缺點是增加了制造成本和開關(guān)重量。
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