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1、第六章特殊场所电气设备安装第一节特殊场所电气设备安装所需专业知识一、真空断路器1 .真空断路器的灭弧原理利用真空作为绝缘介质和灭弧介质的断路器称为真空断路器。在真空中,由于气体分子的平均自由行程很大,气体不易游离,真空的绝缘强度比大气的绝缘强度要高得多。当开关分闸时,触头间产生拉弧;由于触头设计为特殊形状,在电流通过时产生一磁场,电弧在磁场的作用下沿触头表面切线方向延伸拉长,使电弧在自然过零时很快熄灭,触头间介质的绝缘强度又迅速恢复起来。由于真空灭弧室内介质绝缘强度恢复得很快,工频电流很可能在过零前、触头之间的距离还很小时就被熄灭。因此开断相的熄弧时间一般不会超过11ms。真空断路器灭弧室通常
2、工作于10-2Pa以下,考虑到结构的微漏气体、材料杂质渗出和设计寿命(20年)等的因素,制造厂实际生产的真空断路器灭弧室的真空度要高得多。2 .真空断路器的结构真空断路器一般都由真空灭弧室、操动机构和支撑部件三部分组成。常用的真空断路器有VD4型、ZN1210型、ZN2810型等几种。下面以ZN12-10型真空断路器为例介绍其结构及动作过程。如图6-1所示,操动机构箱体用钢板焊接而成,箱体上装有六只环氧树脂绝缘子。三个真空灭弧室通过上、下出线排固定在绝缘子上。下出线端上装有软连接,软连接与真空灭弧室动导电杆上的导电夹相连。在动导电杆的底部装有图61ZNI210型真空断路器的结构1一上接线端2T
3、续子3-操动机构箱体4一维缘拉杆5真空灭孤室6-动导电杆7一下接级端万向杆端轴承。操动机构将合、分闸的动力传给机构箱内的开关主轴,开关主轴通过三根绝缘拉杆把力传递给动导电杆使开关完成合、分闸动作。3.真空断路器的特点1)真空介质的绝缘强度高,灭弧能力强。2)真空介质不会老化。3)不需要采取冷却电弧的技术措施,也不需要采取控制灭弧介质流动的强制措施。4)电弧能量小,断路器使用寿命长。4.典型真空断路器的技术参数(见表6-1)表6-1典型真空断路器的技术弁数WZNUOZ13I0a1010101250-31501250-3150630-2500,一75757542424231.5-5。2031516
4、-50E?,开宽80-12550-100j40-12513二、矿用隔爆型真空馈电开关矿用隔爆型真空馈电开关种类较多,下面仅以BKD19系列矿用隔爆型真空馈电开关为例作一简单介绍。BKD19系列矿用隔爆型真空馈电开关(以下简称馈电开关)主要用于煤矿井下及交流50Hz、电压至1140V.额定电流至630A的供电网络中,作为供电系统的总开关、分支开关;用来分配电能、保护线路及电源设备,也可作大功率电动机频繁起动用,并对电动机出现的过载、短路、欠电压、漏电等故障实施保护。1 .馈电开关的结构馈电开关由隔爆外壳、真空断路器、隔离开关以及控制单元组成。真空断路器、隔离开关安装在主腔内,控制单元安装在门盖上
5、。隔爆外壳由主腔、门盖和接线箱三部分组成。主腔为方形,右侧设有操作隔离开关的手柄,门盖和隔离开关间设有可靠的机械联锁装置,保证在控制电路有电时,不能打开门盖,门盖打开后,控制电路断电。馈电开关盖的左上侧设有电源、工作、绝缘、短路、漏电显示及其视察窗。门盖的右上侧设有试验开关,可供馈电开关进行过载、短路、漏电模拟试验。门盖右下侧是合闸与分断开关。主腔与门盖隔爆面的连接采用提升式螺钉勾挂结构。外壳左侧有一提升机构,通过提升手柄将门盖提起,绕其转轴旋转便可将门盖打开。主电路和控制电路电缆通过接线箱上的引人装置引入、引出。接线箱内和外壳下部设有接地端子,安装使用时应可靠接地。其结构如图6-2所示。图6
6、-2BKD19系列旷用隔爆型真空馈电开关的结构1一联帧机构2一试验开关3Wf升手柄3-*离开关手,2 Gf凡分断开关手柄7THI堆于3 .型号及其含义2.型号及其含义三、真空接触器1真空接触器的作用高压真空接触器适用于3IOkV三相交流50HZ的电力系统中,供通断线路、频繁起动控制高压交流电动机、电炉变压器等高压设备用。它与高压限流式熔断器等构成组合单元配用于高压开关柜中。2.高压真空接触器的结构图6-3所示为ZJZ-IO型高压真空接触器的结构。它主要由灭弧室、绝缘子、电磁机构及控制电路四部分组成。合闸时,电源经整流后通电加到合闸线圈,衔铁动作,推动绝缘子使导电杆上行,接触器闭合;合闸线圈断电
7、,在分闸弹簧作用下,接触器断开。图62BKD19系列矿用隔爆酬真空慎电开关的结构1一联懒机构2一成验开关31*升手机3*离开关手柄6一闱、分断开关手机7一外按业子四、真空电磁起动器真空电磁起动器是一组成套装置,具有远距离起动、停止、换向电动机及欠电压、失电压、过载、短路、漏电闭锁等保护功能。该装置主要由真空换相开关、真空接触器及自耦变压器等组成。下面介绍QJZ系列隔爆兼本质安全型可逆真空电磁起动器的结构。1.QJZ160/1140S型矿用隔爆兼本质安全型双速电机真空电磁起动器的结构该起动器主要由隔爆外壳、壳心装配和门心装配三部分组成。1)外壳前门为平面止口式,当门前右侧机械闭锁解锁后,可通过抬起左侧固定于钱链上的操作把手将门抬起约30Imn并打开。关门时,用手平提钱链上的把手,转动前门即可关闭。2)壳心上装有真空交流接触器、电流互感器、阻容吸收装置以及主电路和控制电路的千伏级熔断器等。3)门心上配有电子保护插件、继电器、控制变压器等控制元件。2.QJZ-200/660型矿用隔爆兼本质安全型真空电磁起动器的结构该起动器主要由撬形底架上的方形隔爆外壳和抽屉式心架两部分组成。1)隔爆壳体上装有换向隔离开关、静插头组、静碰触头排、起动停止按钮以及换向机械联锁机构等。2)抽屉式架上装有低压真空接触器及其他元器件。