资源描述：
2 0 1 0 年第 5 期 中州煤炭 总第 1 7 3 期 KK J - 1 0 0 ／ 5 5 0 型直流架线分区开关的设计和应用 赵金 明 ， 毛 宝霞 ， 张 豪 河南龙宇能源公 司 陈四楼煤矿 ， 河 南 永城4 7 6 6 0 0 摘要 HH P型 隔离刀闸存在诸多缺 陷， 一旦有故障 时难 以控制事故扩大， 而且有导致 电弧烧伤事故发 生的可 能。介 绍了针对该问题 设计的 K K J 一 1 0 0 ／ 5 5 0型架线电机 车用 直流分 区开关 的结 构、 性 能、 工作原理 ， 并对其 安装和维护提 出了要求， 指 出该新型架 线分 区开关在现代化矿井机 车安全运输 中的重要性。 关键词 直流分 区开关 ； 过载脱扣装置 ； 驱潮功能 中图分类号 T D 6 4 1 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 3 0 5 0 6 2 0 1 0 0 5 0 0 2 6 0 2 河南龙 宇能 源公 司陈 四楼煤 矿 的矿 井运输 系统 初 步设计 为架线 电机车 牵引矿 车运输 。随着 矿井生 产 能力 的不断 扩 大 ， 井 下 一 4 4 0 m 水平 轨 道运 输 大 巷 直流牵 引网络 长度 已经超 过 1 1 0 0 0 m， 牵 引 网络 配电点 3个。为保证安 全， 大巷设 置分 区开关 4 8 个 ， 但架空直流接触线分 区供电开关及其过流保护 的问题一直 未得 到较好解 决 ， 使 用的 H H P型隔 离刀 闸存 在耐潮 湿能力 差 、 无熄 灭直 流 电弧 能力 、 在 架空 线出现短路故障时无法 自动切断故障线路等缺陷。 因此 ， 需要研制一种有 自动脱扣功能、 能 自动分断短 路故障线路 、 有驱潮功能能在潮湿的井下环境 中长期工作 的新 型电机 车直流架 线用分 区开关 。 1 KKJ - 1 0 0 ／ 5 5 0直流分区开关原理及参数 1 ． 1结构与 原理 分区开关 由冷轧 钢板 防护外壳 、 进 出线喇叭 嘴 、 接线 铜排 、 接 线端子 、 直流 断路器 、 驱潮 电路 、 带 电指 示灯 、 铭牌等 部分组成 图 1 。 图 1 KKJ l O O ／ 5 5 o型直流架线分区开关结构示意 收稿 日期 2 0 1 0 0 1 2 6 作者简介 赵金明 1 9 7 1 一 ， 男 ， 河南 武陟人 ， 高级工程 师 ， 1 9 9 4年 毕业于焦作矿业学院 ， 现从事生产及技术管理工作。 - 26 将分 区开关 控制手 柄扳 到 “ 运行 ” 位置 ， 电源 电 流方 向 分 区开关 进线 侧 一 分 区开 关一 分 区开关 负 荷侧 ， “ 运 行 ” 指 示 灯 亮 。分 区 开 关 控 制 手 柄 扳 到 “ 断开” 的位置， “ 运行” 指示灯熄灭 ， 分 区开关负荷 侧无 电。当分区开关过流分断后， 恢复送电时， 向下 扳动控制手柄即可将过流脱扣机构复位 ， 再 向上扳 动控制手柄到合 闸位置， 分区开关恢复送 电。分区 开关 设有 过流脱 扣试 验 按钮 ， 可定 期试 验 脱 扣机 构 动作 灵活 性 。 1 ． 2 工作环 境及 主要技 术参数 1 工作环境。①温度 一 5～ 4 0℃； ②相对 湿度 ≤9 5％ 2 5 c 无结露凝水 ； ③大气压力 8 0 1 0 6 k P a ； ④ 无 瓦斯和煤 尘爆 炸性物质 的场所 。 2 主要技术参数。①工作电压 D C ≤5 5 0 V； ②长期工作 电流 D C 1 0 0 A 辐角 L ／ R1 5 ； ③短时通过电流 D C 3 0 0 A 时间 2 h ； ④最大分 断电流 8 1 6 ； ⑤ 过载脱扣电流 4 1 ； ⑥负载类型 直 流电动机 ； ⑦带电指示功能 有 ， 红色 L E D指示灯； ⑧驱潮功率 8 W； ⑨工作制 长期； ⑩外形尺寸及质 量 4 2 0 mm3 3 6 mm 1 8 0 mm， 约 l 0 k g 。 2功能及优越性 2 ． 1 功 能 1 隔离开关功能。分区开关 主触头采用四重 分断， 开距达到 8 0 m m， 绝缘强度高， 泄露电流小 ， 可 较 好地 隔离供 电线路 。 2 自动脱扣 功 能。分 区开关 内部 带 有过 载 脱 扣和短路电磁脱扣器 ， 能 自动切断短路故障线路 ， 脱 扣 组件 可 根 据 负 荷 大 小 选 择 以 下 5种 1 0 0 ， 1 5 0 ， 1 8 0， 2 0 0． 2 2 5 A。 2 0 1 0年第 5期 赵 金 明等 KK J - 1 0 0 ／ 5 5 0型直 流 架线 分区 开关 的设计 和应 用 总 第 1 7 3 期 3 手 动合 闸与 分 闸 功能 。 分 区开 关带 有 手 动 操作 手柄 ， 可带 载荷 接通 与分 断供 电线 路 。 4 自动合 闸与 分 闸 功能 。 分 区开关 在 面板 上 设 置有 “ 合 闸” 和“ 分 闸 ” 操 作按 钮 ， 通过 操 作按 钮 可 以直 接实 现带 载荷接 通 与分 断供 电线路 。 5 带 电指 示 功 能 。 当直 流 架 空 线 有 电 ， 分 区 开关合闸后， 分区开关负荷侧带电指示灯亮 ， 指示开 关 负荷侧 有 电。 当开关分 断后 ， 指示 灯熄 灭 。 6 驱 潮 功 能 。 分 区 开 关 内 部 设 置 有 驱 潮 电 路 ， 在井下 潮湿 环境 中 ， 驱 潮 电路能 保 障潮湿 空气 不 能侵入 开关 内部 ， 保 证 分 区 开 关 电气 部 分 的 绝缘 强 度 。 2 ． 2优 越 性 分 区开关 的核心 原理 采用 国际首创 专利 灭弧技 术 c c V 四重加速及窄缝分断消游离灭 弧技术 ， 使飞弧距离更短 ， 分断能力更高。该分 区开关体 积 小 、 短路 短延 时 准 确 。对 于 电 机 车架 线 供 电 线路 的 短路级 差保 护 ， 可简 化计算 短路 电流 ， 不需 要考 虑 电 阻 、 电缆 截 面积 、 限流 系 数 、 电缆 热 稳 定 等参 数 。上 下级分 区 开关 只需 按额 定 电流 等 级 选择 ， 就 能实 现 选择性 三段 保护 。 3安装与维护 3 ． 1 安 装 1 安装 位置 。分 区开关 的安 装位 置 要 以架 线 电机车直流供电线路的馈电方式 、 检修要求为依据 ， 尽量避开巷道顶板 、 帮壁淋水区 ， 避开煤尘 、 粉尘污 染 区 ， 实在避 不开 时 ， 要 适 当采 取 防 护措 施 ， 同 时要 考虑操 作 、 检 修 方便 。在 条件 许 可 时 可 采 取 在巷 道 帮上开 壁龛 的方 式进行 安装 固定 ， 既 美观 又安全 。 2 分 区开关设 置 数 量 。要 以直 流架 线 馈 电方 案为依据 ， 简化直流架线馈线连接方式， 使部分供电 线 路检 修对 整体 供 电线路 影 响最 小 。井 底 车 场 、 运 输 巷道 三岔 口及 人 员 上下 车 位 置 可适 当增 加 数 量 ， 平 直巷 道一般 按 2 0 0～3 0 0 m设 置最 佳 。分 区开 关 与 自动 停送 电开 关 配合 ， 可组 成 完 善 的 直 流 自动 分 区供 电系统 。分 区开关 安装 如 图 2所示 。分 区 自动 供 电安 装如 图 3所 示 。 3 ． 2 维 护 1 日常维 护 。 日常维 护 时 严禁 带 电打 开分 区 开关 内部防护 盖板 ， 确 实需要 打开 时 ， 必 须先 分 断上 级 总开 关 ， 并设 置停 电检 修标 志 ， 确认 总 电源停 电后 方 能打 开 。检 修 时必须挂 接 地线后 方 能按 照检修 规 程 规定 进行操 作 。 K K J 。 1 0 0 ／ 5 5 0型分 区 开关 虽然 不需 要 特别 维 护 ， 但也 需要定 期 停 电检查 进 出线 紧 固螺 栓有 无 松 动 、 压线 喇叭 嘴是 否 松 动 等 。观 察 开 关安 装 处 是 否 有淋 水 ， 开关是 否 进 水 ， 外 壳 是 否 锈蚀 ， 透 明观 察 窗 口是 否损 坏 ， 分 区开关是 否 正常送 电 ， 有 电指 示灯 是 否点 亮 ， 如有异 常应 及 时处理 。 巷道 混凝土壁 图 2分 区 开关 安装 示意 图 3分 区自动供 电安装示意 2 定期 检修 。应 定 期 试 验脱 扣 按钮 动 作 是否 灵 敏 ， 手动分 、 合 闸手 柄是 否操作 灵 活 。在 过 流脱扣 后 ， 需 要停 电检 查触 头烧 蚀情况 ， 触 头接 触面 出现 凹 坑 或灭 弧室 烧黑 炭化 时应 立 即更换 整个分 区开 关 。 接 地线 应使 用不 小 于 2 5 mm 的铜 线或 5 0 m m 的镀锌 钢绞 线 ， 接地极 应 埋设 良好 或与轨 道连 接 ， 接 地 电阻 不大 于 2 n。 分 区开关 短 路 脱 扣 3次 ， 无 论 触 头烧 蚀 情况 如 何都必须更换整个开关， 以保证供电安全。 4 结 语 K K J 一 1 0 0 ／ 5 5 0型 分 区 开 关 自 2 0 0 9年 1月 在 陈 四楼煤矿井下投入使用 以来 ， 杜绝 了因为架线开关 缺 陷而 引发 的供 电事 故 ， 保 证 了井 下 电机 车 架线 供 电的安 全和 可靠 ， 提高 了机 车运 行效 率 ， 满 足 了 日益 扩 大 的矿井 生产 需要 。在 现代 化煤 矿安全 运输 中具 有 良好 的推 广前 景 。 责任 编辑 刘欢欢 ． 27
展开阅读全文
