對KBZ-400/1140礦用隔爆型插接式饋電開關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計的分析

周天良，郭永華

(徐州煤礦機械廠，江蘇 徐州 221004)

1 引言

1983年初由徐州煤礦機械廠在國內(nèi)首次研制成功并通過原煤炭工業(yè)部科技組織鑒定的KBZ-400/1140礦用隔爆型真空饋電開關(guān)，為真空電器在我國煤礦井下的推廣應(yīng)用邁出了新的一步。由于該產(chǎn)品功能齊全、性能穩(wěn)定可靠而受到廣大用戶的歡迎，但同時也存在著因缺乏故障顯示、維修不便等問題。我廠設(shè)計人員經(jīng)過對此產(chǎn)品不斷的更新改進，適時地滿足了煤礦的需求。目前我廠設(shè)計人員再次對400A真空饋電開關(guān)從外殼結(jié)構(gòu)、斷路器的安裝方式到保護元件的選型、控制電路的設(shè)計等進行了較全面的改進，從而設(shè)計完成了新型的KBZ-400/1140插接式真空饋電開關(guān)。

2 外殼結(jié)構(gòu)

插接式400A饋電開關(guān)呈方形，由主腔、接線腔、前門和撬架組成，主腔與前門采用上下扣釘，左右齒扣連接隔爆結(jié)合面，凸輪傳動快開門機構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單可靠，操作方便。主腔與前門之間有機械閉鎖機構(gòu)，只有當閉鎖螺桿擰進去，將電源開關(guān)閉鎖在停止位置時前門才能打開，保證了產(chǎn)品的安全性。外殼前門上增加了微動開關(guān)組裝，綜合保護器等重要部件，綜合保護器直接用螺釘固定在觀察窗上，以中文實時的顯示開關(guān)的工作參數(shù)、運行狀態(tài)及故障信息。便于操作人員直觀地了解設(shè)備的運行狀況，并據(jù)此在不開門的情況下通過觀察窗座上的四只微調(diào)按鈕桿直接對保護器進行參數(shù)整定，實現(xiàn)過載、短路、漏電、漏電閉鎖保護功能，減少了開門、關(guān)門的次數(shù)，提高了開關(guān)的使用效率如圖1所示。

3 控制芯架

饋電開關(guān)需要的控制元器件均布置在左側(cè)芯架的正反面上，容易損壞的元器件如:玻璃管熔斷器、瓷螺旋式熔斷器、時間繼電器、合閘繼電器及方便拔插的矩形插座，千伏級插座等布置在正面。便于更換，反面自上而下布有電抗器、阻容吸收裝置、信號變壓器、控制變壓器等壽命長，性能可靠的元器件。控制芯架底板上安裝兩個開口相對的U形槽鋼導(dǎo)軌，卡在固定于腔體底板的滾輪上，維修時可以輕松抽出芯架使其懸置在腔體外部進行維修，同時依靠導(dǎo)軌上的限位板鉤住發(fā)蘭內(nèi)沿，以防止用力過猛時把控制芯架從導(dǎo)軌上抽落。若更換芯體，需用手托起限位板，限位板的斜面碰到發(fā)蘭時，會自動抬起，保證芯體順利安裝到位。

圖1

4 斷路器的安裝

安裝在殼體主腔右側(cè)的交流真空斷路器是饋電開的核心部件，其作用是在正常條件下接通和分斷主電路及故障時分斷故障電流，原來所用的ZK7-1140/400真空斷路器三根進線和三根出線，靠螺柱、螺母來連接，由于斷路器易發(fā)生故障，需要經(jīng)常維修或更換，操作人員在維修時必須將六根主導(dǎo)線拆除后，才能將斷路器取出，很不方便，既費時又費力。為了解決這個問題，我們選用了新設(shè)計的插接式斷路器，依靠斷路器上的三個進線插頭及三個出線插頭與固定在腔體內(nèi)六個插座，插接完成斷路器與主電路的連接。斷路器的三個真空管朝里機械部分朝外安裝在一個小芯板上，芯板左右兩側(cè)有兩個半圓環(huán)，半圓環(huán)支撐在固定與殼體上的兩個圓柱上。通過旋轉(zhuǎn)圓柱端部的兩個螺栓使斷路器沿著圓柱前后移動，以使斷路器上的插頭與固定殼體上的插座進行插接、分離。克服了目前市場上人力直接拔插存在的問題。同時我們考慮到插頭與插座的加工位置誤差，將插座安裝在一個帶有錐度孔的固定板上，使插座允許在一定范圍內(nèi)傾斜，保證了插頭與插座的良好接觸。維修時只須逆時針旋轉(zhuǎn)小芯架兩側(cè)的螺栓斷路器插頭隨之脫離插座。雖然，設(shè)計時并未對插頭與插座的對中性提高的要求，但從未出現(xiàn)插不準的現(xiàn)象，并且通過溫升試驗，接觸部位的發(fā)熱量很小，說明接觸狀態(tài)是很理想的。

上述這些結(jié)構(gòu)設(shè)計極大地方便了斷路器的拆除與安裝如圖2所示。

圖2

5 結(jié)束語

由上述可以看出新型的插接式400A真空饋電開關(guān)，與改進前的相比有著很多的優(yōu)越性，特別體現(xiàn)在使用與維護上，具有直觀、方便、省力的優(yōu)點，降低了煤礦工人操作、維護的難度。目前該產(chǎn)品已在安徽恒源煤電、等幾家公司普遍使用。插接式的KBZ-400/1140礦用隔爆型真空饋電開關(guān)的研制成功，為企業(yè)和煤礦帶來了一定的經(jīng)濟效益和社會效益。