第五講 電氣設(shè)備及其選擇

1、Instructor:Instructor:張仕進(jìn)張仕進(jìn)College of Resources & Environmental ScienceCollege of Resources & Environmental ScienceChongqing UniversityChongqing University電?。河杏|點(diǎn)的開關(guān)電氣設(shè)備動作時，電弧：有觸點(diǎn)的開關(guān)電氣設(shè)備動作時，靜觸頭和動觸頭間產(chǎn)生的弧光。靜觸頭和動觸頭間產(chǎn)生的弧光。電弧是開關(guān)設(shè)備操作過程中發(fā)生的一電弧是開關(guān)設(shè)備操作過程中發(fā)生的一種物理現(xiàn)象，實(shí)質(zhì)是一種極強(qiáng)烈的電游種物理現(xiàn)象，實(shí)質(zhì)是一種極強(qiáng)烈的電游離現(xiàn)象或氣體放電

2、現(xiàn)象。離現(xiàn)象或氣體放電現(xiàn)象。游離過程：中性質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為帶電質(zhì)點(diǎn)游離過程：中性質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為帶電質(zhì)點(diǎn)的過程，是開關(guān)電器的動、靜觸頭間的的過程，是開關(guān)電器的動、靜觸頭間的空氣由絕緣變?yōu)閷?dǎo)體的過程。空氣由絕緣變?yōu)閷?dǎo)體的過程。電弧的基本知識電弧的基本知識電弧產(chǎn)生的物理過程：電弧產(chǎn)生的物理過程：強(qiáng)電場發(fā)射：觸頭分離瞬間，全電路的電強(qiáng)電場發(fā)射：觸頭分離瞬間，全電路的電壓加在兩觸頭間，電場強(qiáng)度急劇增大。壓加在兩觸頭間，電場強(qiáng)度急劇增大。 熱電場發(fā)射：觸頭分離瞬間，接觸面積很熱電場發(fā)射：觸頭分離瞬間，接觸面積很小，接觸電阻較大，產(chǎn)生大量熱。小，接觸電阻較大，產(chǎn)生大量熱。碰撞游離：電子碰撞中性質(zhì)點(diǎn)，產(chǎn)生自由碰撞游離：

3、電子碰撞中性質(zhì)點(diǎn)，產(chǎn)生自由電子和正離子，發(fā)生聯(lián)鎖反應(yīng)，產(chǎn)生電子和正離子，發(fā)生聯(lián)鎖反應(yīng)，產(chǎn)生“雪崩雪崩效應(yīng)效應(yīng)”，開始弧光放電。，開始弧光放電。熱游離：電弧表面溫度高達(dá)熱游離：電弧表面溫度高達(dá)3000400030004000中心溫度高達(dá)中心溫度高達(dá)1000010000，進(jìn)一步加劇了游離，進(jìn)一步加劇了游離過程。過程。電弧的基本知識電弧的基本知識電弧的危害：電弧的危害：延長了切斷時間；延長了切斷時間；溫度高，易燒壞電氣設(shè)備，嚴(yán)重時可發(fā)生火溫度高，易燒壞電氣設(shè)備，嚴(yán)重時可發(fā)生火災(zāi)；災(zāi)；弧光會影響人的視力?；」鈺绊懭说囊暳?。電弧的熄滅電弧的熄滅去游離。去游離。游離游離 去游離，電弧增強(qiáng)。游離、去游離去

4、游離，電弧增強(qiáng)。游離、去游離平衡，電弧維持。游離平衡，電弧維持。游離去游離，電弧熄滅。去游離，電弧熄滅。去游離形式：復(fù)合、擴(kuò)散。去游離形式：復(fù)合、擴(kuò)散。電弧的基本知識電弧的基本知識交流電弧的基本特點(diǎn)：交流電弧的基本特點(diǎn)：交流電弧過零時，電弧會暫時熄滅，溫度降交流電弧過零時，電弧會暫時熄滅，溫度降低，熱游離中止，去游離增強(qiáng)；低，熱游離中止，去游離增強(qiáng)；在陰極附近很小的弧隙區(qū)域內(nèi)有較大的介質(zhì)在陰極附近很小的弧隙區(qū)域內(nèi)有較大的介質(zhì)強(qiáng)度（近陰極效應(yīng)）。當(dāng)外加電壓小于強(qiáng)度（近陰極效應(yīng)）。當(dāng)外加電壓小于150250V150250V時，電弧會熄滅。時，電弧會熄滅。電弧的基本知識電弧的基本知識電弧的基本知識電

5、弧的基本知識電弧的基本知識電弧的基本知識6 6、粗弧分細(xì)滅弧法（改善散熱條件、粗弧分細(xì)滅弧法（改善散熱條件、降溫）。降溫）。7 7、真空滅弧法、真空滅弧法8 8、特殊氣體滅弧法、特殊氣體滅弧法對電氣設(shè)備觸頭的基本要求：對電氣設(shè)備觸頭的基本要求：1 1、滿足正常負(fù)荷的發(fā)熱要求，需要附、滿足正常負(fù)荷的發(fā)熱要求，需要附加特殊材料；加特殊材料；2 2、具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度；、具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度；3 3、具有足夠的動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度；、具有足夠的動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度；4 4、具有足夠的斷流能力、具有足夠的斷流能力電弧的基本知識電弧的基本知識電氣設(shè)備選擇原則電氣設(shè)備選擇原則tItItima22電氣設(shè)備校驗(yàn)電氣

6、設(shè)備校驗(yàn)maxiishmaxIIsh電氣設(shè)備校驗(yàn)電氣設(shè)備校驗(yàn)maxkOFFSS）（3maxkOFFII）（3maxkImaxkSOFFIOFFS電氣設(shè)備校驗(yàn)電氣設(shè)備校驗(yàn)互感器：互感器： 是一種特殊的變壓器，用于一次回路與二次回路間的是一種特殊的變壓器，用于一次回路與二次回路間的聯(lián)絡(luò)，屬于一次設(shè)備。聯(lián)絡(luò)，屬于一次設(shè)備。分類：分類：電壓互感器電壓互感器電流互感器電流互感器1 1）2 2）3 3）兩相接線：又）兩相接線：又稱不完全星形接線，稱不完全星形接線，一般用于一般用于110kv110kv以以下的線路或母聯(lián)分下的線路或母聯(lián)分段回路段回路 特點(diǎn)：特點(diǎn)：一次繞組并接于一次回路，一次繞組并接于一次回路

7、，阻抗大，其一次側(cè)電壓由母阻抗大，其一次側(cè)電壓由母線電壓決定；線電壓決定；二次側(cè)所接表計阻抗大；二次側(cè)所接表計阻抗大；使用時二次側(cè)嚴(yán)禁短路。使用時二次側(cè)嚴(yán)禁短路。電壓互感器一般母線加裝，為了測量線電壓、相電壓、相與地電壓及零序電壓，通常采取圖示接線22ZZN22SSNshNesiIK1212/NOFFesIiK1/NttIIK imaNttItIK221)(22SSN222)()(QPS返回caalIIalIcaIeccaecJIS/ecScaIecJimatCISSminSminSCimatIalcacaalWMca1max10FWllalalcaFF6 . 0caFalFKFFcatItI

8、tima22返回返回礦用電氣設(shè)備的特點(diǎn)礦用電氣設(shè)備的特點(diǎn)井下環(huán)境：井下環(huán)境：空間狹窄、冒頂、片幫、涌水、空間狹窄、冒頂、片幫、涌水、淋水、潮濕、瓦斯、煤電、負(fù)荷變大等。淋水、潮濕、瓦斯、煤電、負(fù)荷變大等。 礦用電氣設(shè)備的特點(diǎn)：礦用電氣設(shè)備的特點(diǎn)：適應(yīng)于在井下環(huán)境工作。適應(yīng)于在井下環(huán)境工作。 瓦斯、煤塵燃燒和爆炸的條件及預(yù)防瓦斯、煤塵燃燒和爆炸的條件及預(yù)防瓦斯、煤塵燃燒和爆炸的條件：瓦斯、煤塵燃燒和爆炸的條件：1）濃度）濃度 2）高溫?zé)嵩矗└邷責(zé)嵩搭A(yù)防方法：預(yù)防方法：1）降低濃度、通風(fēng)灑水）降低濃度、通風(fēng)灑水 2）限制高溫?zé)嵩矗┫拗聘邷責(zé)嵩?礦用電氣設(shè)備礦用電氣設(shè)備防爆原理防爆原理 隔爆外殼：隔

9、爆外殼： 1 1）耐爆性能；）耐爆性能；2 2）隔爆結(jié)合面。）隔爆結(jié)合面。本質(zhì)安全型電路本質(zhì)安全型電路 1 1）本質(zhì)安全型電路。）本質(zhì)安全型電路。 2 2）引爆瓦斯最小能量：）引爆瓦斯最小能量：0.28mJ0.28mJ。 3 3）火花能量：）火花能量：0.02mJ0.02mJ。 4 4）限制火花能量的主要方法。）限制火花能量的主要方法。 5 5）應(yīng)用：低電壓、小電流。）應(yīng)用：低電壓、小電流。 6 6）特點(diǎn)：體積小、重量輕、安全可靠等。）特點(diǎn)：體積小、重量輕、安全可靠等。礦用電氣設(shè)備礦用電氣設(shè)備礦用電氣設(shè)備礦用電氣設(shè)備礦用電氣設(shè)備的類型礦用電氣設(shè)備的類型礦用一般型（標(biāo)志符號為礦用一般型（標(biāo)志符號

10、為“KY”） 應(yīng)用（非防爆設(shè)備）在無瓦斯、煤塵場所。應(yīng)用（非防爆設(shè)備）在無瓦斯、煤塵場所。 礦用防爆型（標(biāo)志符號為礦用防爆型（標(biāo)志符號為“Ex”） 類型：防爆型電氣設(shè)備、安全型電氣設(shè)備、本質(zhì)類型：防爆型電氣設(shè)備、安全型電氣設(shè)備、本質(zhì)安全型電氣設(shè)備、防爆本質(zhì)安全型電氣設(shè)備等。安全型電氣設(shè)備、防爆本質(zhì)安全型電氣設(shè)備等。 礦用電氣設(shè)備礦用電氣設(shè)備 礦用高壓配電箱是將高壓隔離開關(guān)、礦用高壓配電箱是將高壓隔離開關(guān)、高壓斷路器、互感器、測量儀表以及保高壓斷路器、互感器、測量儀表以及保護(hù)裝置組裝在封閉外殼內(nèi)的一種成套配護(hù)裝置組裝在封閉外殼內(nèi)的一種成套配電裝置，用于接受和分配高壓電能，控電裝置，用于接受和分配

11、高壓電能，控制和保護(hù)高壓線路或高壓電氣設(shè)備。制和保護(hù)高壓線路或高壓電氣設(shè)備。礦用電氣設(shè)備礦用電氣設(shè)備型號含義：型號含義：K Y G G - 2 Z - 礦用一般型高壓開關(guān)固定式一次接線方案號真空設(shè)計序號礦用電氣設(shè)備礦用電氣設(shè)備1、應(yīng)用場所：無煤塵、瓦斯突出的中央變電所。、應(yīng)用場所：無煤塵、瓦斯突出的中央變電所。 2、控制對象：控制和保護(hù)、控制對象：控制和保護(hù)6(10)kV電纜線路、礦用變壓器或電纜線路、礦用變壓器或高壓電動機(jī)。高壓電動機(jī)。 3、 KYGG-2Z型高壓配電箱結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：斷路器設(shè)有欠壓和過型高壓配電箱結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：斷路器設(shè)有欠壓和過電流速動脫扣裝置。電流速動脫扣裝置。礦用電氣設(shè)備礦用電氣

12、設(shè)備型號含義：型號含義：B G P 9L - A隔爆高壓配電箱系列號額定電壓 KV90年代設(shè)計礦用電氣設(shè)備礦用電氣設(shè)備1、應(yīng)用場所：有瓦斯、煤塵爆炸危險的煤礦井下。、應(yīng)用場所：有瓦斯、煤塵爆炸危險的煤礦井下。 2、控制對象：作為配電開關(guān)用來控制和保護(hù)變壓器及高壓、控制對象：作為配電開關(guān)用來控制和保護(hù)變壓器及高壓電動機(jī)。電動機(jī)。 3、類型：、類型：PB3EGA、DB66和和BGP等系列。等系列。礦用電氣設(shè)備礦用電氣設(shè)備 礦用低壓自動饋電開關(guān)礦用低壓自動饋電開關(guān)是將隔離開關(guān)、斷路器、是將隔離開關(guān)、斷路器、保護(hù)裝置組裝在隔爆外殼保護(hù)裝置組裝在隔爆外殼內(nèi)的一種成套配電裝置，內(nèi)的一種成套配電裝置，用于接

13、受和分配低壓電能、用于接受和分配低壓電能、控制和保護(hù)低壓線路?？刂坪捅Ｗo(hù)低壓線路。礦用電氣設(shè)備礦用電氣設(shè)備一、用途與結(jié)構(gòu)一、用途與結(jié)構(gòu) 1、應(yīng)用場合：有瓦斯煤塵爆炸危險的場、應(yīng)用場合：有瓦斯煤塵爆炸危險的場所、井下變電所或配電點(diǎn)。所、井下變電所或配電點(diǎn)。 2、控制對象：作為配電開關(guān)，控制保護(hù)、控制對象：作為配電開關(guān)，控制保護(hù)低壓供電線路。低壓供電線路。 3、作用：、作用： （1）在正常操作時手動分、合閘，當(dāng)被）在正常操作時手動分、合閘，當(dāng)被保護(hù)線路發(fā)生短路或漏電等故障時，自動保護(hù)線路發(fā)生短路或漏電等故障時，自動跳閘起到保護(hù)作用。跳閘起到保護(hù)作用。（2）具有過載、短路、過電壓、欠電、）具有過載、

14、短路、過電壓、欠電、漏漏 電和漏電閉鎖保護(hù)；具有斷路器故障測電和漏電閉鎖保護(hù)；具有斷路器故障測試、保護(hù)功能自檢測、系統(tǒng)自檢、網(wǎng)絡(luò)通試、保護(hù)功能自檢測、系統(tǒng)自檢、網(wǎng)絡(luò)通訊等功能；具有電源、通訊狀態(tài)、運(yùn)行、訊等功能；具有電源、通訊狀態(tài)、運(yùn)行、過載預(yù)告、故障等指示燈和液晶屏信號指過載預(yù)告、故障等指示燈和液晶屏信號指示。示。礦用電氣設(shè)備礦用電氣設(shè)備隔爆型電磁啟動器是一隔爆型電磁啟動器是一種組合電器，他將隔離種組合電器，他將隔離開關(guān)、接觸器、按鈕、開關(guān)、接觸器、按鈕、保護(hù)裝置等元件裝在隔保護(hù)裝置等元件裝在隔爆外殼中，用于控制和爆外殼中，用于控制和保護(hù)電動機(jī)。由于它控保護(hù)電動機(jī)。由于它控制方便、保護(hù)完善，在制方便、保護(hù)完善，在煤礦井下得到廣泛應(yīng)用。煤礦井下得到廣泛應(yīng)用。礦用電氣設(shè)備礦用電