第五講 電氣設備及其選擇

1、Instructor:Instructor:張仕進張仕進College of Resources & Environmental ScienceCollege of Resources & Environmental ScienceChongqing UniversityChongqing University電弧：有觸點的開關電氣設備動作時，電弧：有觸點的開關電氣設備動作時，靜觸頭和動觸頭間產生的弧光。靜觸頭和動觸頭間產生的弧光。電弧是開關設備操作過程中發(fā)生的一電弧是開關設備操作過程中發(fā)生的一種物理現象，實質是一種極強烈的電游種物理現象，實質是一種極強烈的電游離現象或氣體放電

2、現象。離現象或氣體放電現象。游離過程：中性質點轉化為帶電質點游離過程：中性質點轉化為帶電質點的過程，是開關電器的動、靜觸頭間的的過程，是開關電器的動、靜觸頭間的空氣由絕緣變?yōu)閷w的過程?？諝庥山^緣變?yōu)閷w的過程。電弧的基本知識電弧的基本知識電弧產生的物理過程：電弧產生的物理過程：強電場發(fā)射：觸頭分離瞬間，全電路的電強電場發(fā)射：觸頭分離瞬間，全電路的電壓加在兩觸頭間，電場強度急劇增大。壓加在兩觸頭間，電場強度急劇增大。 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，產生大量熱。小，接觸電阻較大，產生大量熱。碰撞游離：電子碰撞中性質點，產生自由碰撞游離：

3、電子碰撞中性質點，產生自由電子和正離子，發(fā)生聯(lián)鎖反應，產生電子和正離子，發(fā)生聯(lián)鎖反應，產生“雪崩雪崩效應效應”，開始弧光放電。，開始弧光放電。熱游離：電弧表面溫度高達熱游離：電弧表面溫度高達3000400030004000中心溫度高達中心溫度高達1000010000，進一步加劇了游離，進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，易燒壞電氣設備，嚴重時可發(fā)生火溫度高，易燒壞電氣設備，嚴重時可發(fā)生火災；災；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。游離、去游離去

4、游離，電弧增強。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：復合、擴散。去游離形式：復合、擴散。電弧的基本知識電弧的基本知識交流電弧的基本特點：交流電弧的基本特點：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；低，熱游離中止，去游離增強；在陰極附近很小的弧隙區(qū)域內有較大的介質在陰極附近很小的弧隙區(qū)域內有較大的介質強度（近陰極效應）。當外加電壓小于強度（近陰極效應）。當外加電壓小于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、粗弧分細滅弧法（改善散熱條件、粗弧分細滅弧法（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備觸頭的基本要求：對電氣設備觸頭的基本要求：1 1、滿足正常負荷的發(fā)熱要求，需要附、滿足正常負荷的發(fā)熱要求，需要附加特殊材料；加特殊材料；2 2、具有足夠的機械強度；、具有足夠的機械強度；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備選擇原則電氣設備選擇原則tItItima22電氣設備校驗電氣

6、設備校驗maxiishmaxIIsh電氣設備校驗電氣設備校驗maxkOFFSS）（3maxkOFFII）（3maxkImaxkSOFFIOFFS電氣設備校驗電氣設備校驗互感器：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，屬于一次設備。聯(lián)絡，屬于一次設備。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：特點：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，其一次側電壓由母阻抗大，其一次側電壓由母線電壓決定；線電壓決定；二次側所接表計阻抗大；二次側所接表計阻抗大；使用時二次側嚴禁短路。使用時二次側嚴禁短路。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備的特點礦用電氣設備的特點井下環(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、負荷變大等。淋水、潮濕、瓦斯、煤電、負荷變大等。 礦用電氣設備的特點：礦用電氣設備的特點：適應于在井下環(huán)境工作。適應于在井下環(huán)境工作。 瓦斯、煤塵燃燒和爆炸的條件及預防瓦斯、煤塵燃燒和爆炸的條件及預防瓦斯、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）高溫熱源）高溫熱源預防方法：預防方法：1）降低濃度、通風灑水）降低濃度、通風灑水 2）限制高溫熱源）限制高溫熱源 礦用電氣設備礦用電氣設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）隔爆結合面。）隔爆結合面。本質安全型電路本質安全型電路 1 1）本質安全型電路。）本質安全型電路。 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）應用：低電壓、小電流。）應用：低電壓、小電流。 6 6）特點：體積小、重量輕、安全可靠等。）特點：體積小、重量輕、安全可靠等。礦用電氣設備礦用電氣設備礦用電氣設備礦用電氣設備礦用電氣設備的類型礦用電氣設備的類型礦用一般型（標志符號為礦用一般型（標志符號

10、為“KY”） 應用（非防爆設備）在無瓦斯、煤塵場所。應用（非防爆設備）在無瓦斯、煤塵場所。 礦用防爆型（標志符號為礦用防爆型（標志符號為“Ex”） 類型：防爆型電氣設備、安全型電氣設備、本質類型：防爆型電氣設備、安全型電氣設備、本質安全型電氣設備、防爆本質安全型電氣設備等。安全型電氣設備、防爆本質安全型電氣設備等。 礦用電氣設備礦用電氣設備 礦用高壓配電箱是將高壓隔離開關、礦用高壓配電箱是將高壓隔離開關、高壓斷路器、互感器、測量儀表以及保高壓斷路器、互感器、測量儀表以及保護裝置組裝在封閉外殼內的一種成套配護裝置組裝在封閉外殼內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，控制和保護高壓線路或高壓電氣設備。制和保護高壓線路或高壓電氣設備。礦用電氣設備礦用電氣設備型號含義：型號含義：K Y G G - 2 Z - 礦用一般型高壓開關固定式一次接線方案號真空設計序號礦用電氣設備礦用電氣設備1、應用場所：無煤塵、瓦斯突出的中央變電所。、應用場所：無煤塵、瓦斯突出的中央變電所。 2、控制對象：控制和保護、控制對象：控制和保護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。高壓電動機。 3、 KYGG-2Z型高壓配電箱結構特點：斷路器設有欠壓和過型高壓配電箱結構特點：斷路器設有欠壓和過電流速動脫扣裝置。電流速動脫扣裝置。礦用電氣設備礦用電氣

12、設備型號含義：型號含義：B G P 9L - A隔爆高壓配電箱系列號額定電壓 KV90年代設計礦用電氣設備礦用電氣設備1、應用場所：有瓦斯、煤塵爆炸危險的煤礦井下。、應用場所：有瓦斯、煤塵爆炸危險的煤礦井下。 2、控制對象：作為配電開關用來控制和保護變壓器及高壓、控制對象：作為配電開關用來控制和保護變壓器及高壓電動機。電動機。 3、類型：、類型：PB3EGA、DB66和和BGP等系列。等系列。礦用電氣設備礦用電氣設備 礦用低壓自動饋電開關礦用低壓自動饋電開關是將隔離開關、斷路器、是將隔離開關、斷路器、保護裝置組裝在隔爆外殼保護裝置組裝在隔爆外殼內的一種成套配電裝置，內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、控制和保護低壓線路?？刂坪捅Ｗo低壓線路。礦用電氣設備礦用電氣設備一、用途與結構一、用途與結構 1、應用場合：有瓦斯煤塵爆炸危險的場、應用場合：有瓦斯煤塵爆炸危險的場所、井下變電所或配電點。所、井下變電所或配電點。 2、控制對象：作為配電開關，控制保護、控制對象：作為配電開關，控制保護低壓供電線路。低壓供電線路。 3、作用：、作用： （1）在正常操作時手動分、合閘，當被）在正常操作時手動分、合閘，當被保護線路發(fā)生短路或漏電等故障時，自動保護線路發(fā)生短路或漏電等故障時，自動跳閘起到保護作用。跳閘起到保護作用。（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；具有斷路器故障測電和漏電閉鎖保護；具有斷路器故障測試、保護功能自檢測、系統(tǒng)自檢、網絡通試、保護功能自檢測、系統(tǒng)自檢、網絡通訊等功能；具有電源、通訊狀態(tài)、運行、訊等功能；具有電源、通訊狀態(tài)、運行、過載預告、故障等指示燈和液晶屏信號指過載預告、故障等指示燈和液晶屏信號指示。示。礦用電氣設備礦用電氣設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、接觸器、按鈕、開關、接觸器、按鈕、保護裝置等元件裝在隔保護裝置等元件裝在隔爆外殼中，用于控制和爆外殼中，用于控制和保護電動機。由于它控保護電動機。由于它控制方便、保護完善，在制方便、保護完善，在煤礦井下得到廣泛應用。煤礦井下得到廣泛應用。礦用電氣設備礦用電