矿用隔爆型真空馈电开关原理分析与故障处理

矿用隔爆型真空馈电开关原理分析与故障处理摘要：矿用隔爆型真空馈电开关（以下简称馈电开关）广泛适用于煤矿井下和其它周围介质中含有爆炸性气体（甲烷混合物）的环境中，在煤矿井下电压660V、1140V，电流至400A的中性点不接地的三相电网中，作为配电总开关或分支开关之用。

在使用过程中如果不懂结构原理，会给保养维护带来不便，只有把结构原理分析清楚，才能更好的操作使用。

关键词：真空馈电原理分析故障处理引言：随着煤矿智能化设备的推广应用，矿用隔爆型真空馈电开关应用范围广，使用数量大，在使用过程中容易出现种种故障情况，给煤矿安全生产带来诸多影响，只有认真分析原理，总结经验，才能在实践中不断突破。

1.矿用隔爆型真空馈电开关结构矿用隔爆型真空馈电开关的隔爆外壳呈方形，用4只M12的螺栓与撬形底座相连。

隔爆外壳分隔为两个空腔即接线腔与主腔。

隔爆外壳上、下两个空腔，分别为接线腔和主腔。

接线腔在主腔的上方，它集中了全部主回路与控制回路的进出线端子。

主回路电源进线端子上罩有隔电防护板。

接线腔两侧共4个主回路进出线喇叭口及3个控制回路进出线喇叭口，主腔由主腔壳体与前门组成，主要装有主体芯架和千伏级电源控制开关，前门采用快开门结构。

主腔由主腔壳体与前门组成,开关关闭时,前门与壳体由上下扣块与左右齿条扣住;开关打开时,前门支撑在壳体左侧的铰链上。

前门采用快开门结构。

主腔内右侧装有交流真空断路器，断路器上方装有电流互感器和零序电流互感器，主腔内左侧的安装架的正面装有千伏级小熔断器，中间继电器、时间继电器以及控制电路中的熔断器、电容、整流器等，反面装有控制变压器、三相电抗器、电压变换器、电阻等。

前门上装有保护器、显示器、保护器电源、试验开关和按钮等。

前门与外壳之间有可靠的机械联锁，当需要打开馈电开关前门时，首先须将右侧壁上的电源控制开关的手把打至断开位置（中间位置），断开控制电源，断路器因控制电路失电而自动分闸，然后拧进闭锁杆，使其里端进入电源开关手把的闭锁孔内，将电源开关闭锁于断开的位置，其外端才能脱离前门上的限位块解除前门闭锁，此时方能打开前门，前门闭合的方法与打开的程序相反，从而实现了馈电开关前门闭合闭锁后才能进行合闸操作。

2.矿用隔爆型真空馈电开关原理分析(1)控制变压器TC1二次绕组产生127V、50V、36V、10V、4V电压。

（2）合闸控制回路本控合闸，36V→8#→FU2/2A→9#→保护器保护点BH1→33#→外接保护点（无外接保护时短接）→11#→合闸按钮SB1→12#→时间继电器KT常闭触点KT（通电延时断开）→13#→合闸继电器KA1线圈→10#→0V→构成回路→合闸继电器KA1线圈得电工作。

遥控合闸，保护器接到通讯合闸信号，遥合点HZ闭合：36V→8#→FU2/2A→9#→保护器保护点BH1→33#→外接保护点→11#→遥合点HZ→12#→时间继电器KT常闭触点KT（通电延时断开）→13#→合闸继电器KA1线圈→10#→0V→构成回路→合闸继电器KA1线圈得电工作。

时间继电器KT为通电延时，长时间按着合闸按钮SB1时，时间继电器KT通电延时、延时时间到断开常闭延时触点KT、断开12#和13#接点，防止合闸线圈烧坏。

（3）合闸执行回路合闸执行回路，127V→5#→FU1/6A→7#→合闸继电器KA1常开触点KA1-1闭合→17#→合闸继电器KA1常开触点KA1-2闭合→19#→整流器QL1一臂→15#→合闸线圈QF→20#→整流器QL1对应另一臂→10#→0V→构成回路→合闸线圈QF得电合闸→合闸后机械保持。

（4）分闸控制回路分闸控制回路,36V→8#→FU2/2A→9#→分闸按钮SB2→37#→分闸继电器KA2线圈→10#→0V→构成回路→分闸继电器KA2线圈得电工作。

故障分闸控制回路，保护器检测到故障并显示，保护器保护点BH2闭合，36V→8#→FU2/2A→9#→保护器保护点BH2闭合→37#→分闸继电器KA2线圈→10#→0V→构成回路→分闸继电器KA2线圈得电工作。

（5）分闸执行回路分闸执行回路，50V→4#→FU3/6A→21#→整流器QL一臂→23#→分闸继电器KA2线圈常闭触点KA2-2断开→25#→失压脱扣器QF→30#→整流器QL对应另一臂→10#→0V→失压脱扣器QF 断电动作分闸。

50V→4#→FU3/6A→21#→整流器QL一臂→23#→分闸继电器KA2线圈常闭触点KA2-2闭合→27#→断路器辅助常开触点QF-2（合闸闭合）→29#→分励脱扣器QF→30#→整流器QL对应另一臂→10#→0V→分励脱扣器QF得电工证分闸。

分闸是失压脱扣器QF与分励脱扣器QF同时动作分闸。

（6）总/分开关漏电闭锁、总开关漏电保护回路保护器38脚→53#→总/分转换开关SA1-3（闭合总开关/断开分开关）与断路器辅助常闭触点QF-4并联→ZD（地）→系统绝缘电阻→D1/D2/D3/→三相电抗器SK→41#→零序电压变压器TC2初级→39#→电阻R1→43#→保护器37脚，构成回路，没有合闸前漏电闭锁拒绝合闸，实现漏电闭锁（运行中开关漏电保护断电并显示漏电故障）。

（7）总/分开关漏电闭锁、总开关漏电保护试验回路本控试验，36V→8#→FU2/2A→9#→漏电试验按钮SB3→24#→漏电试验继电器KA3线圈→10#→0V→构成回路，漏电试验继电器KA3得电动作。

漏电试验继电器KA3常开点KA3闭合，保护器38脚→53#→总/分转换开关SA1-3（闭合总开关/断开分开关）与断路器辅助常闭触点QF-4并联→ZD（地）→辅助接地FD→漏电试验继电器KA3常开点KA3闭合→45#→电阻R2→D3→三相电抗器SK→41#→零序电压变压器TC2初级→39#→电阻R1→43#→保护器37脚，构成回路，没有合闸前漏电闭锁拒绝合闸，实现漏电闭锁（运行中开关漏电保护断电并显示漏电故障）。

遥控试验，保护器接到485通讯漏电信号→漏试点SYS2闭合，36V→8#→FU2/2A→9#→漏试点SYS2闭合→24#→漏电试验继电器KA3线圈→10#→0V→构成回路，漏电试验继电器KA3得电动作。

漏电试验继电器KA3常开点KA3闭合，保护器38脚→53#→总/分转换开关SA1-3（闭合总开关/断开分开关）与断路器辅助常闭触点QF-4并联→ZD（地）→辅助接地FD→漏电试验继电器KA3常开点KA3闭合→45#→电阻R2→D3→三相电抗器SK→41#→零序电压变压器TC2初级→39#→电阻R1→43#→保护器37脚，构成回路，没有合闸前漏电闭锁拒绝合闸，实现漏电闭锁（运行中开关漏电保护断电并显示漏电故障）。

（8）分开关漏电保护回路零序电流回路，系统绝缘电阻下降到设定值→零序电流互感器产生零序电流一端→22#→保护器35脚，零序电流互感器另一端→K4#→保护器34#端子。

零序电压回路，系统绝缘电阻下降到设定值，三相电抗器SK 中性点产生零序电压→41#→零序电压变换器TC2初级→39#→电容C1→ZD（地），形成回路；零序电压经零序电压变换器TC2初级降压感应到次级→49#→总/分开关SA1-1（断开总开关/闭合分开关）→51#→保护器36脚。

零序电压和零序电流同时加到保护器35脚、36脚，保护器检测到漏电信号。

（9）分开关漏电保护试验回路本控试验，36V→8#→FU2/2A→9#→漏电试验按钮SB3→24#→漏电试验继电器KA3线圈→10#→0V→构成回路，漏电试验继电器KA3得电动作。

漏电试验继电器KA3常开点KA3闭合，开关经D3→电阻R2→45#→漏电试验继电器KA3常开点KA3闭合→辅助接地FD对地漏电；零序电流回路，零序电流互感器产生零序电流一端→22#→保护器35脚，零序电流互感器另一端→K4#→保护器34#端子。

零序电压回路，三相电抗器SK中性点产生零序电压→41#→零序电压变换器TC2初级→39#→电容C1→ZD（地），形成回路；零序电压经零序电压变换器TC2初级降压感应到次级→49#→总/分开关SA1-1（断开总开关/闭合分开关）→51#→保护器36脚。

零序电压和零序电流同时加到保护器35脚、36脚，保护器检测到漏电信号。

3.常见故障现象及处理方法（1）不能合闸故障，有以下几种情况：保护动作，有故障闭锁，没有复位或者故障没排除，排除故障后按复位按钮。

二次保险FU1、FU2、FU3断开，检查原因进行更换处理。

电源模块+12V无输出，使用万用表测量，更换电源模块。

保护点BH1未闭合、BH2点未断开，检查故障是否排除，或者更换保护器装置。

合闸瞬间断路器动作但合不了闸，检查失压脱扣器工作情况。

（2）保护器黑屏故障，检查电源模块+5V、-5V是否正常。

（3）保护器有故障显示但不保护，检查保护器保护功能选项是否打开，是否处于关闭状态。

（4）负载启动时保护器显示过流故障，检查短路电流是否设置偏小。

（5）负载运行几分钟后保护器显示过载故障，过载保护定值设定偏小。

（6）分开关负载启动时漏电故障，检查零序电流、零序电压设置是否偏小。

（7）分开关捡漏试验不动作，零序电流、零序电压设置过大或分布电容没补偿。

（8）分开关漏电越级动作或本开关漏电动作时其它开关同时动作，检查零序电流、零序电压设置是否合适，适当降低本开关零序电流、零序电压；适当增大其它开关同时动作的选漏延时时间。

（9）总开关漏电保护或漏电试验不动作，检查电源模块+36V是否输出；检查ZD主接地、FD辅助接地是否接触良好；检查试验电阻或试验按钮是否正常；保护器对地+36V是否正常。