煤矿6KV开关柜二次电流端子连接片的技改与应用

摘要：为了满足现在的特大型现代化矿井(年产600万吨煤炭)的安全生产需要，我矿工广35KV、6KV变电所实行了高定位技术改造。把原来属于二十世纪七十年代的早已经超期服役的且安全性能不十分稳定的高耗低效的供电设备更换为现在的高效低耗的新型供电设备，为我矿高产高效及各项目标的实现夯实了基础。

关键词：煤矿6KV开关柜技改与应用

中图分类号：X752 文献标识码：A 文章编号：

我矿工广35KV、6KV变电所于2006年 8月进行高定位技改，2008年 10月全面投入运行。面对许多新的供电设备，我们才刚刚接触还没有完全掌握和了解其技术、性能、特点等；还没有积累更多的检修经验。虽然，我们认真做到了不定期及定期的强制性设备检修及日常巡查，但是，工广6KV变电所AH23#开关柜(担负我矿主井的部分亦或全部供电任务,即正常是分段运行的)二次控制线的电流端子的连接点处，于2009年1月份还是发生了严重的烧蚀现象，险些造成一起重大的供电安全事故。由于巡查及时，处理得当，遏制事故在萌芽，保障了供电设备的正常运行。

分析计算

我矿工广6KV变电所采用的是北京福斯特KYN28-12Z型金铠供电开关设备，WVT手车式真空断路器，该AH23#开关柜担负我矿主井的供电任务，主接线负荷侧配备了三只LHBZ―600A/5A电流互感器。对主井供电方式如图（1）

图（1）

由于我矿主井提升机为 2600 KW二台，箕斗容量为16吨，单钩运行时间为130秒，其正常的运行负荷在460A左右，即通过二次端子电流在3.83A左右，为了完成日产量为 1.6万吨左右的煤炭提升任务。通过计算两台车每天均要不间断运行18.05小时左右。

又因为电能有热效应。这样，开关运行时就要产生一定的热量，当热量积聚到一定的温度时，对设备就会造成危害。电能产生的热量大小与电流、电压、电阻及时间有关，即Q=I2RT，而接触点处电阻的大小与接触点处的接触面积大小及压紧程度有关；相同导电材料相互搭接，接触面积越大其接触电阻越小，由公式可知，减小R就可以降低发热量。

通过对图（3）即改进前的被烧蚀端子的测量可知R=0.3Ω；通过对图（7）即改进后端子的测量得到R=0.13Ω。

另外，温度高与开关柜所处的环境有关。工广6KV变电所75台开关柜分两列排放，该开关运行条件要求较高，显示控制仪器、仪表均为电子元件，要在特定温度范围内运行；又由于通风降温条件有限；还有，为了防尘，开关柜门正常是封闭的，这样积聚的热量就不易散发，最终，发生了端子被烧蚀现象。

危害性

由于在运行中发生了端子被烧蚀现象。若可调滑动连接片接触点处被烧断路，就会造成电流互感器二次侧开路，将会产生万伏以上的高电压，危及人身安全；同时，也会破坏电流互感器自身绝缘；烧坏电流互感器；甚至还会造成开关短路事故，从而引起更大的破坏性事故等。

由图（1）可知，AH23#开关柜担负我矿主井部分（分段运行时）或全部（通过联络开关单路运行时）供电任务。若主井提升机正在运行时突然失电，因惯性作用使16吨箕斗突然蹲绳，这样，就对钢丝绳、提升机摩擦轮及箕斗的连接装置造成了极大的破坏，若AH23#开关柜处在担负我矿主井全部供电任务时，后果是可想而知，也会造成甚至上百万元的巨大经济损失。

研究、设计、改进

为了保证以后不在发生类似问题，提高开关的安全运行性能，保障安全供电，现在，我就以更换过的被烧蚀的端子结构为例进行逐步的分析，如下所示实物图

图（2） 图（3）图（4）

滑动连接片

及紧固螺丝滑动连接片

实验端子 固定端子架被烧蚀部分 及紧固螺丝

连接线的紧固螺丝

图（5）图（6）

接触面接触面 12 3

紧固螺丝

图（2）至图（6）是标注端子各部分名称及被烧蚀的端子。

注图（6）：1―上连接片接触面（S1）

2―下连接片接触面 （S2）

3―可调整的有效空间

通过测量 ： S1右侧=4.5×1×2=9.0mm2

S2右侧=3.0×1×2=6.0mm2

通过研究及对二次控制线的电流端子进行改进试验，由图（6）的3点可知连接片可改进的有效空间有限，因为受到了端子骨架的限制。改进后的滑动连接片下连接片接触面积与上连接片接触面积一样大。

原改进前S2右=3.0×1×2=6.0mm2

即改进后S2′=4.5×1×2=9.0mm2

这样，接触面积就增加了，即 S2′ - S2右 = 9.0 - 6.0 = 3.0mm2

如图（7）、图（8）及图（9）的红色阴影部分可知，改进后的滑动连接片一端增加了3.0mm2的接触面积，提高了载流量，有效地降低了端子的温度。

图（7）图（8）

改进后实物图 改进后实物图

图（9）

效果检验

如下图，红色线所在部位即为增加接触之处。虽然只是小小的改进，但是，确起到了极大的作用。增强了开关的安全运行性能，自改进后投入使用至今，端子运行温度正常，保障了安全供电，间接减少经济损失100多万元，促进了矿井的安全生产，为矿井各项奋斗目标的实现夯实了基础，做出了应有的贡献 。