礦山高壓耦合器升級改造帶電顯示

摘要：在煤炭行業(yè)中，露天煤炭礦山在使用高壓8KV電壓中，在用于可移動設(shè)備中的連接（移動式開關(guān)柜、移動式變電站、大型電鏟等），通常是電纜兩端采用耦合器連接，這樣可以減少人工工作量，并且可以快速恢復(fù)生產(chǎn)，減少停電時間。通常露天礦山的高壓8KV耦合器都是不帶電顯示，這樣在開關(guān)柜與移動式變電站連接處斷電，不能很好的準(zhǔn)確判斷電是否，因為電纜線路過長，并且不能對于改造電纜顯示帶電功能，我們可以通過對于現(xiàn)有的耦合器升級改造，這樣就能顯示處，在斷電之后，判斷此處是否還有高壓存在，也是對于設(shè)備和操作人員的保護(hù)。因為電壓過高不能直接安裝在相線中，所以通過感性相線的高壓電壓，產(chǎn)生一個低壓電雙冗余回路技術(shù)來實現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：耦合器；機(jī)械加工；改造

在采礦作業(yè)中，無論地表或地下，拖拽電纜/接頭系統(tǒng)主要用來對系統(tǒng)設(shè)備提供電源。這些采礦現(xiàn)場具有高壓和大波動的電流。安全、經(jīng)濟(jì)和可靠性是要優(yōu)先考慮的。通常露天煤炭行業(yè)中一般都是用在大型電鏟、移動式開關(guān)柜、移動式變電站等。所以當(dāng)操作電纜使用耦合器進(jìn)行連接的時候，安全是非常重要的。

一、耦合器的應(yīng)用及作用

高壓耦合器用在于礦山的電纜線頭上，每條電纜的長度一般在于200米左右，國內(nèi)電纜分四條線，分別是三條相線和一條地線。進(jìn)口的電纜與國內(nèi)的電纜區(qū)別有些不同，三條相線，擁有兩條地線和一條檢測線，針對不同的電纜殼選擇不同的耦合器型號。

拖拽電纜耦合器系統(tǒng)用于露天和地下采礦工程中，連接的電器、移動分配系統(tǒng)和設(shè)備，容量可以達(dá)到8kV。耦合器電纜進(jìn)線接合面處密封可靠、防水，保證在水中浸泡能夠正常工作，不會漏電，并確保電纜夾緊，符合礦用標(biāo)準(zhǔn)

二、耦合器的特點和優(yōu)點

（1）高品質(zhì)的，砂型鑄造鋁制外殼使耦合器經(jīng)久耐用而且質(zhì)量輕。在鐘罩外殼中無暴露的相導(dǎo)線，排除了孔穴的填充需要。無外露定位的不銹鋼螺栓確保可靠地進(jìn)行拆卸。鍛造的不銹鋼有眼螺栓提供了一個無故障的螺栓連接裝置。

（2）O型接頭和改進(jìn)的橡膠密封墊是耦合器配件具有防風(fēng)化的特點。一片高強(qiáng)度的絕緣器，來自先進(jìn)塑料業(yè)的最新技術(shù)，提供了一個最優(yōu)的電氣和火焰消除特性。主相裝置通過接地屏蔽隔開，確保故障是相對地的，而不是相對相的，因此降低了高能量故障破壞的可能性。

（3）鍍銀的銅銷和套筒配件結(jié)構(gòu)用于最優(yōu)的電流和熱傳導(dǎo)，并具有低插入阻抗的屬性。安全的電纜/接頭器連接排除了焊接的需要。導(dǎo)向銷接頭器確保一個安全的低阻抗通路通過耦合器。可選的擴(kuò)展殼體提供了附加的空間，用于較大的電纜。

三、帶電顯示耦合器優(yōu)點

帶電顯示耦合器的最大安全特性是它可以對自我是否帶電進(jìn)行檢測，并在外殼上進(jìn)行帶電顯示，LED的發(fā)光燈可清楚顯示給操作者耦合器是否帶電，該顯示燈是不需要外接電源給其供電，是通過感性相線的高壓電壓，產(chǎn)生一個低壓電給LED顯示燈供電，由于采用的低功耗的LED顯示燈和雙冗余回路，確保其帶電顯示功能的最大可靠性。

另外一個革命性的性能更新是把鑰匙閉鎖功能引入到了耦合器的使用中，它提供了一個最可靠的安全措施來保證在耦合器帶電情況下，人不能分?jǐn)囫詈掀鞯倪B接。已經(jīng)成為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的鑰匙閉鎖系統(tǒng)被安裝在耦合器上，當(dāng)連接電纜的耦合器插頭和設(shè)備上連接的耦合器插座分離的時候，需要人為的先分?jǐn)嘣摶芈返臄嗦菲骰蚋綦x開關(guān)，只有確認(rèn)該回路不帶電情況下，操作人員才能用鑰匙解除耦合器插頭和插座之間的硬件連接關(guān)系，人為分離開耦合器。這種鑰匙閉鎖關(guān)系的設(shè)定排除了非授權(quán)人員人為分?jǐn)囫詈掀骱团懦藥щ姺蛛x耦合器的可能。

四、耦合器升級改造帶電顯示功能

目前廣泛使用的高壓8KV耦合器是普通耦合器，沒有帶電功能，可以將耦合器分解開，通過機(jī)械加工方式，將原本耦合器加工成改造方案中的耦合器形態(tài)，需要在耦合器外殼中留有觀察口，就得需要臺鉆等鉆孔加工方式，此觀察窗口需要放置LED燈，顯示線路是否帶電所用，然后將內(nèi)部的三項絕緣瓷套管，加上所設(shè)計配件（此配件是雙冗余回路效果產(chǎn)生LED帶電顯示功能）。也可以在新產(chǎn)品加工生產(chǎn)中，通過機(jī)械加工鑄造把已設(shè)計好的零件加工出來，這樣耦合器就不需要再次升級改造，直接可以帶電效果，耦合器升級改造帶電顯示功能的核心技術(shù)在于感性相線的高壓電壓，產(chǎn)生一個低壓電雙冗余回路技術(shù)設(shè)計中，因為8KV高壓耦合器需要耐高壓，如果直接加在主相線中，會導(dǎo)致電壓過高，擊穿帶電功能，通過感性相線的高壓電壓，產(chǎn)生一個低壓電雙冗余回路技術(shù)設(shè)計避免了直接加在主相線中，而是通過感性相線的高壓電壓，產(chǎn)生一個低壓電給LED顯示燈供電。

在企業(yè)的生產(chǎn)過程中，在注重生產(chǎn)效益的過程中，也不能忽視安全問題，因為耦合器是連接于電纜，移動式開關(guān)柜，移動式變電站和大型電鏟等設(shè)備使用，因為一條電纜線路比較長，所以為了檢修等斷電的時候，更方便觀察線路是否還存在電，在移動開關(guān)柜中斷電，檢修設(shè)備時，還需要檢查其他地方等專用工具檢測等，再次檢驗線路是否帶電，如果將耦合器升級改造成帶電顯示，這樣更直觀，可以很快判斷此線路是否存在高壓，此改造方案只是針對線路是否帶電檢測，適當(dāng)?shù)挠嚯娺€是需要釋放。并且改造升級后的耦合器，在夜間也能觀察到耦合器在什么位置，可以給工作人員帶來更方便、更快捷的工作效率。

結(jié)束語：

帶電顯示耦合器是對高壓電的安全提高，耦合器具有自帶檢測是否此路已斷開電或是否帶電的檢測，只是在耦合器外殼上加一個LED的發(fā)光燈，該顯示燈是不需要外接電源給其供電，是通過感性相線的高壓電壓，產(chǎn)生一個低壓電給LED顯示燈供電，由于采用的低功耗的LED顯示燈和雙冗余回路原理，而得到我們想要的效果，因為耦合器升級改造就是為了提高檢修的安全性，減少對人員和設(shè)備傷害。

參考文獻(xiàn)：

[1]光電檢測前置放大電路的設(shè)計[J].劉彬，張秋嬋.燕山大學(xué)學(xué)報.2003（03）

[2]高壓隔離光電耦合器的設(shè)計和制作[J].李尚玲，陳林.半導(dǎo)體光電.2002（05）

[3]安華高推出緊湊型高速光電耦合器[N].人民郵電.2006-07-25 （006）

[4]淺談光電耦合器[N].張樹弼.電子報.2002-03-03 （011）

[5]光電耦合器的應(yīng)用[N].星河.電子報.2003-02-09 （011）

作者簡介：姜沙（1986-）男，遼寧大連人，學(xué)歷大專，職稱：助理工程師，單位：大連平明商貿(mào)有限公司。