一種新型的礦用隔爆型高壓電纜連接器

1、引言

    煤礦井下為了提高工作效率，在采用綜合機械化采煤的方式同時將電壓從1140V提升到3300V、6000V和10kV。在生產中為了方便電能的輸送和輸入電氣設備，常常采用各種高低壓電纜連接器。根據用戶的要求，本文設計制造了一種新型的礦用隔爆型高壓電纜連接器。

    2、用途

    連接器主要適用于具有甲烷或煤塵爆炸危險的煤礦井下，可與引進設備CHP33／3．3kV開關箱、，ID33／3．3kV順槽開關、LC33／3．3kV負載開關及國產大功率開關、移變等設備配套使用。在交流foi-iz,3．3kV、電流至630A的線路中，作為組合開關、負荷開關、電機、變壓器的電源引入裝置以及作為電纜終端間的耦合連接裝置。

    3、產品結構介紹

連接器分別由插頭和插座兩個主體組成。

    4、技術分析

    連接器外殼采用鑄錫青銅(ZCuSn6Zn6Pb3)，這種銅合金耐磨性和耐蝕好、易加工、鑄造性和氣密性好，很適合作為井下電纜連接器的外殼和相關的零件用。

    外殼精加工后進行靜壓試驗(水壓試驗)，1MPa，歷時lO一12s，以不損壞和無影響防爆性能的明顯變形為合格。連接器的絕緣體用電工用玻纖增強不飽和聚酯模塑料BMC壓注而成，這種熱固性塑料具有良好的機械性能和電氣性能，耐熱性、耐燃性、尺寸穩定性、耐化學藥品性較好，吸水性小。與其它熱固性塑料相比，玻纖增強不飽和聚酯模塑料的成型收縮率較小，一般為0一O．5，并且可以通過改變低收縮劑的種類和用量對塑料的成型收縮率進行控制，保證了隔爆接合面的精確度和尺寸的穩定性。它的另一特點是流動性非常好，可以進行低壓成型加工，但是這種材料的成型工藝有較高的要求，如壓制時的溫度低了，引發基分解自由基的速度慢，會引起塑料固化不足，機械電氣性能、物理性能就會下降，所以要得到質量上乘的零件，一定要嚴格控制各項工藝參數。這種材料制成的絕緣件完全能夠承受工頻耐壓(18kV)和雷電沖擊耐壓(20kV)，符合標準(MT／T947—2005)要求。

    饋線插頭、饋線插座由紫銅棒精加工后鍍銀處理，表面應光潔、無起泡、斑點、脫皮等缺陷，饋線插座有65Mn的彈簧鋼板經熱處理制成的卡圈套在插孔外圓處，提高與饋線插頭連接時的插拔力，以保證主回路的接觸電阻小于500斗fl，可以降低溫升值。一般插拔力為30—80N。

    在防爆結構和防爆參數上應符合GB3836．2—2000的有關規定，由于連接器結構的特殊性而具有多種形式的隔爆接合面，連接器插頭外圓為圓筒形隔爆接合面，插座與設備的連接處為平面隔爆接合面，插頭前體與后體的連接是螺紋隔爆接合面。

    連接器的接線腔部分的電氣間隙和爬電距離是要解決的一個技術問題，既要保證符合GB3836．3—2000的要求，又要盡量減小連接器的尺寸。爬電距離是根據工作電壓，絕緣材料的耐泄痕性和材料的表面形狀確定的，BMC絕緣體材料的相比漏電起痕性CTI在400～600之間，屬于Ⅱ級，最小爬電距離為45mm，我們采用改變零件表面形狀增加距離的辦法予以解決。最小電氣間隙為36mm，如果直接采用這個參數將大大增加連接器的尺寸，為此采取對各個導電部分加套高壓熱縮管完全封閉導電部分，這樣可以大大減小相間距離，從而縮小了連接器的外形尺寸。

    以上措施設計制造的產品，經國家安全生產上海礦用設備檢測檢驗中心的檢測，完全符合有關標準的要求，達到設計的目的，取得防爆合格證和安全標志準用證。

    5、連接器的尺寸、重量

    連接器插頭部份外形尺寸：長356mm×寬151mmX高151mm

    連接器插座部份外形尺寸：長258mm X寬148ramX高164mm

    連接器插頭重量：18kg

    連接器插座重量：15kg