[发明专利]隔爆电器的腔板非磁材料充填涡流阻隔工艺

说明书

本发明提供一种隔爆电器的腔板非磁材料充填涡流阻隔工艺，包括以下步骤：在隔爆柜体中导电体穿越的柜体壁板的相邻两孔间切割出涡流阻隔槽；在涡流阻隔槽内充填非磁金属材料；对充填非磁金属材料的充填体部分进行铆压实，并辅助以焊接；对开槽、充填、铆开、焊接后的涡流阻隔槽按照隔爆产品求进行水压检验。本发明利用在磁路上开出涡流阻隔槽能有效阻减涡流，在800A以上大电流高爆柜上应用该原理进行实施，以达到阻减涡流发热的效果，以非磁材料充填到涡流阻隔槽内，更采取有效工艺手段使非磁充填材料和主体钢材高强度结合，满足隔爆柜体的隔爆性能的要求，最终使隔爆型电器产品在大电流导电体穿越柜体箱壁处产生涡流发热效应得到有效阻减。

技术领域

本发明涉及一种用于有爆炸危险场合，如煤矿井下的矿用隔爆型高压真空配电装置，通过采用非磁材料充填涡流阻隔结构及实施工艺实现了有效减少导电体在交流大电流状态下穿越铁质隔爆箱体壁板时产生的涡流发热现象。

背景技术

有一种称作涡流的物理现象，当导体上通过交变电流时，在其四周会产生交变电场，根据电磁感应原理，在其周围的铁质导磁材料内就会产生交变磁场，交变磁场会在材料内部感应产生交变电动势，从而在铁质材料内部产生涡流，这种涡流使材料发热。

现实生产和生活中我们利用涡流发热效应，制成了电磁灶。但在另外的场合，例如变压器的铁芯因涡流现象产生发热这是我们不希望的，应采取措施减低其危害程度，我们采用薄片材料，矽钢片每一片很薄，每片之间增加绝缘，目的即是阻隔磁路，增加磁阻，增加电阻，以阻隔减少涡流的产生。

在输配行业大电流的普通一般型(使用于地面、普通环境下)高低压配电柜其额定电流已达到6300A以上，涡流发热现象普遍存在，发热部位集中产生在导电体(电缆、铜排等)穿越柜体磁性金属板处，所以在在柜体设计时对该部位涡流发热现象都采取了具体有效的处置，一种常用的方案是在开关柜母线走线孔之间开出涡流阻隔槽，对交变的磁路加大磁阻起到阻隔涡流的作用，从而有效减少了涡流的发热现象。

图1即是普通开关柜母线孔之间开设的涡流阻隔槽。

目前在煤矿井下大量使用的隔爆型高压真空配电装置(以下简称高爆柜)同样存在着涡流发热现象的危害，高爆柜使用的环境和隔爆结构性能的特殊要求导致了高爆柜的产品存在的涡流发热效应比普通高压开关柜更严重。

根据电磁感应原理，铁质导磁体截面积越大，涡流效应越显著，高爆柜多使用厚钢板焊接而成，铁质导磁体截面积的增大造成涡流热效应更严重。而减少涡流发热危害不能简单的采用开涡流阻隔槽的办法解决，因为基于隔爆原理隔爆电气产品的每个腔体都是相互分隔开的，这种分隔结构要耐受按规定成分混合成的爆炸气体在腔体内点爆而产生的爆炸压力(或相当于1MP的水压试验)而不应将爆炸传导到柜体外，所以单纯开出涡流阻隔槽的方案不能在隔爆柜箱体上实施。这长期制约了高爆柜性能指标，高爆柜的额定工作电流多年来一直限制在630A以下，不足普通一般型高低压配电柜额定电流的十分之一，已不适应采矿设备发展的需要。

发明内容

本发明提供一种隔爆电器的腔板非磁材料充填涡流阻隔工艺，以减少隔爆型电气产品存在的涡流发热现象的危害。本发明以图2所例举的典型隔爆型高压真空开关柜结构图为例，针对解决阻减柜体后壁板1上产生的感应电流即涡流所产生的热效应的问题，陈述隔爆电器腔板的非磁材料充填涡流阻隔结构及工艺方案的具体实施过程，其工艺过程包括以下步骤：

S1：切割涡流阻隔槽6：在柜体中导电体穿越的柜体的后壁板1的相邻两孔间切割出涡流阻隔槽6；

S2：充填非磁金属材料：在涡流阻隔槽6内充填并铆接非磁金属材料，形成充填体5；

S3：辅助焊接：经过S2步骤后，对充填非磁金属材料的充填体5部分进行辅助焊接，沿着充填体5铆开后的边沿进行焊接封闭处理；

S4：水压检测：开槽、充填、铆开、焊接后的涡流阻隔结构按照隔爆产品结构要求进行水压检验。