浙江浙一电气有限公司

**新一代矿山配电设备标杆——矿用专用箱变核心解析**

### 一、防爆绝缘：矿用箱变的核心安全屏障

矿用专用箱变通过多重技术手段实现防爆绝缘，确保在甲烷、煤尘等爆炸性环境中稳定运行：

1. **隔爆结构设计**
采用复合钢板焊接的隔爆壳体，可承受1MPa内部压力，内部填充环氧树脂实现干式绝缘。这种设计不仅杜绝了油浸式变压器漏油燃爆的风险，还能在甲烷浓度9.5%的爆炸性气体环境中安全运行。例如，KSG-10KVA矿用隔爆变压器通过GB3836标准认证，箱壳可禁受8个大气压力的液压实验。

2. **材料与工艺升级**
核心部件采用H级绝缘材料（耐温180℃），铁心选用优质高导磁薄硅钢片，全45°接缝结构降低空载损耗。线圈经真空浸漆工艺处理，提升耐热性与防潮性，适应-25℃至40℃的极端温度环境。部分型号如KBSGZY移动变电站，通过分体式设计降低运输安装难度，大容量产品（4000kVA）已实现规模化应用。

3. **防护等级强化**
整体防护等级达IP54以上，具备防尘、防水、抗震能力。箱体侧面采用瓦楞钢板结构增加散热面，配备高效散热风扇与冷却液循环装置，确保温度恒定。例如，智能型矿用隔爆变压器集成温度、瓦斯浓度监测功能，故障率下降至0.03次/千台年。

### 二、矿用专用箱变：功能集成与场景适配

矿用箱变将高压开关、变压器、低压配电等功能集成于全封闭钢结构箱体，形成“电压适配器+安全隔离墙+调度执行者”的三重角色：

1. **电压转换与能量适配**
- **升压并网**：将储能电池输出的400V-800V交流电升至6kV-35kV，满足电网并网要求，减少远距离输电损耗。
- **降压供电**：在离网模式下将电网高压电降至400V，为本地负载或电池充电提供合适电压。
- **谐波抑制**：通过绕组设计滤除3次谐波，降低对电网的电磁干扰。

2. **多设备协同与安全保护**
- **物理隔离**：隔离电网与储能系统，避免故障扩散，减少环流影响。
- **故障联动**：当PCS检测到直流过压或过流时，箱变内断路器在100ms内切断电路。
- **应急电源切换**：电网故障时，双电源切换装置（ATS）自动切换至电池供电模式，保障关键负载运行。

3. **场景化定制能力**
针对不同矿区需求提供私人订制解决方案：
- **高海拔环境**：优化绝缘材料与散热系统，适应海拔2500m以上工况。
- **极端温度条件**：通过温控系统与耐候性材料，确保-25℃至40℃范围内稳定运行。
- **爆炸风险区域**：采用IP65以上防护标准，有效隔离外界灰尘与水分侵蚀。

### 三、技术突破与市场趋势

1. **防爆结构优化**
2018-2023年累计申请相关专利237项，其中防爆结构优化占比62%。例如，分体式结构设计使2500kVA以上大容量产品运输安装难度降低30%。

2. **干式绝缘技术突破**
干式浇注工艺使产品体积减少30%，负载损耗降至1.15%以下。智能型产品集成多参数监测功能，故障率下降至0.03次/千台年。

3. **市场规模与竞争格局**
2023年国内矿用隔爆变压器市场规模达17.3亿元，政策强制要求（如《煤矿安全规程》）与产能升级需求（综采工作面机械化率提升）驱动市场增长。国产设备市场份额从2018年68%提升至2023年82%，中联电气等企业成为行业领先者。

### 四、标杆案例：中煤大海则煤矿的智能化实践

中煤陕西公司大海则煤矿作为智能化示范项目，其矿用箱变应用具有代表性：
- **综合网络通信系统**：建成井上下万兆工业环网+5G+WiFi，实现无线网络矿井全覆盖，组网延时降低65%。
- **智能综采业务**：通过箱变与PCS协同，实现“规划割煤+支架自动跟机+远程控制”，采煤机自适应规划割煤率达95%。
- **辅助运输无人驾驶**：箱变降压输出的400V交流电经整流器转为直流，为无人驾驶车辆提供动力，提升井下运输安全性。