1. 概述
ZW20A-12/T1000(630)-25型戶外高壓交流真空斷路器(以下簡稱斷路器)為額定電壓12kV,三相交流50Hz的戶外配電設(shè)備。它采用真空滅弧和SF6氣體作為絕緣介質(zhì),是ZW20-12型柱上真空斷路器改進(jìn)型產(chǎn)品。箱體采用了引進(jìn)日本東芝公司VSP5的氣體密封,防爆,絕緣結(jié)構(gòu)技術(shù),進(jìn)出線導(dǎo)管也進(jìn)行了密封性能改進(jìn),整體密封性能優(yōu)良,內(nèi)部充裝的SF6氣體不泄漏,不受外界環(huán)境影響,其彈簧操作機構(gòu)進(jìn)行了小型化設(shè)計和可靠性和穩(wěn)定性優(yōu)化,采用直動鏈條主動和多級脫扣系統(tǒng),動作可靠性和穩(wěn)定性比國內(nèi)傳統(tǒng)的彈簧操作機構(gòu)提高了好幾倍:主回路的軸與套之間的接觸采用了內(nèi)收外張式表鏈結(jié)構(gòu),主回路的接觸電阻小,溫升低。所以,ZW20A-12型戶外柱上真空斷路器是一種免維護產(chǎn)品,是柱上斷路器中的佳品。
ZW20A-12較ZW20-12還增加了過流保護,機構(gòu)彈簧儲能指示,并配備航空插座作二次電氣連接,便于與智能化控制器相結(jié)合。
優(yōu)良的電氣和機構(gòu)性能,使ZW20A-12型戶外柱上真空斷路器得到廣泛的應(yīng)用。主要用于開段,關(guān)合10kV電力系統(tǒng)的負(fù)荷電流及短路電流,適用于變電站及工礦企業(yè)配電系統(tǒng)中作保護和控制之用,更適用于電網(wǎng)頻繁操作的場合。本產(chǎn)品與控制器配套,具有優(yōu)良的重合器功能,能滿足配電自動化系統(tǒng)要求。
本產(chǎn)品主要符合以下標(biāo)準(zhǔn):
GB1984 高壓交流斷路器
GB/T11022 高壓開關(guān)設(shè)備及控制設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)的共用技術(shù)要求
2. 型號及含義
3. 使用條件
3.1 海拔高度:不超過2000m;
3.2 周圍空氣溫度:-40°C~+40°C,日溫差:日溫變化不大于25°C;
3.3 風(fēng)速:不大于35m/s;
3.4 無易燃,爆炸危險,強烈化學(xué)腐蝕物(如各種酸,堿或濃煙等)和劇烈震動的場所。
4. 產(chǎn)品特點
操作靈活,方便:本產(chǎn)品既可電動儲能,電動分合閘,也可手動儲能,手動分,合閘功能,并能近距離或遠(yuǎn)離遙控操作;
開斷性能*:開斷短路電流25KA達(dá)30次;
操作功率小,可靠性高:全新設(shè)計的小型化電動彈簧機構(gòu),機件數(shù)目和儲能電機是額定功率(約40W左右)都降低到水平;
安裝方式靈活:可采用柱上吊裝或坐安裝方式;
具有免維護特性:斷路器主回路,二次元器件,操作機構(gòu)均密封在SF6氣體(零表壓)中,不受外界環(huán)境影響,性能穩(wěn)定,可靠,免維護;
密封性能可靠:采用成熟的密封結(jié)構(gòu)技術(shù),密封性可靠;
進(jìn)出線絕緣性能優(yōu)良:采用硅橡膠套管,使接線端子之間絕緣離充裕,外絕緣性能優(yōu)良使用安全;
“四遙”功能:可與控制器配套,實現(xiàn)遙控,遙測,遙信和遙調(diào)功能。
5. 技術(shù)參數(shù)
5.1 斷路器本體的額定參數(shù)
5.2 斷路器本體的機械特性參數(shù)
5.3 操動機構(gòu)主要技術(shù)參數(shù)
5.3.1儲能電機:采用直流電動機,其技術(shù)數(shù)據(jù)
5.3.2手動儲能操作力:采用機構(gòu)所配儲能手柄時操作力小于25公斤。
5.3.3合閘電磁鐵:采用螺管式電磁鐵,其線圈技術(shù)數(shù)據(jù)
5.3.4 分閘電磁鐵線圈及技術(shù)參數(shù),同合閘線圈。
合閘額定工作電壓范圍:85%-110%;分閘額定工作電壓范圍:65%-120%,30%額定電壓連續(xù)三次不應(yīng)脫扣。
5.4 電流互感器的配置
電流互感器變化:50/5-1000/5,由用戶根據(jù)需要選用;標(biāo)準(zhǔn)配置方案:穿心式電流互感器2只。增加配置方案:150/5及以下最多可配置穿心式電流互感器3只,200/5及以上的,最多可配置穿心式電流互感器6只,其中3只用于保護,3只用于計量。
5.5 開關(guān)保護定值的調(diào)整范圍
配置延時器(又稱浪涌控制器或定時限開關(guān)過流脫扣器),斷路器將具有優(yōu)良的保護性能。
5.5.1 過電流保護過電流電流值:5A過流延時時間調(diào)整范圍:40-3000ms
5.5.2 速斷保護
速斷電流倍數(shù)調(diào)整范圍:2-7倍速斷延時調(diào)整范圍:0-120ms
5.5.3 浪涌保護
涌流延時調(diào)整范圍:40-240ms
5.6 操作電流
5.6.1 斷路器工作時需要操作電源。操作電源可以外引交流220V或直流24V電源(電壓應(yīng)與控制器電源相符),但一般是在10kV線路上外置操作電源變壓器或電壓互感器,以獲得交流220V操作電源。
5.6.2 若僅需單側(cè)操作電源,只需在進(jìn)線側(cè)安裝1只單相操作電源變壓器或二次側(cè)單繞阻,額定電壓220V的單相電壓互感器。
5.6.3 雖僅需單側(cè)操作電源,但電壓互感器要兼作計量用,選用兩只次級雙繞組電壓互感器,二次額定電壓為交流100V,220V。一次側(cè)接進(jìn)線A,B相和B,C相,V形接線,次級計量繞組(100V)接成V形。
5.6.4 需雙側(cè)操作電源,在開關(guān)進(jìn)出線側(cè)各安裝1只單相操作電源變壓器或二次單繞組,額定電壓交流220V的單相電壓互感器。
5.6.5 外置操作電源變壓器或電壓互感器型號由用戶選配,建議選用戶外型帶熔斷器的產(chǎn)品,以方便安裝。如外置操作電源變壓器或電壓互感器不帶熔斷器,用戶還得另行加裝戶外式熔斷器,以保護外置式操作電源變壓器或電壓互感器。
5.6.6 操作電源的二次側(cè)熔斷器配置,詳見發(fā)貨隨機文件。
6. 產(chǎn)品的主要元器件
7. 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
該產(chǎn)品由斷路器本體,操作機構(gòu)和起吊裝置三部分組成。
7.1 斷路器本體結(jié)構(gòu)
斷路器本體結(jié)構(gòu)由導(dǎo)電回路,絕緣系統(tǒng),密封件及殼體組成(如圖1)導(dǎo)電回路由進(jìn)線導(dǎo)電桿,導(dǎo)電夾,軟連結(jié)與真空滅弧室連接而成。
本產(chǎn)品采用SF6氣體絕緣。進(jìn)出線絕緣套管采用環(huán)氧樹脂和硅橡膠整體澆注,為減小開關(guān)體積,A,C兩相采用拐角套管,保證良好的外絕緣:內(nèi)部采用復(fù)合絕緣結(jié)構(gòu),在不充SF6氣體的情況下也能達(dá)到相應(yīng)的絕緣水平。
本產(chǎn)品采用成熟的密封結(jié)構(gòu)。機構(gòu)罩及殼體上蓋采用沖壓成型槽密封,輸出指針軸采用雙層“0”型圈密封,進(jìn)出線套管整體澆注,以保證良好的氣密性。
7.2 操動機構(gòu)
本產(chǎn)品操動機構(gòu)為電動儲能,電動分合,同時具有手動儲能,手動分合,過流保護。整個結(jié)構(gòu)由合閘彈簧,儲能系統(tǒng),過流脫扣器,分合閘線圈,手動分合閘系統(tǒng),輔助開關(guān)及指示器等部件組成(如圖4,圖5)
7.3 延時器
根據(jù)用戶要求,可以配置延時器(又稱涌流控制器或定時限開關(guān)過流脫扣器),使斷路器具更為良好的保護性能??梢哉{(diào)整涌流延時時間,以躲過合閘涌流,調(diào)整過電流定值和過流動作延長時間:調(diào)整速斷電流倍數(shù)和速斷動作延時時間。
8. 工作原理
8.1 儲能
機構(gòu)儲能如圖3所示,圖3(a)為合閘彈簧末儲能狀態(tài),圖3(b)為合閘彈簧已儲能狀態(tài)。
8.1.1 電動儲能原理:電動機將輸出扭矩作用于機構(gòu)的小齒輪,經(jīng)鏈條,傳動至主軸上的大齒輪,從而帶動拐臂旋轉(zhuǎn)。使合閘彈簧儲能,當(dāng)拐臂上的螺絲壓下行程開關(guān)時,切斷電動機電源,彈簧儲能完畢。
8.1.2 手動儲能原理:由手動儲能傳動機構(gòu)輸出軸,通過其上的小齒輪,將旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞給小齒輪,充分嚙合大齒輪(位于主軸上,并與大鏈輪鉚緊),從而帶動拐臂旋轉(zhuǎn),使合閘彈簧儲能。
8.2 合閘
圖4為機構(gòu)合閘示意圖。
8.2.1 電動合閘
機構(gòu)接到合閘信號以后,合閘電磁鐵的動鐵心向上運動,推動合閘脫扣桿向上運動,使合閘半軸逆時針方向旋轉(zhuǎn),解除對合閘掣子的約束。與此同時,合閘掣子受滾子的壓迫而逆時針轉(zhuǎn)動,解除儲能維持。位于主軸上的凸輪因合閘彈簧的收縮力而產(chǎn)生沖擊力,撞上手動儲能軸(即輸出軸)上的搖臂,通過連桿傳動給開關(guān),完成電動合閘操作。
8.2.2 手動合閘
操作手動合閘裝置,安裝在合閘半軸上的撥插逆時針轉(zhuǎn)動時,帶動合閘半軸沿逆時針方向旋轉(zhuǎn),從而產(chǎn)生與合閘電磁鐵操作同樣的效果而合閘。
8.2.3 重合閘
機構(gòu)釋放儲能彈簧的能量后,完成合閘操作,在合閘狀態(tài),機構(gòu)再進(jìn)行儲能,儲能后,機構(gòu)處于合閘已儲能狀態(tài)。在此狀態(tài),一旦跳閘后接到重合閘信號,機構(gòu)便能實現(xiàn)一次自動重合閘。
8.3 分閘
圖5為機構(gòu)分閘操作示意圖。
8.3.1 電動分閘
機構(gòu)接到分閘信號后,分閘電磁鐵的動鐵心向上運動,推動分閘脫扣桿作向上運動,使分閘半軸逆時針旋轉(zhuǎn),解除對分閘掣子的約束。與此同時,分閘掣子受滾子的壓迫而逆時針轉(zhuǎn)動,搖臂因受開關(guān)內(nèi)部分閘彈簧的推力而逆時針方向旋轉(zhuǎn),從而完成操作。
8.3.2 手動分閘
操作手動分閘裝置,安裝在分閘半軸上的撥插逆時針轉(zhuǎn)動時,帶動分閘半軸沿逆時針方向旋轉(zhuǎn),從而產(chǎn)生與分閘電磁鐵操作同樣效果而分閘。
8.3.3 過流脫扣
當(dāng)過流脫扣器中過流線圈通過規(guī)定的脫扣電流時,電磁鐵動作,推桿頂動脫扣桿。使分閘半軸逆時針方向旋轉(zhuǎn),解除對掣子的約束從而產(chǎn)生與分閘電磁鐵操作相同的效果,完成斷路器過流脫扣動作。
8.4 控制回路電氣原理圖
在圖中,當(dāng)機構(gòu)處于末儲能狀態(tài)時,行程開關(guān)WD常閉接點接通,電動機M帶動合閘彈簧開始儲能,儲能完成后行程開關(guān)WD常閉接點斷開,切斷電源,電動機停轉(zhuǎn)。
合閘彈簧儲能結(jié)束后,機構(gòu)如果處于分閘位置,只要有合閘信號,合閘電磁鐵HQ通電,機構(gòu)進(jìn)行電動合閘,電動合閘結(jié)束,輔助開關(guān)S常閉接點斷開,切斷合閘電磁鐵電源。WD常閉接點接通儲能電動機M電源,電機M帶動動合閘彈簧儲能,直到儲能完成行程完畢,行程開關(guān)WD常閉接點再斷開。
開關(guān)合閘之后,只要有分閘信號,因輔助開關(guān)S的常開接點已閉合,分閘電磁鐵線圈TQ就通電,機構(gòu)進(jìn)行分閘操作。分閘后,輔助開關(guān)S常開接點打開,切斷分閘電磁鐵線圈電源。
9. 運行,驗收和儲存
9.1 運輸
運輸時必須整臺裝入封閉的包裝箱內(nèi)加以固定。運輸過程中不得翻轉(zhuǎn),傾斜,應(yīng)采取防震措施,在搬運,起重時,嚴(yán)禁抬絕緣套管使引出線非受力件作為受力件受力(見圖7)。
9.2 驗收
用戶收到柱上斷路器后應(yīng)進(jìn)行如下工作:
9.2.1 開箱后應(yīng)檢查柱上斷路器絕緣套管有無破裂,產(chǎn)品銘牌,合格證是否與訂貨單相符,裝箱清單是否與實物相符。
9.2.2 對照產(chǎn)品裝箱單檢查文件是否齊全:附件及備件是否齊全。
9.2.3 檢查柱上斷路器銘牌上的技術(shù)參數(shù),產(chǎn)品合格是否符合訂貨要求。
9.3 儲存
裝箱,開箱和保管應(yīng)在干燥的室內(nèi)進(jìn)行,以核對產(chǎn)品及各部門是否完整和訂貨單相符;產(chǎn)品應(yīng)存放在干燥,通分,防潮,防震及防有害氣體侵襲的事內(nèi),長期存放應(yīng)定期檢查環(huán)境是否符合要求。
注意:
1. 嚴(yán)禁打開本體封蓋及機構(gòu)罩!
2. 除安裝用螺栓和螺帽外,請勿裝卸其他緊固件!
3. 嚴(yán)禁在搬運,吊裝中將產(chǎn)品套管等作為受力件!
10. 安裝和維護
10.1 柱上斷路器安裝前,先用機構(gòu)上的手動分合閘機構(gòu)行試操作,以檢查各種動作是否正確。
10.2 應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行交接試驗;
10.3 斷路器坐裝用螺栓為M1彩圖X50數(shù)量4只,其具體安裝尺寸見圖8。
11. 訂貨須知
11.1 訂貨時應(yīng)說明產(chǎn)品型號,名稱,數(shù)量及額定值
11.2 用戶須提出安裝方法,選擇相應(yīng)緊固附件
11.3 用戶須根據(jù)使用需要選擇相應(yīng)所配的附件。
12. 隨機文件
12.1 產(chǎn)品合格證;
12.2 安裝使用說明書;
12.3 裝箱單;
12.4 產(chǎn)品二次接線圖。