ZW32-12型户外高压真空断路器

2021-09-12901人浏览

1、概述

主要用途

ZW32-12 型户外高压真空断路器（以下简称断路器）是额定电压为12kV，50Hz三相交流的户外配电设备。主要用于配电网开断、关合电力系统中的负荷电流、过载电流及短路电流。适用于变电站及工矿企业配电系统中作保护和控制，适用于农村电网及频繁操作的场所，特别适用于城网、农网改造的需要。本安装使用说明书规定了断路器的主要技术参数、产品结构、以及操作、安装使用维护的原理和方法等内容。

引用标准

GB l984-2003 《交流高压断路器》

GB/T 11022-1999 《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》

GB 311.1-1997 《高压输变电设备的绝缘配合：高压试验技术》

GB 3309-1989 《高压开关设备在常温下的机械试验》

DL/T 403-2000 《12-40.5kV 高压真空断路器订货技术条件》

使用的环境条件

海拔高度不超过3000m；

1.3.2 周围空气温度不超过：-45℃～+40℃；

1.3.3 风速不大于 35m／s；

1.3.4 污秽等级：Ⅳ级

1.3.5 安装场所：无易燃、爆炸危险、化学腐蚀的场所。

1.3.6 地震强度不超过 8 度

主要特点

断路器采用三相分离的支柱式结构，单相发生故障时，不会引起三相短路；具有开断性能稳定可靠、无燃烧和爆炸危险、免维护、体积小、重量轻和使用寿命长等特点。

断路器采用全封闭结构，密封性能好，有助于提高防潮、防凝露性能，特点适应于严寒或潮湿地区使用。

1.4.3 绝缘套筒采用户外环氧树脂固体绝缘外包硅橡胶结构，真空灭弧室安装在绝缘筒内，具有高疏水性和高耐污秽能力、耐高低温、耐紫外线、耐老化的特点。

1.4.4 操作机构采用小型化弹簧操作机构，分合闸能耗低；机构传动采用直动传输方式，分合闸部件少，可靠性高。操作机构置于密封的机构箱中，解决了机构锈蚀的问题，提高了机构的可靠性。

1.4.5 断路器的分、合闸操作可采用手动或电动操作及远方操作。可与控制器配套实现配电自动化，也可以与重合器控制器配合组成重合器。

断路器可以装设二相或三相 CT，供过电流自动脱扣保护和智能控制器进行信息分析。

断路器重量＜80kg

整体安装尺寸：高×宽×深 720×922×160

产品型号

2. 技术参数

主要技术参数见表 1

表 1 断路器主要技术参数

序号	项目		单位	数值
1	额定电压		kV	12
2	额定频率		Hz	50
3	额定电流		A	630、1250
4	额定短路开断电流		kA	16、20、25
5	额定峰值耐受电流(峰值)			40、50、63
6	额定短路耐受电流			16、20、25
7	额定短路持续时间		S	4
8	额定短路关合电流(峰值)		kA	40、50、63
9	额定操作顺序			分-0.3s-合-分-180s-合分
10	机械寿命		次	10000/隔离开关2000
11	额定电流开断次数			5000
12	额定短路开断电流开断次数			30
13	工频耐压 (1min)	湿试/干式	kV	42（断口48）/30
14	雷电冲击耐受电压(峰值)相间、对地／断			75/85
15	二次回路lmin工频耐压（电子器件除外）		V	2000

机构特性见表 2

表 2 断路器主要机械特性

序号	参数名词	单位	数据
1	触头开距	mm	9±1
2	触头超行程	mm	2.5±0.5
3	分闸速度	m/s	1.2±0.2
4	合闸速度	m/s	0.6±0.2
5	触头合闸弹跳时间	ms	≤2
6	相间中心距离	mm	340±1.5
7	三相分合闸不同期性	ms	≤2
8	各相导电回路电阻	μΩ	≤60（隔离≤120）
9	合闸时间	ms	≤60
10	分闸时间	ms	≤45
11	储能电动机额定功率	W	40

操作机构特性见如下

储能电机采用单向永磁交直流电动机，其技术数据如表3：

表3

型号	53ZY-CJD01B	53ZY-CJD02B	53ZY-CJD03B	53ZY-CJD04B
额定工作电压(V)	-220	-110	-48	-24
额定功率（W）	40
正常工作电压范围	85%-110%
额定工作电流(A)	0.5	1.0	1.8	3.6
储能时间(s)	≤8

手动储能操作通过一单向结构用断路器上的专用储能手柄操作，其操作力小于 100N·m。

合/分闸电磁铁采用螺管式电磁铁，本机构所用合分闸电磁铁参数一样，其技术参数见表4：

表4

额定工作电压(V)	～220	～110	-220	-110	-48	24
额定工作电流（A）	1.8	4	1.76	2.2	5	11.5
额定电功率	400	440	385	250	240	276
20时线圈电阻值Ω	50	9	125	50	9	2.1
正常工作电压范围	分闸65％～120％额定工作电压、小于30％额定工作电压时不得分闸。合闸85％～120％额定工作电压。

过电流脱扣器技术数据见表5：

表5

额定电流5 A	20℃时线圈直流电阻值2．5Q
正常工作电流范围	90％～110％额定电流时可靠分闸，小于 90％额定电流不得脱扣

机构输出转角度40°。

机构净重：CTB-S 为 8.6kg，CTB-D 为 12kg。

机构所配 ZW32-12 型户外高压真空断路器的动作时间如下：

（1）合闸时间（电操作）*高操作电压不小于 30ms，低操作电压不大于 60ms。

（2）分闸时间（电操作）*高操作电压不小于 20ms，低操作电压不大于 40ms。

（3）一次重合闸无电流间隔时间不大于30ms。

与机构所配辅助开关触点在通过持续电流AC220V 时为 10A，DC200V 时为 5A。

行程开关选用 CSK-22 型磁吹开关，共有 2 对常开，2 对常闭触点，触点能通过的持续电流 AC220V 时为 10A，DC220V 时为 3A。

3、结构与动作原理

图一 CTB-D 机构

图二 CTB-S 机构

1、电机 2、小齿轮 3、齿轮轴 4、大齿轮 5、驱动爪 6、储能轴 7、驱动块 8、输出拐臂 9、储能拐臂 10、储能保持挚子 11、合闸半轴 12、分闸挚子 13、扣件 14、分闸半轴 15、合闸弹簧 16、挂簧轴 17、凸轮

CTB-D 型弹簧操动机构（图一）

1、电机 2、支撑杆 3、小齿轮 4、齿轴 5、行程开关 6、输出拐臂 7、分闸挚子 8、分闸半轴 9、分闸线圈 10、过流线圈 11、挂簧轴 12、按装方块 13、合闸弹簧 14、合闸半轴 15、储能保持挚子 16、驱动爪 17、驱动块 18、储能轴 19、凸轮 20、大齿轮 21 合闸线圈 22、左右侧板

CTB-S 型弹簧操动机构（图二）

1、支撑杆 2、小齿轮 3、齿轮 4、输出拐臂 5、分闸挚子 6、分闸半轴 7、过流线圈 8、挂簧轴 9、按装方块 10、合闸弹簧 11、合闸半轴 12、储能保持挚子 13、驱动爪 14、驱动块 15、储能轴 16、凸轮 17、大齿轮 18、合闸线圈 19、左右侧板

图三机构储能系统

机构的储能原理

机构的储能原理见图三（机构的储能原理图）。图中驱动块 7、凸轮 17、储能拐臂 9 都通过平键与储能轴 6 联接，大齿轮 4 上安装驱动爪 5 通过复合轴套套装在储能轴 6 上，齿轮轴 3 上装有一单向棘轮．当电机通电转动时带动小齿轮 2 顺时针转动，小齿轮 2 带动啮合的大齿轮 4 及驱动爪 5 逆时针转动，驱动爪 5 的运动带动驱动块 7、凸轮 17、储能轴 6、储能拐臂 9、逆时针转动，储能拐臂 9 逆时针转动带动合闸弹簧 15 储能，当储能到一定位置时，切换销将驱动爪 5 打开，同时行程开关切换，电机停止转动，弹簧过中力及惯性使驱动块上的渡轮作用在储能保持掣于 10 上，储能保持掣子 10 的另一端作用在合闸半轴 11 上，使系统受力平稳，机构处于储能状态。储能状态见图四（c、d）。

CTB—S 的储能原理与 CTB—D 的手动储能原理一样。拉动储能手柄，通过齿轮轴 3 上的安装的单向棘轮带动齿轮轴及小齿轮顾时针转动，其余与电机储能一样。

合闸

见图三（机构的储能原理图）。机构储能到位后，用手拉动合闸手柄或给合闸电磁铁通电推动合闸半轴逆时针转动，储能保持掣子失去平衡而逆时针转动，储能状态解除，合闸弹簧释放能量，带动凸轮逆时针转动，凸轮作用在输出拐臂的滚轮上，使输出拐臂顺时针转动，凸轮作用完毕，输出拐臂大约转动 43 度，不再继续顺时针转动，而是在分闸弹簧力的作用下逆时针转动 3 度后被分闸半轴、扣件和分闸掣子组成的分闸系统保持平衡，机构处在合闸状态。见图四（c、d）。

（a）分闸未储能（b）分闸已储能

（c）合闸未储能（d）合闸已储能

图四位置及原理图

分闸及过电流脱扣

见图四（c、d），断路器与机构处于合闸状态。拉动手动分闸手柄或给分闸电磁铁通电，推动分闸半轴顺时针转动，扣件失去平衡，合闸状态解除，输出拐臂在分闸弹簧力的作用逆时针转动，机构分闸。

过电流脱扣的电气原理。当电流互感器变比电流到一定数值时，过流脱扣回路接通，过流电磁铁得电动作，推动分闸半轴顺时针转动，使得机构分闸。

重合闸

当机构处于合闸未储能状态时（见图四（c）），机构可继续储能，使之变成合闸已储能状态（见图四（d））。此时可实现“分—0.3S 一合分”的重合闸操作。

3.2.4 手动\电动装置典型电路原理及内部接线图见附图。

4. 带隔离开关的断路器概述

对于需要加装隔离开关的用户，ZW32—12G 系列开关，外形尺寸及结构图见图 2。隔离开关用螺栓固定 ZW32—12 断路器的机构箱上，坚固、稳定、拆卸方便、可靠，可灵活加装。

隔离开关主要技术参数见表6

序号	项目		单位	参数
1	额定电压		kV	12
2	额定电流		A	630
3	4s额定短时耐受电流(有效值)		kV	16、20
4	额定峰值耐受电流			40、50
5	1mini颇耐受电压	对地、相间		42
		断口		48
6	回路屯阻(断路器接线板至隔离开关进线板间)		μΩ	≤150
7	三相刀闸合闸时中心偏摆量		mm	≤2
8	三相刀闸分、合闸同期性偏差			≤2
9	导电部分对地绝缘距离			≥160
10	断口开距			≥200
11	质量		kg	≥20

隔离开关结构特点

隔离开关由隔离架 12、绝缘子 7、绝缘拉杆 11、刀片 l0、隔离主轴 2、进线板 9、操作手柄 l、电流互感器 8 等组成。隔离支架固定在机构箱上，利用断路器的接线端作为闸刀的支点，构成隔离断口的一端，断口的另一端通过操作绝缘子和驱动轴打开、关合刀闸。三相联动，在隔离开关分闸状态下有明显的可见断口，并具备与断路器本体之问的可靠防误机构联锁，维护方便，安全。

隔离开关操作顺序

合闸操作（送电操作）a）拉动隔离开关操作手柄，闭合隔离刀，闭合到位；b）拉动断路器储能手柄(储能)；c）拉下断路器合闸拉环，断路器合闸。

分闸操作（断电、检修操作）a）拉下断路器分闸拉环，断路器分闸；b）拉动隔离开关操作手柄，打开隔离刀，打开到位。

注意事项 a）严禁在断路器合闸时，分合隔离开关；b）隔离开关必须分合到位，否则断路器不得进行分合闸操作。

5.运输、验收、保管

产品在运输过程中不得翻转、倒置，并要采取防震措施。起吊断路器时，必须勾住箱体上的四个耳环吊起。不得直接搬运环氧绝缘套筒。

开箱后应检查断路器户外环氧绝缘套筒有无破裂，箱体是否变形，分合批示是否齐全，产品铭牌、合格证是否与订货单相符，装箱清单是否与实物相符。

断路器投入运行前，应仔细核对各操作元件的额定电压、额定电流与实际情况是否相符。

断路器的触头参数和机械特性参数在出厂检验时就已经调整好，用户不必开箱检查。按要求进行耐压试验后，即可安装。有条件可以按照表 2 的要求进行机械特性检查。

断路器可以单杆架设，也可以双杆架设。断路器应平衡、牢固地安装在专用钢架上使用（如图 7 所示）。

6.检修、维护

本断路器因其特殊的设计结构确保用户在使用中长期免维护，只需每隔三年左右进行一次工频耐压试验。

用户不得随意更换使用与原型号规格不一致的电器元件。

操作人员应初步了解机构的性能及安装调整、维护知识，对运行中问题应予以记录，必要时可通知制造厂家。

7.随机文件

产品合格证一份。

出厂检验报告一份。

安装使用说明书一份。

8. 订货须知

订货时要说明产品的型号、名称、数量、额定电流、额定开断电流、所配电流互感器电流比、操作方式及操作电压等。

1、操动机构 2、分合闸操动手柄 3、储能手柄 4、分合闸指示 5、真空灭弧室封装 6、电流互感器

图五断路器外形及安装尺寸

1、操作手柄2、隔离主轴3、断路器手动分合手柄4、断路器储能手柄

5、分合指示6、接线插头7、绝缘子8、电流互感器9、接线板（进线端）

10、隔离刀片11、绝缘拉杆12、隔离架13、接线板（出线端） 14、断路器图六断路器（带隔离）外形及安装尺寸

图七断路器安装方式