产品概述:
ZW20带看门狗智能型 柱上分界开关断路器配网看门狗分界断路器在10 kV馈电架空线路上的应用可大大减少无故障线路的连带性事故停电、缩小故障停电范围、缩短用户停电时间,从而提高用户的供电可靠性。
技术特点: ZW20C-12型户外交流高压分界真空断路器是一款用户分界开关.
主要由ZW20C-12型真空断路器本体,故障检测控制器及外置电压互感器三大部分组成
三者通过航空插座及户外密封控制电缆进行电气连接,具有故障检测功能,保护控制功能及通讯功能
能可靠判断,检测界内与界外毫安级零序电流及相间短路故障电流,实现自动切除单相接地故障和相间短路故障
本体开关是真空方式灭弧并且采用SF6气体绝缘,箱体参考了日本东芝公司的气体密封,防爆,绝缘结构技术
整体密封性能优良,内部充入的SF6气体不泄漏,不受外界环境影响,
其弹簧操动机构进行了小型化及性能优化设计,动作可靠性比国内传统的弹簧机构有显著提高
主回路的轴与套之间的接触采用了内收外张式表链结构,主回路的接触电阻小,温升低。
产品性能可靠是一种真正的免维护产品。
二、使用环境条件
1、周围空气温度:-40℃~+40℃;日温差:日温变化不大于25℃;根据SF6气体物质性质,当环境温度在-40℃时,如箱体内部气压为0.05Mpa,此时SF6仍为气态,保证产品正常工作。(当环境温度-40℃,表压为0.05Mpa时,SF6液化点为-55℃;零表压,SF6液化点不会超过-60℃)。
2、风速不大于35m/s;
3、无易燃、爆炸危险、强烈化学腐蚀物(如各种酸、碱或浓烟等)和剧烈振动的场所。
4、海拔:≤1000m;
5、覆盖厚度:10mm;
6、空气污秽程度:IV级;
7、地震烈度:≤7度;
8、电网中性点接地方式:中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中性点经低电阻接地。
三、主要技术参数
3.1断路器的额定参数见表1
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 |
4 | 额定短路开断电流 | KA | 20 |
5 | 额定峰值耐受电流(峰值) | KA | 50 |
6 | 额定短时耐受电流(4S) | KA | 20 |
7 | 额定短路关合电流(峰值) | KA | 50 |
8 | 机械寿命次数 | 次 | 10000 |
9 | 额定短时开断电流开断次数 | 次 | 30 |
10 | 工频耐压(1min):干试(相间、对地/断口) | KV | 42/48 |
11 | 雷电冲击耐受电压(峰值)相间、相对/断口 | KV | 75/85 |
12 | 额定操作顺序 | KV | 分-0.3s-合分-180s-合分 |
13 | 额定操作电压辅助回路额定电压 | V | AC220 |
注:当产品使用场地的海拔超过1000m时,绝缘耐压应按GB/T11022-1999进行相应的修正。
3.2 断路器装配调整参数见表2
序号 | 项目 | 单位 | 数值 |
1 | 触头开距 | mm | 9+1-0.5 |
2 | 触头超行程 | mm | 3+1-0.5 |
3 | 平均分闸速度 | m/s | 1.2±0.2 |
4 | 平均合闸速度 | m/s | 0.6±0.2 |
5 | 触头合闸弹跳时间 | ms | ≤2 |
6 | 箱体内极间ZX距离 | mm | 135 |
7 | 箱体外极间ZX距离 | mm | 280 |
8 | 三相分闸同期性时差 | ms | ≤2 |
9 | 每极回路直流电阻 | µΩ | ≤200 |
10 | 合闸时间 | ms | ≤45 |
11 | 分闸时间 | ms | ≤45 |
12 | 动触头允许磨损厚度 | mm | 3 |
13 | 合闸时触头压力 | N | 2000±200 |
14 | SF6气体额定压力(表压) | MPa | “0” |
15 | 净重 | Kg | 185 |
3.3 操作机构主要技术参数
3.3.1 、储能电机:采用直流串激电动机,其技术数据如表3
型号YJ220-5301BS 额定电压(直流220V) 正常工作范围(85%~120%额定工作电压)
额定功率(20W) 额定电压下储能时间(≤5s)
3.3.2、手动储能操作力:采用机构所配储能手柄时Z大操作力小于25公斤。
3.3.3 、合闸电磁铁:采用螺管式电磁铁,其线圈技术数据如表4。
额定电压(直流220V) 额定电流(3.9A) 额定功率(860W) 20℃时线圈电阻(56Ω)
正常工作电压范围(65%~110%额定工作电压)
3.3.4分闸电磁铁线圈技术参数,同合闸线圈。 **
3.4 电流互感器在断路器的本体内A、C相各配置1只电流互感器,变比400/5,用于相间保护。
3.5 零序电流互感器 **
在断路器本体内配置零序电流互感器1只,变比20/1,在零序电流0.1~区段,有着良好的线性关系,额定负载下(0.1VA)的变比误差小于3%,当零序电流为400A时,二次输出电流不小于。
3.6 、操作电源
3.6.1 断路器工作时需要操作电源。操作电流可以外引交流或直流220V电源,但一般是在10KV线路上外置操作电源变压器或电压互感器,以获得交流220V操作电源,容量1kva,重量45kg。
3.7 控制器技术参数见表5
序号 | 项目 | 单位 | 参数 |
1 | 输入工作电压 | V | AC220 |
2 | 输入工作电压频率 | HZ | 50 |
3 | 输入工作电压允许波动范围 | % | ±20 |
4 | 整机功耗 | W | <10 |
5 | 采样相电流一次输入值 | A | 0~3600 可调 |
6 | 采样零序电流一次输入值 | 0~20 |
7 | 电量输入值采样误差 | % | ±5 |
8 | 过流保护一次电流整定范围(二次) | A | 0~1500 可调 |
9 | 速断保护一次电流整定范围(二次) | 0~3600 可调 |
10 | 过流保护动作延时时间值 | ms | 0~5000 可调 |
11 | 零序保护一次电流整定范围 | A | 0~20 可调 |
12 | 零序保护动作延时时间值 | S | 0~1200 可调 |
13 | 重合闸次数 | 次 | 0~1 |
14 | *次重合时间 | S | 0~9.9 |
15 | 简单遥控器距离 | 米 | 100 |
16 | 控制器净重 | kg | 12 |
四、断路器本体的基本结构
4.1 断路器本体结构见图1
断路器本体结构由导电回路、绝缘系统、密封件及壳体组成。导电回路由进出线导电杆、导电夹、软连结与真空灭弧室连接而成。本产品采用SF6气体绝缘。进出线绝缘套管采用环氧树脂和硅橡胶整体浇注,为减少开关体积,A、C两相采用拐角套管,保证良好的外绝缘;内部采用复合绝缘结构,在不充SF6气体的情况下,也能达到相应的绝缘水平。本产品采用成熟的密封结构。机构罩及壳体上盖采用冲压成型槽密封,输出指针轴采用双层“O”型圈密封,进出线套管整体浇注,保证良好的气密性。
4.2 操动机构本产品操动机构为电动储能,电动分合,同时具有手动储能,手动分合,整个结构合闸弹簧、储能系统、分合闸线圈、手动分合闸系统、辅助开关及储能指示等部件组成(如图4、图5)
图1 断路器内部结构示意图
五、断路器本体的工作原理
5.1 储能
机构储能如图3所示,图3(a)为合闸弹簧未储能状态,图3(b)为合闸弹簧已储能状态。
5.1.1电动储能原理:电动机将输出扭矩作用于机构的小齿轮,经链条,传动至主轴上的大链轮,从而带动拐臂旋转,使合闸弹簧储能,当拐臂上的螺丝压下行程开关时,切断电动机电源、弹簧储能完毕。
5.1.2手动储能原理:由手动储能传动机构输出轴,通过输出轴上的小齿轮将旋转扭矩传递给小齿轮,充分啮合的大齿轮(位于主轴上,并与大链轮铆紧),从而带动拐臂旋转,使合闸弹簧储能。
5.2 合闸图4为机构合闸操作示意图。
5.2.1电动合闸:机构接到合闸信号以后,合闸电磁铁的动铁心向上运动,推动合闸脱扣杆向上运动,使合闸半轴逆时针方向旋转,解除对合闸挚子的约束;与此同时,合闸挚子受滚子的压迫而逆时针转动,解除储能维持,位于主轴上的凸轮因合闸弹簧的释放产生冲击力,撞上手动储能轴(即输出轴)上的摇臂,通过连杆传动给开关,从而完成合闸操作。
5.2.2手动操作:拉动合闸手动手柄,施加外力(约为80~120N)带动合闸半轴上的拔插逆时针转动时,带动合闸半轴沿逆时针方向旋转,从而产生与合闸电磁铁操作同样的效果。
5.2.3重合闸操作:机构释放储能弹簧的能量后,完成合闸操作;在合闸状态下,机构再进行储能操作,完成储能操作,机构处于合闸已储能状态;在此状态一旦接到正确的信号,机构便能实现一次自动重合闸操作。
5.3 分闸图5为机构分闸操作示意图
5.3.1电动分闸:机构接到分闸信号后,分闸电磁铁的动铁心向上运动,推动分闸脱扣杆作向上运动,使分闸半轴逆时针方向旋转,解除对分闸挚子的约束。与此同时,分闸挚子受滚子的压迫而逆时针转动,摇臂因受开关内部分闸弹簧的推动而逆时针方向旋转,从而完成合闸操作。
5.3.2手动分闸:拉动分闸手动手柄,施加外力(约为80~120N)带动分闸半轴上的拔插逆时针转动时,带动分闸半轴沿逆时针方向旋转,从而产生与分闸电磁铁操作同样的效果。
5.4 操动机构二次控制回路电气原理图在图6中,当机构处于末储能状态时,行程开关 WD常闭接点接通,电动机M带动合闸弹簧开始储能,储能完成后,行程开关WD常闭接点断开,切断电源,电动机停转。合闸弹簧储能结束后,机构如果处于分闸位置,辅助开关常闭接点S1接通,只要有合闸信号,合闸电磁铁HQ通电,机构进行电动合闸。电动合闸结束,辅助开关常闭接点S1断开,切断合闸电磁铁电源。WD常闭接点接通储能电动机M电源,电机M带动合闸弹簧储能,直到储能完毕,行程开关WD常闭接点再断开。
开关合闸之后,辅助开关常开接点S2闭合,只要有分闸信号,分闸电磁铁线圈TQ就通电,机构进行分闸操作。分闸后,辅助开关常开接点S2打开,切断分闸电磁铁线圈电源。