ZW20A-12型戶外高壓交流真空斷路器

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(jī)構(gòu)進(jìn)行了小型化設(shè)計(jì)和可靠性和穩(wěn)定性優(yōu)化，采用直動(dòng)鏈條主動(dòng)和多級(jí)脫扣系統(tǒng)，動(dòng)作可靠性和穩(wěn)定性比國內(nèi)傳統(tǒng)的彈簧操作機(jī)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(hù)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(hù)，機(jī)構(gòu)彈簧儲(chǔ)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(jī)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(hù)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(dòng)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(hào)及含義

武漢戶外zw20電桿型10kv高壓真空斷路器帶隔

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(xiǎn)，強(qiáng)烈化學(xué)腐蝕物(如各種酸，堿或濃煙等)和劇烈震動(dòng)的場所。

4. 產(chǎn)品特點(diǎn)
操作靈活，方便：本產(chǎn)品既可電動(dòng)儲(chǔ)能，電動(dòng)分合閘，也可手動(dòng)儲(chǔ)能，手動(dòng)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(jì)的小型化電動(dòng)彈簧機(jī)構(gòu)，機(jī)件數(shù)目和儲(chǔ)能電機(jī)是額定功率(約40W左右)都降低到zui低水平；
安裝方式靈活：可采用柱上吊裝或坐安裝方式；
具有免維護(hù)特性：斷路器主回路，二次元器件,操作機(jī)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(hù)；
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(shí)現(xiàn)遙控，遙測(cè)，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(jī)械特性參數(shù)

5.3 操動(dòng)機(jī)構(gòu)主要技術(shù)參數(shù)
5.3.1儲(chǔ)能電機(jī)：采用直流電動(dòng)機(jī)，其技術(shù)數(shù)據(jù)

5.3.2手動(dòng)儲(chǔ)能操作力：采用機(jī)構(gòu)所配儲(chǔ)能手柄時(shí)zui大操作力小于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zui多可配置穿心式電流互感器3只，200/5及以上的，zui多可配置穿心式電流互感器6只，其中3只用于保護(hù)，3只用于計(jì)量。

5.5 開關(guān)保護(hù)定值的調(diào)整范圍
配置延時(shí)器(又稱浪涌控制器或定時(shí)限開關(guān)過流脫扣器)，斷路器將具有優(yōu)良的保護(hù)性能。
5.5.1 過電流保護(hù)過電流電流值：5A過流延時(shí)時(shí)間調(diào)整范圍：40-3000ms
5.5.2 速斷保護(hù)
速斷電流倍數(shù)調(diào)整范圍：2-7倍速斷延時(shí)調(diào)整范圍：0-120ms
5.5.3 浪涌保護(hù)
涌流延時(shí)調(diào)整范圍：40-240ms

5.6 操作電流
5.6.1 斷路器工作時(shí)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(jì)量用，選用兩只次級(jí)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(jí)計(jì)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(hào)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(hù)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(jī)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(jī)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(jī)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(dòng)機(jī)構(gòu)
本產(chǎn)品操動(dòng)機(jī)構(gòu)為電動(dòng)儲(chǔ)能，電動(dòng)分合，同時(shí)具有手動(dòng)儲(chǔ)能，手動(dòng)分合，過流保護(hù)。整個(gè)結(jié)構(gòu)由合閘彈簧，儲(chǔ)能系統(tǒng)，過流脫扣器，分合閘線圈，手動(dòng)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(shí)器
根據(jù)用戶要求，可以配置延時(shí)器(又稱涌流控制器或定時(shí)限開關(guān)過流脫扣器)，使斷路器具更為良好的保護(hù)性能?？梢哉{(diào)整涌流延時(shí)時(shí)間，以躲過合閘涌流,調(diào)整過電流定值和過流動(dòng)作延長時(shí)間：調(diào)整速斷電流倍數(shù)和速斷動(dòng)作延時(shí)時(shí)間。

8. 工作原理
8.1 儲(chǔ)能
機(jī)構(gòu)儲(chǔ)能如圖3所示，圖3(a)為合閘彈簧末儲(chǔ)能狀態(tài)，圖3(b)為合閘彈簧已儲(chǔ)能狀態(tài)。
8.1.1 電動(dòng)儲(chǔ)能原理：電動(dòng)機(jī)將輸出扭矩作用于機(jī)構(gòu)的小齒輪，經(jīng)鏈條，傳動(dòng)至主軸上的大齒輪，從而帶動(dòng)拐臂旋轉(zhuǎn)。使合閘彈簧儲(chǔ)能，當(dāng)拐臂上的螺絲壓下行程開關(guān)時(shí)，切斷電動(dòng)機(jī)電源，彈簧儲(chǔ)能完畢。
8.1.2 手動(dòng)儲(chǔ)能原理：由手動(dòng)儲(chǔ)能傳動(dòng)機(jī)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(dòng)拐臂旋轉(zhuǎn)，使合閘彈簧儲(chǔ)能。

8.2 合閘
圖4為機(jī)構(gòu)合閘示意圖。
8.2.1 電動(dòng)合閘
機(jī)構(gòu)接到合閘信號(hào)以后，合閘電磁鐵的動(dòng)鐵心向上運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)合閘脫扣桿向上運(yùn)動(dòng)，使合閘半軸逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，解除對(duì)合閘掣子的約束。與此同時(shí)，合閘掣子受滾子的壓迫而逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，解除儲(chǔ)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(dòng)儲(chǔ)能軸(即輸出軸)上的搖臂，通過連桿傳動(dòng)給開關(guān)，完成電動(dòng)合閘操作。
8.2.2 手動(dòng)合閘
操作手動(dòng)合閘裝置，安裝在合閘半軸上的撥插逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)合閘半軸沿逆時(shí)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(jī)構(gòu)釋放儲(chǔ)能彈簧的能量后，完成合閘操作，在合閘狀態(tài)，機(jī)構(gòu)再進(jìn)行儲(chǔ)能，儲(chǔ)能后，機(jī)構(gòu)處于合閘已儲(chǔ)能狀態(tài)。在此狀態(tài)，一旦跳閘后接到重合閘信號(hào)，機(jī)構(gòu)便能實(shí)現(xiàn)一次自動(dòng)重合閘。
8.3 分閘
圖5為機(jī)構(gòu)分閘操作示意圖。
8.3.1 電動(dòng)分閘
機(jī)構(gòu)接到分閘信號(hào)后，分閘電磁鐵的動(dòng)鐵心向上運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)分閘脫扣桿作向上運(yùn)動(dòng)，使分閘半軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，解除對(duì)分閘掣子的約束。與此同時(shí)，分閘掣子受滾子的壓迫而逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，搖臂因受開關(guān)內(nèi)部分閘彈簧的推力而逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，從而完成操作。
8.3.2 手動(dòng)分閘
操作手動(dòng)分閘裝置，安裝在分閘半軸上的撥插逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)分閘半軸沿逆時(shí)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(shí)，電磁鐵動(dòng)作，推桿頂動(dòng)脫扣桿。使分閘半軸逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，解除對(duì)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(dòng)作。

8.4 控制回路電氣原理圖
在圖中，當(dāng)機(jī)構(gòu)處于末儲(chǔ)能狀態(tài)時(shí)，行程開關(guān)WD常閉接點(diǎn)接通，電動(dòng)機(jī)M帶動(dòng)合閘彈簧開始儲(chǔ)能，儲(chǔ)能完成后行程開關(guān)WD常閉接點(diǎn)斷開，切斷電源，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。
合閘彈簧儲(chǔ)能結(jié)束后，機(jī)構(gòu)如果處于分閘位置，只要有合閘信號(hào)，合閘電磁鐵HQ通電，機(jī)構(gòu)進(jìn)行電動(dòng)合閘，電動(dòng)合閘結(jié)束，輔助開關(guān)S常閉接點(diǎn)斷開，切斷合閘電磁鐵電源。WD常閉接點(diǎn)接通儲(chǔ)能電動(dòng)機(jī)M電源，電機(jī)M帶動(dòng)動(dòng)合閘彈簧儲(chǔ)能，直到儲(chǔ)能完成行程完畢，行程開關(guān)WD常閉接點(diǎn)再斷開。
開關(guān)合閘之后，只要有分閘信號(hào)，因輔助開關(guān)S的常開接點(diǎn)已閉合，分閘電磁鐵線圈TQ就通電，機(jī)構(gòu)進(jìn)行分閘操作。分閘后，輔助開關(guān)S常開接點(diǎn)打開，切斷分閘電磁鐵線圈電源。

9. 運(yùn)行，驗(yàn)收和儲(chǔ)存
9.1 運(yùn)輸
運(yùn)輸時(shí)必須整臺(tái)裝入封閉的包裝箱內(nèi)加以固定。運(yùn)輸過程中不得翻轉(zhuǎn)，傾斜，應(yīng)采取防震措施，在搬運(yùn)，起重時(shí)，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(yàn)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(shí)物相符。
9.2.2 對(duì)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(chǔ)存
裝箱，開箱和保管應(yīng)在干燥的室內(nèi)進(jìn)行，以核對(duì)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(jī)構(gòu)罩!
2. 除安裝用螺栓和螺帽外，請(qǐng)勿裝卸其他緊固件!
3. 嚴(yán)禁在搬運(yùn)，吊裝中將產(chǎn)品套管等作為受力件!

10. 安裝和維護(hù)
10.1 柱上斷路器安裝前，先用機(jī)構(gòu)上的手動(dòng)分合閘機(jī)構(gòu)先進(jìn)行試操作，以檢查各種動(dòng)作是否正確。
10.2 應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行交接試驗(yàn)；
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(shí)應(yīng)說明產(chǎn)品型號(hào)，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(jī)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。