1 概述
ZW32M-12型戶外永磁真空斷路器采用真空滅弧原理、永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu),集成微處理技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)和新型開關(guān)制造材料于一體。額定電壓為12kV,50Hz三相交流的戶外配電設(shè)備。該產(chǎn)品廣泛適用于城市電網(wǎng)中作為分?jǐn)嗷蚵?lián)絡(luò)開關(guān),或用于農(nóng)網(wǎng)配電系統(tǒng)戶外變電站出線開關(guān),可有效完成分、合負(fù)荷電流和短路電流。
3 正常工作條件
·周圍空氣溫度上限值不超過+40℃,下限值不超過-25℃,24小時(shí)的平均氣溫值不超過+35℃?!ぐ惭b地點(diǎn)的海拔高度不超過<2000 米。
·大氣的相對(duì)濕度在周圍空氣溫度為+40℃的時(shí)不超過50%,在較低的溫度下可以有較高的濕度;最濕月的月平均最低 溫度為+25℃時(shí),平均最大相對(duì)濕度為90%,并考慮到因濕度變化發(fā)生在產(chǎn)品表面的凝露。
·污染等級(jí)為三級(jí)。
·運(yùn)行地點(diǎn)無強(qiáng)烈震動(dòng)和沖擊,無腐蝕金屬和破壞絕緣的有害氣體,無嚴(yán)重塵埃, 無導(dǎo)電微粒和爆炸危險(xiǎn)物質(zhì)。
4主要技術(shù)參數(shù)
斷路器主要技術(shù)參數(shù)
序號(hào) | 參數(shù)名稱 | 單位 | 數(shù)據(jù) |
1 | 額定電壓 | KV | 12 |
2 | 額定電流 | A | 630 |
3 | 額定頻率 | Hz | 50 |
4 | 工頻耐壓1min | 干試 | kV | 42 |
濕試 | 34 |
5 | 雷電沖擊耐受電壓(峰值)相間、對(duì)地/斷口 | kV | 75 |
6 | 額定短路開斷電流 | kA | 20 |
7 | 額定短路關(guān)合電流(峰值) | kA | 50 |
8 | 額定峰值耐受電流 | kA | 50 |
9 | 4S短時(shí)耐受電流 | kA | 20 |
10 | 額定操作循環(huán) | | 分-0.3s-合分-180s-合分 |
11 | 額定短路電流開斷次數(shù) | 次 | 30 |
12 | 機(jī)械壽命 | 次 | 30000 |
13 | 二次回路1min工頻耐壓 | kV | 2 |
斷路器的主要機(jī)械參數(shù)
序號(hào) | 參數(shù)名稱 | 單位 | 數(shù)據(jù) |
1 | 觸頭開距 | mm | 9±1 |
2 | 觸頭超行程 | mm | |
3 | 分閘速度 | m/s | 1±0.2 |
4 | 合閘速度 | m/s | 0.6±0.2 |
5 | 觸頭合閘彈跳時(shí)間 | ms | ≤2 |
6 | 相間中心距離 | mm | 340±1.5 |
7 | 三相分合閘不同期性 | ms | ≤2 |
8 | 各相導(dǎo)電回路電阻 | μΩ | <80(不含刀閘及CT) |
9 | 合閘時(shí)間 | ms | 30~80 |
10 | 分閘時(shí)間 | ms | 23~45 |
11 | 重量 | kg | 約105 |
5 結(jié)構(gòu)及工作原理
5.1概述
戶外真空永磁斷路器主要由集成固封極柱、電流互感器、永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。斷路器為小型化設(shè)計(jì),永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)通過箱體固定。該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔明快,設(shè)計(jì)精度高,安裝極為方便,且現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)無需調(diào)整即可滿足真空滅弧室開距和超程要求。外殼采用不銹鋼箱體或經(jīng)達(dá)克羅防銹處理的鋼板箱體,美觀大方。同時(shí)配有手動(dòng)分閘裝置,隔離開關(guān)和電流互感器可供用戶選擇,充分滿足用戶的不同需要。戶外真空永磁斷路器采用先進(jìn)的永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)。此機(jī)構(gòu)利用一種穩(wěn)態(tài)的磁路系統(tǒng),使用激磁線圈驅(qū)動(dòng)鐵芯到相應(yīng)的極限位置,并利用高性能永磁體所提供的磁場(chǎng)能量,使之保持在極限位置。激發(fā)其中一個(gè)激磁線圈使之產(chǎn)生大于剩余保持力的驅(qū)動(dòng)力,即可使永磁機(jī)構(gòu)的動(dòng)鐵芯動(dòng)作。永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)省去了傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)易損的儲(chǔ)能、鎖扣等機(jī)械裝置,簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu),其零件數(shù)量較傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)減少了70%以上,不僅簡(jiǎn)化了裝配,而且大大提高了機(jī)構(gòu)的可靠性和壽命,同時(shí)由于采用了電容作為操作電源,避免了輔助電源波動(dòng)對(duì)機(jī)構(gòu)動(dòng)作特性的影響,性能優(yōu)越的操動(dòng)機(jī)構(gòu)可長期頻繁操作,機(jī)構(gòu)本身壽命可長達(dá)10萬次,并真正做到永久性免維護(hù)。 斷路器開關(guān)位置的檢測(cè)采用了電子器件而沒有物理接觸,可靠性高,便得因操動(dòng)機(jī)構(gòu)引起的開關(guān)故障的概率大大降低。操動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制由配套的智能控制單元完成,可就地任分、合操作,也可通過通訊接口進(jìn)行遙控,斷路器的其他信息也可通過通訊接口傳輸?shù)剿杼帲ㄓ嵉耐ǖ揽梢詾闊o線電、載波、有線通道、光纖通道等。智能控制單元安裝于柱上斷路器的下方,斷路器與智能控制單元之間在控制電纜連接。智能控制單元的電源為AC/DC200V,可以由變電站的電源系統(tǒng)提供,或由市電提供,或在開關(guān)的電源側(cè)加裝電壓互感器(PT)來取得電源。智能控制單元中配備有蓄電池,在正常工作中智能控制單元中的蓄電池處于浮充電狀態(tài),在外界電源失去時(shí),由蓄電池供電,完成對(duì)斷路器的控制,可保證斷路器完成一個(gè)“分-0.3S-合分-T1-合分-T2-合分”的操作循環(huán)。斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)中設(shè)有手動(dòng)分閘把手,作為控制系統(tǒng)或電源故障時(shí)分閘操作之用。
5.2 工作原理與過程
滅弧原理:
斷路器采用真空滅弧室,以真空作為滅弧和絕緣介質(zhì),具有極高的真空度。當(dāng)動(dòng)、靜觸頭在操動(dòng)機(jī)構(gòu)作用下帶電分閘時(shí) ,在觸頭間將會(huì)產(chǎn)生真空電弧,同時(shí),由于觸頭的特殊結(jié)構(gòu),在觸頭的間隙中也會(huì)產(chǎn)生適當(dāng)?shù)目v向磁場(chǎng),促使真空電弧保護(hù)為擴(kuò)散型,并使電弧均勻地分布在觸頭表面燃燒,維持低的電弧電壓,在電流自然過零時(shí),殘留的離子、電子和金 屬蒸汽的微秒數(shù)量級(jí)的時(shí)間內(nèi)就可復(fù)合或凝聚在觸頭表面和屏蔽罩子,滅弧室斷口的介質(zhì)絕緣強(qiáng)度很快被恢復(fù),從而電弧被熄滅,達(dá)到分?jǐn)嗄康摹?/div>
儲(chǔ)能:
在智能控制單元內(nèi)合上輔助電源開關(guān)給智能控制箱內(nèi)蓄電池充電,如果蓄電池已充電時(shí)可以將智能控制箱內(nèi)的蓄電池開關(guān)合上,等待20s此時(shí)儲(chǔ)能電容器已充電,斷路器已處在準(zhǔn)備操作狀態(tài)。
合閘操作:
斷路器處在分閘的位置,由控制回路的“位置開關(guān)”識(shí)別將合閘操作回路導(dǎo)通,為合閘操作做好了準(zhǔn)備。就地按動(dòng)智能控制單元的合閘按鈕,或者通過遠(yuǎn)方操作啟動(dòng)合閘回路,激勵(lì)操作機(jī)構(gòu)的合閘線圈,克服分閘側(cè)永久磁鐵的吸力,同時(shí)使鐵芯驅(qū)動(dòng)斷路器動(dòng)觸動(dòng)頭按規(guī)定速度合閘。判斷出斷路器已處在合閘的位置,控制回路自動(dòng)將合閘線側(cè)電源斷開,并同時(shí)允許分閘操作,為分閘操作做好準(zhǔn)備,此時(shí)鐵芯由永久磁鐵的作用保持在合閘側(cè),在合閘線圈斷電后,它不僅能夠克服斷路器觸頭彈簧的反作用力,而且還具有一定的合閘自保持力使斷路器可靠保持在合閘的位置,在操動(dòng)機(jī)構(gòu)以及斷路器上無需另設(shè)合閘保持和分閘脫扣裝置。
分閘操作:
斷路器處在合閘位置,就地按動(dòng)智能控制單元上的分閘按鈕,或者通過遠(yuǎn)方操作激勵(lì)操動(dòng)機(jī)構(gòu)的分閘線圈,克服合閘側(cè)永久磁鐵的自保持力的同時(shí)使鐵芯驅(qū)動(dòng)斷路器動(dòng)觸頭按規(guī)定速度分閘。當(dāng)控制回路的“位置”識(shí)別裝置已判斷出斷路器已處在分閘位置時(shí),自動(dòng)將分閘線圈電源切除,并同時(shí)允許合閘操作,為合閘操作做好準(zhǔn)備。操動(dòng)機(jī)構(gòu)處在分閘位置,鐵芯由于永久磁鐵的作用保持在分閘側(cè),斷路器可靠地處在分閘位置,而不會(huì)出現(xiàn)誤合閘。
手動(dòng)分閘操作