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的戶外配電設備。它采用真空滅弧和SF6氣體作為絕緣介質，是ZW20-12型柱上真空斷路器改進型產品。箱體采用了引進日本東芝公司VSP5的氣體密封，防爆，絕緣結構技術，進出線導管也進行了密封性能改進,整體密封性能優良，內部充裝的SF6氣體不泄漏，不受外界環境影響，其彈簧操作機構進行了小型化設計和可靠性和穩定性優化，采用直動鏈條主動和多級脫扣系統，動作可靠性和穩定性比國內傳統的彈簧操作機構提高了好幾倍：主回路的軸與套之間的接觸采用了內收外張式表鏈結構，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合。
優良的電氣和機構性能，使ZW20A-12型戶外柱上真空斷路器得到廣泛的應用。主要用于開段，關合10kV電力系統的負荷電流及短路電流，適用于變電站及工礦企業配電系統中作保護和控制之用，更適用于電網頻繁操作的場合。本產品與控制器配套，具有優良的重合器功能，能滿足配電自動化系統要求。
本產品主要符合以下標準：
GB1984 高壓交流斷路器
GB/T11022 高壓開關設備及控制設備標準的共用技術要求
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 風速:不大于35m/s;
3.4 無易燃，爆炸危險，強烈化學腐蝕物(如各種酸，堿或濃煙等)和劇烈震動的場所。
4. 產品特點
操作靈活，方便：本產品既可電動儲能，電動分合閘，也可手動儲能，手動分，合閘功能，并能近距離或遠離遙控操作；
開斷性能優越：開斷短路電流25KA達30次；
操作功率小，可靠性高：全新設計的小型化電動彈簧機構，機件數目和儲能電機是額定功率(約40W左右)都降低到最低水平；
安裝方式靈活：可采用柱上吊裝或坐安裝方式；
具有免維護特性：斷路器主回路，二次元器件,操作機構均密封在SF6氣體(零表壓)中，不受外界環境影響，性能穩定，可靠，免維護；
密封性能可靠：采用成熟的密封結構技術，密封性可靠；
進出線絕緣性能優良：采用硅橡膠套管，使接線端子之間絕緣離充裕，外絕緣性能優良使用安全；
“四遙”功能：可與控制器配套，實現遙控，遙測，遙信和遙調功能。
5. 技術參數
5.1 斷路器本體的額定參數
5.2 斷路器本體的機械特性參數
5.3 操動機構主要技術參數
5.3.1儲能電機：采用直流電動機，其技術數據
5.3.2手動儲能操作力：采用機構所配儲能手柄時最大操作力小于25公斤。
5.3.3合閘電磁鐵：采用螺管式電磁鐵，其線圈技術數據
5.3.4 分閘電磁鐵線圈及技術參數，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%額定電壓連續三次不應脫扣。
5.4 電流互感器的配置
電流互感器變化：50/5-1000/5，由用戶根據需要選用；標準配置方案：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 開關保護定值的調整范圍
配置延時器(又稱浪涌控制器或定時限開關過流脫扣器)，斷路器將具有優良的保護性能。
5.5.1 過電流保護過電流電流值：5A過流延時時間調整范圍：40-3000ms
5.5.2 速斷保護
速斷電流倍數調整范圍：2-7倍速斷延時調整范圍：0-120ms
5.5.3 浪涌保護
涌流延時調整范圍：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 若僅需單側操作電源，只需在進線側安裝1只單相操作電源變壓器或二次側單繞阻，額定電壓220V的單相電壓互感器。
5.6.3 雖僅需單側操作電源，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。一次側接進線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 需雙側操作電源，在開關進出線側各安裝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 操作電源的二次側熔斷器配置，詳見發貨隨機文件。
6. 產品的主要元器件
7. 產品結構
該產品由斷路器本體，操作機構和起吊裝置三部分組成。
7.1 斷路器本體結構
斷路器本體結構由導電回路，絕緣系統,密封件及殼體組成(如圖1)導電回路由進線導電桿，導電夾，軟連結與真空滅弧室連接而成。
本產品采用SF6氣體絕緣。進出線絕緣套管采用環氧樹脂和硅橡膠整體澆注，為減小開關體積，A，C兩相采用拐角套管，保證良好的外絕緣：內部采用復合絕緣結構，在不充SF6氣體的情況下也能達到相應的絕緣水平。
本產品采用成熟的密封結構。機構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，進出線套管整體澆注，以保證良好的氣密性。
7.2 操動機構
本產品操動機構為電動儲能，電動分合，同時具有手動儲能，手動分合，過流保護。整個結構由合閘彈簧，儲能系統，過流脫扣器，分合閘線圈，手動分合閘系統，輔助開關及指示器等部件組成(如圖4，圖5)
7.3 延時器
根據用戶要求，可以配置延時器(又稱涌流控制器或定時限開關過流脫扣器)，使斷路器具更為良好的保護性能?？梢哉{整涌流延時時間，以躲過合閘涌流,調整過電流定值和過流動作延長時間：調整速斷電流倍數和速斷動作延時時間。
8. 工作原理
8.1 儲能
機構儲能如圖3所示，圖3(a)為合閘彈簧末儲能狀態，圖3(b)為合閘彈簧已儲能狀態。
8.1.1 電動儲能原理：電動機將輸出扭矩作用于機構的小齒輪，經鏈條，傳動至主軸上的大齒輪，從而帶動拐臂旋轉。使合閘彈簧儲能，當拐臂上的螺絲壓下行程開關時，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輸出軸，通過其上的小齒輪，將旋轉扭矩傳遞給小齒輪，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，使合閘彈簧儲能。
8.2 合閘
圖4為機構合閘示意圖。
8.2.1 電動合閘
機構接到合閘信號以后，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，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，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動時，帶動合閘半軸沿逆時針方向旋轉，從而產生與合閘電磁鐵操作同樣的效果而合閘。
8.2.3 重合閘
機構釋放儲能彈簧的能量后，完成合閘操作，在合閘狀態，機構再進行儲能，儲能后，機構處于合閘已儲能狀態。在此狀態，一旦跳閘后接到重合閘信號，機構便能實現一次自動重合閘。
8.3 分閘
圖5為機構分閘操作示意圖。
8.3.1 電動分閘
機構接到分閘信號后，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，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動，搖臂因受開關內部分閘彈簧的推力而逆時針方向旋轉，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動時，帶動分閘半軸沿逆時針方向旋轉，從而產生與分閘電磁鐵操作同樣效果而分閘。
8.3.3 過流脫扣
當過流脫扣器中過流線圈通過規定的脫扣電流時，電磁鐵動作，推桿頂動脫扣桿。使分閘半軸逆時針方向旋轉，解除對掣子的約束從而產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，當機構處于末儲能狀態時，行程開關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WD常閉接點斷開，切斷電源，電動機停轉。
合閘彈簧儲能結束后，機構如果處于分閘位置，只要有合閘信號，合閘電磁鐵HQ通電，機構進行電動合閘，電動合閘結束，輔助開關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WD常閉接點再斷開。
開關合閘之后，只要有分閘信號，因輔助開關S的常開接點已閉合，分閘電磁鐵線圈TQ就通電，機構進行分閘操作。分閘后，輔助開關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加以固定。運輸過程中不得翻轉，傾斜，應采取防震措施，在搬運，起重時，嚴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進行如下工作：
9.2.1 開箱后應檢查柱上斷路器絕緣套管有無破裂，產品銘牌，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參數，產品合格是否符合訂貨要求。
9.3 儲存
裝箱，開箱和保管應在干燥的室內進行，以核對產品及各部門是否完整和訂貨單相符；產品應存放在干燥，通分，防潮，防震及防有害氣體侵襲的事內，長期存放應定期檢查環境是否符合要求。
注意：
1. 嚴禁打開本體封蓋及機構罩!
2. 除安裝用螺栓和螺帽外，請勿裝卸其他緊固件!
3. 嚴禁在搬運，吊裝中將產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，先用機構上的手動分合閘機構先進行試操作，以檢查各種動作是否正確。
10.2 應按規定進行交接試驗；
10.3 斷路器坐裝用螺栓為M1彩圖X50數量4只，其具體安裝尺寸見圖8。
11. 訂貨須知
11.1 訂貨時應說明產品型號，名稱，數量及額定值
11.2 用戶須提出安裝方法，選擇相應緊固附件
11.3 用戶須根據使用需要選擇相應所配的附件。
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