一、產(chǎn)品概述

ZW32M-12型戶外高壓智能真空斷路器(以下簡稱斷路器)是三相交流50Hz，適用于額定電壓為7.2～12kV的戶外高壓開關(guān)設(shè)備。斷路器符合國標(biāo)GB1984《高壓交流斷路器》及專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB3855《3.6～40.5kV戶外交流高壓真空斷路器》和相關(guān)的IEC標(biāo)準(zhǔn)。常供工礦企業(yè)、發(fā)電廠以及變電站作電氣設(shè)備的控制和保護(hù)之用，并適用于頻繁操作的場所。斷路器具有多次開斷和快速重合閘的能力。

ZW32M-12型戶外高壓智能真空斷路器，是我公司自主研發(fā)的一種綜合保護(hù)戶外智能開關(guān)。它主要由真空斷路器本體和控制器的及外置電壓互感器三大部分組成，三者通過航空插座及戶外密封電纜進(jìn)行電氣連接，具有故障檢測功能，保護(hù)控制功能和通訊功能，能可靠判斷、檢測開關(guān)進(jìn)、出線側(cè)的毫安級零序電流及相間短路故障電流，實現(xiàn)自動切除單相接地故障和相間短路故障。

斷路器采用永磁操動機(jī)構(gòu)，斷路器機(jī)械壽命為3萬次,3萬次之內(nèi)無需檢修、調(diào)整，實現(xiàn)了高可靠，長壽命。

性能特點：該型產(chǎn)品采用永磁操作機(jī)構(gòu)進(jìn)行操作；由于永磁操作機(jī)構(gòu)由永磁體提供保持力，使開關(guān)保持在分合閘位置，其機(jī)械零件數(shù)量少、機(jī)械傳動鏈短，從而大大提高了開關(guān)的可靠性和機(jī)械壽命。

二、斷路器型號、名稱及含義

ZW32M–12/630-20

Z:真空斷路器 W:戶外 32:產(chǎn)品設(shè)計序號 M為永磁機(jī)構(gòu)或Y 12:額定電壓(kV) 630：額定電流(A) 20：額定短路開斷電流（kA）

斷路器主要技術(shù)參數(shù)

序號	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
4	工頻耐壓1min	濕試	kV	34
5	雷電沖擊耐受電壓（峰值）相間、對地/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	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	合閘時間	ms	30～80
10	分閘時間	ms	23～45
11	重量	kg	約105

三、使用環(huán)境條件

a) 環(huán)境溫度不高于 + 45 ℃，不低于 – 30 ℃；

b) 空氣相對濕度：日平均值不大于95%，月平均值不大于90%；

飽和蒸汽壓：日平均值不大于2.2×10-3 MPa，月平均值不大于1.8×10-3 MPa；

在高濕度期溫度急降時，可能凝露；

c) 海拔高度不超過 1000 米；

d) 地震烈度不超過8級；

e) 無火災(zāi)、爆炸、嚴(yán)重污穢、化學(xué)腐蝕以及劇烈震動的場所。

客戶如有其它特殊要求，可在訂貨時提出，我公司可給予最大滿足。

4結(jié)構(gòu)及工作原理

4.1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、永磁操動機(jī)構(gòu)組成。斷路器為小型化設(shè)計，永磁操動機(jī)構(gòu)通過箱體固定。該結(jié)構(gòu)簡潔明快，設(shè)計精度高，安裝極為方便，且現(xiàn)場安裝時無需調(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。同時配有手動分閘裝置，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能量，使之保持在極限位置。激發(fā)其中一個激磁線圈使之產(chǎn)生大于剩余保持力的驅(qū)動力，即可使永磁機(jī)構(gòu)的動鐵芯動作。永磁操動機(jī)構(gòu)省去了傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)易損的儲能、鎖扣等機(jī)械裝置，簡化了結(jié)構(gòu)，其零件數(shù)量較傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)減少了70%以上，不僅簡化了裝配，而且大大提高了機(jī)構(gòu)的可靠性和壽命，同時由于采用了電容作為操作電源，避免了輔助電源波動對機(jī)構(gòu)動作特性的影響，性能優(yōu)越的操動機(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)位置的檢測采用了電子器件而沒有物理接觸，可靠性高，便得因操動機(jī)構(gòu)引起的開關(guān)故障的概率大大降低。操動機(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?，通訊的通道可以為無線電、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，由蓄電池供電，完成對斷路器的控制，可保證斷路器完成一個“分-0.3S-合分-T1-合分-T2-合分”的操作循環(huán)。斷路器操動機(jī)構(gòu)中設(shè)有手動分閘把手，作為控制系統(tǒng)或電源故障時分閘操作之用。

4.2 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、靜觸頭在操動機(jī)構(gòu)作用下帶電分閘時，在觸頭間將會產(chǎn)生真空電弧，同時，由于觸頭的特殊結(jié)構(gòu)，在觸頭的間隙中也會產(chǎn)生適當(dāng)?shù)目v向磁場，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，殘留的離子、電子和金屬蒸汽的微秒數(shù)量級的時間內(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可以將智能控制箱內(nèi)的蓄電池開關(guān)合上，等待20s此時儲能電容器已充電，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。就地按動智能控制單元的合閘按鈕，或者通過遠(yuǎn)方操作啟動合閘回路，激勵操作機(jī)構(gòu)的合閘線圈，克服分閘側(cè)永久磁鐵的吸力，同時使鐵芯驅(qū)動斷路器動觸動頭按規(guī)定速度合閘。判斷出斷路器已處在合閘的位置，控制回路自動將合閘線側(cè)電源斷開，并同時允許分閘操作，為分閘操作做好準(zhǔn)備，此時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，就地按動智能控制單元上的分閘按鈕，或者通過遠(yuǎn)方操作激勵操動機(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使鐵芯驅(qū)動斷路器動觸頭按規(guī)定速度分閘。當(dāng)控制回路的“位置”識別裝置已判斷出斷路器已處在分閘位置時，自動將分閘線圈電源切除，并同時允許合閘操作，為合閘操作做好準(zhǔn)備。操動機(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，而不會出現(xiàn)誤合閘。

手動分閘操作

斷路器處在合閘位置，用絕緣操作棒鉤住斷路器手動分閘操作把柄上的拉環(huán)，并向下拉動，斷路器即可分閘，并且仍具有一定的分閘速度，可保證斷路器能可靠地開斷額定負(fù)荷電流。

5永磁控制器主要功能

合分閘電流可調(diào)、合閘過程可控、可實現(xiàn)合分閘速度可調(diào)。
·采用先進(jìn)的電力電子控制技術(shù)、開關(guān)元件采用較高電壓電流裕量的IGBT。
·工作電壓220V交直流兩用，儲能電容穩(wěn)壓充電，驅(qū)動電流可達(dá)DC160A
·可以直接使用直流屏工作。
·無觸點，智能化控制。
·通過通信，遠(yuǎn)程可以設(shè)定控制參數(shù)。
·內(nèi)部分別設(shè)定合閘、分閘最低可操作電壓告警。
·合分閘位置檢測可以使用接近開關(guān)，也可以使用輔助觸點。
·合分閘操作可以使用本地按鈕、220V有源遠(yuǎn)程線控、485通信。
·控制器的狀態(tài)可以通過指示燈顯示，詳細(xì)情況也可以通過485總線讀取。
·經(jīng)濟(jì)性好。一體化設(shè)計，不使用電容充電電源，使開關(guān)生產(chǎn)廠商近一步降低了成本。
·預(yù)留有兩路開入檢測接口，可以根據(jù)控制需求，實現(xiàn)閉鎖或其它組合邏輯功能。

6 永磁控制器主要技術(shù)參數(shù)

序號	項目	測試條件	數(shù) 據(jù)
1	適用永磁機(jī)構(gòu)	單（雙）穩(wěn)態(tài)	單（雙）線圈
2	工作電壓	直流屏交流配合電容	DC80－380V AC220V
3	儲能電容充電電壓	穩(wěn)壓、可調(diào)	DC100－380V
4	儲能電容充電電流	電阻限流	<5A
5	合分閘最大驅(qū)動電流	100ms	DC60A或DC160A
6	整機(jī)靜態(tài)功耗		≤3W
7	二次控制電源輸出電壓	控制	DC24V
8	二次控制電源輸出電流		20mA
9	合、分閘告警電壓	分別可調(diào)	DC80－370V
10	開出觸點參數(shù)	常開或常閉	0.5A125VAC 0.2A110DC
11	使用環(huán)境		-30℃至70℃
12	通信方式	隔離485總線	遙信、參數(shù)設(shè)置
13	最大外形尺寸	長寬厚	15015038
注意：具體參數(shù)根據(jù)廠家提供開關(guān)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)定