ZW20-12F看門狗真空斷路器

一、產(chǎn)品概述
ZW20-12F帶看門狗智能型 柱上分界開關(guān)斷路器配網(wǎng)看門狗分界斷路器在10 kV饋電架空線路上的應用可大大減少無故障線路的連帶性事故停電、縮小故障停電范圍、縮短用戶停電時間，從而提高用戶的供電可靠性。 

二、技術(shù)特點:   

ZW20-12F型戶外交流高壓分界真空斷路器是一款用戶分界開關(guān).
主要由ZW20C-12型真空斷路器本體,故障檢測控制器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控制電纜進行電氣連接，具有故障檢測功能,保護控制功能及通訊功能
能可靠判斷,檢測界內(nèi)與界外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本體開關(guān)是真空方式滅弧并且采用SF₆氣體絕緣,箱體參考了日本東芝公司的氣體密封,防爆,絕緣結(jié)構(gòu)技術(shù)整體密封性能優(yōu)良,內(nèi)部充入的SF₆氣體不泄漏,不受外界環(huán)境影響,其彈簧操動機構(gòu)進行了小型化及性能優(yōu)化設計,動作可靠性比國內(nèi)傳統(tǒng)的彈簧機構(gòu)有顯著提高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。產(chǎn)品性能可靠是一種真正的免維護產(chǎn)品。

三、使用環(huán)境條件
1、周圍空氣溫度：-40℃~+40℃；日溫差：日溫變化不大于25℃；根據(jù)SF₆氣體物質(zhì)性質(zhì)，當環(huán)境溫度在-40℃時，如箱體內(nèi)部氣壓為0.05Mpa，此時SF₆仍為氣態(tài)，保證產(chǎn)品正常工作。(當環(huán)境溫度-40℃，表壓為0.05Mpa時，SF₆液化點為-55℃；零表壓，SF₆液化點不會超過-60℃)。
2、風速不大于35m/s；
3、無易燃、爆炸危險、強烈化學腐蝕物(如各種酸、堿或濃煙等)和劇烈振動的場所。
4、海拔：≤1000m；
5、覆蓋厚度：10mm；
6、空氣污穢程度：IV級；
7、地震烈度：≤7度；
8、電網(wǎng)中性點接地方式：中性點不接地、中性點經(jīng)消弧線圈接地、中性點經(jīng)低電阻接地。

四、主要技術(shù)參數(shù) 

4.1斷路器的額定參數(shù)見表1

序號	項目	單位	數(shù)值
1	額定電壓	KV	12
2	額定頻率	Hz	50
3	額定電流	A	630
4	額定短路開斷電流	KA	20
5	額定峰值耐受電流（峰值）	KA	50
6	額定短時耐受電流（4S）	KA	20
7	額定短路關(guān)合電流（峰值）	KA	50
8	機械壽命次數(shù)	次	10000
9	額定短時開斷電流開斷次數(shù)	次	30
10	工頻耐壓（1min）：干試（相間、對地/斷口）	KV	42/48
11	雷電沖擊耐受電壓（峰值）相間、相對/斷口	KV	75/85
12	額定操作順序	KV	分-0.3s-合分-180s-合分
13	額定操作電壓輔助回路額定電壓	V	AC220

注：當產(chǎn)品使用場地的海拔超過1000m時，絕緣耐壓應按GB/T11022-1999進行相應的修正。

4.2 斷路器裝配調(diào)整參數(shù)見表2

序號	項目	單位	數(shù)值
1	觸頭開距	mm	9+1-0.5
2	觸頭超行程	mm	3+1-0.5
3	平均分閘速度	m/s	1.2±0.2
4	平均合閘速度	m/s	0.6±0.2
5	觸頭合閘彈跳時間	ms	≤2
6	箱體內(nèi)極間中心距離	mm	135
7	箱體外極間中心距離	mm	280
8	三相分閘同期性時差	ms	≤2
9	每極回路直流電阻	μΩ	≤200
10	合閘時間	ms	≤45
11	分閘時間	ms	≤45
12	動觸頭允許磨損厚度	mm	3
13	合閘時觸頭壓力	N	2000±200
14	SF6氣體額定壓力（表壓）	MPa	“0”
15	凈重	Kg	185

五、 操作機構(gòu)主要技術(shù)參數(shù)：

1 、儲能電機：采用直流串激電動機，其技術(shù)數(shù)據(jù)如表3

型號JD220-5301BS      額定電壓（直流220V）     正常工作范圍（85%~120%額定工作電壓）       

額定功率（20W）         額定電壓下儲能時間（≤5s） 
2、手動儲能操作力：采用機構(gòu)所配儲能手柄時最大操作力小于25公斤。
3 、合閘電磁鐵：采用螺管式電磁鐵，其線圈技術(shù)數(shù)據(jù)如表4。

額定電壓(直流220V)  額定電流(3．9A)    額定功率(860W)   20℃時線圈電阻(56Ω)          

正常工作電壓范圍(65%~110%額定工作電壓)  
4、分閘電磁鐵線圈技術(shù)參數(shù)，同合閘線圈。 **
5、電流互感器在斷路器的本體內(nèi)A、C相各配置1只電流互感器，變比400/5，用于相間保護。
6、  零序電流互感器 
在斷路器本體內(nèi)配置零序電流互感器1只，變比20/1，在零序電流0.1~5A區(qū)段，有著良好的線性關(guān)系，額定負載下（0.1VA）的變比誤差小于3%，當零序電流為400A時，二次輸出電流不小于5A。
7、操作電源
8、 斷路器工作時需要操作電源。操作電流可以外引交流或直流220V電源，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,容量1kva,重量45kg。

9、 控制器技術(shù)參數(shù)見表5

序號	項目	單位	參數(shù)
1	輸入工作電壓	V	AC220
2	輸入工作電壓頻率	HZ	50
3	輸入工作電壓允許波動范圍	%	±20
4	整機功耗	W	＜10
5	采樣相電流一次輸入值	A	0~3600 可調(diào)
6	采樣零序電流一次輸入值		0~20
7	電量輸入值采樣誤差	%	±5
8	過流保護一次電流整定范圍（二次）	A	0~1500 可調(diào)
9	速斷保護一次電流整定范圍（二次）		0~3600 可調(diào)
10	過流保護動作延時時間值	ms	0~5000 可調(diào)
11	零序保護一次電流整定范圍	A	0~20 可調(diào)
12	零序保護動作延時時間值	S	0~1200 可調(diào)
13	重合閘次數(shù)	次	0~1
14	第一次重合時間	S	0~9.9
15	簡單遙控器距離	米	100
16	控制器凈重	kg	12

六、斷路器本體的基本結(jié)構(gòu)
1.斷路器本體結(jié)構(gòu)見圖1
斷路器本體結(jié)構(gòu)由導電回路、絕緣系統(tǒng)、密封件及殼體組成。導電回路由進出線導電桿、導電夾、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。進出線絕緣套管采用環(huán)氧樹脂和硅橡膠整體澆注，為減少開關(guān)體積，A、C兩相采用拐角套管，保證良好的外絕緣；內(nèi)部采用復合絕緣結(jié)構(gòu)，在不充SF₆氣體的情況下，也能達到相應的絕緣水平。本產(chǎn)品采用成熟的密封結(jié)構(gòu)。機構(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“O”型圈密封，進出線套管整體澆注，保證良好的氣密性。
2.操動機構(gòu)本產(chǎn)品操動機構(gòu)為電動儲能，電動分合，同時具有手動儲能，手動分合，整個結(jié)構(gòu)合閘彈簧、儲能系統(tǒng)、分合閘線圈、手動分合閘系統(tǒng)、輔助開關(guān)及儲能指示等部件組成（如圖4、圖5）

圖1 斷路器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖

 

 

七、斷路器本體的工作原理
7.1 儲能
機構(gòu)儲能如圖3所示，圖3（a）為合閘彈簧未儲能狀態(tài)，圖3（b）為合閘彈簧已儲能狀態(tài)。

7.1.1電動儲能原理：電動機將輸出扭矩作用于機構(gòu)的小齒輪，經(jīng)鏈條，傳動至主軸上的大鏈輪，從而帶動拐臂旋轉(zhuǎn)，使合閘彈簧儲能，當拐臂上的螺絲壓下行程開關(guān)時，切斷電動機電源、彈簧儲能完畢。 

7.1.2手動儲能原理：由手動儲能傳動機構(gòu)輸出軸，通過輸出軸上的小齒輪將旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞給小齒輪，充分嚙合的大齒輪（位于主軸上，并與大鏈輪鉚緊），從而帶動拐臂旋轉(zhuǎn)，使合閘彈簧儲能。

7.2 合閘圖4為機構(gòu)合閘操作示意圖。

7.2.1電動合閘：機構(gòu)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(zhuǎn)，解除對合閘摯子的約束；與此同時，合閘摯子受滾子的壓迫而逆時針轉(zhuǎn)動，解除儲能維持，位于主軸上的凸輪因合閘彈簧的釋放產(chǎn)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(guān)，從而完成合閘操作。 

7.2.2手動操作：拉動合閘手動手柄，施加外力（約為80~120N）帶動合閘半軸上的拔插逆時針轉(zhuǎn)動時，帶動合閘半軸沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生與合閘電磁鐵操作同樣的效果。

7.2.3重合閘操作：機構(gòu)釋放儲能彈簧的能量后，完成合閘操作；在合閘狀態(tài)下，機構(gòu)再進行儲能操作，完成儲能操作，機構(gòu)處于合閘已儲能狀態(tài)；在此狀態(tài)一旦接到正確的信號，機構(gòu)便能實現(xiàn)一次自動重合閘操作。

7.3 分閘圖5為機構(gòu)分閘操作示意圖

7.3.1電動分閘：機構(gòu)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，使分閘半軸逆時針方向旋轉(zhuǎn)，解除對分閘摯子的約束。與此同時，分閘摯子受滾子的壓迫而逆時針轉(zhuǎn)動，搖臂因受開關(guān)內(nèi)部分閘彈簧的推動而逆時針方向旋轉(zhuǎn)，從而完成合閘操作。

7.3.2手動分閘：拉動分閘手動手柄，施加外力（約為80~120N）帶動分閘半軸上的拔插逆時針轉(zhuǎn)動時，帶動分閘半軸沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生與分閘電磁鐵操作同樣的效果。

7.4 操動機構(gòu)二次控制回路電氣原理圖在圖6中，當機構(gòu)處于末儲能狀態(tài)時，行程開關(guān) 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(guān)WD常閉接點斷開，切斷電源，電動機停轉(zhuǎn)。合閘彈簧儲能結(jié)束后，機構(gòu)如果處于分閘位置，輔助開關(guān)常閉接點S1接通，只要有合閘信號，合閘電磁鐵HQ通電，機構(gòu)進行電動合閘。電動合閘結(jié)束，輔助開關(guān)常閉接點S1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帶動合閘彈簧儲能，直到儲能完畢，行程開關(guān)WD常閉接點再斷開。
開關(guān)合閘之后，輔助開關(guān)常開接點S2閉合，只要有分閘信號，分閘電磁鐵線圈TQ就通電，機構(gòu)進行分閘操作。分閘后，輔助開關(guān)常開接點S2打開，切斷分閘電磁鐵線圈電源。