| 额定绝缘电压 | 12K |
|---|---|
| 额定频率 | 50 |
| 机械寿命 | 10000 |
| 极数 | 3P |
| 品牌 | TaiKai |
| 型号 | ZW20-12/630-20 |
一、概述
ZW20K-12型户外交流高压真空分界断路器（以下简称分界断路器）是陕西泰开电气设备有限公司自主研发的一款新型产品，分界断路器是集真空断路器、真空负荷开关、重合器、分段器四大开关于一体的多功能智能化装置产品，主要配置由真空断路器本体、CH-40型控制器、外置电压互感器（注：配网自动化环网线路中可选双侧PT）三大部分组成，产品广泛用于10kV、13kV城市、农村配电网架空环网线路中作分段隔离开关与联络开关、可实行环网线路负荷调配的自动化开关装置，在大用户供电的分支线路中可作为分界开关（俗称看门狗），馈线架空配电网络作重合器与分段器之用，分界断路器具有远程管理模式，保护控制功能及通讯功能。能可靠判断、检测界内毫安级零序电流及相间短路故障电流，实现自动切除单相接地故障和相间短路故障。
本体开关是真空方式灭弧并且采用SF6气体绝缘，箱体采用了引进日本、德国、法国气体密封、防爆、绝缘结构技术，整体密封性能优良。 内部充入的SF6气体不泄漏，不受外界环境影响，其弹簧操动机构进行了小型化及性能优化设计，动作可靠性远高于国内传统的弹簧机构。
二、分界断路器的功能
警告： 1、严禁打开本体封盖及机构罩。 2、除安装用螺栓和螺帽外，严禁松卸紧固所有螺栓和螺帽。 3、严禁抬产品套管。 |
三、使用的环境条件
1) 海拔高度：≤2000米
2) 环境温度：户外 -30℃~ +55℃
最高年平均气温20℃
最高日平均气温30℃
3) 相对湿度：95%（25℃）
4) 抗震能力：地面水平加速度 0.3g
地面垂直加速度 0.15g
同时作用持续三个正弦波
安全系数 1.67
5）地震烈度：7度
6) 最大日温差： 25℃
7) 日照强度(风速0.5m/s时)：0.1W/cm2
8) 最大风速：34m/s
9) 最大覆冰厚度：10mm
10) 安装位置：户外 、10kV架空线路用户责任分界点处
11）接地方式：中性点不接地、经消弧线圈接地及低电阻接地。
四、主要技术参数
4.1 分界断路器主要技术参数 (表-1)
序号 | 名称 | 单位 | 数据 | ||
1 | 额定电压 | kV | 12 | ||
2 | 断口绝缘 水 平 | 工频（干试与湿试） | 48 | ||
雷电冲击试验电压（峰值） | 85 | ||||
3 | 对地及相间绝缘水平 | 工频 | 干试 | 42 | |
湿试 | 34 | ||||
雷电冲击试验电压（峰值） | 75 | ||||
4 | 额定电流 | A | 630 | ||
5 | 额定短路开断电流 | kA | 16、20、25 | ||
6 | 额定短路开断电流开断次数 | 次 | 30、 | ||
7 | 额定短时耐受电流 | kA | 16、20、25 | ||
8 | 额定短路持续时间 | s | 4 | ||
9 | 额定短路关合电流（峰值） | kA | 40、50、63 | ||
10 | 额定峰值耐受电流 | kA | 40、50、63 | ||
11 | 机械寿命 | 次 | 10000以上 | ||
12 | 开断额定电流次数 | 次 | 10000 | ||
13 | 净重 | kg | 180 | ||
4.2 机械特性参数 (表-2)
序号 | 名称 | 单位 | 数据 |
1 | 触头开距 | mm | 9 |
2 | 触头超行程 | mm | 3+1 |
3 | 分闸速度 | m/s | 1.2±0.2 |
4 | 合闸速度 | m/s | 0.6±0.2 |
5 | 触头合闸弹跳时间 | ms | ≤2 |
6 | 相间中心距离 | mm | 275±1 |
7 | 外部带电空气绝缘距离 | mm | 235±2 |
8 | 外部爬电比距 | cm/kV | 3.8 |
9 | 三相分闸不同期性 | ms | ≤2 |
10 | 各相导电回路电阻 | μΩ | ≤150 |
11 | 合闸时间 | ms | 20～60 |
12 | 分闸时间 | ms | 18～45 |
13 | 储能电动机额定功率 | w | ≯40 |
14 | 储能电动机额定电压 | v | AC220 |
15 | 额定合闸操作电压 | v | AC220 |
16 | 最高/最低合闸操作电压 | v | AC264/143 |
17 | 额定分闸操作电压 | v | AC220 |
18 | 最高/最低分闸操作电压 | v | AC264/143 |
19 | 最高/最低电动机电压 | v | AC242/187 |
20 | SF6气体额定压力（表压） | mpa | “0.1” |
五、产品结构特点
5.1 结构
5.1.1分界断路器由ZW20-12型真空断路器上优化改进的，外置电压互感器及（FDR-02）型智能控制器组成，通过全密封防水型航空接插件和户外密封电缆进行电气连接。
5.1.2分界断路器采用CTA-Ⅳ型弹簧操动机构，具备手、电动储能，手、电动合闸，手、电动分闸功能。
5.1.3分界断路器内置1只零序CT，变比为20/1，0.1～5A（一次电流）区段保持线性关系，额定负载1Ω，额定负载下的变比误差应小于3%。一次零序电流为400A，二次输出电流有效值不小于5A。额定短时耐受电流16kA、20kA、25kA,4S。
5.1.4分界断路器由内装有高压系统及其操动部件的主体箱、操作机构箱和供安装、固定、搬（吊）运用的吊架三部分组成。
外形结构及安装尺寸见图一，内部结构图见图二。
5.1.5分界断路器采用外置式PT，装于电源侧，变比10000V/220V，容量300VA，精度3P级，控制器和分界断路器的操作电源和电压信号均由PT提供。
外形及安装尺寸见图三。
5.2 特点
5.2.1装有真空灭弧室的分界断路器开断性能稳定可靠，采用环氧树脂和硅橡胶整体浇注，尤其A、C两相的拐角套管，保证良好的外绝缘，具有无燃烧和爆炸危险、安全、体积小、重量轻和使用寿命长等特点。
5.2.2分界断路器采用全封闭结构，箱内充以SF6、N2混合气体，密封性能好，有防潮、防凝露性能，适应于高温潮湿地区使用。
5.2.4分界断路器的合、分闸可手动或电动操作及过流保护跳闸。
5.2.5操作机构新颖、简单、动作可靠，体积小、机械寿命可达1万次。
5.2.6分界断路器的安装方式可用悬架吊装在横杆上，亦可选用座式安装。
5.2.7整个结构由合闸弹簧、储能系统、过流脱扣器、分合闸线圈、手动分合闸系统、辅助开关及储能指示等部件组成。
图一 分界断路器外形及安装尺寸图
图二 分界断路器内部结构图
图三 PT外形及安装尺寸图
六、工作原理
6.1储能过程
电动储能原理：电动机将输出扭矩传递给机构的小链轮，经过链条传动，带动拐臂旋转，使合闸弹簧储能，当拐臂上压杆推下行程开关时，切断电动机电源，弹簧储能完毕。
手动储能原理：用手或高压绝缘棒朝下拉动储能受柄，带动机构输出轴上的小齿轮，将旋转扭矩传递给与它充分啮合的大齿轮，从而带动拐臂旋转，使合闸弹簧储能。
6.2分闸操作
电动分闸原理： 机构接到分闸信号后，分闸电磁铁的动铁心向上运动，从而推动脱扣杆向上运动，使分闸半轴与分闸掣子之间的约束解除。同时，分闸掣子受滚子压迫而逆时针转动，使多爪拐臂因受分闸弹簧的推力而逆时针旋转，于是完成分闸操作。
手动分闸原理：用手或高压绝缘棒朝下拉动手动分合手柄（注：印有手动分的一端），当分闸半轴逆时针旋转时，多爪拐臂逆时针旋转,同时带动分闸掣子旋转，产生与分闸电磁铁操作同样的效果。
过流脱扣操作：当规定的脱扣电流通过过流脱扣器中的过流线圈时，电磁铁动作，推杆顶动脱扣杆，使分闸半轴与分闸掣子之间的约束解除，从而产生与分闸电磁铁操作相同的效果，使分界断路器过流脱扣动作。
6.3合闸操作
电动合闸原理：机构接到合闸信号后，合闸电磁铁的动铁心向上运动，从而推动脱扣杆向上运动，使合闸半轴与合闸掣子之间的约束解除。同时，合闸掣子受滚子的压迫而逆时针转动，释放储能状态，由于合闸弹簧的收缩力使凸轮受到冲击，撞上输出轴上的多爪拐臂，完成合闸操作。
手动合闸原理：用手或高压绝缘棒朝下拉动手动分合手柄（注：印有“手动合”的一端），当分闸半轴逆时针旋转时，多爪拐臂逆时针旋转,同时带动分闸掣子旋转，产生与合闸电磁铁操作同样的效果。
重合闸操作： 机构释放储能弹簧的能量后，完成合闸操作，在合闸状态，
机构再次完成储能操作后，机构处于合闸状态，在此状态一旦接到正确的信号后，机构便能实现一次自动重合闸操作。
七、安装、维护和检查
7.1开箱后应检查分界断路器绝缘套管有无损坏，产品铭牌、合格证是否与订货单相符，装箱清单是否与实物相符。
7.2 分界断路器投入运行前，应仔细核对各操作元件的额定电压、额定电流与实际情况是否相符。并用机构所具有的合分闸方式进行试操作，以检查各项指标是否正确。
安装前的准备工作：
7.3 金具加工
依据选定的安装方式加工安装金具，安装金具详细加工尺寸附件图。
7.3.1准备安装附件
以下是单台设备所需的附件数量：
1）高压避雷器6个（电源侧和负荷侧各3个）；
2）10kV绝缘子（规格和数量依据安装方式和电杆的大小而定）；
3）抱箍（规格和数量依据安装方式和电杆的大小而定）；
4）开关出线连接夹6个（具体尺寸依据现场线路的线径而定）；
5）接地导线。
7.3.2待装设备检查
外观检查内容：
1）紧固和密封是否完好？
2）出线套管和壳体有无损伤？
3）控制插座及插针是否完好？
4）操作手柄及分合指针是否在正常位置？
5）核对产品的额定电压、额定电流与实际情况是否相符，并用机构所具有的合、分闸方式进行试操作，以检查各项指标是否正确。
7.3.3 绝缘检查内容：
1）绝缘电阻：一次对二次及地：≥1000MΩ；二次对地：≥10MΩ
2）绝缘耐压：一次对二次及地：42kV，1min；二次对地：2kV，1min；
7.6 本柱上分界断路器因其特殊的设计结构,确保用户在使用中长期免维护。
7.7 用户不得随意更换使用与原型号规格不一致的电器元件。
7.8 分界断路器出厂时，TA变比预设为600/5；用户欲更改变比时，可将涌流抑制器罩打开，在涌流抑制器两侧有两排端子，可将标有A400/5（或A200/5）、C400/5（或C200/5）的导线与标有A600/5、C600/5的导线分别相应对调，并压接牢固，即可使TA变比设置为400/5（或200/5）。
7.9分界断路器配有复合控制器，其主要作用为了防止开关合闸时所引起的涌流，并消除过流线圈的抖动，实行定时限值分闸，避免线路因瞬时过流产生误动作，另外，其速断功能能够快速准确地判别线路的短路故障, 从而提高线路输电的安全可靠性。使用时，请仔细阅读复合控制器使用说明书
7.10操作人员应初步了解机构的性能及安装调整、维护知识，对运行中问题应予以记录，必要时可通知制造厂家。
7.11分界断路器杆上吊装时请按照图四，图五进行。
图四 起吊方法示意图
图五 吊装方法示意图
安装步骤及注意事项：
7.3.1将安装螺栓上的螺母松到螺栓的末端。
7.3.2将线绳挂在两边的开关吊钩上，抬分界断路器。
注意：* 线绳长度应大于80cm
* 分界断路器允许稍有倾斜
7.3.3在抬到横担位置时，使吊架与横担接触，放好吊架螺栓和弯板后，拧紧螺母。解开线绳，并完全拧紧螺母。
注意：分界断路器安装过程中应避免碰撞。控制电缆插座属铜质材料，要特别注意保护，防止变形。如有意外情况，请及时与本公司联系处理。 |
7.4 分界断路器可以单杆架设，也可双杆架设。可参照安装示意图图五、六、
7.4 分界断路器可以单杆架设，也可双杆架设。可参照安装示意图图六、七、八、九所示。
7.3.4将外置式PT置于分界断路器上部PT安装架上，用4组M10×40的不锈钢螺栓、螺母、弹平垫紧固。将二芯电缆两端分别接于PT二次接线端子和断路器接线图指定接线位置。
注意：注意各相电缆之间的绝缘间距保持至少100㎜以上； 请务必在开关每一相的两侧安装避雷器以防雷击对设备的损坏。 |
7.3.6 FDR-01 的安装
金具的加工及安装附件的准备：
1）控制器在出厂时“安装挂钩”已随货附送，安装时用户只需准备固定金具即可，固定金具的加工依照安装点的不同也不一样。一般情况下控制器安装在圆柱形的电线杆上，固定金具（抱箍）根据圆柱形电线杆的直径进行准备。
2）用户自备的附件数量（以下是安装一台控制器所需的）：
● 抱箍2个，具体尺寸依据电杆的大小而定；
注意：控制器不能在倒置的情况下淋雨，雨水会进入控制器内部损坏控制元件。 |
八、操作顺序和注意问题
操作本开关时必须严格执行下列的操作顺序：
8.1确认开关分合指针是否指向“分”位置。
8.2确认开关储能指针是否指向“未储能”位置。
8.3若分合指针、储能指针都分别指向“分”、“未储能”，则开始如下操作。