高壓真空斷路器系列
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一、概述
1.1 產(chǎn)品概述：
LW36-40.5型戶外自能式高壓SF6斷路器亦稱第三代SF6斷路器，其采用獨(dú)特自能滅弧原理，在整個斷路器開斷電流范圍內(nèi)都具有良好的滅弧效果，并且充分利用電弧自身的能量來熄滅電弧，所以操動功小，機(jī)械壽命高，可達(dá)6000次，因而從整體上提高了斷路器的可靠性
1.2基座及管路
基座起到支撐三極柱并連接控制柜的作用，由鋼板彎制而成，在蓋上相應(yīng)的封板后，能滿足GB/T 11022《高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)的共用技術(shù)要求》的IP2X的防護(hù)等級。基座正面有三個安裝水平連桿的操作手孔。基座背面有一個觀察密度控制器的視窗。基座內(nèi)裝有三相極柱內(nèi)的SF6氣體連通管路和指針式氣體密度控制器。管路在未連接極柱上的自封閥時，氣管內(nèi)無氣體壓力，密度控制器顯示的數(shù)值為管路內(nèi)的壓力。密度控制器安裝在一個四通閥座上，其中閑置的自封閥為斷路器的充放氣接頭。
1.3 SF6密度控制器
指針式SF6密度控制器（即壓力表）用于對設(shè)備內(nèi)SF6氣體的密度進(jìn)行監(jiān)視，并隨氣體壓力即密度的變化而發(fā)出相應(yīng)的控制信號。密度控制器具有溫度補(bǔ)償功能，即當(dāng)環(huán)境溫度在一定范圍內(nèi)變化而引起SF6氣體壓力變化時，控制器不會動作。只有當(dāng)SF6氣體發(fā)生泄漏而引起氣體密度變化時，控制器才會發(fā)出相應(yīng)的報警及閉鎖信號。
1.4極柱
極柱乃是斷路器的主體，極柱主要由滅弧室、支柱瓷套及拐臂箱等組件組裝而成。每一極柱為一個氣密單元。極柱自上而下，分為上接線端子板、滅弧室、下接線端子板、支柱瓷套、絕緣拉桿、拐臂箱、機(jī)構(gòu)操作桿幾部分組成（見圖2）。
1.4.1 上、下接線端子板
上、下接線端子板為一次線路接線用。上、下接線端子板皆為同一零件，接線端子板在斷路器上的引出線方向可根據(jù)用戶現(xiàn)場需要進(jìn)行靈活調(diào)換安裝。上、下接線端子板的接線孔尺寸按3150A和1250A兩種接線方式（見圖3），其尺寸規(guī)范參照GB/T5273《變壓器、高壓電器和套管的接線端子》。
1.4.2滅弧室
滅弧室包含了斷路器的一次導(dǎo)電回路及滅弧系統(tǒng)零部件。滅弧室系統(tǒng)安裝在滅弧室瓷套內(nèi)，是斷路器的核心部件。它主要由瓷套、上出線及靜觸頭座、靜主觸頭、靜弧觸頭、噴口、動觸頭及氣缸、動弧觸頭、中間觸頭、下支撐座、拉桿等零部件組成。
滅弧室上部裝設(shè)了吸附劑，用于吸附氣體中的水分和氣體分解物。拉桿10與支柱瓷套內(nèi)的絕緣拉桿相連，并連接至拐臂箱內(nèi)的傳動軸上（見圖2所示）。滅弧室瓷套由高強(qiáng)瓷制成，具有很高的強(qiáng)度和很好的氣密性。滅弧室內(nèi)的一次載流回路是由上接線端子板、靜觸頭座、靜觸頭、動觸頭及氣缸、中間觸頭、下支撐座、下接線端子板所構(gòu)成。
1.4.3支柱瓷套
支柱瓷套起支撐滅弧室以及對地絕緣的作用。瓷套內(nèi)裝有絕緣拉桿，拉桿起對地絕緣和機(jī)械傳動的作用（見圖2）。支柱瓷套也由優(yōu)質(zhì)高強(qiáng)瓷制成，具有很高的強(qiáng)度和很好的氣密性。
1.4.4拐臂箱
拐臂箱是將傳動元件內(nèi)外相連通的重要部件，對它的密封功能有著特殊的要求。拐臂箱將操動機(jī)構(gòu)的輸出功及動作傳遞到絕緣拉桿（見圖2），并傳遞到滅弧室中動觸頭部件單元，完成斷路器的分、合閘動作。拐臂箱上裝有自封閥，用于連接基座內(nèi)的充氣管道。在氣體管道未接上時，三相極柱都處于獨(dú)立密封狀態(tài)。拐臂箱殼體用鋁合金鑄造而成
1.5 斷路器的自能滅弧原理
自能式滅弧是利用電弧能量建立起滅弧所需要的壓力差進(jìn)行吹弧。工作原理如圖5所示。
當(dāng)斷路器接到分閘指令后，以拉桿、氣缸、動觸頭、大、小噴口等組成的動觸頭組件，在機(jī)構(gòu)分閘簧力的作用下拉桿受力向下運(yùn)動，靜主觸頭先與動主觸頭分離，電流轉(zhuǎn)移至仍在閉合的動、靜弧觸頭上，隨后動、靜弧觸頭分離便形成電弧，工作原理見圖5。
滅弧室中的氣缸按其結(jié)構(gòu)在滅弧過程中所起的作用可將它分為熱膨脹室和壓氣室兩個部分，見圖5c）。熱膨脹室下部裝有單向閥，壓氣室下部（即活塞端部）裝有回氣閥和釋壓裝置。
在開斷短路電流時，弧觸頭間的電弧能量很大，弧區(qū)大量熱氣流流入熱膨脹室，在熱膨脹室內(nèi)進(jìn)行熱交換，形成低溫高壓氣體。此時，由于熱膨脹室壓力大于壓氣室壓力，故單向閥關(guān)閉。當(dāng)電流過零時，熱膨脹室內(nèi)的高壓氣體吹向斷口的電弧上使電弧熄滅。同時在分閘過程中，壓氣室內(nèi)的氣體開始被壓縮，當(dāng)達(dá)到一定的氣壓值時，底部的彈性釋壓閥打開，一邊壓氣，一邊放氣，使機(jī)構(gòu)不必要克服更多的壓氣反力，從而大大降低了操作功（見圖5b）。
在開斷小電流時（通常在幾千安以下），由于電弧能量小，熱膨脹室內(nèi)產(chǎn)生的壓力小。此時壓氣室內(nèi)的氣體壓力高于熱膨脹室內(nèi)壓力，單向閥打開，被壓縮的氣體向斷口電弧吹去。在電流過零時，這些具有一定流速的氣體吹向斷口使電弧熄滅（見圖5c）。
1.6 彈簧操動機(jī)構(gòu)工作原理
彈簧操動機(jī)構(gòu)安裝在斷路器基座下，同電氣控制部分安裝在一個控制柜內(nèi)。控制柜通過4個M20的螺栓連接在基座下（見圖1）。機(jī)構(gòu)輸出連桿與B極外拐臂連接處、二次線出口處皆設(shè)計(jì)有防雨水滲漏的功能。
操動斷路器所需的能量儲存在三極共用的一組合閘彈簧和一組分閘彈簧中。其工作原理見圖6。
1.6.1機(jī)構(gòu)合閘彈簧儲能
開關(guān)處于分閘狀態(tài)，合閘彈簧和分閘彈簧未儲能（如圖6a）。也就是說，開關(guān)無法操作。
合閘彈簧儲能過程如下：
a） 電動機(jī)啟動，使棘爪軸22旋轉(zhuǎn)；
b） 棘爪軸22上的兩個棘爪23與棘輪19上的齒交替嚙合，使棘輪19轉(zhuǎn)動；
c） 棘輪19順時針方向旋轉(zhuǎn)，帶動連桿15使合閘彈簧16儲能；
d） 連桿15過死點(diǎn)后，傳動軸20由合閘彈簧16給以順時針方向的轉(zhuǎn)動力矩，此力矩通過軸銷13被儲能保持掣子14鎖住；
e） 電機(jī)自動停機(jī)，傳動裝置停轉(zhuǎn)。
合閘彈簧16此時已儲能，開關(guān)準(zhǔn)備合閘（如圖6b）。
1.6.2合閘操作
斷路器及機(jī)構(gòu)均處于分閘位置，合閘彈簧16已儲能（見圖6b）。
合閘操作的步驟如下：
a） 激勵合閘電磁鐵12，掣子10動作，沖擊合閘掣子11；
b） 合閘掣子11逆時針方向旋轉(zhuǎn)，釋放儲能保持掣子14；
c） 儲能保持掣子14順時針旋轉(zhuǎn)釋放軸銷13。經(jīng)合閘彈簧作用，傳動軸20轉(zhuǎn)動。從而使轉(zhuǎn)動?xùn)时?上的圓輪9沿凸輪21運(yùn)動并將運(yùn)動傳輸至操動軸2。
d） 逆時針旋轉(zhuǎn)的操動拐臂1帶動與其相連接的機(jī)構(gòu)操作桿（圖2中的項(xiàng)7）向上運(yùn)動，使滅弧單元觸頭快速閉合。同時分閘彈簧17經(jīng)操動拐臂1和連桿18儲能。
e） 合閘結(jié)束時，轉(zhuǎn)動?xùn)时?被分閘保持掣子5鎖住。
開關(guān)此時處于合閘狀態(tài)，并做好分閘準(zhǔn)備（如圖6c）。
然后，合閘彈簧15在15秒之內(nèi)再一次被完全儲能（如圖6d）。機(jī)械閉鎖防止在分閘操作之前操動機(jī)構(gòu)的再次合閘。
1.6.3分閘操作
斷路器及機(jī)構(gòu)在合閘位置，分閘彈簧17與合閘彈簧16均已儲能（見圖6d）。
分閘操作步驟如下：
a） 激勵分閘電磁鐵8，分閘動鐵心7動作，沖擊分閘掣子6；
b） 分閘掣子6逆時針方向旋轉(zhuǎn)，釋放分閘保持掣子5；
c） 分閘保持掣子5逆時針方向旋轉(zhuǎn)，釋放軸銷4；經(jīng)分閘彈簧作用，推動操動拐臂1轉(zhuǎn)動。
d） 順時針旋轉(zhuǎn)的操動拐臂1帶動與其相連接的機(jī)構(gòu)操作桿（圖2中的項(xiàng)7）向下運(yùn)動，使滅弧單元觸頭快速分開；
分閘過程完成后機(jī)構(gòu)狀態(tài)如圖6b）所示。
1.6.4重合閘操作
斷路器及機(jī)構(gòu)在合閘位置，分閘彈簧17和合閘彈簧16處于儲能狀態(tài)（如圖6d），此時開關(guān)可執(zhí)行O-0.3s-CO重合閘操作。
1.7控制柜
控制柜內(nèi)裝有彈簧操動機(jī)構(gòu)，二次控制元件及控制回路、端子排、計(jì)數(shù)器（機(jī)械式）、加熱器等部件。控制柜的內(nèi)面板上有手動分、合閘按鈕、遠(yuǎn)方-就地轉(zhuǎn)換開關(guān)、儲能電機(jī)開關(guān)等，外面板上有機(jī)構(gòu)狀態(tài)的指示牌。操作人員可隨時直觀地看到機(jī)構(gòu)所處的狀態(tài)。機(jī)構(gòu)及控制柜結(jié)構(gòu)示意圖如圖7。
1.7.1二次控制回路
二次控制回路是用于實(shí)現(xiàn)操動機(jī)構(gòu)的分、合閘操作，以及通過相關(guān)繼電器和傳感器采集相對應(yīng)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)電機(jī)保護(hù)、防止操動機(jī)構(gòu)的合閘跳躍以及保持控制柜的溫濕度在允許的范圍之內(nèi)等功能。二次控制回路電氣原理圖和接線圖見附錄D。
a） 合閘防跳回路
當(dāng)斷路器在關(guān)合有預(yù)伏故障電路時，機(jī)構(gòu)控制回路設(shè)有電氣防跳躍裝置，使得斷路器關(guān)合短路而又自動分閘后，即使合閘指令尚未解除，也不會再次合閘。
b） 電機(jī)控制以及保護(hù)回路
在電機(jī)控制回路中設(shè)置了行程開關(guān)和接觸器進(jìn)行控制保護(hù)，當(dāng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)帶動合閘彈簧儲能到位時，行程開關(guān)斷開切斷電機(jī)回路。當(dāng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)超過設(shè)定時間或儲能過程中出現(xiàn)機(jī)械故障使電機(jī)回路中電流長時間超過額定值時，接觸器ZC上輔助延時閉合動合觸點(diǎn)和熱繼RJ上的動合觸點(diǎn)將分別閉合，接通電機(jī)保護(hù)回路，切斷電機(jī)控制回路，對電機(jī)進(jìn)行保護(hù)。
c） 跳閘回路
為了使斷路器開斷時有更高的可靠性，操動機(jī)構(gòu)裝有兩個分閘線圈，這樣可有2條跳閘回路可供用戶使用。
d） SF6氣體低氣壓閉鎖回路
當(dāng)斷路器氣室內(nèi)的SF6壓力降到報警壓力值時，密度繼電器MJ上的一對觸點(diǎn)閉合，發(fā)出報警信號，此時應(yīng)給斷路器補(bǔ)氣。若當(dāng)SF6氣體壓力再繼續(xù)降到閉鎖值時，SF6氣體低氣壓閉鎖回路接通，斷路器分、合閘回路均被切斷，同時發(fā)出低氣壓閉鎖信號。
e） 防低溫、凝露單元
為避免在低溫環(huán)境下以及在溫度快速變化的過程中導(dǎo)致在控制柜內(nèi)的敏感部件上形成冷凝水，影響元器件的使用性能，機(jī)構(gòu)箱內(nèi)配有溫濕度傳感器和加熱電阻。因?yàn)槟稌谌魏苇h(huán)境溫度下形成，所以該加熱器必須長期投運(yùn)。
1.7.2就地手動分、合操作
當(dāng)斷路器處于額定SF6壓力下，轉(zhuǎn)換開關(guān)處于就地閉合，即可進(jìn)行就地手動合、分閘操作。
注：遠(yuǎn)方控制回路斷開。機(jī)構(gòu)上防止分閘和防止合閘的安全銷子已經(jīng)取出的情況下方可手動操作，否則易使分合閘轉(zhuǎn)換開關(guān)觸點(diǎn)燒損。
1.7.3慢分慢合操作
在對斷路器進(jìn)行初裝和調(diào)試過程中，可用慢分慢合裝置對機(jī)構(gòu)及斷路器進(jìn)行慢分或者慢合閘操作
1.7.4合閘彈簧手動儲能
在儲能電機(jī)沒有電源的情況下，可用手動儲能手柄對合閘彈簧進(jìn)行手動儲能。
二、使用條件
主要用途和適用范圍：
LW36-40.5高壓六氟化硫交流斷路器適用于交流50Hz，40.5的電力系統(tǒng)中，是電力系統(tǒng)的控制和保護(hù)設(shè)備，也可作為聯(lián)絡(luò)斷路器使用。
1. 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和主要特點(diǎn)：
符合GB1984-2003《高壓交流斷路器》和IEC 62271-100《高壓交流斷路器》的要求。斷路器以SF6氣體為絕緣和滅弧介質(zhì)，采用自能式滅弧原理，配用DCT-126P型彈簧操動機(jī)構(gòu)，具有開斷能力強(qiáng)，操作功小，可靠性高的特點(diǎn)。
2. 特別說明：
本說明書適用于LW36-40.5型戶外自能式六氟化硫高壓交流斷路器，它詳細(xì)描述了斷路器安裝使用和維護(hù)的有關(guān)內(nèi)容，以及在此過程中需注意的安全規(guī)范和可能出現(xiàn)的危險。任何操作人員在安裝和使用斷路器前需仔細(xì)閱讀本說明書，在確保熟悉相關(guān)內(nèi)容后方可操作。如果仍有疑問請與制造商聯(lián)系。
說明書在敘述過程中分“注意”和“警告”兩類提示，對于“注意”的有關(guān)內(nèi)容，若不執(zhí)行有可能造成不便或輕微傷害，對于“警告”的內(nèi)容，若不執(zhí)行則有可能造成人身傷害或設(shè)備損壞，此兩類提示均以黑體字示出。
正常使用環(huán)境條件符合以下規(guī)定：
a） 周圍空氣溫度 -25℃（-40℃）～+40℃；
b） 海拔高度 ≤2500m（2000m）；
c） 風(fēng)速 ≤34m/s；
d） 日溫差 ≤25℃；
e） 日照強(qiáng)度 ≤1000W/m；
f）抗震水平 抗地震烈度8度：水平加速度0.2g，垂直加速度0.1g；
g） 覆冰厚度 ≤10mm；
h） 空氣污穢程度 不超過GB/T 5582中的Ⅳ級；
i） 安裝場合 戶外。
注：括號內(nèi)數(shù)值為斷路器氣壓為0.33MPa時的參數(shù)。
如果用戶有特殊使用環(huán)境條件要求，可與制造商另行協(xié)商。二、使用條件
主要用途和適用范圍：
LW36-40.5高壓六氟化硫交流斷路器適用于交流50Hz，40.5的電力系統(tǒng)中，是電力系統(tǒng)的控制和保護(hù)設(shè)備，也可作為聯(lián)絡(luò)斷路器使用。
1. 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和主要特點(diǎn)：
符合GB1984-2003《高壓交流斷路器》和IEC 62271-100《高壓交流斷路器》的要求。斷路器以SF6氣體為絕緣和滅弧介質(zhì)，采用自能式滅弧原理，配用DCT-126P型彈簧操動機(jī)構(gòu)，具有開斷能力強(qiáng)，操作功小，可靠性高的特點(diǎn)。
2. 特別說明：
本說明書適用于LW36-40.5型戶外自能式六氟化硫高壓交流斷路器，它詳細(xì)描述了斷路器安裝使用和維護(hù)的有關(guān)內(nèi)容，以及在此過程中需注意的安全規(guī)范和可能出現(xiàn)的危險。任何操作人員在安裝和使用斷路器前需仔細(xì)閱讀本說明書，在確保熟悉相關(guān)內(nèi)容后方可操作。如果仍有疑問請與制造商聯(lián)系。
說明書在敘述過程中分“注意”和“警告”兩類提示，對于“注意”的有關(guān)內(nèi)容，若不執(zhí)行有可能造成不便或輕微傷害，對于“警告”的內(nèi)容，若不執(zhí)行則有可能造成人身傷害或設(shè)備損壞，此兩類提示均以黑體字示出。
正常使用環(huán)境條件符合以下規(guī)定：
a） 周圍空氣溫度 -25℃（-40℃）～+40℃；
b） 海拔高度 ≤2500m（2000m）；
c） 風(fēng)速 ≤34m/s；
d） 日溫差 ≤25℃；
e） 日照強(qiáng)度 ≤1000W/m；
f）抗震水平 抗地震烈度8度：水平加速度0.2g，垂直加速度0.1g；
g） 覆冰厚度 ≤10mm；
h） 空氣污穢程度 不超過GB/T 5582中的Ⅳ級；
i） 安裝場合 戶外。
注：括號內(nèi)數(shù)值為斷路器氣壓為0.33MPa時的參數(shù)。
如果用戶有特殊使用環(huán)境條件要求，可與制造商另行協(xié)商。
三、主要技術(shù)參數(shù)
產(chǎn)品的渝蕾電氣斷路器整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。斷路器采用三極瓷套支柱式結(jié)構(gòu)，三個極柱安裝在共同的基座上。極柱上部為滅弧室，下部為支柱瓷套。基座內(nèi)裝有三相聯(lián)動的傳動系統(tǒng)和三極柱SF6氣體連通的管路系統(tǒng)及SF6氣體密度控制器。控制柜居中吊裝在基座下面，柜內(nèi)有三極共同配用的一個彈簧操動機(jī)構(gòu)和控制單元。機(jī)構(gòu)的輸出桿與B極的外拐臂相連，再通過水平連桿進(jìn)行三極機(jī)械聯(lián)動操作。
注意：
1、密度控制器所示值為20℃時的壓力值。
2、未接極柱時，密度控制器顯示的數(shù)值為氣管內(nèi)的壓力。
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