斷路器結(jié)構(gòu)及工作原理

      ZW32-12/M型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(dòng)機(jī)構(gòu)及箱體組成。該型號(hào)斷路器為小型化設(shè)計(jì)，外殼采用不銹鋼箱體。同時(shí)配有手動(dòng)緊急分閘裝置。隔離開關(guān)和電流互感器可根據(jù)用戶需要選擇。

ZW32-12/M斷路器外形圖

ZW32-12/M型永磁真空斷路器的控制由配套的智能控制單元完成?？删偷貙?shí)現(xiàn)開關(guān)分合閘操作，也可以通過通信接口由遠(yuǎn)方遙控操作。斷路器的其他信息也可以傳輸?shù)娇刂浦行?，通信通道可以選擇電纜、光纖、GPRS/CDMA、GSM等。

智能控制單元接近斷路器安裝，通過控制電纜與斷路器連接。智能控制單元的電源分主備供電，主電源為AC或DC 220V，由高壓線路經(jīng)PT取得；后備電源由蓄電池提供（安裝于智能控制單元箱內(nèi)）。當(dāng)正常工作時(shí)主電源對(duì)后備電源充電；當(dāng)主電源失去時(shí)，由后備電源供電，仍可完成對(duì)斷路器的控制以及控制單元內(nèi)的其他操作，后備電源（滿載時(shí)）可維持整機(jī)不小于48小時(shí)工作。

斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)中設(shè)有手動(dòng)緊急分閘把手，作為控制系統(tǒng)或電源故障時(shí)緊急分閘操作之用。

斷路器的工作原理與過程

滅弧原理：

    ZW32-12/M型真空永磁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*的真空度。當(dāng)動(dòng)、靜觸頭在操動(dòng)機(jī)構(gòu)

作用下帶電分閘時(shí)，在觸頭間將會(huì)產(chǎn)生真空電弧，同時(shí)，由于觸頭的特殊結(jié)構(gòu)，在觸頭的間隙中也會(huì)產(chǎn)生適當(dāng)?shù)目v向磁場(chǎng)，促

使真空電弧保持為擴(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(shí)，殘留的離子、電子

和金屬蒸汽在微秒數(shù)量級(jí)的時(shí)間內(nèi)就可復(fù)合或凝聚在觸頭表面和屏蔽罩上，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)嗟哪康?。由于采用縱向磁場(chǎng)控制真空電弧，所以真空斷路器具有強(qiáng)而穩(wěn)定的開斷電流能力。

儲(chǔ)能：

  ZW32-12/M型真空永磁斷路器分合閘能量?jī)?chǔ)存在高性能電容器中，電容器安裝于智能控制器單元箱體內(nèi)。分合閘時(shí)由電容器瞬

時(shí)放電提供能量。電容器充電能量由控制單元的主電源或后備電源提供，充電時(shí)間不大于10s，電容電壓誤差≤1V。

合閘操作：

   本地按動(dòng)智能控制單元上的合閘按鈕，或者通過遠(yuǎn)方遙控合閘操作，激勵(lì)操動(dòng)機(jī)構(gòu)的合閘線圈，使鐵芯驅(qū)動(dòng)斷路器動(dòng)觸頭按

規(guī)定速度合閘。判斷出斷路器已處在合閘位置時(shí)，控制回路自動(dòng)將合閘線圈電源斷開，此時(shí)鐵芯由于*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，而且還具有合閘自保持力，使斷路器可靠地保持在合

閘位置。

分閘操作：

   本地按動(dòng)智能控制單元上的分閘按鈕，或者通過遠(yuǎn)方遙控分閘操作，激勵(lì)操動(dòng)機(jī)構(gòu)的分閘線圈，克服合閘側(cè)*磁鐵的自保

持力的同時(shí)使分閘彈簧拉動(dòng)鐵芯驅(qū)動(dòng)斷路器動(dòng)觸頭按規(guī)定速度分閘。判斷出斷路器已處在分閘位置時(shí)，控制回路自動(dòng)將分閘線

圈電源斷開，此時(shí)鐵芯由于分閘彈簧拉力的作用保持在分閘側(cè)，使斷路器可靠地保持在分閘位置。

手動(dòng)緊急分閘操作：

     斷路器在合閘位置，用絕緣操作棒鉤住斷路器手動(dòng)分閘操作把柄上的拉環(huán)，并向下拉動(dòng)，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。

3 智能控制單元

智能控制單元是專為中壓永磁開關(guān)設(shè)計(jì)的戶外型控制器。能方便的配合柱上永磁開關(guān)實(shí)現(xiàn)分、合閘管理，線路保護(hù)功能以及自動(dòng)重合閘功能?？刂破鹘咏鼣嗦菲靼惭b，作為永磁開關(guān)的電子操作機(jī)構(gòu)和智能保護(hù)器使用。

¨  永磁機(jī)構(gòu)的分、合閘操作

¨  線路保護(hù)功能

¨  自動(dòng)重合閘

¨  與控制中心的通信功能

¨  各部件的不停電電源

¨  開關(guān)位置檢測(cè)

¨  系統(tǒng)電量測(cè)量

¨  遙控功能

¨  無線數(shù)據(jù)傳輸（選配）

¨  歷史操作存盤

3.1 斷路器分、合閘管理

¨  通過控制器操作面板本地控制分、合閘

¨  遠(yuǎn)方通信遙控操作斷路器分、合閘

¨  手持遙控器控制斷路器分、合閘（30米內(nèi)有效）

¨  通過GSM手機(jī)短信控制分、合閘

3.2 線路保護(hù)功能

¨  速斷保護(hù)（相對(duì)相）

保護(hù)范圍0.2In～20In     步長(zhǎng)0.01A

時(shí)間范圍0s～600.00s     步長(zhǎng)0.01s

In為二次側(cè)額定電流，通常選擇1A或

¨  定時(shí)限過流保護(hù)（相對(duì)相）

保護(hù)范圍0.2In～20In     步長(zhǎng)0.01A

時(shí)間范圍0s～600.00s     步長(zhǎng)0.01s

¨  單相接地過流保護(hù)（相對(duì)地，中心點(diǎn)接地系統(tǒng)選此功能）

保護(hù)范圍0.2In～20In     步長(zhǎng)0.01A

時(shí)間范圍0s～600.00s     步長(zhǎng)0.01s

¨  反時(shí)限過流保護(hù)

反時(shí)限相間過流曲線滿足以下四條IEC曲線，保護(hù)動(dòng)作后定時(shí)返回。

一般反時(shí)限特性：              

極反時(shí)限特性：                 

甚反時(shí)限特性：                

長(zhǎng)反時(shí)限特性：         

其中：t-動(dòng)作時(shí)間（S）

    ^tp -曲線倍數(shù)

      Ip－啟動(dòng)電流，取值范圍＜20

¨  ¨ 自動(dòng)重合閘保護(hù)

重合次數(shù)1～3次可選擇

操作循環(huán)：分－0.1s－合分－3s－合分-6s合分-60s恢復(fù)

重合間隔時(shí)間：一次重合間隔  0～600.00s  步長(zhǎng)0.01s

              二次重合間隔  0～600.00s  步長(zhǎng)0.01s

              三次重合間隔  0～600.00s  步長(zhǎng)0.01s

¨  加速段保護(hù)

手合斷路器于故障點(diǎn)后，斷路器加速跳閘并閉鎖合閘，保護(hù)范圍和時(shí)間連續(xù)可調(diào)。

保護(hù)范圍0.2In～20In     步長(zhǎng)0.01A

時(shí)間范圍0s～600.00s     步長(zhǎng)0.01s

¨  開關(guān)本體信號(hào)采集以及特殊要求的非電量保護(hù)功能

輕瓦斯告警，重瓦斯跳閘保護(hù)

¨  各保護(hù)值和保護(hù)時(shí)間均可通過操作面板液晶調(diào)整

3.3 信號(hào)量監(jiān)測(cè)

¨  斷路器工作狀態(tài)檢測(cè)（分/合位置）

¨  控制回路電壓檢測(cè)，低電壓時(shí)告警并閉鎖合、分閘操作

¨  電池欠壓告警

¨  無源DC110V以上開入電壓，光電隔離，抗*力強(qiáng)

¨  共8路開關(guān)量信號(hào)輸入

3.4 測(cè)量功能

¨  各測(cè)量量均可通過操作面板液晶顯示

3.5 歷史操作存盤

¨  SOE記錄：對(duì)線路上發(fā)生的各種重要信息以及用戶的操作信息均進(jìn)行記錄并存盤，帶時(shí)標(biāo)，zui小分辨率可達(dá)2ms?？裳h(huán)存儲(chǔ)64組SOE事件。

¨  可記錄線路保護(hù)時(shí)刻電流值，帶時(shí)標(biāo)。

¨  SOE事件可于面板液晶查詢，也可通過遠(yuǎn)方通信查詢。

3.6 自診斷保護(hù)功能

¨  裝置自檢：RAM、FLASH、UART、A/D、控制回路電壓等定期自檢。出現(xiàn)任何故障，均通過面板告警顯示，并閉鎖相應(yīng)操作。

¨  接收主站或子站的對(duì)時(shí)命令，與系統(tǒng)時(shí)鐘保持同步，增強(qiáng)時(shí)間記錄的可比性。

3.7 高防護(hù)等級(jí)

控制器箱體選用不銹鋼材料，表面拉絲處理，外形美觀大方?？梢苑乐垢g、意外損傷、紫外線傷害、以及高頻衰減。戶外壁掛式安裝，具有良好的防護(hù)能力。防護(hù)等級(jí)不低于IP54。

3.8 通信方式

¨  控制器配有標(biāo)準(zhǔn)RS232通信口，可于本地或遠(yuǎn)方通過串口協(xié)議通信，通信協(xié)議支持IEC870-5-101等規(guī)約。

¨  控制器選配一路無線網(wǎng)卡接口，在距離本機(jī)500米內(nèi)，可方便的進(jìn)行微機(jī)查詢和配置數(shù)據(jù)，無需上桿操作就可查詢裝置所有運(yùn)行信息，適用于近距離網(wǎng)絡(luò)通信傳輸。

4 典型應(yīng)用方案

¨  操作面板：位于箱體內(nèi)上半部分，可于該面板操作開關(guān)合、分，以及察看運(yùn)行狀態(tài)；

¨  液晶界面：控制器自帶128×64點(diǎn)陣液晶，位于操作面板上，可方便查詢與修改；

¨  射頻遙控：在距離本機(jī)50米內(nèi)使用手持式遙控器可操作開關(guān)合、分；

¨  無線網(wǎng)卡（選配）：在距離本機(jī)500米內(nèi)，可方便的進(jìn)行微機(jī)查詢和配置數(shù)據(jù)，無需上桿操作就可查詢裝置所有運(yùn)行信息，適用于近距離網(wǎng)絡(luò)通信傳輸。

主要用途

ZW32-12

型戶外高壓真空斷路器（以下簡(jiǎn)稱斷路器）為額定電壓

12kV

，三

相交流

50Hz

的戶外配電設(shè)備。主要用于開斷、關(guān)合電力系統(tǒng)中的負(fù)荷電流、過

載電流及短路電流。適用于變電站及工礦企業(yè)配電系統(tǒng)中作保護(hù)和控制之用及

農(nóng)村電網(wǎng)頻繁操作場(chǎng)所。

本安裝使用說明書規(guī)定了斷路器的主要技術(shù)參數(shù)、

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)以及操作、

安裝、

使用維護(hù)的原理和方法等內(nèi)容。