ZW30-40.5图文介绍

1.1 产品型号和名称

ZW30A—40.5 /T2000-31.5型户外高压真空断路器（以下简称断路器）。

1.2 产品主要用途和使用范围

ZW30A—40.5 /T2000-31.5型户外高压真空断路器是三相交流、50Hz的户外高压开关设备，适用于40.5kV级输配电系统的控制和保护，也可作为联络断路器使用及开合电容器组的场合，尤其适用于频繁操作的场所。0135 8899 6218佳吉电气

1.3 使用环境条件

a. 海拔高度：不大于3000m；

b. 环境温度：-40℃～+40℃；

c. 风压：不大于700Pa(相当于风速34m/s)；

d. 空气污秽等级：Ⅳ级；

e. 没有易燃、易爆、化学腐蚀及剧烈振动的场合。

1.4 佳吉电气该断路器符合国家标准GB1984—2003《高压交流断路器》和国际电工委员会标准IEC62271-100：2001《高压开关设备和控制设备-第100部分：高压交流断路器》的要求。

1.5 主要技术参数

1.5.1 断路器的主要技术参数见表1；

1.5.2 断路器的装配调整参数见表2。

1.6 断路器的主要特点

a. 开断性能优良，电寿命长（大于20次）；

b. 机械寿命长（10000次），动作可靠，能频繁操作，噪音低；

c. 具有失步开断能力，可作联络断路器使用；

d. 可用于海拔1000m；

e. 可用于Ⅳ级污秽地区；

f. 结构简单，不检修周期长且检修方便；

g. 产品外形美观，防腐能力强。

表1

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序号	项目名称			单位		参数
1	额定电压			kV		40.5
2	汽车脚垫制造设备额定电流			A		2000
3	额定频率			Hz		50
4	额定绝缘水平	1min工频耐压 (有效值)	断口、极间、极对地（干试）	kV		95
			对地、极对地（湿试）			85
		雷电冲击耐压	断口、极间、极对地			185*
5	额定短路开断电流			kA		31.5
6	额定短路关合电流			kA		80
7	额定操作顺序			O—0.3s—CO—180s—CO
8	额定失步开断电流			kA	8
9	额定短路持续时间			s	4
10 cvd刀具	额定峰值耐受电流			kA	80
11	额定短时耐受电流			kA	31.5
12	额定短路开断电流开断次数			次	20
13	合分时间			ms	100
14	机械寿命			次	10000
15	额定SF6充气压力			MPa	0.02
16	分、合闸操作电压			V	见表3
17	SF6气体年漏气率			%	≤0.5

表2

序号	名称	单位	参数
1	行程	mm	24±3
2	触头允许磨损厚度	mm	≤3
3	平均分闸速度（全行程）	m/s	2.0±0.35 （在基座转轴处测量）
4	平均合闸速度（全行程）	m/s	1.0±0.35 （在基座转轴处测量）
5	触头合闸弹跳时间	ms	≤3
6	三极分闸同期性		≤3
7	三极合闸同期性		≤3
8	合闸时间		45～100
9	分闸时间		30～60
10	主回路电阻	μΩ	≤40
11	极间中心距	mm	750±1

2 结构及工作原理:

2.1 ZW30A-40.5/T2000-31.5断路器为三极分立的瓷柱式结构，真空灭弧室置于封闭的上瓷套中。瓷套内部充有0.02MPa的SF6（20℃时）气体作为灭弧室和瓷套内部的辅助绝缘介质，三极通过管路连通。断路器由真空灭弧室、瓷套、绝缘拉杆、传动系统、SF6气体、支架及弹簧操动机构等主要部分组成。断路器配CT17—ⅣB型弹簧操动机构，配装外置式电流互感器。断路器外形及内部结构见图1。

2.1.1 灭弧室是断路器的核心部件。本断路器采用TD—40.5W/T2000—31.5（K）型真空灭弧室，该灭弧室触头由CuCr50材料加工而成，开断电流时触头间形成纵向磁场，不但耐烧蚀而且抗截流，同时开断容量大；灭弧室为陶瓷外壳，机械强度高，受温度变化影响小，性能稳定。

1.上接线板 2.端盖 3.真空灭弧室 4.触头座 5.触头

6.下接线板 7.触头弹簧 8.绝缘拉杆 9.电流互感器 10.吊环

图1 ZW30A-40.5真空断路器外形示意图

2.1.2 瓷套作为主导电回路的支持和绝缘构件，内充0.02MPa（20℃时）的SF6气体，除具有一定的机械强度外，还有密封性要求，在维修产品时一定要注意对瓷套两端密封面的保护。

2.1.3 绝缘拉杆起着对地绝缘和操动灭弧室的作用，采用SMC压制件，具足够的机械强度和良好的绝缘性能。

2.1.4 断路器采用平行四连杆机构传动方式，无论分闸或合闸只有拉杆起作用，这样可以充分发挥金属材料高的抗拉强度，而克服其作为细长杆因受压刚度不足的弱点。结构及传动方式见图2。

图2 传动方式示意图

2.1.5 SF6气体作为断路器的辅助绝缘介质，其充气压力为0.02MPa（20℃时）。密封充气是避免温度变化时造成内部凝露，充0.02MPa的SF6气体而不是零表压，一是为了监视方便（可由压力表直接读出），二是防止低温时出现负表压。

2.1.6 支架起着支持断路器三极的作用，它是由钢板冷弯成“U”形再经焊接而成，不但机械强度高，而且刚度大，断路器三极置于支架的上方，支架的下方是机构箱，断路器气体压力表装在其中。“U”形支架的下方两端有两条“U”形支垫，高度可根据用户的要求而定，不但新建电站便于安装施工，而且极大地方便老电站的改造。外置电流互感器用托架与支架采用螺栓联接方式，方便安装与运输。

2.1.7 断路器所配机构为CT17—ⅣB型弹簧操动机构。该机构为夹板式结构，在CT17型弹簧操动机构的基础上，作了大量改进。储能电机与驱动部分、合闸凸轮及连杆机构、辅助开关等布置在左右侧板之间，使各部分受力均匀，稳定性好。合闸弹簧、接线端子、行程开关布置在侧板外侧，便于检修和更换。分合闸电磁铁布置在夹板中间的上、下方，安装及拆卸方便。储能指示、合分闸指示、计数器布置在机构的正面，便于观察。该弹簧机构

具有原理先进、结构紧凑、体积小、重量轻、储能效率高、噪音小、运动平稳、寿命长等优点。

2.1.7.1 机构的主要技术参数见表3。

表3

序号	项目			单位	技术数据
1	储能电机	型号			单相直流永磁电机68ZY-CJ32/31-B
		额定工作电压/电流			d.c.220V/110V 2.0A/4.0A（交流时配整流块）
		额定输出功率		W	150～200
		储能时间		s	≤15
		工作电压范围雨水弃流井		V	80%～110%额定电压
2	合分闸电磁铁	额定工作电压		V	a.c.110/220 、d.c.220/110
		额定工作电流（短时）		A	5.6/4.5 、2.4/4.1
		20℃时线圈电阻		Ω	23±1.5/60±0.3 、90±4.5/27±1.35
		工作电压范围		V	合闸电磁铁80%～110%额定电压；分闸电磁铁65%～120%额定电压，小于30%额定电压连续3次不能分闸
3	二次回路1min工频耐压			V	2000
4	辅助开关		型号		F10-16Ⅱ/W2
			常开触点数	对	8
			常闭触点数	对	8
			额定开断关合电流	A	a.c.12.5A；d.c.220V/4A、110V/8A
5	行程开关		型号		LX44-CSK2-Za-10
			常开触点数	对	2
			常闭触点数	对	2
			额定开合电流	A	a.c.220V/16A，d.c.125V/10A，d.c.250V/3A
			额定工作电压	V	a.c.220V

6	端子排	型号		H2519
		接线头数	个	24
		额定电压	V	600
		额定电流	A	25
7	配断路器合闸时间		ms	45～100
7	配断路器分闸时间		ms	30～60
8	一次重合闸无电流间隔时间		s	0.3
9	机构寿命		次	10,000
10	外形尺寸		mm	382×505×185

2.1.7.2 手动储能最大操作力矩不大于78N·m。

2.1.7.3 合、分闸电磁铁结构和参数相同，可以通用；其电源独立分开，也可采用同一电源。

2.1.8 电流互感器

2.1.8.1 电流互感器技术参数见表4，超出表中要求时，可由用户与制造厂协商。

表4

额定电流比(A)	额定二次负荷(VA)					额定短时热电流（kA）	额定动稳定电流(kA)
额定电流比(A)	0.2S	0.2	0.5	10P10	10P20	额定短时热电流（kA）	额定动稳定电流(kA)
20/5	15	15	25	20	20	0.8	2.0
30/5	15	15	25	20	20	1.25	3.15
40/5	15	15	25	20	20	1.6	4.0
50/5	15	15	25	20	20	2.0	5.0
75/5	15	15	25	20	20	3.15	8.0
100/5	15	15	25	20	20	4.0	10
150/5	15	15	25	20	20	6.3	16
200/5	15	15	25	20	20	8.0	20
300/5	15	15	25	20	20	12.5	31.5
400/5	20	20	25	20	20	16	40
500/5	20	20	25	20	20	20	50
600/5	20	20	25	20	取样方法 20	20	50
800/5	20	20	25	20	20	25	63
1000/5	20	20	25	20	20	31.5	80
2000/5	20	20	25	20	20	31.5	80

2.1.8.2 电流互感器接线按附图1、附图2进行。

2.1.9 断路器上还装有油缓冲器和分闸限位器。

2.2 工作原理

2.2.1 弹簧机构通过一套四连杆机构操动断路器中间极转轴，再通过平行四连杆机构操动其它两极的转轴，转轴经拐臂带动绝缘拉杆从而操动真空灭弧室的动导电杆，动触头与动导电杆一起运动，完成开关的分闸与合闸动作。真空灭弧室内部高度真空，具有很高的绝缘性能，当动、静触头间形成电弧时，由于在灭弧室动、静触头上加工有螺旋槽，便会在动、静触头间形成强的纵向磁场，维持电弧的扩散性，电流过零时熄灭电弧。

2.2.2 操动机构工作原理

2.2.2.1 操动机构结构见图3

2.2.2.2 储能过程：储能有手动储能和电动储能两种。机构储能动作示意图见图4。

2.2.2.2.1 电动储能

如图4所示，电机通电旋转，带动输入轴4，输入轴上的传动齿轮8带动星轴5旋转，经第二级传动后又驱动储能轴6逆时针转动，储能轴上的拐臂拉伸合闸弹簧2，到图3位置，离合棘爪脱开，行程开关切断电源，储能结束。此时，因离合棘爪已脱开离合凸轮，即使电机不切断电源，机械上已使电机空转，避免电机堵死烧毁。

2.2.2.2.2 手动储能

在图4中，将手动储能手柄插入手动储能摇板9孔内，上下扳动，经棘轮、齿轮带动储能轴转动，直到储能到位，离合棘爪脱开，即完成储能过程。

2.2.2.3 合闸操作

机构合闸操作示意图见图5。合闸操作必须在合闸弹簧已储能、断路器处于分闸状态下进行，可用合闸电磁铁进行电动操作，或用手动按钮进行手动操作。

2.2.2.3.1 合闸联锁

合闸弹簧未储能，不能进行合闸操作。即使在已储能状态下，机构处在合闸位置也不能进

行合闸操作。一方面，在电气回路中，由于辅助开关的联锁接点，在合闸状态下，合闸电压无法加到合闸线圈两端。另一方面，在机械上，也不能实现再合闸操作，这是因为在合闸状态下，输出拐臂上的联锁轴销7将合闸挚子顶住，使合闸挚子与合闸半轴之间有一间隙，无论合闸半轴如何转动，合闸弹簧的储能都不会释放，从而达到机械联锁的目的。即：保证机构处于合闸位置时，不能实现合闸操作。

1.分闸电磁铁 2.挂簧轴 3.左安装角钢 4.左侧板

5.合闸弹簧 6.接线端子 7.辅助开关 8.辅助开关调节杆

9.计数器 10.输入轴 11.星轴 12.分闸半轴

13.储能轴 14.手动储能摇板 15.四连杆机构 16.合闸半轴

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