1 概述
ZW32M-12型戶外永磁真空斷路器采用真空滅弧原理、永磁操動機構(gòu)，集成微處理技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)和新型開關(guān)制造材料于一體。額定電壓為12kV，50Hz三相交流的戶外配電設(shè)備。該產(chǎn)品廣泛適用于城市電網(wǎng)中作為分?jǐn)嗷蚵?lián)絡(luò)開關(guān)，或用于農(nóng)網(wǎng)配電系統(tǒng)戶外變電站出線開關(guān)，可有效完成分、合負(fù)荷電流和短路電流。
3 正常工作條件
·周圍空氣溫度上限值不超過+40℃,下限值不超過-25℃,24小時的平均氣溫值不超過+35℃。·安裝地點的海拔高度不超過<2000 米。
·大氣的相對濕度在周圍空氣溫度為+40℃的時不超過50%，在較低的溫度下可以有較高的濕度;最濕月的月平均 溫度為+25℃時,平均相對濕度為90%,并考慮到因濕度變化發(fā)生在產(chǎn)品表面的凝露。
·污染等級為三級。
·運行地點無強烈震動和沖擊,無腐蝕金屬和破壞絕緣的有害氣體,無嚴(yán)重塵埃, 無導(dǎo)電微粒和爆炸危險物質(zhì)。
4主要技術(shù)參數(shù)
斷路器主要技術(shù)參數(shù)
序號 參數(shù)名稱 單位 數(shù)據(jù)
1 額定電壓 KV 12
2 額定電流 A 630
3 額定頻率 Hz 50
4 工頻耐壓1min 干試 kV 42
濕試 34
5 雷電沖擊耐受電壓（峰值）相間、對地/斷口 kV 75
6 額定短路開斷電流 kA 20
7 額定短路關(guān)合電流（峰值） kA 50
8 額定峰值耐受電流 kA 50
9 4S短時耐受電流 kA 20
10 額定操作循環(huán) 分-0.3s-合分-180s-合分
11 額定短路電流開斷次數(shù) 次 30
12 機械壽命 次 30000
13 二次回路1min工頻耐壓 kV 2
斷路器的主要機械參數(shù)
序號 參數(shù)名稱 單位 數(shù)據(jù)
1 觸頭開距 mm 9±1
2 觸頭超行程 mm
3 分閘速度 m/s 1±0.2
4 合閘速度 m/s 0.6±0.2
5 觸頭合閘彈跳時間 ms ≤2
6 相間中心距離 mm 340±1.5
7 三相分合閘不同期性 ms ≤2
8 各相導(dǎo)電回路電阻 μΩ ＜80(不含刀閘及CT)
9 合閘時間 ms 30～80
10 分閘時間 ms 23～45
11 重量 kg 約105
5 結(jié)構(gòu)及工作原理
5.1概述
戶外真空永磁斷路器主要由集成固封極柱、電流互感器、永磁操動機構(gòu)組成。斷路器為小型化設(shè)計，永磁操動機構(gòu)通過箱體固定。該結(jié)構(gòu)簡潔明快，設(shè)計精度高，安裝極為方便，且現(xiàn)場安裝時無需調(diào)整即可滿足真空滅弧室開距和超程要求。外殼采用不銹鋼箱體或經(jīng)達(dá)克羅防銹處理的鋼板箱體，美觀大方。同時配有手動分閘裝置，隔離開關(guān)和電流互感器可供用戶選擇，充分滿足用戶的不同需要。戶外真空永磁斷路器采用先進(jìn)的永磁操動機構(gòu)。此機構(gòu)利用一種穩(wěn)態(tài)的磁路系統(tǒng)，使用激磁線圈驅(qū)動鐵芯到相應(yīng)的極限位置，并利用高性能永磁體所提供的磁場能量，使之保持在極限位置。激發(fā)其中一個激磁線圈使之產(chǎn)生大于剩余保持力的驅(qū)動力，即可使永磁機構(gòu)的動鐵芯動作。永磁操動機構(gòu)省去了傳統(tǒng)機構(gòu)易損的儲能、鎖扣等機械裝置，簡化了結(jié)構(gòu)，其零件數(shù)量較傳統(tǒng)機構(gòu)減少了70%以上，不僅簡化了裝配，而且大大提高了機構(gòu)的可靠性和壽命，同時由于采用了電容作為操作電源，避免了輔助電源波動對機構(gòu)動作特性的影響，性能優(yōu)越的操動機構(gòu)可長期頻繁操作，機構(gòu)本身壽命可長達(dá)10萬次，并真正做到永久性免維護。 斷路器開關(guān)位置的檢測采用了電子器件而沒有物理接觸，可靠性高，便得因操動機構(gòu)引起的開關(guān)故障的概率大大降低。操動機構(gòu)的控制由配套的智能控制單元完成，可就地任分、合操作，也可通過通訊接口進(jìn)行遙控，斷路器的其他信息也可通過通訊接口傳輸?shù)剿杼�，通訊的通道可以為無線電、載波、有線通道、光纖通道等。智能控制單元安裝于柱上斷路器的下方，斷路器與智能控制單元之間在控制電纜連接。智能控制單元的電源為AC/DC200V，可以由變電站的電源系統(tǒng)提供，或由市電提供，或在開關(guān)的電源側(cè)加裝電壓互感器（PT）來取得電源。智能控制單元中配備有蓄電池，在正常工作中智能控制單元中的蓄電池處于浮充電狀態(tài)，在外界電源失去時，由蓄電池供電，完成對斷路器的控制，可保證斷路器完成一個“分-0.3S-合分-T1-合分-T2-合分”的操作循環(huán)。斷路器操動機構(gòu)中設(shè)有手動分閘把手，作為控制系統(tǒng)或電源故障時分閘操作之用。
5.2 工作原理與過程
滅弧原理：
斷路器采用真空滅弧室，以真空作為滅弧和絕緣介質(zhì)，具有極高的真空度。當(dāng)動、靜觸頭在操動機構(gòu)作用下帶電分閘時 ，在觸頭間將會產(chǎn)生真空電弧，同時，由于觸頭的特殊結(jié)構(gòu)，在觸頭的間隙中也會產(chǎn)生適當(dāng)?shù)目v向磁場，促使真空電弧保護為擴散型，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，殘留的離子、電子和金 屬蒸汽的微秒數(shù)量級的時間內(nèi)就可復(fù)合或凝聚在觸頭表面和屏蔽罩子，滅弧室斷口的介質(zhì)絕緣強度很快被恢復(fù)，從而電弧被熄滅，達(dá)到分?jǐn)嗄康摹?
儲能：
在智能控制單元內(nèi)合上輔助電源開關(guān)給智能控制箱內(nèi)蓄電池充電，如果蓄電池已充電時可以將智能控制箱內(nèi)的蓄電池開關(guān)合上，等待20s此時儲能電容器已充電，斷路器已處在準(zhǔn)備操作狀態(tài)。
合閘操作：
斷路器處在分閘的位置，由控制回路的“位置開關(guān)”識別將合閘操作回路導(dǎo)通，為合閘操作做好了準(zhǔn)備。就地按動智能控制單元的合閘按鈕，或者通過遠(yuǎn)方操作啟動合閘回路，激勵操作機構(gòu)的合閘線圈，克服分閘側(cè)永久磁鐵的吸力，同時使鐵芯驅(qū)動斷路器動觸動頭按規(guī)定速度合閘。判斷出斷路器已處在合閘的位置，控制回路自動將合閘線側(cè)電源斷開，并同時允許分閘操作，為分閘操作做好準(zhǔn)備，此時鐵芯由永久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，而且還具有一定的合閘自保持力使斷路器可靠保持在合閘的位置，在操動機構(gòu)以及斷路器上無需另設(shè)合閘保持和分閘脫扣裝置。
分閘操作：
斷路器處在合閘位置，就地按動智能控制單元上的分閘按鈕，或者通過遠(yuǎn)方操作激勵操動機構(gòu)的分閘線圈，克服合閘側(cè)永久磁鐵的自保持力的同時使鐵芯驅(qū)動斷路器動觸頭按規(guī)定速度分閘。當(dāng)控制回路的“位置”識別裝置已判斷出斷路器已處在分閘位置時，自動將分閘線圈電源切除，并同時允許合閘操作，為合閘操作做好準(zhǔn)備。操動機構(gòu)處在分閘位置，鐵芯由于永久磁鐵的作用保持在分閘側(cè)，斷路器可靠地處在分閘位置，而不會出現(xiàn)誤合閘。
手動分閘操作
斷路器處在合閘位置，用絕緣操作棒鉤住斷路器手動分閘操作把柄上的拉環(huán)，并向下拉動，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。
6 永磁控制器主要功能
合分閘電流可調(diào)、合閘過程可控、可實現(xiàn)合分閘速度可調(diào)。
·采用先進(jìn)的電力電子控制技術(shù)、開關(guān)元件采用較高電壓電流裕量的IGBT。
·工作電壓220V交直流兩用，儲能電容穩(wěn)壓充電，驅(qū)動電流可達(dá)DC160A
·可以直接使用直流屏工作。
·無觸點，智能化控制。
·通過通信，遠(yuǎn)程可以設(shè)定控制參數(shù)。
·內(nèi)部分別設(shè)定合閘、分閘可操作電壓告警。
·合分閘位置檢測可以使用接近開關(guān)，也可以使用輔助觸點。
·合分閘操作可以使用本地按鈕、220V有源遠(yuǎn)程線控、485通信。
·控制器的狀態(tài)可以通過指示燈顯示，詳細(xì)情況也可以通過485總線讀取。
·經(jīng)濟性好。一體化設(shè)計，不使用電容充電電源，使開關(guān)生產(chǎn)廠商近一步降低了成本。
·預(yù)留有兩路開入檢測接口，可以根據(jù)控制需求，實現(xiàn)閉鎖或其它組合邏輯功能。
7 永磁控制器主要技術(shù)參數(shù)
序 號 項 目 測試條件 數(shù) 據(jù)
1 適用永磁機構(gòu) 單（雙）穩(wěn)態(tài) 單（雙）線圈
2 工作電壓 直流屏
交流配合電容 DC80－380V
AC220V
3 儲能電容充電電壓 穩(wěn)壓、可調(diào) DC100－380V
4 儲能電容充電電流 電阻限流 <5A
5 合分閘驅(qū)動電流 100ms DC60A或DC160A
6 整機靜態(tài)功耗 ≤3W
7 二次控制電源輸出電壓 控制 DC24V
8 二次控制電源輸出電流 20mA
9 合、分閘告警電壓 分別可調(diào) DC80－370V
10 開出觸點參數(shù) 常開或常閉 0.5A125VAC
0.2A110DC
11 使用環(huán)境 -30℃至70℃
12 通信方式 隔離485總線 遙信、參數(shù)設(shè)置
13 外形尺寸 長*寬*厚 150*150*38
注意：具體參數(shù)根據(jù)廠家提供開關(guān)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)定
