LW36-40.5六氟化硫斷路器
產(chǎn)品概述:
LW36-40.5六氟化硫斷路器概述：
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(gè)斷路器開(kāi)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(lái)熄滅電弧，所以操動(dòng)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
LW36-40.5六氟化硫斷路器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。
1.3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(dòng)機(jī)構(gòu)，具有開(kāi)斷能力強(qiáng)，操作功小，可靠性高的特點(diǎn)。
1.4特別說(shuō)明
本說(shuō)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(guò)程中需注意的安全規(guī)范和可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)。任何操作人員在安裝和使用斷路器前需仔細(xì)閱讀本說(shuō)明書，在確保熟悉相關(guān)內(nèi)容后方可操作。如果仍有疑問(wèn)請(qǐng)與制造商聯(lián)系。
說(shuō)明書在敘述過(guò)程中分“注意”和“警告”兩類提示，對(duì)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(duì)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。
2技術(shù)參數(shù)2.1使用環(huán)境條件
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(guò)GB/T 5582中的Ⅳ級(jí)；
i）安裝場(chǎng)合 戶外。
注：括號(hào)內(nèi)數(shù)值為斷路器氣壓為0.33MPa時(shí)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。
2.2主要技術(shù)參數(shù)3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(gè)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?；鶅?nèi)裝有三相聯(lián)動(dòng)的傳動(dòng)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?？刂乒窬又械跹b在基座下面，柜內(nèi)有三極共同配用的一個(gè)彈簧操動(dòng)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(guò)水平連桿進(jìn)行三極機(jī)械聯(lián)動(dòng)操作。
斷路器以SF6氣體為絕緣和滅弧介質(zhì)，運(yùn)行時(shí)斷路器三極內(nèi)SF6氣體相互連通，并采用指針式密度控制器對(duì)其壓力和密度進(jìn)行監(jiān)控。由于采用自能式滅弧原理，且在斷路器運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，使機(jī)械效率得到有效提高，最大限度地降低了操作功。
注意：1、密度控制器所示值為20℃時(shí)的壓力值。
2、未接極柱時(shí)，密度控制器顯示的數(shù)值為氣管內(nèi)的壓力。
3.1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(kāi)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(jí)?；嬗腥齻€(gè)安裝水平連桿的操作手孔?；趁嬗幸粋€(gè)觀察密度控制器的視窗?；鶅?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(shí)，氣管內(nèi)無(wú)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(gè)四通閥座上，其中閑置的自封閥為斷路器的充放氣接頭。
3.2 SF6密度控制器
指針式SF6密度控制器（即壓力表）用于對(duì)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(hào)。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(shí)，控制器不會(huì)動(dòng)作。只有當(dāng)SF6氣體發(fā)生泄漏而引起氣體密度變化時(shí)，控制器才會(huì)發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警及閉鎖信號(hào)。
3.3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(gè)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(jiàn)圖2）。
.3.1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(chǎng)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(jiàn)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》。
3.3.2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(dòng)觸頭及氣缸、動(dòng)弧觸頭、中間觸頭、下支撐座、拉桿等零部件組成（見(jiàn)圖4）。
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，并最終連接至拐臂箱內(nèi)的傳動(dòng)軸上（見(jiàn)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(dòng)觸頭及氣缸、中間觸頭、下支撐座、下接線端子板所構(gòu)成。
3.3.3支柱瓷套
支柱瓷套起支撐滅弧室以及對(duì)地絕緣的作用。瓷套內(nèi)裝有絕緣拉桿，拉桿起對(duì)地絕緣和機(jī)械傳動(dòng)的作用（見(jiàn)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。
3.3.4拐臂箱
拐臂箱是將傳動(dòng)元件內(nèi)外相連通的重要部件，對(duì)它的密封功能有著特殊的要求。拐臂箱將操動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出功及動(dòng)作傳遞到絕緣拉桿（見(jiàn)圖2），并最終傳遞到滅弧室中動(dòng)觸頭部件單元，完成斷路器的分、合閘動(dòng)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(shí)，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
3.4浙能電氣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(dòng)觸頭、大、小噴口等組成的動(dòng)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(dòng)，靜主觸頭先與動(dòng)主觸頭分離，電流轉(zhuǎn)移至仍在閉合的動(dòng)、靜弧觸頭上，隨后動(dòng)、靜弧觸頭分離便形成電弧，工作原理見(jiàn)圖5。
滅弧室中的氣缸按其結(jié)構(gòu)在滅弧過(guò)程中所起的作用可將它分為熱膨脹室和壓氣室兩個(gè)部分，見(jiàn)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(kāi)斷短路電流時(shí)，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(shí)，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(guò)零時(shí)，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(shí)在分閘過(guò)程中，壓氣室內(nèi)的氣體開(kāi)始被壓縮，當(dāng)達(dá)到一定的氣壓值時(shí)，底部的彈性釋壓閥打開(kāi)，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(jiàn)圖5b）。
在開(kāi)斷小電流時(shí)（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(shí)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(kāi)，被壓縮的氣體向斷口電弧吹去。在電流過(guò)零時(shí)，這些具有一定流速的氣體吹向斷口使電弧熄滅（見(jiàn)圖5c）。
3.5彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)工作原理
彈簧操動(dòng)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(gè)控制柜內(nèi)。控制柜通過(guò)4個(gè)M20的螺栓連接在基座下（見(jiàn)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(dòng)斷路器所需的能量?jī)?chǔ)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(jiàn)圖6。
3.5.1機(jī)構(gòu)合閘彈簧儲(chǔ)能
開(kāi)關(guān)處于分閘狀態(tài)，合閘彈簧和分閘彈簧未儲(chǔ)能（如圖6a）。也就是說(shuō)，開(kāi)關(guān)無(wú)法操作。
合閘彈簧儲(chǔ)能過(guò)程如下：
a）電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，使棘爪軸22旋轉(zhuǎn)；
b）棘爪軸22上的兩個(gè)棘爪23與棘輪19上的齒交替嚙合，使棘輪19轉(zhuǎn)動(dòng)；
c）棘輪19順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，帶動(dòng)連桿15使合閘彈簧16儲(chǔ)能；
d）連桿15過(guò)死點(diǎn)后，傳動(dòng)軸20由合閘彈簧16給以順時(shí)針?lè)较虻霓D(zhuǎn)動(dòng)力矩，此力矩通過(guò)軸銷13被儲(chǔ)能保持掣子14鎖??；
e）電機(jī)自動(dòng)停機(jī)，傳動(dòng)裝置停轉(zhuǎn)。
合閘彈簧16此時(shí)已儲(chǔ)能，開(kāi)關(guān)準(zhǔn)備合閘（如圖6b）。
3.5.2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(chǔ)能（見(jiàn)圖6b）。
合閘操作的步驟如下：
a）激勵(lì)合閘電磁鐵12，掣子10動(dòng)作，沖擊合閘掣子11；
b）合閘掣子11逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，釋放儲(chǔ)能保持掣子14；
c）儲(chǔ)能保持掣子14順時(shí)針旋轉(zhuǎn)釋放軸銷13。經(jīng)合閘彈簧作用，傳動(dòng)軸20轉(zhuǎn)動(dòng)。從而使轉(zhuǎn)動(dòng)?xùn)时?上的圓輪9沿凸輪21運(yùn)動(dòng)并將運(yùn)動(dòng)傳輸至操動(dòng)軸2。
d）逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的操動(dòng)拐臂1帶動(dòng)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(dòng)，使滅弧單元觸頭快速閉合。同時(shí)分閘彈簧17經(jīng)操動(dòng)拐臂1和連桿18儲(chǔ)能。
e）合閘結(jié)束時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)?xùn)时?被分閘保持掣子5鎖住。
開(kāi)關(guān)此時(shí)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(chǔ)能（如圖6d）。機(jī)械閉鎖防止在分閘操作之前操動(dòng)機(jī)構(gòu)的再次合閘。
3.5.3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(chǔ)能（見(jiàn)圖6d）。
分閘操作步驟如下：
a）激勵(lì)分閘電磁鐵8，分閘動(dòng)鐵心7動(dòng)作，沖擊分閘掣子6；
b）分閘掣子6逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，釋放分閘保持掣子5；
c）分閘保持掣子5逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，釋放軸銷4；經(jīng)分閘彈簧作用，推動(dòng)操動(dòng)拐臂1轉(zhuǎn)動(dòng)。
d）順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的操動(dòng)拐臂1帶動(dòng)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(dòng)，使滅弧單元觸頭快速分開(kāi)；
分閘過(guò)程完成后機(jī)構(gòu)狀態(tài)如圖6b）所示。
3.5.4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(chǔ)能狀態(tài)（如圖6d），此時(shí)開(kāi)關(guān)可執(zhí)行O-0.3s-CO重合閘操作。
3.6控制柜
控制柜內(nèi)裝有彈簧操動(dòng)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(dòng)分、合閘按鈕、遠(yuǎn)方-就地轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、儲(chǔ)能電機(jī)開(kāi)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(shí)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。
3.6.1二次控制回路
二次控制回路是用于實(shí)現(xiàn)操動(dòng)機(jī)構(gòu)的分、合閘操作，以及通過(guò)相關(guān)繼電器和傳感器采集相對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)電機(jī)保護(hù)、防止操動(dòng)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(jiàn)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(shí)，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(dòng)分閘后，即使合閘指令尚未解除，也不會(huì)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(kāi)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(dòng)合閘彈簧儲(chǔ)能到位時(shí)，行程開(kāi)關(guān)斷開(kāi)切斷電機(jī)回路。當(dāng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)超過(guò)設(shè)定時(shí)間或儲(chǔ)能過(guò)程中出現(xiàn)機(jī)械故障使電機(jī)回路中電流長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)額定值時(shí)，接觸器ZC上輔助延時(shí)閉合動(dòng)合觸點(diǎn)和熱繼RJ上的動(dòng)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(duì)電機(jī)進(jìn)行保護(hù)。
c）跳閘回路
為了使斷路器開(kāi)斷時(shí)有更高的可靠性，操動(dòng)機(jī)構(gòu)裝有兩個(gè)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(bào)警壓力值時(shí)，密度繼電器MJ上的一對(duì)觸點(diǎn)閉合，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，此時(shí)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(shí)，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(shí)發(fā)出低氣壓閉鎖信號(hào)。
f）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(guò)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?huì)在任何環(huán)境溫度下形成，所以該加熱器必須長(zhǎng)期投運(yùn)。
3.6.2就地手動(dòng)分、合操作
當(dāng)斷路器處于額定SF6壓力下，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)處于就地閉合，即可進(jìn)行就地手動(dòng)合、分閘操作。
注：遠(yuǎn)方控制回路斷開(kāi)。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(dòng)操作，否則易使分合閘轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)燒損。
3.6.3慢分慢合操作
在對(duì)斷路器進(jìn)行初裝和調(diào)試過(guò)程中，可用慢分慢合裝置對(duì)機(jī)構(gòu)及斷路器進(jìn)行慢分或者慢合閘操作。
3.6.4合閘彈簧手動(dòng)儲(chǔ)能
在儲(chǔ)能電機(jī)沒(méi)有電源的情況下，可用手動(dòng)儲(chǔ)能手柄對(duì)合閘彈簧進(jìn)行手動(dòng)儲(chǔ)能。
