断路器说明书

1概述126（L）型SF6气体绝缘金属封锁开关设备（简称GIS）的断路器是GIS中最重要的元件。该断路器为三相共箱式,采纳自能式灭弧原理，配用CT27-II型弹簧机构。该断路器采纳最新的设计原理,具有结构简单，操作能量小，靠得住性高，安装容易，噪音低等特点。该断路器依照主接线方式的不同可采纳Z形、U形布置，其技术参数见表1。表1断路器额定参数序号项目基本参数1额定电压kV1262额定电流A2000/31503额定频率Hz504额定短路开断电流kA405额定失步开断电流kA106近区故障开断电流L75/L90kA、30/367额定线路充电开断电流（有效值）A508额定短路电流允许连续开断次数169额定短路持续时间s310额定短时耐受电流kA4011额定峰值耐受电流kA80/10012额定短路关合电流kA80/100相对地kV230131min工频耐压断口间kV275相间kV345相对地kV55014雷电冲击耐压断口间kV650相间kV55015SF6气体年漏气率<1%16SF6气体水分含量106（体积分数）<15017机械耐久性次30002断路器的结构和工作原理断路器为三相共箱式，即三极灭弧室安装在同一壳体内。断路器总装的外形如图1所示。断路器的出线方式有两种，一种是双侧出线，另一种是同侧出线，由整体布置确信。断路器本体的内部结构见图2,图2所示为同侧出线方式。且由图一、2可知，断路器由以下部件所组成：金属壳体、底座、绝缘构件（包括绝缘子、绝缘支座和绝缘拉杆）、拐臂盒、密度继电器、三极灭弧室和弹簧机构。灭弧室是断路器的核心单元，可实现回路的导通与分断。弹簧机构是断路器的动力元件，可实现断路器的分、合闸操作。灭弧室的结构与工作原理结构：如图二、3所示，断路器的A、B、C三极灭弧室安装在同一壳体内，三极灭弧室均由相同的零部件组成，只是每极上下出线的电联接位置有所不同。每极灭弧室均由绝缘拉杆3-一、绝缘座3-二、动触头座3-3、电联接3-4、支撑筒3-5、动触头装配3-6、动弧触头3-7、绝缘筒3-八、静弧触头3-九、静触头装配3-10、静触头座3-11、电联接3-12等组成。绝缘筒3-8与支撑筒3-5相连，不仅支承着静触头座3-11，还起到断口间绝缘的作用。导电回路为（见图二、图3）：电流从绝缘子的中心导体（乂）进入，经灭弧室下部的电联接流入动触头座，再通过动、静触头主回路，流入静触头座，最后经上部的电联接从导电杆（Y）流出。该断路器单极的回路电阻（X、Y间）小于70uQo工作原理：灭弧室采纳有热膨胀室并带有辅助压气室的自能灭弧结构，灭弧进程以自能吹弧为主，压气灭弧为辅。A、B、C三极灭弧室的绝缘拉杆别离与拐臂盒中的三个内拐臂相连。弹簧操动机构带动拐臂盒中的主传动轴，主传动轴通过拐臂与连杆传动，带动与绝缘拉杆相连的三个内拐臂运动，从而使A、B、C三极灭弧室一起进行分合闸操作，见图4。分闸操作时，绝缘拉杆在分闸弹簧的作用下，带动动触头装配快速向下运动。在运动中，动主触头和静主触头第一分离，接着动弧触头和静弧触头分离，产生电弧。当喷口喉部未离开静弧触头之前，电弧产生的热气流流入热膨胀室，在热膨胀室内进行热互换，形成低温高压气体，当喷口喉部离开静弧触头以后，热膨胀室的高压气体从喷口喉部喷出，进行熄弧。同时，辅助压气室的压力在机构的带动下也在升高。当开断大电流时，弧触头间产生的电弧能量大，现在热膨胀室的压力高于压气室压力，故单向阀关闭，当电流过零时，热膨胀室的高压气体吹向断口间使电弧熄灭。在此进程中，压气室的气体开始被紧缩，但达到必然的压力时，底部弹性释压阀打开，一边压气，一边泄压，使机构没必要要克服更多的压气反力，从而大大的降低了操作功。当开断小电流时（通常在几千安以下），由于电弧能量小，热膨胀室产生的压力小，现在压气室的压力高于热膨胀室的压力，故单向阀打开，压气室的气体流经单向阀与热膨胀室的气体一起向断口处吹去，当电流过零时，这具有必然压力的气体吹向断口使电弧熄灭。在开断进程中，喷口将主导电回路（动、静主触头）和辅助导电回路（动、静弧触头）隔离，使开断时产生的电弧及SF6分解物可不能对主导电回路和断口产生阻碍。开断进程如图5所示。合闸操作时，绝缘拉杆在合闸弹簧的作用下，推动动触头装配向上运动，现在，SF6气体迅速进入压气缸内。在合闸进程中，动静弧触头第一接通，然后动静主触头接通，完成合闸操作。弹簧机构的结构与工作原理弹簧机构的工作原理及结构见图6。合闸弹簧储能操作：当断路器合闸操作完毕时，限位开关将储能电机6-8接通，电机带动棘爪6-5推动棘轮6-4顺时针旋转，通过拉杆将合闸弹簧6-1储能，棘轮过死点后，在合闸弹簧力的作用下棘轮受到顺时针旋转的力矩，但合闸脱扣器6-2又将棘轮上的合闸止位销6-3锁住，从而将机构维持在合闸预备状态（如图6A和B）。合闸操作：弹簧机构处于分闸位置且合闸弹簧6-1已储能（如图6B）。当合闸电磁铁受电动作后，合闸脱扣器6-2释放棘轮6-4上的合闸止位销6-3,从而在合闸弹簧的作用下，棘轮通过传动轴6-7带动凸轮6-10顺时针旋转，凸轮推动主拐臂上6-9的磙子6-11，从而带动主拐臂旋转，并通过拉杆6-6带动传动拐臂6-16顺时针旋转，传动拐臂6-16旋转时不仅带动拐臂盒中的主传动轴6-17顺时针旋转将断路器本体合闸，而且带动分闸弹簧拐臂6-15对分闸弹簧储能。当断路器合闸到位后，分闸脱扣器6-13又将主拐臂上的分闸止位销6-12锁住，从而维持断路器本体在合闸位置和分闸弹簧在紧缩储能状态（如图6C），为下一次分闸预备。分闸操作：弹簧机构处于合闸位置而且分闸弹簧6-14被紧缩储能时（如图6A和C），当分闸电磁铁受电动作后，分闸脱扣器6-13释放主拐臂6-9上的分闸止位销6-12,从而使分闸弹簧6-14释放能量，并带动分闸弹簧拐臂6-15逆时针旋转，分闸弹簧拐臂旋转的同时不仅带动拐臂盒中的主传动轴6-17逆时针旋转将断路器本体分闸，而且带动传动拐臂6-16旋转，从而带动拉杆6-6使主拐臂顺时针转动，同时由分闸弹簧的预紧缩力将断路器本体维持在分闸位置（如图6B）。电气操纵和信号系统：见汇控柜安装利用说明书（）。安装和调试断路器出厂时，是和GIS的其它元件一路整体装配、运输的。断路器在出厂时已安装调试完毕，现场可直接充SF6气体，进行特性复核等投运前的工作。二次线路的连接：见二次操纵线路安装利用说明书。速度的测量速度测量采纳的是扇形板旋转测速法。计算方式由于采纳旋转测速法，因此在图7中给出行程与角度的对照表，通过此表与示波纸上的时刻算出分闸、合闸速度,其概念如下：分闸速度：从刚分到刚分点后10ms内的平均速度为5+0.5m/s。-0.2合闸速度：从刚合点到刚合点前10ms内的平均速度为土s。测速时注意事项测速是在额定工作气压和额定操作电压下进行。投入运行前的检查和实验项目断路器在安装调试后，投入运行前做以下检查和调整，并知足本说明书的规定值。测量断路器内SF6气体水分含量应不大于150ppm（V/V）。主回路电阻测量详见第条。从头检查安装时的各螺钉、螺栓、螺母是不是紧固，各销轴、挡圈、开口销是不是安装正确，各气室是不是达到额定压力值，检查各信号指示、闭锁装置及加热驱潮装置是不是正常，电气线路是不是有松动脱落现象。断路器的操作实验在额定SF6气压和额定操作电压下，对断路器进行单分、单合各5次，分合分2次，并测量各项参数，应符合表2规定。在额定电压下测量弹簧机构储能时刻应小于15s。注：每次操作之间要有大于3min的时刻距离。配距离汇控柜实验：详见二次操纵线路安装利用说明书。5产品的保护和检修每周的巡检检查并记录sf6气体压力。断路器分合的次数。其它异样情形和状态。每1~2年的检查和保护先将断路器退出运行，并使的地方于分闸和合闸弹簧未储能位置，切除交流、直流电源。检查内容除每周的巡检内容外，还包括以下部份：将机构的二次面板拆下，紧固机构中的螺栓和螺母。测量SF6气体水分（见条）。测量主回路电阻（见条）。对断路器密封面及充气接头部进行定性检漏（见第条）。检查密度继电器的动作值，应符合中表1要求。检查电气操纵线路是不是松动和各元件是不是正常。大修大修应在产品运行每10年或累计开断额定电流2500次或开断额定短路电流16次或断路器操作次数达到3000次后进行。大修应由制造厂或制造厂派人指导实施。序号项 目数值1断路器SF6气体额定压力20°CMPa2分闸时间（额定电压）ms28±43合闸时间（额定电压）ms80±104分闸速度（额定电压）m/s5+0.5 02 5合闸速度（额定电压）m/s+6额定操作顺序分合分-180s-合分7三极分闸同期性msW38三极合闸同期性msW59分-合时间s出厂时W运行时＞10合-分时间ms出厂时V60运行时＞6011分合闸线圈VDC22012储能电机VAC/DC2206断路器易损件一览表（表3）产品大修时依照需要，能够自行购买。表3易损件