灭磁开关说明书文档格式.docx
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可以通过卡车、铁路、飞机和船舶运输。
如果在海上运输,应采用特殊保护,以防止盐分和受潮。
断路器必须始终保持垂直并完全封装状态直至运送到安装现场。
包装可以防止设备受损和蒙尘,只能在安装之前拆开。
如果包装已损坏,必须检查断路器和灭弧罩是否被损坏。
在安装断路器之前,应确保小心拆除所有包装材料。
搬运未经包装的断路器[图3]时,应使用运输带从合闸驱动(a)和下端(b)绑住断路器。
请注意,在搬运过程中,未经包装的断路器的底部隔离不能被损坏(例如,不要在粗糙的表面前后推动断路器)。
图3搬运断路器和OCT装置设置
2.2安装
2.2.1工作环境
●断路器运送时防护等级为IP00,适合在室内无污染、无导电粉尘、防潮防凝露的环境下应用。
因频繁的湿度凝露,允许少量的导电粉尘沉积。
一般环境条件,请详见EN50123-1附录B和IEC60947,PD3类。
●断路器可以在–5°
C—+40°
C(23—104°
F)的环境温度范围内工作。
当额定电流降低时,断路器的工作温度可达+60°
C(140°
F)。
●断路器可以在海拔高达2000米(~6500英尺)处工作。
●断路器不得经受强烈振动。
允许垂直和水平方向每30秒0.5g的振动。
●空气应保持清洁,最高温度+40°
C(104°
F)下相对湿度不得超过50%r.h.。
如果温度降低,相对湿度可以更高,例如,+20°
C(68°
F)下相对湿度可达90%r.h.。
温度变化时可能略有凝霜现象。
2.2.2安装和接口
●上下接头(编码:
4)必须直接连接主电缆或母线。
断路器必须仅用于安装有灭弧罩的垂直操作位置,并且须完全固定。
●安装后,须检查灭弧罩和专用螺纹接头的紧固性。
●必须按尺寸图所示为接地或绝缘部件预留安全距离。
须采取适当措施防止电弧对人员造成伤害。
●供电导线安装不当引起的强烈外部磁场,或其它设备的盘场,可能导致分闸设置阈值变化。
在短路电流低的情况下,可能导致出现过早分闸或无分闸情况。
在安装和操作带屏蔽的设备时,应适当考虑此情况。
●控制电线必须连接控制终端(编码:
19),如电路示意图(第10页)所示。
接地保护线必须在标记触头处连接。
2.3使用
2.3.1供电和载荷
●根据断路器类型,在第3.3部分表1中列出了断路器的设计电流和电压。
●连续操作过程中,流经断路器的电流必须为最大额定负载电流。
允许负载电流短时超过断路器铭牌上的额定值。
参看表1a/1b所列的短时电流。
●不得超出断路器铭牌所示的额定工作电压。
●驱动和辅助分闸设备(编码:
8)的电压应符合规定的控制电压范围。
辅助分闸设备的负载电流必须为表2a中的最大值。
●只能在零电位,无电压情况下插拔辅助电流连接器(-X2:
1/:
2)(-X3:
4/:
5)!
2.3.2调整OCT
●OCT是过电流分闸设备(编码:
7),在过载或短路时使断路器分闸。
该设备为可完全调整的、瞬时的和直接分闸的设备。
●通过旋转螺钉1实现在规定范围内调整OCT[图3]。
●调整过程中要求使用SW6六角扳手2。
●调整必须在断路器断开主电源和接地之后进行。
●顺时针旋转调整螺钉提高分闸阈值,逆时针旋转螺钉则降低分闸阈值。
●通过对准箭头,并在线3上做标记来进行调整。
3.技术信息
3.1介绍
●Gerapid是直流快速断路器。
这是一种单极直流断路器,主要为地铁推进-配电系统应用而设计的,其工作电流达8000A(编码:
1)和工作电压达3600V(编码:
2)。
其它应用领域还包括电解厂、矿山或钢厂等专门的工业钢厂。
●断路器型Gerapid有很高的分断能力和限流特性。
灭弧罩根据无石棉断弧原则进行工作。
●可提供各种附件和备件以便进行维护、修理或进行可能的延长。
断路器应使用PST编码系统配置,可在本指导后提供,或以Excel文件形式免费提供。
●断路器合闸通过高功率电磁驱动(编码:
3)进行。
●在检查过程中,分闸和合闸可以通过手杆(编码:
16)进行,手杆安装过载分闸直接通过OCT装置(编码:
7)实现,或选择使用电动式线圈(编码:
12)来实现。
间接远程分闸可以通过分励脱扣器或选择通过失压脱扣器(编码:
11)实现。
主触头
弧前触头
●Gerapid断路器拥有紧凑封闭的结构[图4],其防护等级为IP00。
所有部件都安装在厚壁、不易碎且防火的绝缘板上。
机构
合闸电磁驱动
分励脱扣器/失压脱扣器
杠杆
ED线圈脱扣装置
下方铜端子
调整装置
OCT装置
上方铜端子
灭弧罩
控制接头
辅助触头
软带
固定触头
控制箱
图4模块化结构视图.3.2.3机构
3.2零部件和附件
3.2.1触头系统
●Gerapid断路器配备两级触头系统[图5],该触头系统由主触头和弧触头组成。
触头系统的设计经过验证,主触头不会受到任何磨损。
●主触头使用复合银材料涂覆。
弧触头和联接带使用铜制成,并且可以轻松更换。
●软带通过非常紧的编织带与弧触头联接。
电弧滚环
灭弧触头
编织带
图5触头系统:
新型(上)和旧型(下)
3.2.2灭弧罩(编码:
2).
●灭弧系统的紧凑型模块化设计无需额外的磁支承,确保高分断能力的同时还缩短安全距离。
●新款断路器的结构更为紧凑,可以安装在非常小的外壳内(最小600毫米;
2英尺),并且节省更换成本。
●适配器是用于安装各种灭弧罩,以便适应断路器不同的工作电压。
●灭弧罩由极其耐用的防燃弧材料组成,并且集成了弧板。
●弧板将弧分成几部分,通过成倍提高阳极和阴极压降来提高电弧电压。
因为具有高比热,弧板和灭弧罩壁吸收大量的电弧能量。
3.2.3机构
●Gerapid配备了模块化机构,该机构具有耐磨性能,几乎无需进行维护。
该机构可确保延长断路器的电气和机械寿命,也可确保高度安全,适合所有操作条件。
●机构被机械闭锁在合闸位置。
与常用磁力夹持系统相比,机械锁紧机构的工作原理可以带来很多优点。
无需使用辅助控制电源保持合闸。
●该机构配备两个锁存器[图6]。
其中一个锁存器,“慢速锁存器”用于正常情况下的分闸,例如启动分励脱扣器或失压脱扣器。
另一个锁存器为“快速锁存器”,用于将主触臂与机构和分闸触头分开,仅有极短的延时。
此锁存器在短路或过载时使用。
所有安全脱扣器均在此锁存器上运行。
可移动式触臂
OCT装置(旋转90°
视图)
ED线圈
“慢速锁存器”
“快速锁存器”
图6锁存和脱扣系统
3.2.4过电流脱扣装置(编码:
7)
●OCT装置是带双磁电路的脱扣磁,优化双磁场原理[图7]。
此技术确保沿着双向(电流方向)快速匀速脱扣。
●磁系统运行时无需辅助控制电压。
它使用来自主电路的磁能量。
●系统由保持电路[6]、可移动电枢[3]和脱扣电路[7]组成。
保持和脱扣磁路均有主电流[1]激励。
直到达到静电过载脱扣器的响应阈值,电枢[3]将通过保持磁通量(ΦH)[2]和缓冲弹簧力[4]被保持在适当位置。
一旦主电流超过设置的静态响应阈值,吸磁通量(ΦA)[2]将代替保持磁通量并迅速拉低灵活的电枢[3]。
在此操作期间,电枢击中杠杆,从而释放机构中的快速锁存器。
锁存器和触头立即分闸。
●通过使用SW6六角扳手旋转调整螺母,便可轻松调整响应阈值,如第2.3.2点所示。
●结合透明侧保护盖(编码:
15),可使用固定绝缘旋钮调整OCT[图16]。
1.电流流动方向。
2.带两个磁通量(保持磁通量ΦH和吸磁通量ΦA))的磁芯。
3.可移动锚杆。
4.用于可移动锚杆的压力弹簧。
5.短路线圈。
6.保持磁路。
7.脱扣磁路。
图7OCT装置
3.2.5电动脱扣装置(编码:
12)
●ED脱扣装置需要外部保护继电器/系统监控电流提高情况。
此继电器/系统由客户自行安装。
●如果发生故障,外部继电器将信号释放到电容器的控制单元(内部NEKO或外部),该单元会突然将其能量释放到ED线圈[图8]。
线圈使断路器的快速锁存器脱扣,并且在少于3毫秒内引起合闸。
●ED脱扣装置为选配项。
标准机组由ED线圈和内置C组(NEKO)的电子控制单元组成。
外部脱扣信号为6V到24V直流,并且应在(-X2:
10/:
11)时馈电。
●客户可以使用自己的电容器组装置。
需要300VDC额定电压和2000uF电容。
在这种情况下,断路器内只安装ED线圈。
●确保电压电平在6V到24V之间,没有信号峰值,且持续时间<
3毫秒。
否则可能导致NEKO板严重受损!
●触发信号的最长持续时间不得超过〜1秒。
较长信号将导致NEKO故障!
强烈建议使用串联的、带起动电路(-X2:
10/:
11)的内部辅助触头。
触头合闸后起动电路将自动被切断。
图8带杠杆接口的ED脱扣线圈
3.2.6辅助脱扣装置(编码:
11)
●断路器可以配备一个分励脱扣器(ST)或失压脱扣器(UVR)。
不能将两个装置安装在同一个断路器内。
●在标准配置中,内部电压转换器(编码:
8)为设备提供24VDC电压。
此转换器将任何外部连接电压转化为断路器控制所需的24VDC内部电压。
●或者,也可以为两个装置直接提供外部24VDC±
5%的电压。
在这种情况下,分励脱扣器的脱扣信号不得超过100毫秒。
●两个装置均由对应连接的无电平触头脱扣。
●两个装置可以互换。
●分励脱扣器用于远程起动。
它是专为短时操作而设计,最大占空比为9%。
分励脱扣器的电源通过辅助触头连接,当断路器分闸后将切断供电电压,防止分励脱扣器过热。
●失压脱扣器[图9]用于远程起动,结合内部电子控制,用于控制电压。
●失压脱扣器在电压中断或失压>
3V时脱扣。
在这种情况下,失压脱扣器使断路器脱扣。
因此可以结合电子脱扣装置使用此设备来监控电压,例如电动开关,可以防止在临时电压击穿时机器意外重启。
●失压脱扣器用于连续操作,其额定功率为40W。
●由于其操作模式,失压脱扣器是一个自监控设备,也就是当信号线断开(紧急切断原则)后断路器将脱扣。
图9失压脱扣器
3.2.7强制脱扣器(编码:
13)
●强制脱扣器(FTU)可以任意安装在断路器内[图10a]。
此装置用于通过按压底板处的针脚实现断路器的机械脱扣。
使断路器脱扣所需的力约为300N(~67,5lbf)。
●跳针位置如图10b所示。
初始位置长度~15mm(~0,6英寸)
脱扣位置长度~8mm(~0,3英寸)
图10a强制脱扣器。
●由于外壳内设有经过正确设计的联锁装置,FTU提供安全脱扣功能。
在移动手车时,断路器在其端子断开电源之前脱扣。
图10b强制跳针的位置。
3.2.8手杆(编码:
16)。
●另外,在维护时可以提供手杆进行手动合闸和分闸。
此工具不能在断路器带电时使用!
●若要使触头合闸,应在驱动杆上安装手杆,并且稳定地拉杆直至锁存器搭扣[图11a]。
●若要使触头分闸,应将工具安装在线圈内,并且用力将其推向驱动杆直至断路器分闸[图11b]。
图11a使用手杆合闸。
图11b使用手杆分闸。
3.2.9辅助开关(编码:
9)
●断路器可配备3、5或10个单独的C型开关(各带1个常开/常闭触头)。
可移动式主臂启动触头。
●触头连接15针控制终端:
-X4与X5;
每个终端连接5个开关。
●开关的最大电气额定参数为5A/230VAC和0.3A/220VDC。
使用范围为AC/DC12和13。
图12控制箱内的辅助触头布局。
3.2.10指示器。
另外,断路器可配备以下指示器:
●位置指示器(编码:
14)-安装在合闸驱动前。
它通过驱动杆位置实现机械切换,指示主触头的位置。
“O”–表示触头分闸,“I”-表示触头合闸[图13]。
●OCT指示器(编码:
10)-电气开关,与3.2.7类型相同,安装在OCT顶部[图14]。
它是零电位常开触头,发送OCT脱扣信号。
●灭弧罩指示器(编码:
17)-电气开关,与3.2类型相同,安装在侧壁。
它指示是否提供有灭弧罩,并且阻止合闸驱动直到灭弧罩被安装[图15]。
图13位置指示器。
图14OCT指示器。
图15灭弧罩指示器。
3.2.11电磁合闸驱动(编码:
3)。
●为进行正常合闸操作,断路器配备高功率电磁线圈。
该驱动器安装在断路器前,并配有接地外壳。
●合闸驱动由其它控制器(-X2:
1/:
2)单独供电,并由电源直接供电。
电压电平应在订单中指定。
额定功率取决于断路器类型,范围在1,8kW和2,6kW之间。
●合闸指令由零电位触头(-X2:
4/:
5)触发,信号持续时间应为〜300毫秒。
●合闸驱动系统都包含一个自分断控制电路(SU装置)。
该电路可在〜150毫秒内启动短时启动。
SU装置切换电磁铁圈电源,并在~400毫秒之后自动切断。
●在连续操作过程中,由于存在短路,SU装置还阻止驱动反复启动(防跳跃)。
图16电磁合闸驱动和控制箱
●此外,接通机构在启动后被电动闭锁约8秒或14秒(见表2a“启动磁”)。
这样可以防止短路后过早启动。
3.2.12电流测量系统(编码:
6)。
●SEL电流测量系统包括传感元件
(1)和信号处理器
(2)[图17]。
SEL传感器集成到断路器形状特殊的上方端子,并且通过屏蔽电缆连接信号处理器。
SEL控制单元位于控制箱内[图18]。
图17SEL电流测量系统。
●SEL可用于记录在6kA或12kA选定测量范围内的直流电流。
现在可以直接在断路器上测量额定电流值和电流上升情况。
●传感器包括霍尔探针,并且向控制元件输出一定比例的信号。
信号处理器将输入信号转换成标准的输出信号,如下表所示。
●输出与主电压绝缘。
绝缘耐受电压高达4kVRMS,且峰值达到40kV。
●可提供两种型号。
一个是适用于-5°
C到35°
C环境温度的标准型号(T35),另一个是适用于-5°
C到55°
C较高温度的型号(T55)。
●更多详情可参看单独的SEL使用说明。
SEL类型
06-1
06-2
06-4
12-1
12-2
12-4
输入
-6kA…+6kA
-12kA…+12kA
UNe[V]
1000
2000
4000
T35
适用于断路器环境温度为
-5°
C…+35°
C/+23°
F…+95°
F
T55
C…+55°
F...+131°
INe
与断路器额定电流有关
输出
4...20mA
-20...20mA
-10...10V
UNi[kV]
12
18
40
3.2.13电子控制系统。
所有控制装置均安装在控制箱内[图18]。
从左至右依次为:
图18带控制装置的控制箱
●
(1)NEKO控制装置[图19-1]–带电容器组的内部控制装置。
它向ED线圈释放触发信号(-X2:
10/:
11),并启动电容器储能信号通知(-X3:
6/:
7)。
NEKO控制装置还阻止触发信号直至电容器组完全储能(~15秒)。
●NEKO要求高质量的触发信号。
确保电压电平在6V到24V之间,没有信号干扰尖峰,且持续时间<
否则可能导致NEKO控制装置严重受损!
图19-1NEKO控制装置。
●
(2)内部电压转换器(编码:
8)--将外部电源电压(-X3:
4/:
5)转换为控制装置(除了驱动电源)所需的24VDC内部电压。
图19-2110V/24DC电压转换器。
●(3)SU控制装置–见3.2.11。
图19-3SU控制装置。
●(4)ST/UVR控制装置–简单的继电器系统,控制分励脱扣器或失压脱扣器的运行。
图19-3ST/UVR控制装置。
●(5)SEL控制装置–见3.2.12[图17]。
3.3技术参数表。
断路器类型
Gerapid2607
Gerapid4207
Gerapid6007
Gerapid8007
灭弧罩类型
1X2
1X4
2X2
2X3
2X4
常规热电流Ith[A](IEC/EN)
2600
4200
6000
8000
额定电流[A](ANSI)
4150
5000
额定电压Ue[V]
3000
3600
额定绝缘电压Ui[V]
短时电流120分[A]
3150
7200
9600
短时电流2分[A]
5200
8500
12000
16000
短时电流20秒[A]
7800
12600
18000
24000
脉冲耐受电压1,2/50µ
sUi[kV]
符合EN50124-1:
1997
30
-1)
工频耐受电压50HzUa[kVeff]
10
15
7
额定短路关合能力Î
Nss[kA]
额定短路开断能力INss[kA]
符合EN50123-2
70
50
35
100
71
42
80
56
-1)
额定工作短路开断电流Ics[kA]
符合IEC947-2
60
Une=800VDC时的短路电流[kA]
Une=1600VDC时的短路电流[kA]
ANSIC37.14
200
最大短路电流[kA]
按客户要求测试
244
120
52
240
最大电弧电压Uarc[kV]
2
4
5,6
承重能力[kg]
160
150
165
190
210
承重能力[lbs]
265
352
331
364
419
463
1)按客户要求进行特性试验
表1:
Gerapid2607,4207,6007,8007.的技术参数
控制箱端子
1x12极
4x15极
AC400V,20A
AC250V,8A
合闸电磁驱动1)
额定电压
工作范围
功耗Gerapid2607/4207
功耗Gerapid6007/8007
合闸指令最短持续时间
两次“合闸”操作最短间隔时间
AC48V…230V和DC48V…220V
80%...115%额定电压
1750W/2000W
2600W/2600W
100毫秒
~8s带NEKO;
~14s不带NEKO
内部电压转换器1)
用于Gerapid2607,4207,6007,8007
输入:
电压范围
输出:
电流
型号描述
DC33...85V
DC24V(±
5%)
永久6A
PCMD15048S24W-GE
DC88...145V
约PCMD150110S24W-GE
AC115...2