断路器说明书.docx
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断路器说明书
1概述
1.1产品型号和名称
LW25-252高压六氟化硫断路器。
1.2主要用途
LW25-252高压六氟化硫断路器是户外三极交流高压开关设备，用作电力系统的控制和保护电器，也可用作联络断路器。
1.3环境条件
海拔高度不起过1000mm，高原型与用户协商
最大风速34m/s
环境温度-25℃～40℃
最大日温差25℃
相对温度90%（月平均）
履冰厚度不超过10mm
日照强度不超过1000w/㎡（晴天中午）
抗震设防烈度8度
1.4主要参数
1.4.1产品主要技术参数见表1
表1
序号
项目
单位
技术参数
1
额定电压
KV
252
2
额定频率
Hz
50
3
额定电流
A
2500，3150，4000
4
额定短路开断电流
KA
40，50
5
额定短路关合电流（峰直）
KA
100，125
6
额定短时耐受电流（4s）
KA
40，50
7
额定峰时耐受电流（峰值）
KA
100，125
8
首开极系数
-
1.5,1.3
9
额定操作顺序
-
0-0.3S-C0-180S-C0
10
近区故障开断电流
KA
40×90%;40×75%
50×90%;50×75%
11
失步开断电流
KA
10,12.5
12
1min工频耐受电压（干、湿）（有效值）
断口间
KV
395+145
相对地
KV
395
13
雷电冲击耐受电压（峰值）
断口间
KV
950+206
相对地
KV
950
14
5min零表压
耐压试验（有效值）
断口间
KV
1.3×252/√3
相对间
KV
1.3×252/√3
15
爬电比距断口/对地
Cm/kv
3.1/2.5
16
操作方式
-
分极操作或三级电气联动
17
额定分闸时间
ms
20～30
18
额定合闸时间
Ms
80～110
19
开断时间
Ms
60
20
分-合时间（重合闸无电流时间隔）
S
≥0.3（由用户保证）
21
合-分时间（金属短接）
Ms
50～60（由用户保证）
22
合闸同期性
Ms
4
23
分闸同期性
Ms
3
24
每级断口数
-
1
25
机械寿命
次
3000
26
接线端子水平纵向拉力
N
1500
27
接线端子水平横向拉力
N
1000
28
接线端子垂直方向拉力
N
1250
29
SF气体允许年漏气率
-
≤0.5%
30
每台断路器充入SF气体重量
kg
30
31
每台断路器重量
kg
3500
32
符合标准
GB1984及IEC60056
33
主回路电阻
uΩ
≤45
1.4.2六氟化硫气体压力参数（20℃时）见表2
表2
序号
项目
单位
技术参数
1
额定充气压力
MPa
0.60
2
补气报警压力
MPa
A=0.55±0.03
3
补气反警解除压力
MPa
A1=（0.01～0.05）
4
断路器闭锁压力
MPa
L=0.50±0.03
5
断路器闭锁解除压力
MPa
L1=L+（0.01～0.05）
1.4.3产品结构参数见表3
表3
序号
项目
单位
数据
备注
1
行程
mm
2
接触行程（电气）
mm
42±2,38±2
3
弹簧机构活赛杆行程
mm
4
拐臂滚子和机构凸轮之间间隙
mm
1.4±0.3
断路器处于分闸状态合闸弹簧已储能
5
合闸弹簧定位螺母与定位杆距离
mm
12～47
6
合闸电磁铁行程C
mm
5.0～5.5
断路器处于分闸状态，见图8
触发器与脱扣器间隙D
mm
2.0～3.5
C-D
mm
2.5～3.5
触发器与防跳杆间隙E
mm
1.0～2.5
7
分闸电磁铁行程F
mm
2.8～3.2
断路器处于合闸状态，见图7
触发器与脱扣器间隙
mm
0.8～1.2
F-G
mm
1.6～2.4
1.4.4控制回路与辅助回路参数见表4
序号
项目
单位
数据
备注
1
分、合闸线圈控制电压
V
DC110/220
2
分闸线圈电流
A
5.8/2.5
3
合闸线圈电流
A
3.3/2.0
4
电机电源电压
V
DC110/220
AC220
按订货合同
5
电机功率
W
300
6
电机转速
r.p.m
750
7
电机电流
A
5.5/2.7
8
加热器
电压
V
AC220
功率
W
100
2结构和工作原理
2.1总体结构
断路器总体结构见图1.1及图1.2（a）
1-Interruptingunit2-Mechanismhousing3-Support
图1.1断路器总体结构图（40kA）
1-Interruptingunit2-Mechanismhousing3-Support
图1.2断路器总体结构图（50kA）
LW25-252高压六氟化硫断路器为每级单断口结构，每台产品由三个单极组成，每个单极包括灭弧室、支柱，操动机构和支架，外形呈I型布置。
产品每极配用一台CT20-III（X）P型弹簧操动机构，可单极操作，也可三级电气联动操作。
2.2灭弧室
灭弧室以自能热膨胀熄弧原理为主，结合压气熄弧原理，采用变开距、双吹结构，它是由静触头系统、动触头系统、灭弧室瓷套、绝缘拉杆、支柱瓷套、直动密封待组成，见图2。
电力引线接在灭弧室瓷套的上下接线端子1和上，具体安装孔尺寸由现场配钻。
在合闸位置，电流从上接线端子1经静触头系统2、动触头系统4到下接线端子8。
分闸时，由绝缘拉杆5带动动触头系统4中运动部分一起向下运动，当动、静弧触头脱离，产生电弧时，利用静弧触头及电弧对喷口的堵塞效应和电弧对气全的热膨胀作用，迅速提高灭弧室的吹弧气体压力，获得良好的吹弧效果，使得灭弧室具有极强的熄弧能力。
合闸时，绝缘拉杆向上运动，这时所有的动运部件按分闸操作的反方向动作SF气体进入压气缸，动触头最终到达合闸位置。
直动密封7安装在支持瓷瓶的底部，保证SF6气体的密封。
静触头座内装有吸附剂，吸附剂用来保持SF6气休干燥，并吸收由电弧分解所产生的劣化气体。
2.3弹簧操动机构
弹簧操动机构其结构及工作原理见图3。
2.3.1分闸操作见图3（A）
弹簧操动机构在合闸位置且分闸弹簧3-2与合闸弹簧3-5均已储能。
拐臂3-14和3-18受分闸弹簧3-2逆时针方各的力矩：
此力短被合闸保持掣子3-13和分闸掣子3-12阻挡。
分闸操作步骤如下：
a）分闸电磁铁3-10的线圈接受分闸信号后带电，其动铁芯3-11动作，冲击分闸掣子3-12；
b）分闸掣子3-12顺时针方向旋转，释放台闸持掣子3-13；
c）合闸保持掣子顺时针方向旋转，将释放销子A
d）拐臂3-14和3-18受分闸弹簧3-2的推力，向逆时针方向旋转；
e）拐臂3-14通过联板直接操动断路器本体使动、静触头快速分离，断路器分闸。
2.3.2合闸操作见图3（B）
弹簧机构在分闸位置，合闸等簧3-5已储能，棘轮轴3-4承受联接在棘轮3-3上的合闸弹簧3-5逆时针方向的力矩，此力矩被储能保持掣子3-6和合闸掣子3-7锁住。
1-上接线端子；2-静触头系统；3-灭弧室瓷套；4-动触头系统；
5-绝缘拉杆；6-支柱瓷套；7、直动密封；8-下接线端子
图2灭弧室
（A）合闸位置（合闸弹簧储能状态）
（B）分闸位置（合闸弹簧储能状态）（C）合闸位置（合闸弹簧释放状态）
图3弹簧操动机构工作原理
合闸操作的步骤如下：
a）合闸电磁铁3-8的线圈接受合闸信号后带电，掣子3-9动作，冲击合闸掣子3-7
b）合闸掣子3-7向顺时针方向旋转，释放储能保持掣子3-6；
C）储能保持掣子3-6逆时针释放旋转B销，棘轮3-3在合闸弹簧力的作用下，逆时针方向旋转，同时带动棘轮3-4旋转使凸轮3-1推动拐臂3-14顺时针方向逆时针方向旋转，并带动拐臂轴3-15上的拐臂3-18顺时针方向旋转，同时压缩分闸弹簧3-2储能；
d）拐臂3-14通过联板直接操动断路器本休合同；
e）合闸操作完成后的机构状态如图3（C）所示。
A销再次被合闸保持掣子3-13锁住。
2.3.3弹簧机构的合闸弹储能
机构合闸操作完成后，合闸弹簧3-5处于释放状态如图3（C），棘爪轴3-17通过齿轮与电机相联，断路器合闸到位后，电机立即起动，对合闸弹簧进行储能。
合闸弹簧储能动作如下：
a）电动机启动，使棘爪轴3-17旋转；
b）偏心的棘爪轴3-17上的两个棘爪3-16，在棘爪轴的传动中与棘轮3-3上的齿交替进行啮合，使棘轮转动；
c）棘轮3-3逆时针方向旋转，带动拉杆使合闸弹簧3-5储能；
d）通过死点后，棘轮轴3-4由合闸弹簧3-5给以逆时针方向的转动力矩，此力矩通过B销储能保持掣子3-6锁住；
e）图3（A）为合闸弹簧能后的机构状态。
2.3.4重合闸操作
断路器的重合闸操作是依靠断路器分闸后，其操作机构的传动系统与控制回路能迅速地恢复到准备合闸状态，然后在重合闸继电器（装在主控室）的控制下断路器再次合闸。
如果短路故障已经解除，则重合闸成功，断路器继续正常运行，如果短路故障尚未解除，则关合后立即分闸，此为一次不成功的重合闸操作。
2.3.5断路器的防跳
防跳性能是依靠两个方面实现的；
第一是操动机构本身实现机械防跳，具体原理见图4。
第二是在操动机构的合闸回路中设置的“防跳”线路来实现。
220KV开关在设计院设计中如已经有电气防跳，为了防止冲突，我厂可以取消电气防跳，但如果用户
图4机械防跳原理图
要求，我厂产品是带电气防跳的。
图4介绍了机械防跳装置的原理，其动作过程如下：
a）分闸保持掣子锁住A销使断路器保持在分闸位置。
A销与图3中拐臂3-14连在一起，合闸弹簧的反力作用在其上，方向如图所示，这样，A销便给分闸保持掣子一个逆时针的转矩，但同时掣子还被脱扣器通过滚轮锁住。
b）当合闸线圈被合闸信号励磁时，铁心杆带动脱扣杆撞击脱扣器，使它逆时针方向转动，解脱了对分闸保持掣子的约束。
分闸保持掣子便在合闸弹簧的反力作用下逆时针转动，A销被解脱，断路器合闸。
同时，铁心通过脱扣杆压下防跳销。
c）滚轮推动脱扣器的回转面，使其进一步逆时针转动。
从而，脱扣器使脱扣杆顺时针转动（见图4b），从防跳销上滑脱，而防跳销使脱扣杆保持倾斜状态（见图4C）。
d）如果断路器此时得到了意外的分闸信号开始分闸，A销便会向下运动，分闸保持掣子在复位弹簧作用下顺时针转动锁住轴A，然后，分闸保持掣子本身又被脱扣品锁住。
e）在以上过程中，如果合闸信号一直保持，铁心杆和脱扣杆一直未能复位，则脱扣杆由于防跳锁的作用始终是倾斜的，从而铁心杆便不能撞击脱扣器，因此，断路器不能重复合闸操作（见图4e），实现了防跳功能。
当合闸信号解除时，全闸线圈失磁，铁心杆和脱扣杆通过小弹簧复位，则铁心杆和脱扣杆均处于图4a状态，为下次合闸操作作好了准备。
2.3.6断路器的闭锁
为使断路器的分合闸操作比较平稳，该断路器采用油缓冲器来吸收分、合闸操作中的剩余能量，减少对断路器本身的冲击，提高产品的机械可靠性。
2.4SF6气体和压力缩空气系统
2.4.1SF6气体系统
如图5所示，三级灭弧室SF气
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