万能断路器说明指导书.docx

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万能断路器说明指导书

智能型万能式断路器使用说明书

1．概述

1.1适用范围

HJW1系列空气断路器（以卜简称断路器）关键适适用于交流50Hz，额定工作电压为400V、690V，额定电流为400A-6300A配电网络中，用来分配电能和保护线路及电源设备免受过载、欠电压、短路取和接地等故障危害。

断路器关键部件采取智能型控制器，含有正确选择性保护，可避免无须要停电，提升供电系统可靠性、连续性和安全性。

1.2型导及其舍义

13正常使用，安装和运输条件

1.3.1正常使用条件

a）周围空气温度上限不超U+40℃，下限不低于-5℃，24h平均值不超出+35℃，

注：

在周围空气温度高于+40℃或低-5℃条件下使用断路器应和制造厂协商。

b）安装地点海拔不超出m，

c）大气相对湿度在周围最高温度+40℃时不超出50%，在较低在温度下能够有较高相对湿度（侧如20℃时90%），并考虑到因温度改变发生在产品表面上凝露。

1.3.2正常安装条件

a）安装位置应垂直、各方向倾斜度不超出5℃；

b）污染等缎：

3级

c）安装类别：

断路器主电路及欠电压脱扣器线圈、电源变压器初级线圈为Ⅳ级，辅助电路、控制电路为Ⅲ级。

133正常贮存和运输条件

a）温度下限不低于-25℃，上限小超出十55℃，

b）相对湿度（25℃时）不超出95%，

c）产品在运输过程中，应轻搬轻放，小应倒放，应尽可能避免猛烈碰撞。

2．技术特征

21分类

2.1.1按安装方法分：

固定式、抽屉式。

212按操作方法分：

电动操作、手动操作。

213按脱扣器种类：

含有智能型控制器、欠电压瞬时（或延时）脱扣器和分励脱扣器。

214智能型控制器分娄：

a）Perfection-L（简称L）型（经济型，光柱显示），

h）Perfection-M（简称M）型（一般型，LED数码显示），

c）Perfection-H（简称H）型（增强型，LCD液晶显示）。

2.2关键技术参数见表1

表1关键技术参数

2.3关键技术性能

2.3.l智能型控制器保护特征电流整定值范围及正确度见表2。

表2控制器保护特征电流整定值范围及正确度

232过载长延时保护动作特征

智能型控制器过载长延时反时限动作特征l²TL=（1.5Irl）²tL，其（1.05-20）Ir动作时间见表3，时间误差为±15%。

注：

式中tL为长延时1.5Ir整定时问，TL为长延时实际动作时间。

表3智能型控制器长延时反时限动作特征

233智能型控制器短延时过电流保护动作特征

a）M型智能控制器短延时保护特征在低倍数电流时为反时限，其反时限特征符合I²Ts-（8Irl）²ts，ts为短延时设置时间。

当过载电流I>8Irl时，自动转换为定时限特征，其定时限特征见表4，时间误差为±15%。

表4L型、M型智能控制器短延时动作特征

b）H型智能控制器短延时过电流保护动作特征见表5；

短延时保护有两种方法，一个为反时限保护，当故障电流超出反时限设置定值时，控制器按和过载一样曲线进行延时保护，不过保护速度要快10倍（即按过载曲线函数算出故障延时时间十分之一）；另一个为定时限保护，当故障电流超出定时限设置定值时，控制器按定时限时间延时保护

表5H型智能控制器短延时动作特征

2.3.4M型智能控制器过电流保护特征曲线见图1；

2.3.5接地故障保护动作特征曲线见图2；

图lM型智能拧制器过电流保护特征曲线图2接地故障保护特征曲线

接地故障保护分二种：

一个是检测中性点电流，当三相电流平衡时，中性点电流为零，当三相电流不平衡时，中性点电流超出整定值，智能控制器报警，经过整定延时时间后，按要求发出指令，使断路器断开或不停开。

另一个是检测接地线上电流，当电流越过整定值时，智能控制器报警，终过整定延时时间后，按要求发出指令，使断路器断开或不停开，接地故障保护特征为定时限，其延时特征符合表4和表5。

2.3.6H型智能型控制器保护舶线类型、公式、…j线设定、热I山亿设定、特征参数及阳线速率K

2.3.6.1智能型控制器保护曲线类型、公式、曲线没定和热记忆设定见表6

表6智能型控制器过载保护曲线类型、公式、曲线没定和热记忆设定

图3H型智能控制器过载保护曲线类型（曲线速率为C8）

2.3.6.2H型智能控制器过载长延时保护作特征参数见表7

表7过载长延时保护动作特征参数

2.3.6.3H型智能控制器多个保护曲线对应K系数（曲线速率）值见表8

表8H智能控制器多个保护曲线对应K系数值

2.3.7漏电保护特征（增选功效）

2.3.7.1漏电保护特征整定范围见表9

表9漏电保护特征整定范围

2.3.7.2漏电保护特征延时时间见表10

表10漏电保护特征延时时间

2.3.8Perfection系列智能控制出厂整定值见表11.

表11Perfection系列控制器出厂整定值

2.3.9断路器控制电路额定电压及消耗功率见表12

表12控制电路额定电压及消耗功率

2.3.10断路操作性能

断路器操作性能用操作循环次数表示见表13。

表13断路器操作循环次数

2.3.11辅助触头在正常条件和非正常条件下接通和分断能力见表14

表14辅助触头在正常条件和非正常条件下接通和分断能力

3．结构特征和原理

31断路器结构特征

断路器为立体部署形式，关键由触头系统、智能控制器、手动操作机构、电动操作机构、安装板（固定式）或抽屉座（抽屉式）}组成；含有结购紧凑、体积小等特点。

触头系统封闭绝缘底板内；其每极触头也全部用绝缘扳隔开，形成一个个小室，而智能型控制器、手动操作机构，电动操作机构依次排在其前面形成各自独立单元，如其中某一单元坏了，可将其整个拆下换上新，见图4

图4断路器结构

3.1.1抽屉座

抽屉式断路器由断路器本体和抽屉座组成，经过断路器本体上母线和抽屉座上桥型抽头插座接通主回路。

抽屉式断路器有“连接，试验，分离”三个工作位置，可经过旋转手柄来实现，工作位置经过抽屉式底座横粱上指针来显示。

当处于“连接”位置时，主回路和二次回路均接通；当处于“试验”位置时，主回路断开并有安全隔板隔开，仅二次回路接通，可进行动作试验，当处于“分离”位置时，主回路和二次回路全部断开。

抽屉式断路器含有机械联锁装置，能确保断路嚣在断开状态下进行主回路转换，见图5。

图5抽屉座

3.1.2触头系统

每极触头系统被安装在由绝缘板组成小室内，其上方是灭弧室。

触头系统由连杆和绝缘板外主轴连接，从而完成闭合、分断任务，而每极触头系统为了降低电动斥力采取多路档触头并联形式，多路档触头安装在一个触头支持上t。

触头接触片一端由软联结和母排连接，断路器闭合时，主轴带动连杆使触头支持绕“0”点逆时针转，当动触头和静触头接触后绕“01”点顺时针转动，压缩弹簧，从而产牛一定触头压力，确保断路器可靠闭合，见图6。

图6触头系统结构图

3.1.3操作机构

断路器操作方法有手动和电动两种，断路器采取弹簧贮能闭合，闭合速度和电动或手动操作速度无关，断路器利用凸轮压缩一组弹簧达成贮能目标，并含有脱扣功效，见图7。

断路器有三种操作位置，即贮能、闭合和分断。

a）贮能（见图7-a）。

电动操作或手动操作外力带动凸轮转动，凸轮上顶着贮能杠杆。

使其随凸轮转动，在转动过程中，贮能弹簧不停被压缩，当凸轮转动到一定角度，上面固定轴恰好压在杠杆1上，而杠杆1另一端压在释能脱扣半轴上。

其次，电动操作或手动操作外力带动连杆1转动，连杆1顶端顶着杠杆2，使杠杆2向再扣位置转动，最终使脱扣半轴转到再扣角度，杠杆2转到能再扣位置，此时贮能结束，为断路器闭合作好准备。

b）闭合（见图7-b）。

拨动“I”按钮或合闸电磁铁动作，使释能脱扣主轴逆时针转动，压在释能脱扣半轴上杠杆1脱扣，凸轮受贮能弹簧力顺时针转动贮能杠杆逆时针转动，恰好贮能杠杆上轴销猛力地打在连杆2上，使连杆转动，并带动连杆l动作，连杆3推进主轴顺时针转动，使断路器闭合。

C）分断（见图7-C）。

按动“0”按钮或来自过电流、欠电压、分励信号、智能型控制器上试验脱扣信号使分断脱扣半轴顺时针转，杠杆2脱扣，压在连杆1上力消失，由连杆1、2、3组合四连杆机构变成五连杆，连杆1处于自由状态，在触头反力及复位弹簧作用下，断路器快速断开。

图7-b闭合操作

3.1.4HJW1系列智能型控制器

HJW1系列智能型控制器结构见图8.

图8智能控制器组成

3.1.4.1基座

基座由以下多个部分组成

a）连连锁机构：

用于控制器实施元件（磁通变换器）动怍后，使断路器分闸后保持该位置连锁机构

b）复位机构：

使磁通变换器复位动作机构。

C）磁通变换器：

制器发出脱扣指令后，该磁通变换器产生和永久磁铁极性相反磁场，使磁通变换器动铁芯在反力弹簧作用下驱动脱口杠杆，使断路器分断机构。

d）接触组：

用于指示断路器触头状态分、合位置和工作状态。

3.1.4.2传感器

传感器安装在断路器主回路母线上，该传感器提供控制器工作能量及检测主回路流改变信号。

和传统互感器不一样，它是由一个关键用于控制器正常工作能量速饱和电流互感器和另—个关键用于检测主回路电流改变空心互感器组成，空心互感器检测信号大小和主回路电流大小成正比，二个互感器被安装在一个圆形塑料盒内。

3.1.4.3电源附件

电源附件分多个：

一是安装在基座上电源附件是接在控制回路电源上，供控制嚣在断开主电路时显示、记忆工作状态之用，另一个安装在抽屉座或其它位置上电源附件有AC电源、DC电源、不间断（电池）电源等，以确保控制器、继电器等附件供电。

3.1.4.4继电器模块

关键用于控制器输出断路器因过载，短路，负载监控等动作指令继电器接点扩展，用户可按需要进行不一样组合。

3.1.4.5Perfection系列智能控制器基础配置

3.1.4.5.1L型智能控制器基础配置见表15

表15L型智能控制器功效配置

3.1.4.5.2M型智能控制器基础配置见表16

表16M型智能控制器功效配置

3.1.4.5.3H智能型控制器基础配置、增选功效及代号

a）H型智能控制器基础配置见表17

表17H型智能控制器功效配置

b）H型智能控制器增选功效配置及代号见表18

表18H型智能控制器增选功效配置及代号

3.1.4.6Perfection系列智能控制器功效说明

3.1.4.6.1短延时保护（Perfection-H型智能控制器）

短延时保护有两种方法，一个为反时限保护，当故障电流超出反时限设置定值时，控制器按和过载一样曲线进行延时保护，仅是保护速度要快10倍（即按过载曲线函数算出故障延时时间十分之一）另一个为定时限保护，当故障电流超出定时限没置定值时，控制器按定时限时间延时保护。

注意当反时限电流值没置于“OFF”位置或定时限电流值殳置小于等丁反时限电流值时，则控制器按定时限保护，反时限功效自动失效。

当定时限保护投入时，不管定时限或反时限，短延时延时功作时间均大于定时限设置时间；但当定时限保护退出时，反时限保护延时动作时间则不受定时限延时时间设置值限制，但大于20ms。

3.1.4.6.2接地保护

对于单相金属性接地故障保护，有二种保护方法：

剩下电流（差值）型（T）和地电流型（W）。

T型检测零序电流，即取四相（3相4线线制）或二相（3相3线制）电流矢量和进行保护。

地电流型是经过特殊外部互感器直接检测接地电缆上电流，可对断路器上、下级接地故障同时进行保护，互感器和断路器最大距离小越过10米。

对于差值型接地故障可实现医域联锁。

3.1.4.6.3漏电保护（促进功效，仅限于H型智能控制器）

适适用于设备绝缘损坏造成漏电故障，漏电脱扣值I△n直接用安培表示，和断路器额定电流无关。

取信号方法为零序取样方法，需外加一只矩形互感嚣：

这种取样精度、灵敏度较高，适适用于较小电流保护。

3.l.4.6.4热记忆功效

控制器困过载、短延时等故障延时动作后，含有模拟双金属特征热效应，过载热效应能量30mn释放结束，在此期间如再次闭合断路器发生过载故障，则延时动作时间变短，可使线路或设备得到较适宜保护。

控制器断电一次可清除积累热效应。

3.1.4.6.5接地报警

接地报警功效和接地保护功效是相互独立，同时存在，有各自独立没置参数。

3.1.4.6.6电流不平衡（断相）保护（仪限于H型智能控制器）

电流不平衡保护是对断相和二相电流不平衡进行保护，依据三相电流之间不平衡率进行保护动作。

当实施方为报警时其动作标准同接地保护。

其计算公式为δ=|I-Iav|/Iav，lav为饿二相电流平均值。

其延时为定时限，延时时间Tδ，当Tδ为OFF时表示只报警不跳闸。

其保护开启整定范围5%-60%，整定步长为1%，动作延时时间为0.ls-40S，整定步长为0.1S。

3.1.4.6.7负载监控功效

设置一个整定值，Icl、Icl整定范围（0.2一1）In，Icl延时特征为反时限特征，其延时整定值为长延时整定值1/2，lc2延时特征有二种：

第一个为反时限特征，其时间整定值为长延时整定值l/4，第二种为定时延时特征，其延时时间为60s，这二种延时功效前者用于当电流靠近过载整定值时分断下级最不关键负载，后者则用于当电流超出Ic1值，使延时分断下级不关键负载后，电流下降，使主回路和关键负荷电路保持供电，当电流下降到lc2时经一段延时后发出指令，再次接通下级已切除过电路，恢复整个系统供电。

负载监控特征见图9和图10

图9IC1负载检测功效图10Ic2负载监测功效

3.1.4.6.8故障统计功效

断路器故障分闸后，控制器可指示故障类别并存放统计，断电不丢失。

控制器若重新上电后，按一下控制器面板上“故障检盘”键，则可指示出历史故障跳闸原因。

检验完成后需按下“清灯”或“复位’键使控制器退出故障状态进入正常工作状态。

注意：

L型、M型智能控制器只保留一次故障记亿，如再次发生新故障则清除过去故障记忆，保留最新一次故障记忆。

控制器试验跳闸，不作记忆。

3.1.4.6.9自诊疗功效

控制器能够对本身出现部分自诊疗故障如：

环境温度超温、E²PROM数据犯错、A/D采样犯错、空芯百感器断线、磁通变换器断线断、断路器拒动等，则进行报警。

3.1.4.6.10D0信号报警功效

控制器可输出8路DO输出信号，用于控制或声光报警指示。

对应功效有：

过载预报臀信号、短路脱扣信号（短延时和瞬时）、长延时脱口信号、接地脱口或报警信号、负载临控l信号、负载监控2信号、自诊疗报警信号和故障跳闸信号（OCR）。

3.1.4.6.11MCR和越限跳闸保护

MCR和越限跳闸功效为高速瞬时保护，故障电流信号直接经过硬件比较电路发出动作指令，MCR保护只在断路器合闸瞬间（约100ms内）起作用，而越限跳闸保护在运行中一直起作用。

MCR保护是对断路器极限接通能力进行保护，预防在开关闭合前电网已处于短路故障状态，在合闸瞬时产生大于断路器接通能力电流，控制器以瞬时方法使断路器分断。

越限跳闸保护是对断路器极限承载能力进行保护，预防断路器承受超出极限承裁能力电流而损坏。

3.1.4.6.12可通迅功效（可选功效，仅限H型+DP通迅模块）

除了含有智能型控制器全部功效外，同时含有串行通讯接口功效，经过通讯接口可组成主从结构局域网络系统（以下简称系统），由1-2台计算机作为主站，若干智能断路嚣或其它可通讯接元件作为从站，系统网络结构以下所表示。

针对断路器单元，系统可实现远距离“四遥’功效：

多个电网参数和运行参数监测，智能断路器目前运行状态监示，多种保护限值参数调整和下载，智能断路器分、合操作控制等。

系统适用丁多种配电系统发电站，中、小型变电所，工矿企、楼宇等配电监控建设和改选。

专用通讯协议接口连接关系图以下：

基于通用DP协议断路器产品连接关系图以下：

1系统组成

a）数据通迅网络系统硬件结构

△智能断路器提供标准RS485通讯接口，从断路器10和11号引出线引出；

△系统连接通讯介质：

A类屏蔽双绞线。

b）网络关键特征

△双向串行数据传输方法，产品可提供多个通讯协议方法：

《低压电器数据传输通讯规约V1.0》，PROFIBUS-DP，MODBUS等。

△严格主从方法，即主站是通讯提议者和控制者，从站只能和主站通讯，而不能直接和其它从站通汛；

△通讯波特率为9600bif/s，通讯距离为1.2km，针对PROFIBUS-DP通讯波特率经典应用可达187.5kbit/s

C）监控软件

YSS组态软件可依据不一样工程要求，实现所需监控管理软件组态应用。

针对智能断路器，可实现运行监控操作及多个日常管理功效。

Ⅱ通信系统功效

a）遥控

遥控是指经过主站计算机对系统中每一从站断路器进行储能、闭台、断开操作控制。

操作者从系统界面上选择对应对象，利用鼠标点击遥控按钮，系统即提对应对象目前运行状忐。

操作者输入操作密码后，即可发出遥辑！

“合”或“分”指令。

系统将指令传输给对应断路器从站。

从站在收到指令后，即按既定时序进行分断、闭合、储能等操作，并向主站汇报遥控结果。

b）遥调

遥调是指经过主站计算机对从站保护整定值进行设置。

在主站汁算机中存有全部从站保护整定值位表，操作者从系统界面上选定对应对象，利用鼠标点击遥调按钮，系统即提供对应对象全部保护整定值目前没置，和该对象保护整定值表，操作者输八操作密码后，即可从参数表中选择需要参数，然后点击对应按钮，主站便把参数下载给对应从站，并汇报遥调结粜。

从站在收到指令后，即修改自己保护整定值。

c）遥测

遥测是指经过主站计算机对各从站电网运行参数实时监测。

通讯站向上位机报送工作参数以下：

各子站实时L1、L2、L3、N相电流值，UAB、UBC、UCA电压值等。

△故障统计可统计发出故障参数。

故障时L1、L2、L3、N相电流值，UAB、UBC、UCA电压值，故障类型，故障动作时间，并将该故障统计在故障数据库中。

△计算机以棒图，绝对值表方法显示各子站目前实时电流，电压，以实时曲线显示各节点运行情况。

d）遥讯

遥讯是指经过主站计算机查看从站型号，闭合、断开状态，各项保护定值，及从站运行和故障信息情况等信息。

从站断路器向上位机报送参数有：

开关型号、开关状态（台／分）、故障信息、报警信息、多种保护设定定值等。

III通信系统其它功效

除了“四遥”控制功效外，系统还可进行多个管理功效：

事故报警（信息屏、画面推进、事件打印、事故拨号、声音报警）、事件统计、检修挂牌、交接班管理、负荷趋势分析，多个报表打印等。

3.1.4.6.13区域联锁保护（可选功效，仅限于H型+ZSI模块）

区域联锁（ZSI）功效可确保断路器上下级完全选择性保护，降低了故障脱扣动作范围，并缩短了断路器分断时间，此功效适适用于断路器短路短延时（定时限）和接地故障保护（定时限）。

当多台断路器进行上下级联锁保护时，为降低短路电流对电力系统热冲击和电动力冲击时间，提议选择区域性联锁保护。

区域性联锁（ZSI功效）见图11i。

控制线可联锁多个配有ZSI功效模块智能型控制器断路器。

图11中为三级断路器联锁，最多可联锁5级。

图11所表示三级联锁，当下级断路器在（A）处发生了大于三台断路器短延时整定电流值短路电流时，上、中、下三级断路器控制器均检测到线路中存在大于断路器短延时电流整定值短路电流故障，以下级断路器短延时整定时间为Os，则该断路器在10ms内即发出脱扣分断命令，并立即向中级断路器发送联锁信号，中级断路器在40ms内如收到下级断路器送来级联约束信号，则不分断中级断路器，并向上级断路器发送故障解除级联约束信号，确保了中级和上级断路器正常供电，反之若下级断路器因电子部件故障未能瞬动脱扣，中级断路器在40ms内向末收到下级断路器送来级联约束信号，则发出瞬动脱扣命令，并立即向上级断路器发送级联约束信号，上级断路器70ms内（短路发生时开始计时）如能收到中级断路器发来约束信号，则不分断上级断路器，不然发出分断上级断路器脱扣命令。

有区域联锁功效和无区域联锁功效时各级断断路器承受短路热冲击和点动力冲击时间见表19

注：

36，37，38，39为断路器二次回路接线端子，最下级控制嚣Tr.、Tsd、Tg必需整定为Os，或36-37端子短接。

图11区域性联（ZSI模块）

表19有没有区域联锁模块断路器动作时间对比

3.1.4.6.14中性线保护功效（仅限于H型）

实际应用中中性相所用电缆及电流特征和其它二相常常有很大差异，控制器针对不一样应用情况对中性相实施不一样保护。

当中性线较细时，可采取半定值方法保护；当中性线和其它相一样时可采取全定值方法保护，当电网中谐波比较重时可采取双倍定值或1.6倍定值进行保护方法进行保护，其它设定说明见表20。

表20中性线保护相关参数设定

3.1.5其它脱扣器

其它脱扣器包含欠电压脱扣器、分励脱扣器、可远距离操作断路器断开脱扣器和闭合电磁铁；断路器储能后处于断开位置时，如要闭合断路器只要使电磁铁通电，即能使断路器闭合，见图12。

图12闭合脱扣器结构图

3.2工作原理

3.2.1控制回路

断路器控制回路有47、51回路两种，接线简单，L、M型智能型控制器接线图见图13、图14、图15；H型智能型控制器接线图见图16。

4.安装尺寸和外形

4.1HJW1抽屉式断路器安装尺寸及外形见图17、表21。

图17

图21

4.2HJW1抽屉式断路器门框开孔尺寸见图18、表22。

20型控制面板中心离柜门右铰链最小距离为256mm；

32、40、50、63型控制面板中心离柜门右铰链最小距离为264mm。

注：

40型四级断路器门框开孔尺寸同20型。

4.3HJW1固定式断路器安装尺寸及外形尺寸见图19、表23。

图19

表23

注：

（）内数据为N相和相邻相间距。

4.4HJW1固定式断路器门框开孔尺寸见图20、表24。

20型控制面板中心离柜门右铰链最小距离为256mm；

32、40、50、63型控制面板中心离柜门右铰链最小距离为264mm。

表24

4.4断路器联锁机构见图21a、21b

图21a水平安装断路器联锁机构

注：

钢缆绳联锁2个水平放置断路器（固定式或抽屉式）

单位（厘米）

图21b垂直安装断路器联锁机构

注：

图21b为用联杆联锁3个垂直安装断路器，如2个断路器联锁只需去除最上面断路器。

5.安装、使用和维护

5.1安装

5.1.1安装前先检验断路器规格是否符合要求。

5.1.2用户在使用前，应先用500V兆欧表检验断路器极和极、极和外壳、极和安装面绝缘电阻应大于10MΩ该产品不能使用，应和供给商联络立即调换。

5.1.3断路器安装时，其底座应处于水平位置，并有四只M10螺栓固定，且断路器应安装平衡，无附加机械应力，并需可靠接地，接地螺栓处用

标志。

5.1.4提议和断路器连接导线截面积和断路器额定电流相适应（见表25），以确保断路器正常工作。

表25连接铜排规格、数量级截面积

5.1.5固定式断路器安装应严格按说明书要求设置安全空间。

5.1.6断路器安装完成，按相关接线图接线后，在主电路通电前（抽屉式断路器抽屉座上指示指在试验位置）应进行下列操作检验：

a）检验欠电压脱扣嚣、分励脱扣器、电动机