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断路器说明书

1概述

产品型号和名称

LW25-252高压六氟化硫断路器。

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。

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

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

-

9

额定操作顺序

-

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

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

×252/√3

相对间

KV

×252/√3

15

爬电比距断口/对地

Cm/kv

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

≥（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

-

≤%

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

2

补气报警压力

MPa

A=±

3

补气反警解除压力

MPa

A1=～

4

断路器闭锁压力

MPa

L=±

5

断路器闭锁解除压力

MPa

L1=L+～

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

±

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

～

断路器处于分闸状态，见图8

触发器与脱扣器间隙D

mm

～

C-D

mm

～

触发器与防跳杆间隙E

mm

～

7

分闸电磁铁行程F

mm

～

断路器处于合闸状态，见图7

触发器与脱扣器间隙

mm

～

F-G

mm

～

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

3

合闸线圈电流

A

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

电机电流

A

8

加热器

电压

V

AC220

功率

W

100

2结构和工作原理

总体结构

断路器总体结构见图及图（a）

1-Interruptingunit2-Mechanismhousing3-Support

图断路器总体结构图（40kA）

1-Interruptingunit2-Mechanismhousing3-Support

图断路器总体结构图（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。

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。

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。

SF6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气体系统各自独立，分别由截止阀经气管连向自补偿气体压力表和供气口。

阀E在正常情况下，应处于开启位置，以连通灭弧室和气压表中的SF气体压力一致。

阀D在正常情况下，应处于闭合位置，供气口应用“0”形密封圈和专用法兰密封。

当SF气体密度降低，发出报警时，可由此口补给SF气体，即便是在带电运行的条件下，可由此口补气。

1-灭弧室2-裁止阀E（常开）3-截止闸D（常闭）

4-SF气管5-SF6密度继电器6-截止阀F（常闭）

图5SF6气体系统

SF6密度继电器GA/GL具有显示灭弧室内SF6气体压力和监视灭弧室内气体密度变化的双重功能。

由于密度继电器内温度自补偿装置的作用，其盘面所反映压力值是20℃时的压力，并且该压力不会随温度变化发生弯化。

密度继电器有两对接点，当气体发生泄漏，压力补气报警压力时，第一组接点闭合，给出补气报警信号，降至闭锁压力时，第二组接点闭合，给出闭锁信号，并切断断路器控制回路，闭锁断路器操作。

控制系统

本产品控制原理见附图2电气原理图，端子接线位置见图附3接线图。

电气原理图和接线图均为产品分闸状态、压力开关无压状态、电器元件无励磁状态，操作方式为远方操作时的位置，在额定工作状态下，压力开关位置为63GL（SF6）断开，63GA（SF6）断开。

以下分别论述各元件的动作过程。

2.5.1合闸操作和分闸操作

产品在分闸位置，合闸回路接通。

当接到合闸指令时，合闸线圈52带电、操作合闸电磁铁，使产品合闸。

产品合闸后，转换开关52a、52b发生切换，合闸回路断开，分闸回路接通。

当产品接到分闸指令时，分闸线圈52T1（52T2）带电，操作分闸电磁铁，使产品分闸，产品分闸后，转换开关52a、52b再次切换，分闸回路断开，合闸回路再次接通，等待下次合闸指令。

5.2.2SF6低气压操作闭锁

当SF6压力低于时，63GL接通，继电器63GLX励磁动作，其常闭触点断开，切断了分、合闸回路。

2.5.3就地一远方转换

43LR为就地一元方转换开关，在“远方”位置，由主控室对产品进行操作切换至“就地”位置，并关合自动开关8D1、8D2后，用11-52手动切换开关进行就地分、合闸操作。

2.5.4电机控制

断路器合闸操作后，限位开关33hb闭合，磁力开关88M得电，接通电动机回路，对合闸弹簧储能，储能到位，棘轮轴上的凸轮将使限位开关33hb切断电动机回路。

保护一为电动机打压时间过长，电动时间继电器48T的延时闭合触点闭合，49MX辅助继电器的常闭触点打开，切断电机回路，使电动机停转，保护二为电动机过载保护，当电动机出现过负荷时，使热继电器88M的常闭触点断开，切断电动机回路，使电动机保护停车。

2.5.5加热器控制

8SH1和8SH2为自动开关，分别控制加热器SH1和SH2，（如需实现自动控温、控湿功能，请在订货中说明）

2.5.6报警信号与工作信号

SF6低气压报警信号接点为桥式接点（见附图1），当SF6气压低于报警压力时，该接点接通，发出补气报警信号。

SF6低气压闭锁和空气低气压闭锁信号接点见附图，当产品出现低气压闭锁时该接点接通，其发出相应的闭锁信号。

自动开关8D1、8D2、8A（或8D）、8SH1、8SH3故障报警信号接点见附图，当上述自动开关任一个发生过载或短路故障时，相应接点接通，发出有关故障报警信号。

2.5.7非全相运行保护

控制系统设有非全相运行保护回路，当运行中的断路器出现单极或两极跳闸后，将使其相应极转换工关52a、52b发生切换，从而使继电器47T启动，经延时后（考虑到单相重合闸的要求），再启动继电器47TX，使控制电源电压直接加到各极的分闸回路中，其余极随即分闸，避免了断路器缺相运行。

具体47T使用注意以下3点

a）当开关用作变压器侧保护或母联开关时，由于对三相开关的同期性要求非常严格，所以当其一相同另两相位置不一致时，三相要求在非常短的时间内保护性分闸，由继电保护实现，对于断路器出厂时，一般时间速定在～。

b）当开关在线路上使用时，如线路要求有单相重合闸时，则三相不同期时间可以相对长些但一般也在～。

c）如线路允许二相运行，则47T必须解除。

3、安装和调试

安装基础的设计

每台断路器基础的荷载、尺寸和地脚螺栓的布置位置必须符合附图1的规定，基础的设计不但要有足够的强度，而且要有一定的刚性，以避免断路器在操作时基础产生很大的震动，从而保证产品的工作性能和可靠性。

安装注意事项

a）开箱前先检查包装箱是否完好，如果损坏应通知有关方面进行现场验收。

b）开箱后按产品装箱单清点零部件数量，并检查箱内零部件是否有机械损伤。

C）如遇阴雨、风沙开气，最好不要开箱。

如果必须开箱、请务必搭棚遮盖。

d）搬运零部件请适当垫木块或橡胶垫。

安装用零部件、安装用专用工具和辅消材料应用塑料薄膜衬底和履盖。

e）任何阀门不得随意拧动。

f）呆装时，必须小心，防止瓷瓶、操作机构及操作杆等发生碰撞。

g）SF6密封部件的密封部位，不可粘染任何灰尘，也不能有任何损坏。

h）安装过程中对任何零件都要轻拿轻放，防止碰伤。

安装专用工具

安装所需的工具除了常用的各种规格的活板手、螺丝刀、剥线钳、吊装用5吨尼龙绳外，还需表5中所列的专用工具。

表5

序号

名称

数量

简图

备注

1

1.8kg）

1

手动操作

2

Gb301轴承8207

1

手动操作

3

套管

1

手动操作

4

棘轮板手

1

手动操作

5

充气管

1

手动操作

6

挡圈钳

1

手动操作

安装使用的材料和零件

安装使用的特殊材料和零件随产品一起交付用户，表6罗列了所有所需的材料和零件，安装产品前应准备好。

序号

名称和规格

数量

用途

备注

1

Z型导电接触脂

30g

安装接线端子、连接母线

随机

2

密封胶D05

1支

SF6气管连接密封

随机

3

密封胶D05（防水）

3支

机构箱防雨水密封

随机

4

密封油泥

3kg

电缆进线防鼠虫进入

随机

5

黄油

50g

轴销、手动操作工具润滑

随机

6

工业纯酒精

3瓶

清洗零部件

自备

7

餐巾纸（大号）

3包

零件清洗、防尘

自备

8

砂纸400号

3张

导电接触面的抛光

自备

9

螺栓M16×40

24

连接接线端子

随机（达克罗）

10

垫圈16

24

边接接线端子

随机（达克罗）

11

地脚螺栓

12

把产品机构箱固定在基础上

随机

12

螺母24

12

随机（达克罗）

13

弹簧垫圈24

12

随机（达克罗）

14

垫圈24

12

随机（达克罗）

15

0型圈22×

3

SF6气管的密封和连接

随机

16

轴用挡圈19

6

轴销安装

随机

17

SF6气体

30kg

产品充分用

自备

18

控制电缆KVV255mm2×10芯

25m

极间二次电气连接

自备

19

控制电缆KVV255mm2×4芯

70m

极间二次电气连接

自备

20

调整垫

12

调整断路器水平

随机

安装程序

3.5.1安装基础流程图，如图6。

图6

3.5.2安装顺序和内容

安装顺序参照安装基本流程图，安装内容按照安装流程列于表7。

表7

序号

项目

安装内容和简图

工具、材料

1

安装

地脚

螺栓

a.按照附图1安装基础图预埋地脚螺栓、并符合图中的尺寸要求。

b．检查合格后，养护水泥至完全凝固。

水平仪

2

支架安装

1、按附图1的要求固定两侧支架，并注意机构箱的朝向。

2、用固定角钢将两侧支架连接并紧固。

M16六方活板手

3

机构箱安装

a、按简图图示位置起吊机构、平稳、缓缓的落在产品的基础上，使各地脚螺栓均从安装孔中穿出。

b、紧固所有地脚螺栓，检查整个机构有无前后、左右倾斜。

并用调整垫调整。

C、打开机构箱门和箱盖，拆去箱顶法兰上的保护盖板和软木橡胶垫，解开固定连板和气管用的压敏胶带，为后序工作做好准备。

（1）5吨尼龙蝇条。

（2）M24六方活扳手。

（3）水平仪

4

单极灭弧室起吊

a、在单极灭弧室顶部对称系紧尼龙吊绳，利用灭弧室底部的保护弯板进行水平至竖直状态的翻转。

b、单极灭弧室竖直起吊后，观察其是否完全与地面垂直，如果完全垂直，取下保护弯板，解开保护阀门的小弯板和塑料薄膜，进行下步安装；否则进行调整，甚至重新起吊。

1、2-3吨尼龙吊绳。

2、M16开口板手。

5

单极灭弧

室装安

a、使灭弧室轴线与相应相序的机构顶板法兰中心线重合在同一轴线上，缓缓下落灭弧室，注意SF6阀门方向，小心落入机构箱内。

再使6个M15的螺杆全部进入顶板法兰的相应孔内，并缓缓落下单极灭弧室。

b、使灭弧室平稳落至法兰面上，先预紧螺母，再松开吊绳，最后对称紧固所有螺母。

C、重复以上工作，使三极灭弧室按各自相序就位。

（产品的相序与电力）系统相序无关。

1-螺杆M16；2-垫圈16；3-螺母M16；

4-轴销；5-轴用挡圈16；6-连板

7-直接密封杆；8-拐臂

1、M16开口板手。

2、挡圈钳

3、黄油、餐巾纸。

6

手动操作装置的安装

a、按简图将销1装在拐臂上。

b、将螺纹套3拧在手动操作杆2上，连同垫圈4和轴承5按图装在手动，装支持台上，并确认手动操作杆2和销1配合正确。

C、装上套管6，棘轮板手7装在套管6的外六方上。

d、由上往下看，顺时针转动，产品合同，逆时针转动，产品分闸。

棘轮板手上的方向销可改变转动方向。

e、注意各摩擦副的润滑。

1-销；2-手动操作杆；3-螺纹套；

4-垫圈36；5-轴承8207；6-套管；

7-棘轮板手。

1、手动操作装置

2、棘轮板手

3、黄油

7

操作杆连接

当距顶板法兰面2-5mm时停下，利用手动操作装置，移动连板的位置，进行轴销连接，必要时可将直动密封杆向下拉出一点。

8

SF6管道连接

a、取下图示中阀E的盖板

b、用无水酒精擦净阀门、SF6气管法兰的连接面，以及O形圈φ22×

C、将密封胶（D05）涂在阀门的密封糟内，装形O形圈，用螺栓M10×20连接气管。

1-螺栓M10×20；2-气管法兰；

3-O形圈φ22×24；4-阀E；5-阀D。

1、M10开口板手

2、无水酒精，餐巾纸

3、气体密封胶

9

充SF6气体

a、打开阀D堵头，灭弧室出厂前已抽过真空，充入的SF6气体，现场不需再抽真空。

b、打开检查出口的阀F，利用灭弧室内原有的SF6气压，吹除管道内的空气，然后关闭阀F，

C、拆下SF6气瓶堵头，与气管接头B连接，并紧固。

d、气管接头A与阀D连接时，先留出一个间隙，先后打开SF6气瓶阀门和减压阀，用气瓶内SF6气体吹出气管内空气后关闭减压阀，迅速拧紧接头A。

连接接头A与阀D时，其O形密封不涂密封胶。

1、充分管

2、各种板手

3、餐巾纸，无水酒精。

9

充SF6气体

e、完成以上工作后，打开阀D，调节减压阀和气瓶阀门，使减阀出口压力保持在～范围内。

f、观察产品的SF6压力表，当表压达到图规定的压力值Pr后并略高先关闭阀D，再关闭气瓶阀门和减压阀。

g、取下气管接头A，安装阀D堵头（小心密封圈脱落），充气工作完成。

注意：

皮管干燥。

10

二次接线

参照附图2电气原理图，附图3-8接线图进行次接线，完成后用密封油泥堵塞电缆进线口的空隙，防止鼠虫等进入机构箱内。

万用表，剥线钳，螺丝刀，密封油泥。

11

接线端

子安装

a、根据母线边接的实际需要，在接线端子上配钻安装孔；

b、用400号砂纸抛光接线端子和产品接线法兰相应接触脂；

c、用无水酒精清洗有关接触面后，均匀涂抹一薄层Z型导电接触脂；

d、用螺栓M16×40紧固接线端子，紧固力矩

e、用以上同样方法连接线端子与母线。

M16活板手，400号砂纸，无水酒精，导电接触脂，餐巾纸。

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接地线安装

A、连用φ20或φ10的金属导体棒为接地线，其端表面抛光后按简图安装；

b、