KYN2812配ZN73A断路器技术描述.docx

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KYN2812配ZN73A断路器技术描述

KYN28-12型高压开关柜技术描述

一．KYN28-12型户内铠装式交流金属封闭开关柜技术说明：

1.吉林永大集团股份有限公司制造的KYN28-12型户内铠装式交流金属封闭开关设备（以下简称开关设备），系3.6-12kV三相交流50HZ单母线及单母线分段系统的二次变电所的受电送电及大型高压电动机起动等，实行控制保护、监测之用。

本开关柜满足IEC298、GB3906等标准要求，具有防止带负荷推拉断路器手车、防止误分合断路器、接地开关的联锁功能，可配用我公司开发自制的ZN73A-12型真空断路器。

2.使用环境条件

2.1正常使用条件

a.周围空气温度

上限+40℃

下限-15℃

b.海拔

设备安装场所的最大海拔高度1000m

c.环境湿度

日平均相对湿度不大于95%

月平均相对湿度不大于90%

d.地震

地震烈度不超过8度

e.周围空气应不受腐蚀性或可燃气体、水蒸气等明显污染。

f.无严重污秽及经常性的剧烈振动。

严酷条件下严酷度设计满足I类要求。

2.2特殊工作条件：

在超过GB3906规定的正常的环境条件下使用时，由用户和制造厂协商。

2.3开关设备技术参数见表1

项目

单位

数据

额定电压

kV

3.67.212

额定绝缘水平

1min工频耐受电压

kV

42

雷电冲击耐受电压

kV

75

额定频率

Hz

50

主母线额定电流

A

63012501600200025003150

分支母线额定电流

A

6301250160020002500

4S热稳定电流（峰值）

kA

16202531.54050

额定动稳定电流（峰值）

kA

40506380100125

防护等级

外壳为IP4X，隔室间、断路器室门打开时为IP2X

3.结构

开关设备按GB3906中的铠装式金属封闭开关设备而设计。

整体是由柜体和中置式抽出部件（即手车）两大部分组成。

柜体分四个单独的隔离室，外壳防护等级为IP4X，各小室间和断路器室打开时防护等级为IP2X。

具有架空进出线、电缆进出线及其它功能方案、经排列、组合后能成为各种方案形式的配电装置。

本开关设备可以从正面进行安装和维护，因此它可以背靠背组成双重排列和靠墙安装，提高了开关设备的安全性、灵活性、减少占地面积。

3.1外壳及其它

开关设备的外壳采用优质冷轧钢板，经数控机床加工，并采取标准折边工艺。

这样使整个柜体不仅具有精度高、并具有很强的抗腐蚀与抗氧化性，而且由于采用标准折边工艺使柜体比其它同类设备柜体整体重量轻、机械强度高、外形美观。

外壳色调一致，颜色为彩黄色（RAL9001），面板喷涂平整，附着牢固。

柜体采用组装式结构，用拉铆式螺母和高强度的螺栓联接而成。

这样使加工生产周期短、零部件通用性强、占地面积少，便于组织生产。

3.2手车

手车骨架采用薄钢板数控机床加工后组装而成。

手车与柜体绝缘配合良好，机械联锁安全、可靠、灵活。

根据用途不同手车分断路器手车、电压互感器手车、计量手车、隔离手车。

各类手车按模数，积木式变化，同规格手车可以百分之百自由互换。

手车在柜体内有断开位置/试验位置和工作位置，每一位置都分别装有定位装置，以保证联锁可靠。

操作必须按联锁防误操作程序进行操作。

当手车需要移开柜体时，用一只专用转运车，就可以方便取出，进行各种检查、维护；由于采用中置式，整个小车体积小，检查、维护都极方便。

断路器手车上装有真空断路器及其它辅助设备。

当手车用转运车运入柜体断路器室时，便可靠锁定在开断位置/试验位置；而且柜体位置显示其所在位置。

并且只有完全锁定后，才能摇动推进机构，将手车推向工作位置。

手车到工作位置后，推进手柄即摇不动，其对应位置显示灯便显示其所在位置。

手车的机械联锁能可靠保证手车只有在工作位置或试验位置，断路器才能进行合闸；而且手车只有在分闸状态，断路器才能移动。

3.3隔室

开关设备主要电气元件都有其独立的隔室，即：

断路器手车室、母线室、电缆室、继电器仪表室。

各隔室间防护等级都达到IP2X；除继电器室外，其它三隔室都分别有其泄压通道。

由于采用了中置式形式，电缆室位置大大增加，因此设备可接多路电缆。

3.3.1断路器隔室

隔室两侧安装了轨道，供手车在柜内由隔离位置/试验位置移动滑行至工作位置。

静触头盒的隔板（活门）安装在手车室的后壁上。

当手车从断开位置/试验位置移动到工作位置过程中，上、下静触头盒上的活门与手车联动，同时自动打开；当反方向移动时活门则自动闭合，直到手车退至一定位置而完全覆盖住静触头盒，形成有效隔离，同时由于上、下活门不联动，在检修时，可锁定带电侧的活门，从而保证检修维护人员不触及带电体。

在断路器室门关闭时，手车同样能被操作。

通过上门观察窗，可以观察隔室内手车所处位置、合、分闸显示、储能状况。

3.3.2母线隔室

主母线是单台拼接相互贯穿联接。

通过支母线和静触头盒固定。

主母线和联络母线为矩形截面的铜排；用于大电流负荷时采用双根母线排拼成。

支母线通过螺栓联接于静触头盒和主母线，不需要其它支撑。

对于特殊需要，母线可用热缩套和联接螺栓绝缘套和端帽覆盖。

相邻母线用套管固定。

这样联接母线间所保留的空气得到缓冲，在内部如出现故障时，能防止其贯穿熔化，套管能有效地把事故限制在隔离室内而不向其它柜蔓延。

3.3.3电缆隔离

开关设备采用中置式，因而电缆室空间较大。

电流互感器、接地开关装在隔室后壁上，避雷器安装于隔室后下部。

将手车和可抽出式水平隔板移开后，施工人员就能从正面进入柜内安装和维护。

电缆室内的电缆连接导体，每相可并1-3根单芯电缆。

必要时每相可并接6根单芯电缆。

联接电缆的柜底配制开缝的可卸式非金属封板或不导磁金属封板，确保了施工方便。

3.3.4继电器仪表室

继电器仪表室内可安装继电保护零件、仪表，带电监察指示器，以及特殊要求的二次设备。

控制线路敷设在足够空间的线槽内，并有金属盖板，可使二次线与高压室隔离。

其左侧线槽是为控制小线的引进和引出预留的，开关柜自身内部的小线敷设在右侧。

在继电器仪表室的顶板上还留有便于施工的小母线穿越孔。

接线时，仪表室顶盖板可供翻转，便于小母线的安装。

3.4防止误操作联锁装置

开关设备内装有安全可靠的联锁装置，完全满足五防的要求。

a.仪表室门上装有提示性按钮或者KK型转换开关，以防止误合、误分断路器；

b.断路器手车在试验或工作位置时，断路器才能进行合分操作，而且在断路器合闸后，手车无法移动，防止了带负荷误推拉断路器；

c.仅当接地开关处在分闸位置时，断路器手车才能从试验/断开位置移至工作位置。

仅当断路器手车处于试验/断开位置时，接地开关才能进行合闸操作（接地开关可带电压显示装置）。

这样实现了防止带电误合接地开关及防止了接地开关处在闭合位置时关合断路器；

d.接地开关处于分闸位置时，下门及后门都无法打开，防止了误入带电间隔；

e.断路器手车确实在试验或工作位置时，而没有控制电压时，仅能手动分闸，不能合闸。

f.断路器手车在工作位置时，二次插头被锁定不能拔除；

g.各柜体可装电气联锁。

本开关设备还可以在接地开关操作机械上加装电磁铁锁定装置以提高可靠性，订货时可按用户的需求加装。

3.5泄压装置

在断路器手车室，母线室和电缆室的上方均设有泄压装置，当断路器或母线发生内部故障产生电弧时，伴随电弧的出现，开关柜内部气压升高，装设在门上的特殊密封圈把柜前面封闭起来，顶部装备的泄压金属板将被打开，释放和排泄气体，以确保操作人员和开关柜的安全。

3.6二次插头与手车的位置联锁

开关设备上的二次线与断路器手车的二次线的联络是通过手动二次插头实现的。

二次插头的动触头通过一个尼龙波纹伸缩管与断路器手车相联，二次静触头装设在开关柜手车室的右上方。

断路器手车只有在试验/断开位置时，才能插上和解除二次插头，断路器手车处于工作位置时由于机械联锁使用，二次插头被锁定，不能被解除。

由于断路器手车的合闸机械被电磁铁锁定，断路器手车在二次插头未接通之前仅能进行分闸，所以无法使其合闸。

3.7带电显示装置

如果用户有所需求时，开关柜可设有检测一次回路运行的可选件即带电显示装置。

该装置由高压传感器和可携带式显示器两单元组成，经用户外接导电线连接为一体，该装置不但可以提示高压回路带电状况，而且还可以与电磁锁配合，实现强制闭锁开关手柄、网门，达到防止带电关合接地开关、防止误入带电间隔，从而提高配套产品的防误性能。

3.8防止凝露和腐蚀

为了防止在高湿度或温度变化较大的气候环境中产生凝露带来之危险。

在断路器电缆室内分别装设加热器，以便在上述环境之中使用和防止腐蚀发生。

3.9接地装置

在电缆室内单独设立有3×30mm的接地铜排，此排能贯通相邻各柜，并与柜体良好接触。

此接地排供直接接地之元器件使用。

同时由于整个柜体相拼联，这样使整个柜都处在良好接地状态之中，确保运行操作人员触及柜体的安全。

二、ZN73A-12型高压真空断路器技术说明：

1.技术数据：

1.1ZN73A-12真空断路器主要技术参数

1.2断路器装配调整后，机械特性参数

序号

名称

单位

数据

1

触头开距

mm

11±1*

2

接触行程

3.5±0.5

3

三相分闸同期性

ms

≤2

4

合闸触头弹跳时间

≤2

5

相间中心距

mm

210275

6

平均分闸速度

m/s

1.1±0.2

7

平均合闸速度

m/s

0.7±0.20.8±0.2

8

分闸时间

mm

30~50

9

合闸时间

50~100

10

动、静触头累积允许磨损厚度

3

*国产及日本产灭弧室为11±1mm,西屋灭弧室为9±1mm。

1.3CDY永磁操动机构技术参数

名称

电压

项目

单位

CDY-I

CDY-II

CDY-III

20kA

25kA

31.5kA

40kA

合闸线圈

DC220V

工作电流

A

44

44

56

90

电阻

Ω

5±0.24

5±0.24

3.9±0.18

2.5±0.18

DC110V

工作电流

A

64

88

120

176

电阻

Ω

1.25±0.06

1.25±0.06

0.97±0.043

0.625±0.043

分闸线圈

DC220V

工作电流

A

1.5

2.5

电阻

Ω

130±8

88±8

DC110V

工作电流

A

3

5

电阻

Ω

37±2

22±2

交流操作

输入电流

A

0.6

2.结构及特点

2.1ZN73A-12型高压真空断路器配用陶瓷真空灭弧室，采用铜铬触头材料，杯状纵磁场触头结构，其触头的电磨损速率小，电寿命长，触头的耐压水平高，介质绝缘强度稳定，弧后恢复迅速，截流水平低，开断能力强。

2.2额定电流下，根据采用的真空灭弧室允许开断次数为20000次﹑30000次﹑50000次﹑100000次，断路器可理想开断标准规定的各类负载，如方式1-5电容器，失步条件等。

2.3ZN73A-12型真空断路器总体结构采用操动机构和灭弧室前后布置的形式，主导电回路部分为三相落地式结构，真空灭弧室纵向安装在一个管状的绝缘筒内，绝缘筒由环氧树脂采用APG工艺浇注而成，因而它特别抗爬电，这种结构设计，大大地减少粉尘在灭弧室表面聚集，不仅可以防止真空灭弧室受到外部因素的损坏，而且可以确保即使在湿热及严重污染环境下，也可对电效应呈现出高阻态。

2.4操动机构是平面布置的永磁机构，具有手动分闸和电动合、分功能，操动机构灭弧室前的机箱内，断路器的机箱同时用做操动机构的构架，机箱被两块中间隔板分成三个装配空间，其间分别装有操动机构部分，传动部分，手动合闸部分和缓冲部分。

ZN73A-12型真空断路器将灭弧室与操动机构前后布置成统一整体，即采用整体型布局，这种结构设计，可使操作机构的操作性能与灭弧室开合所需性能更为吻合，减少不必要的中间传动环节，降低了能耗和噪声，使断路器的操作更为可靠。

ZN73A-12断路器既可装入手车式开关柜，也可装入固定式开关柜。

2.5该断路器具有寿命长、免检修、维护简单、无污染、无爆炸危险、噪音低等优点，并且适应于频繁操作等比较苛刻的工作条件。

3.灭弧原理

断路器配用真空灭弧室，具有极高的真空度。

当动、静触头在操动机构作用下带电分闸时，在触头间将会产生真空电弧。

同时，由于触头的特殊结构，在触头间隙中产生适当的纵磁场，使真空电弧保持扩散型，并使电弧均匀的分布在触头表面燃烧，并维持低的电压。

在电流自然过零时，残留的离子、电子和金属蒸汽在微秒数量级的时间内就可复合或凝聚在触头表面和屏蔽罩上，灭弧室断口的介质绝缘强度很快被恢复，从而电弧被熄灭，达到分断的目的。

由于本真空断路器采用纵向磁场控制真空电弧，因而具有强而稳定的开断短路电流能力。