HVT-12型戶內(nèi)高壓真空斷路器
1、概述
1.1、產(chǎn)品的主要用途，使用范圍及使用環(huán)境條件
HVT-12型戶內(nèi)高壓真空斷路器（以下簡稱斷路器）是用于12kV電力系統(tǒng)的戶內(nèi)開關(guān)設(shè)備，作為電網(wǎng)設(shè)備、工礦企業(yè)動力設(shè)備的保護(hù)和控制單元。由于真空斷路器的特殊優(yōu)越性，尤其適用于要求額定工作電流的頻繁操作，或多次開斷短路電流的場所。
斷路器采用操動機構(gòu)和斷路器本體一體式設(shè)計，既可作為固定安裝單元，也可配用專用推進(jìn)機構(gòu)，做成手車單元使用。其中固定式斷路器可以增加相應(yīng)的連鎖，以滿足配XGN2、GG1A等固定柜的需要。
1.2、產(chǎn)品型號及含義
1.3、產(chǎn)品依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)
《GB1984-2003交流高壓斷路器》；
《IEC66271-100:2001》；
《DL403-2000 12~40.5kV戶內(nèi)高壓真空斷路器訂貨技術(shù)條件》。
1.4、正常使用條件
a) 環(huán)境溫度不高于+40℃，不低于-25℃（允許在-40℃時儲運）；
b) 海拔高度不大于1000m；
c) 空氣相對濕度平均不大于95%，飽和蒸汽壓日平均值不大于2.2*10-3Mpa，月平均值不大于1.8*10-3Mpa；在高溫時若溫度驟降時，可能凝露；
d) 地震烈度不超過8度；
e) 無火災(zāi)、爆炸、嚴(yán)重污穢、化學(xué)腐蝕及劇烈震動場所。
2.產(chǎn)品外形及相關(guān)圖
2、技術(shù)數(shù)據(jù)
2.1斷路器主要技術(shù)參數(shù)
表1：斷路器主要技術(shù)參數(shù)
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序號
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項目
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單位
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參數(shù)
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1
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額定電壓
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kV
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12
|
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2
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額定短時工頻耐受電壓（1分鐘）
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42
|
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3
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額定雷電沖擊耐受電壓（峰值）
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75
|
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4
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額定頻率
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Hz
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50
|
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5
|
額定電流
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A
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630 1250 2500
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1250 2000 3150
|
4000
|
|
6
|
額定短路開斷電流
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kA
|
25
|
31.5
|
40
|
|
7
|
額定短時耐受電流
|
25
|
31.5
|
40
|
|
8
|
額定短路持續(xù)時間
|
s
|
4
|
|
9
|
額定峰值耐受電流
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kA
|
63
|
80
|
100
|
|
10
|
額定短路關(guān)合電流
|
63
|
80
|
100
|
|
11
|
二次回路工頻耐受電壓（1分鐘）
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V
|
2000
|
|
12
|
額定單個/背靠背電容組開斷電流
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A
|
400/400(40kA為800/400)
|
|
13
|
額定電容器組關(guān)合涌流
|
kA
|
12.5（頻率不大于1000Hz）
|
|
14
|
分閘時間（額定電壓）
|
ms
|
20~50
|
|
15
|
合閘時間（額定電壓）
|
35~70
|
|
16
|
機械壽命
|
次
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30000
|
|
17
|
額定電流開斷次數(shù)（電壽命）
|
30000
|
|
18
|
額定短路電流開斷次數(shù)
|
50
|
30
|
注：4000A需強制風(fēng)冷。
2.2斷路器裝配調(diào)整后，其機械參數(shù)應(yīng)符合表3的數(shù)據(jù)
表2：斷路器機械特性參數(shù)
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序號
|
項目
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單位
|
參數(shù)
|
|
1
|
動、靜觸頭允許磨損累計厚度
|
mm
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3
|
|
2
|
額定合/分閘操作電壓
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V
|
AC110/220 DC110/220
|
|
3
|
儲能電機額定電壓
|
V
|
AC110/220 DC110/220
|
|
4
|
儲能電機額定功率
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W
|
80
|
|
5
|
儲能時間
|
s
|
≤15
|
|
6
|
觸頭開距
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mm
|
9±1
|
|
7
|
超行程
|
3.5±0.5
|
|
8
|
觸頭合閘彈跳時間
|
ms
|
≤2
|
|
9
|
三相分、合閘不同期性
|
≤2
|
|
10
|
平均分閘速度（0～6mm）
|
m/s
|
0.9~1.3
|
|
11
|
平均合閘速度
|
0.4~0.8
|
|
12
|
觸頭分閘反彈幅值
|
mm
|
≤2
|
|
13
|
主導(dǎo)電回路電阻
|
μΩ
|
≤50(630A)
≤45(1250A)
≤35(2000A)
≤25(2500A以上)
|
|
14
|
觸頭合閘接觸壓力
|
N
|
2400±200(25kA)
3100±200(31.5kA)
4250±250(40kA)
|
|
34
|
額定操作順序
|
|
分-θ-合分-180s-合分
|
注：
1.平均分閘速度是指斷路器觸頭剛分后6mm內(nèi)的平均速度；
2.平均合閘速度是指斷路器全開距內(nèi)的平均速度；
3.當(dāng)額定短路開斷電流＜40kA時，θ=0.3s，當(dāng)額定短路開斷電流≥40kA時，θ=180s。
3、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
3.1 HVT-12型戶內(nèi)高壓真空斷路器滅弧室采用銅鉻觸頭材料，杯狀縱磁場觸頭機構(gòu)，其觸頭的電磨損速率小，電壽命長，觸頭的耐壓水平高，介質(zhì)絕緣強度穩(wěn)定，弧后恢復(fù)迅速，截流水平低，開斷能力強。
3.2HVT-12型戶內(nèi)高壓真空斷路器總體結(jié)構(gòu)采用操動機構(gòu)和滅弧室前后布置的形式，主導(dǎo)電回路部分為三相落地式結(jié)構(gòu)。真空滅弧室縱向安裝在一個絕緣筒內(nèi)，絕緣筒由環(huán)氧樹脂采用APG工藝澆注而成，因而抗爬電性能強。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計，極大地減少了粉塵在滅弧室表面的聚積，同時還可防止真空滅弧室受到外部意外因素的損壞，在濕熱場合及嚴(yán)重污穢環(huán)境下，對電壓呈現(xiàn)出高阻態(tài)。
3.3操動機構(gòu)為平面布置的彈簧操動機構(gòu)，具有手動儲能和電動儲能兩種功能，操動機構(gòu)置于滅弧室前的機箱內(nèi)，機箱被四塊中間隔板分為五個裝配空間，分別裝有操動機構(gòu)的儲能部分、傳動部分、脫扣部分和緩沖部分，由于采用這種整體布局，結(jié)構(gòu)合理，使操動機構(gòu)的操作性能和滅弧室開合所需性能更為吻合，減少不必要的中間傳動環(huán)節(jié)，降低了能耗和噪聲，使斷路器的操作性能更為可靠。
3.4該斷路器具有壽命長、維護(hù)簡單、無污染、無爆炸危險，噪音低等優(yōu)點，并且適應(yīng)于頻繁操作等比較苛刻的工作條件。
4、工作原理
4.1真空滅弧室滅弧原理
HVT-12型戶內(nèi)高壓真空斷路器采用真空滅弧室，以真空作為滅弧和絕緣介質(zhì)，滅弧室具有極高的真空度。當(dāng)動、靜觸頭在操動機構(gòu)作用下帶電分閘時，在觸頭間將會產(chǎn)生真空電弧。同時，由于觸頭的特殊結(jié)構(gòu)，在觸頭間隙中也會產(chǎn)生適當(dāng)?shù)目v向磁場，促使真空電弧保持為擴散型，并使電弧均勻地分布在觸頭表面燃燒，維持低的電弧電壓，在電流自然過零時，殘留的離子、電子和金屬蒸氣在微秒數(shù)量級的時間內(nèi)就可復(fù)合或凝聚在觸頭表面和屏蔽罩上，滅弧室斷口的介質(zhì)絕緣強度很快被恢復(fù)，從而電弧被熄滅達(dá)到分?jǐn)嗟哪康?。由于采用縱向磁場控制真空電弧，所以本真空斷路器具有強而穩(wěn)定的開斷能力。
4.2斷路器動作原理
圖1、圖2、圖3為斷路器的結(jié)構(gòu)簡圖
圖1
圖2
圖3
4.5.1 儲能動作
儲能電機11輸出扭矩通過單向軸承21經(jīng)鏈傳動，帶動傳動爪18運動，推動儲能周20旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動儲能軸上的掛彈簧拐臂轉(zhuǎn)動，從而拉長合閘彈簧5，達(dá)到儲能目的，當(dāng)合閘彈簧儲能完成后，能量由儲能保持摯子6保持住,與此同時，儲能指示22帶動儲能微動開關(guān)動作，切斷儲能電機的電源，完成整個儲能動作。
4.5.2 合閘動作
機構(gòu)儲能后，若接到合閘信號(或按下合閘按鈕)，合閘脫扣器16的東貼心將被吸合向前運動，促使合閘半軸17作順時針方向轉(zhuǎn)動，從而解除了儲能保持摯子6對儲能軸20的約束，合閘彈簧5的能量釋放，使合閘凸輪8作順時針方向轉(zhuǎn)動，通過一級四連桿出動機構(gòu)12及絕緣拉桿13帶動真空滅弧室的動導(dǎo)電桿向上運動，完成合閘動作。
4.5.3 分閘動作
合閘動作完成后，一旦接到分閘信號或按分閘按鈕信號，脫扣半軸30在脫扣力的作用下逆時針轉(zhuǎn)動，半軸對分閘脫扣部分31的約束接觸，分閘脫扣部分在斷路器觸頭彈簧壓了和分閘彈簧的共同作用下，作逆時針方向轉(zhuǎn)動，真空滅弧室3的動導(dǎo)電桿在一級四連桿機構(gòu)及絕緣拉桿13的帶動下向下運動，從而完成分閘動作。