ZW20-12F/630-25

户外智能分界真空断路器

一、新型柱上开关的特性

ZW20-12F/630-25户外高压智能分界真空断路器采用成熟的箱式密封结构。具有良好的密封性能，使之不受外界环境影响，是一种免维护产品。其弹簧操作机构采用直动链条主传动和多级脱扣系统，动作可靠性高，是柱上断路器的佳品。

ZW20-12F除密封性能好之外，与智能控制器BKM600-FDR配合成配电网看门狗，专门解决10KV用户分支接地及短路故障的智能控制器，为了避免配电网用户支线故障或保护配合不当而波及整条馈线停电，减少供电部门和用户之间的责任纠纷，构建基于用户分界负荷和用户分界开关测控单元组成的用户分界测控系统，俗称配电网“看门狗”。

二、产品特点

§城、农网改造的理想设备：

该真空断路器与智能控制器配套可构成自动重合，实现重合器的功能，以及遥控、遥测、遥信、遥调；

§操作灵活、方便：

本产品为电动储能，电动分合，同时具有手动储能，手动分合，并能近距离或远距离遥控操作；

§开断性能优越：

开断短路电流20KA（25KA）达30次；

§操作功率小、可靠性高：

全新设计的小型电动弹簧机构，机件数目的操作功率（约30W左右）都降低到水平；

§具有免维护特性：

断路器主回路及二次元器件、操作机构均密封在SF₆气体 (零表压) 中，不受外界环境影响；

§密封性能可靠：

采用成熟的密封结构技术，密封性能可靠；

§独特的进出线方式：

采用硅橡胶套管，使接线端子之间绝缘距离充裕，外绝缘特性优良；

§使用安全：

在箱体顶部安装有防爆装置，即使发生意外的内部故障，也不会有高温气体或飞溅物泄漏出来。

三、概述

ZW20-12F型户外高压智能分界真空断路器（以下简称断路器）为额定电压12KV，感应交流50Hz的户外配电设备。主要用于开断，关合电力系统中的负荷电流、过载电流及短路电流。适用于变电站及工矿企业配电系统中作保护和控制之用，更适用于农村电网及频繁操作的场所。本产品与控制器配套，能满足配电自动化系统要求，并能可靠而有效地完成传统的重合器功能。

本开关采用真空灭弧作为灭弧介质。

本安装使用说明书规定了断路器的主要技术参数、产品结构、以及操作、安装、使用维护的原理和方法等内容。

3． 1产品型号及含义

3．2引用标准

GB1984《交流高压断路器》

GB11022《高压开关设备通用技术条件》

GB3111-6《输变电设备的绝缘配合；高压试验技术》

DL/T593《高压开关设备的共用订货技术条件》

GB763《交流高压电器在长期工作的发热》

GB2706《交流高压电器动、热稳定试验方法》

GB3309《高压开关设备在常温下的机械试验》

3．3使用的环境条件

3．3．1   海拔高度不超过3000m；

3．3．2   周围空气温度：－40℃～＋40℃；日温差：日温变化25℃；

3．3．3   风速不大于35m/s；

3．3．4   无易燃、爆炸危险、强烈化学腐蚀物（如各种酸、碱或浓烟等）各剧烈振动的场所。

四、主要技术参数

4．1主要技术参数（表-1）

4．2机械特性参数（表-2）

4．3电压互感器、电流互感器配置

本产品由用户提供的低压AC/DC220V（110V）电源或直接由架空电线接至电压互感器（外置）输出AC220V（110V）的二次电压作为操作电源。内置保护、零序电流互感器三只，变比为600/1，0.5级。

五、产品结构

该产品由断路器本体和操作机构两部分组成。

5．1断路器本体结构

断路器本体由导电回路、绝缘系统、密封件及壳体组成（如图一）。

整个导电回路由进出线导电杆、导电夹、软连接与真空灭弧室连接而成。

本产品进出线绝缘套管采用环氧树脂和硅橡胶整体浇注，为减少开关体积A、C两相采用拐角套管，保证良好的外绝缘。内部采用复合绝缘结构，具有相当等级电压的绝缘水平。

本产品采用成熟的密封结构。机构罩及壳体上盖采用冲压成型槽密封，输出指针轴采用双层“O”型圈密封，进出线套管整体浇注，保证良好的气密性。

绝缘系统在箱体内部由绝缘罩将三相隔离，导电杆外包有机绝缘材料，在固体绝缘结构的基础上充入SF6气体，还加罩了硅橡胶伞群套。硅橡胶绝缘材料具有防凝露、防污秽性能强的优点，因此断路器的绝缘性能可靠，能在恶劣和污秽环境中安全运行。

组合断路器的结构主要由触刀、支架、绝缘支柱、拉杆和转轴等与断路器组合而成（见图5）。在断路器和隔离开关之间装有机械联锁（见图6），具有防止误操作功能，机械联锁的功能有：

a.断路器处于合闸位置时，隔离开关不能分闸；只有在断路器分闸后，隔离开关方可分闸；

b.隔离开关处于分闸位置时，断路器不能合闸；只有在隔离开关合闸后，断路器方可合闸。

5．2操作机构

本产品为电动储能，电动分合，同时具有手动储能，手动分合，过流保护，整个结构由合闸弹簧、储能系统，过流脱扣器、分合闸线圈、手动分合闸系统、辅助开关及储能指示等到部件组成（如图四、图五）。

六、动作原理

6．1储能过程

机构储能如图三所示，图三（a）为合闸弹簧未储能状态，图三（b）为合闸弹簧已储能状态。

电动储能原理：电动机将输出扭矩作用于机构的小齿轮，经链条，传动至主轴上的大链轮，从而带动拐臂旋转，使合闸弹簧储能。当拐臂上的螺丝压下行程开关时，切断电动机电源，弹簧储能完毕。

手动储能原理：转动机构输出轴，通过输出轴上的小齿轮将旋转扭矩传递给与小齿轮充分啮合的大齿轮（位于主轴上，并与大链轮铆紧），从而带动拐臂旋转，使合闸弹簧储能。

6．2合闸及重合闸操作

图四为机构合闸操作示意图

合闸电磁铁操作：机构接到合闸信号以后，合闸电磁铁的动铁心向上运动，推动合闸脱扣杆向上运动，使合闸半轴逆时针方向旋转。解除对合闸挚子的约束，与此同时，合闸挚子受滚子的压迫而逆时针转动，解除储能维持，位于主轴上的凸轮因合闸弹簧的收缩力产生冲击力，撞上手动储能轴（即输出轴）上的摇臂，通过连杆传动给开关，从而完成合闸操作。

手动操作：安装在合闸半轴上的拨叉逆时针转动时，带动合闸半轴沿逆时针方向旋转。从而产生与合闸电磁铁操作同样的效果。

重合闸操作：机构释放储能弹簧的能量后，完成合闸操作，在合闸状态，机构再进行储能操作，完成储能操作后，机构处于合闸已储能状态，在此状态一旦接到正确的信号，机构便能实现自动重合闸操作。

6．3分闸操作

图五为机构分闸操作示意图

分闸电磁铁操作：机构接到分闸信号后，分闸电磁铁的动铁心向上运动，推动分闸脱扣杆作向上运动，使分闸半轴逆时针方向旋转。解除对分闸挚子的约束。与此同时，分闸挚子受滚子的压迫而逆时针转动，摇臂因受开关内部分闸弹簧的推力而逆时针方向旋转，从而完成分闸操作。

手动操作：安装在分闸半轴上的拨叉逆时针转动时，带动分闸半轴沿逆时针方向旋转，从而产生与分闸电磁铁操作同样的效果。

过流脱扣操作：当过流脱扣器中过流线圈通过规定的脱扣电流时，电磁铁动作、推杆顶动脱扣杆。使分闸半轴逆时针方向旋转、解除对分闸挚子的约束从而产生与分闸电磁铁操作相同的效果，完成断路器过流脱扣操作。

根据用户需要还可以配置合闸涌流延时保护装置。

七、安装、使用及维护

7．1开箱后应检查柱上断路器绝缘套管有无破裂，产品铭牌、合格证是否与订货单相符，装箱清单是否与实物相符；

7．2柱上断路器投入运行前，应仔细核对各操作元件的额定电压、额定电流与实际情况是否相符。并用机构所具有的合分闸方式进行试操作，以检查各项指标是否正确；

7．3断路器坐装用螺栓为M16×50，数量4只，其具体安装尺寸见图七；

7．4断路器可以单杆架设，也可双杆架设；（见图八、图九所示）

7．5本柱上断路器因其特殊的设计结构确保用户在使用中长期免维护；

7．6用户不得松紧开关本体上的螺栓和螺帽；

7．7操作人员应初步了解机构的性能及安装调整、维护知识、对运行中问题应予以记录，必要时可通知制造厂家。

八、BKM600-FDR“看门狗”控制器使用说明

1.注意事项

!  装置加电之前必须可靠接地。

!  装置工作电源位置是否接正确，电流输入极性是否接正确，电压输入相序是否接正确。

!  严禁装置在带电情况下插拔航空插头，避免回路CT开路。

!  装置交流回路1.2倍额定电压可以连续工作，交流回路2倍额定电流可以连续工作，10倍额定电流可允许10S，40倍额定电流可允许1S。

!  装置开入量的输入为无源接点（装置内提供DC220V直流电压），请仔细检查是否正确。

!  储能电机电源为AC220V交流电压，从本装置内输出。

!  次运行该产品时，必须进行相关定值整定才能保障装置正常运行，非相关人员不得修改装置内参数、定值等内容。

!  相关人员严格按电力调度或生产部门下达的定值单进行定值整定以及系统配置的设定,只有正确进行全面整定后才能确保装置安全可靠运行。

2.产品纵述

·  本公司长期以来从事电力系统自动化系统及设备研究、开发、生产，属高科技企业，现已推出BKM600-FDR智能控制器。

·  BKM600-FDR“看门狗”控制器是中压架空线电网的监控单元，与柱上开关配合实现远程遥控及自动化管理，监控单元适合与开关近距离安装，适用于35KV及以下户外开关设备配套使用。

·  BKM600-FDR“看门狗”控制器是集线路测量、保护、控制、信号监视及通讯于一体的综合自动化户外智能控制设备，适用于各种中压电网（不接地电网、经电阻接地、经消弧线圈接地、直接接地电网），具备处理单条架空线开关远程操作的全部功能。

·  具备基本的保护功能：线路保护功能、自动重合闸、线路故障检测、接地故障监测、开关的本地控制、远程遥控功能（带手持遥控器）、GSM短信远程操作（选配）。

2.产品的安装及维护

   注意：在安装装置过程中，装置带有危险的强电有可能会导致设备性损坏或人员伤亡，因此在安装、调试、检修操作时仅限于经过严格的培训和具有该技术人员。

2.1、安装：

·   装置外观图

2.2、装置机体安装：

·  安装本产品时请按照下图所示，用安装架固定控制器于杆上，安装架用户自行设计。

·  安装时将BKM600-FDR控制器操作面板垂直向下固定安装，不可倒置。

·  安装时控制器的接地线一定要可靠接好。

·   柱上安装示意图

     分界开关本体与控制器同杆安装，其连接示意如下图

2.3、控制器与开关的连接：

2.4、航空插头连接：

航空插头引脚定义表

BKM600-FDR控制器安装于电线杆后，请按照面板标注位置接好航空插头，拧紧接地螺栓并保证可靠接地，接线定义可参考插头1、2引脚定义表。

2.5、维护：

2.5.1：控制器未使用时应放在室内通风干燥处。

2.5.2：系统送电前，请确保航空插头1与控制箱应可靠连接，防止回路CT开路。

2.5.3：设备检修时，严禁带电插拔航空插头1，避免回路CT开路。

2.5.4：电源航空插头2应接触良好，该插头通电后控制器开始工作。

3.装置BKM600-FDR系列面板布置图

3.1装置前面板诠释：

3.2.1操作面板包括如下内容

铅牌/SIM卡安装位置、航空插头1、航空插头2、接地螺栓、各状态量指示灯、

手动分合闸按钮、拨码盘、装置型号、注意事项、公司名称等。

4.2.2彩色高亮度LED灯指示说明

注：可以通过在控制器下方观察各种颜色的指示灯亮与不亮来判定控制器的工作状态，发现故障可通过操作面板液晶来查询SOE事件记录。

3.2.3控制电源及分合闸控制电压

·  BKM600-FDR控制器电源来自于高压互感器，电源额定电压为AC220V,50HZ，电源航空插头接好后控制器自动进入工作状态，控制器内置2A-6A保险丝。

·  柱上开关储能电机使用PT电压供电，经控制器后接入柱上开关。

·  BKM600-FDR控制器内部自带储能电容器，分合闸能量都来自该电容器，为了避免线路电压波动对分合闸操作的影响，分合闸控制回路输出电压均为DC220V的直流电压，当线路电压突然下降时电容器可提供不小于8S的时间维持BKM600-FDR控制器工作及重合闸。

注：BKM600-FDR控制器采用了稳压充电方式，保证储能电容器在DC220V左右，电容器充电时间小于0.5S。

3.2.4拨码示意操作

按拨码盘表进行波段选择，对应的数值就是用户所需要的定值和时限。列表如下：

4. 产品的保护功能及输入输出逻辑

·  三段式过流保护

定值整定范围：       0.10A~99.99A      ： ±3.0%

延时：               0~99.99S

保护动作时间：       在1.2IN下整定动作时间小于40MS

动作条件：

在过流I段压板投入时，当任一保护电流>I段启动值（IZD1），保护经过时间T1后动作，

跳开断路器；

在过流II段压板投入时，当任一保护电流>II段启动值（IZD2），保护经过时间T2后动作，跳开断路器；

在过流III段压板投入时，当任一保护电流>III段启动值（IZD3），保护经过时间T3后动作，跳开断路器；

过流I段：速断保护      过流II段：速断保护        过流III段：过流保护

保护逻辑图：

·  零序过流保护

零序电流保护采用专用的零序CT接入。

   定值整定范围：          0.10A~9.99A

：                  ±0.5%

延时：                 0~3600S

保护逻辑图：

·  重合闸

   M600-DFR控制器多可完成3次自动重合闸动作。

重合闸：

重合闸延迟时间（0.1-599.9S）

逻辑图：

二次重合闸：

二次重合闸延迟时间（0.1-599.9S）

逻辑图：

三次重合闸：

三次重合闸延迟时间（0.1-599.9S）

逻辑图：

   说明：

1. 外部电流及电压输入经隔离互感器变换后，由低通滤波器输入至A/D转换器。转换成的数字量经CPU进行保护逻辑运算，同时计算出各种遥测量。
2. IA、IB、IC为保护和零序CT输入。
3. 本装置开入量信号为无源接点（DC220/AC220V），

6．产品的包装运输、贮存注意事项

6.1 产品应保存在环境温度为-35℃～+85℃，相对湿度不大于80%。

6.2 周围空气中不含有酸性、碱性或其它腐蚀性及爆炸性气体的防雨、防潮的室内。

6.3 在极限值下不施加激励量，装置不出现不可逆转的变化，温度恢复后，装置应能正常工作及稳定运行。

6.3 搬运过程应避免剧烈震动、冲击和碰撞。

特殊功能和要求可以另行订制

九、运输、验收及贮存

9．1运输

运输时必须整台装入封闭的包装箱内加以固定。运输过程中不得翻转、倾斜、需采取防震措施。

9．2验收

用户收到柱上断路器后应进行如下工作：

8．2．1检查包装是否损坏；

8．2．2对照产品装箱单检查文件是否齐全、附件及备件是否齐全；

8．2．3检查柱上断路器铭牌上的技术参数、产品合格证是否符合订货要求。

9．3贮存

本柱上断路器应存放在干燥、通风、防潮、防震及防有害气体侵袭的室内，长期存放应定期检查环境是否符合要求。装箱、开箱和保管应在干燥的室内，对产品及各部件进行核对是否完整和相符。

十、订货须知

10．1订货时应说明产品的型号、名称、数量及额定值。

10．2用户须提出安装方式，选择相应紧固附件。

10．3用户须根据使用要求参照下表选择相应所配的附件。

十一、合格产品提供的文件、资料、配件

11.1 产品使用说明书；

11.2 产品合格证；产品测试；产品出厂检验；

11.3 装箱清单；核实随机配件；

随机配件如下表：