户内高压永磁真空断路器VS1-12C/630-20说明书

电的广泛应用，把人们从繁重的劳动中解救出来，给人类的生活带来极大便利。近年来户外真空断路器了可喜的发展，除了ZW6-12、ZW7-12、ZW8-12等型外，志威公司新品不断推出如zw32-12型、ZW32-40.5型、AB-3S-40.5型等。采用真空灭弧室，连续开断40KA短路电流20次不用检修，机械寿命高达100000次，已处于同类产品的水平。
 户内高压永磁真空断路器VS1-12C/630-20真空断路器采用真空灭弧原理、永磁操动机构，集成微处理技术、现代网络通讯技术和开关制造材料于一体。额定电压为12kV，50Hz三相交流的户外配电设备。该产品广泛适用于城市电网中作为分断或联络开关，或用于农网配电户外变电站出线开关，可有效完成分、合负荷电流和短路电流。

主要结构
真空断路器主要包含三大部分：真空灭弧室、电磁或弹簧操动机构、支架及其他部件。
真空灭弧室
按照开关型式不同有外屏蔽罩式陶瓷真空灭弧室、中间封接杯状纵磁场小型化真空灭弧室、内封接式玻璃泡灭弧室，其基本结构如下：[2]
①气密绝缘（外壳）
由陶瓷、玻璃或微晶玻璃制成的气密绝缘筒、动端盖板、定端盖板、不锈钢波纹管组成的气密绝缘是一个真空密闭容器。为了保证气密性，除了在封接式要有严格的操作工艺，还要求材料本身透气性和内部放气量小。
②导电
由定导电杆、定跑弧面、定触头、动触头、动跑弧面、动导电杆构成。触头结构大致有三种：圆柱形触头、带有螺旋槽跑弧面的横向磁场触头、纵向磁场触头。目前采用纵磁场技术，此种灭弧室具有强而的电弧开断能力。
③屏蔽
屏蔽罩是真空灭弧室中不可缺少的元件，并且有围绕触头的主屏蔽罩、波纹管屏蔽罩和均压用屏蔽罩等多种。主屏蔽罩的作用是：a防止燃弧中电弧生成物喷溅到绝缘外壳的，从而外壳的绝缘强度。b灭弧室内部电场分布的均匀性，有利于局部场强，促进真空灭弧室小型化。c冷凝电弧生成物，吸收一部分电弧能量，有助于弧后间隙介质强度的恢复。
操作机构
按照断路器型式不同，采用的操作机构不同。常用的操作机构有弹簧操作机构、CD10电磁操作机构、CD17电磁操作机构、CT19弹簧储能操作机构、CT8弹簧储能操作机构。
其它部件
基座、绝缘支撑件、绝缘子等
特点
①触头开距小，10KV真空断路器的触头开距只有10mm左右，操作机构的操作功就小，机械部分行程小，其机械寿命就长。
②燃弧时间短，且与开关电流大小无关，一般只有半周波。
③熄弧后触头间隙介质恢复速度快，对开断近区故障性能。
④由于疏通在开断电流时磨损量较小，所以触头的电气寿命长，满容量开断达30-50次，额定电流开断达5000次以上，噪音小适于操作。
⑤体积小、重量轻。
⑥适用于开断容性负荷电流。
由于其优点很多，所以广泛应用于变电站中，
VS1-12C/630-20工作原理
真空断路器的工作原理是：当动、静触头在操作机构的作用下分闸时，触头间产生电弧，触头表面在高温下挥发出蒸汽，由于触头设计为特殊形状，在电流通过时产生一磁场，电弧在此磁场作用下沿触头表面切线方向快速运动，在金属圆筒（屏蔽罩）上凝结了部分金属蒸汽，电弧在自然过零时就熄灭了，触头间的介质强度又迅速恢复起来。
电压参数
额定电压 kV 10
总线高电压 11.5
绝缘水平
工频耐压 极间、极对地 42
断口间 48
冲击耐压 极间、极对地 75
断口间 84
电流参数 额定电流 A 1250 1250 3150
额定短路开断 kA 20 31.5 40
额定峰值耐受电流 kA 50 80 100
4S短时耐受电流 kA 20 31.5 40
额定短时关合电流（峰值） kA 50 80 100
额定单个电容器组开断电流 A 630 800
额定背对背电容器组开断电流 A 400 400
寿命 额定短路开断电流 次 50 50 30
机械寿命 次 10000
其它 额定操作顺序 分-0.5s-合分-180s-合分 分-180s-合分-180-合分
全开断 不大于60
配用操动机构 CD或CT机构

机械特性
（运行参数） 序号 机械特性参数 单位 ZN28-12/1250-20 ZN27-12/1250-31.5 ZN27A-12/3150-40
1 触头开距 mm 11±1.0 10±1.0 11±1.0
2 行程 mm 4±1.0 3±0.5
3 触头压力 N 1500±200 3000±200 5000±300
4 平均合闸速度 m/s 0.6±0.2
5 平均分闸速度 m/s 1.1±0.2 1.1±0.3 1.1±0.3
6 合闸弹跳时间 ms <2
7 分、合不同期性 ms <3
8 合闸时间 ms <100
9 分闸时间 ms <60
10 主回路直流电阻 μΩ ≤60 ≤60 ≤20
11 动静触头累积允许磨损厚度 mm 3.0

户内高压永磁真空断路器处理对策
真空度
1.1 故障现象
真空断路器在真空泡内开断电流并进行灭弧，而真空断路器本身没有定性、定量监测真空度特性的装置，所以真空度故障为隐性故障，其危险程度远远大于显性故障。
1.2 原因分析
真空度的主要原因有以下几点：
（1） 真空泡的材质或制作工艺存在问题，真空泡本身存在微小漏点；
（2） 真空泡内波形管的材质或制作工艺存在问题，多次操作后出现漏点；
（3） 分体式真空断路器，如使用电磁式操作机构的真空断路器，在操作时，由于操作连杆的距离比较大，直接影响开关的同期、弹跳、行程等特性，使真空度的速度加快。
1.3 故障危害
真空度将严重影响真空断路器开断过电流的能力，并断路器的使用寿命急剧下降，严重时会引起开关。
处理
（1） 在进行断路器定期停电检修时，必须使用真空仪对真空泡进行真空度的定性，确保真空泡具有一定的真空度；
（2） 当真空度时，必须更换真空泡，并做好行程、同期、弹跳等特性试验。
1.5 预防措施
（1） 选用真空断路器时，必须选用信誉良好的厂家所生产的成熟产品；
（2） 选用本体与操作机构一体的真空断路器；
（3） 运行人员巡视时，应注意断路器真空泡外部是否有放电现象，如存在放电现象，则真空泡的真空度结果基本上为不合格，应及时停电更换；
（4） 检修人员进行停电检修工作时，必须进行同期、弹跳、行程、行程等特性，以确保断路器处于良好的工作状态。
分闸失灵
故障现象
根据故障原因的不同，存在如下故障现象：
（1） 断路器远方遥控分闸分不下来；
（2） 就地手动分闸分不下来；
（3） 事故时继电保护，但断路器分不下来。
原因分析
（1） 分闸操作回路断线；
（2） 分闸线圈断线；
（3） 操作电源电压；
（4） 分闸线圈电阻，分闸力；
（5） 分闸顶杆变形，分闸时存在卡涩现象，分闸力；
（6） 分闸顶杆变形严重，分闸时卡死。
故障危害
如果分闸失灵发生在事故时，将会事故越级，扩大事故范围。
处理
（1） 检查分闸回路是否断线；
（2） 检查分闸线圈是否断线；
（3） 测量分闸线圈电阻值是否合格；
（4） 检查分闸顶杆是否变形；
（5） 检查操作电压是否正常；
（6） 改铜质分闸顶杆为钢质，以避免变形。
预防措施
运行人员若发现分合闸指示灯不亮，应及时检查分合闸回路是否断线；检修人员在停电检修时应注意测量分闸线圈的电阻，检查分闸顶杆是否变形；如果分闸顶杆的材质为铜质应更换为钢质；必须进行低电压分合闸试验，以保证断路器性能可靠。
其他信息
弹簧操作机构合闸储能回路故障
故障现象
（1） 合闸后无法实现分闸操作；
（2） 储能电机运转不停止，甚至电机线圈过热损坏。
原因分析
（1） 行程开关安装位置偏下，致使合闸弹簧尚未储能完毕，行程开关触点已经转换完毕，切断了电机电源，弹簧所储能量不够分闸操作；
（2） 行程开关安装位置偏上，致使合闸弹簧储能完毕后，行程开关触点还没有转换，储能电机仍处于工作状态；
行程开关损坏，储能电机不能停止运转。
故障危害
在合闸储能不到位的情况下，若线路发生事故，而断路器拒分闸，将会事故越级，扩大事故范围；如储能电机损坏，则真空开关无法实现分合闸。
处理
（1） 行程开关位置，实现电机准确断电；
（2） 如行程开关损坏，应及时更换。
预防措施
运行人员在倒闸操作时，应注意观察合闸储能指示灯，以判断合闸储能情况；检修人员在检修工作结束后，应就地进行2次分合闸操作，以确定断路器处于良好状态。
故障现象
此故障为隐性故障，必须通过特性仪的测量才能得出有关数据。
原因分析
（1） 断路器本体机械性能较差，多次操作后，由于机械原因不同期、弹跳数值偏大；
（2） 分体式断路器由于操作杆距离较大，分闸力传到触头时，各相之间存在偏差，不同期、弹跳数值偏大。
故障危害
如果不同期或弹跳大，都会严重影响真空断路器开断过电流的能力，影响断路器的寿命，严重时能引起断路器。由于此故障为隐性故障，所以危险程度更大。
处理
（1） 在保证行程、行程的前提下，通过三相绝缘拉杆的长度使同期、弹跳数据在合格范围内；
（2） 如果通过无法实现，则必须更换数据不合格相的真空泡，并重新到数据合格。
4.5 预防措施
由于分体式真空断路器存在诸多故障隐患，在更换断路器时应使用一体式真空断路器；定期检修工作时必须使用特性仪进行有关特性，及时发现问题解决问题。
保护装置
用到真空断路器的地方必然会用到微机保护装置[4]，微机保护装置是用微型计算机构成的继电保护，是电力继电保护的发展方向，它具有高可靠性，高选择性，高灵敏度，微机保护装置硬件包括微处理器（单片机）为核心，配以输入、输出通道，人机接口和通讯接口等。该广泛应用于电力、石化、矿山冶炼、铁路以及民用建筑等。
优点
1）、 微机保护装置集测量、控制、、保护、通信等多种功能于一体的电力自动化高新技术产品,是构成智能化开关柜的电器单元。
2）、多种功能的高度集成，灵活的配置，友好的人机界面，使得该通用型微机综合保护装置可作为35KV及以下电压等级的不接地、小电阻接地、消弧线圈接地、直接接地的各类各类电器设备和线路的保护及测控，也可作为部分66KV、110KV电压等级中的电压电流的保护及测控
3）、采用32位数字处理器（DSP）具有的内核结构，高速运算能力和实时处理等优点。
 

在配电网中，10kV馈电线路占有相当大的比例，而在10kV馈电线路的用户与供电公司的T接点处，一般仅安装熔断器或分界负荷开关作为保护和控制设备，难以迅速隔离故障用户并且影响非故障用户的供电可靠性。近年来随着各种永磁机构真空断路器相继被研制出来，其作为当前电力中一种电气设备，具有体积小、结构简单、零部件少、重量轻、灭弧能力强、故障率低等多方面的优势，受到各电力行业的青睐。3.3手动储能：转动机构输出轴，通过输出轴上的小齿轮将扭矩传递给与小齿轮充分啮合的大齿轮，从而带动拐臂，使合闸弹簧储能。图2