1、概述
ZW32-12/M型永磁真空斷路器采用了獨特設計的永磁機構(gòu)和高可靠性的智能控制器構(gòu)成。該裝置主要應用于中壓架空線電網(wǎng)，作為分、合負荷電流、過載電流、短路電流之用，并具有0～3次自動重合閘。
u 極高的可靠性
u 在整個壽命期間完全免維護
u 具有高機械壽命和電壽命
u 整機體積小，重量輕，便于安裝
u 具有標準繼電保護和快速自動重合閘功能
1.1 使用條件
¨ 周圍空氣溫度：-30℃～+60℃；
¨ 海拔高度：不超過3000米；
¨ 風速不超過34m/s；
¨ 來自開關(guān)設備和控制設備外部的振動或地動是可以忽略的；
¨ 污穢等級：Ⅳ級；
¨ 儲存溫度-40℃～+85℃。
1.2 技術(shù)參數(shù)
斷路器的主要技術(shù)參數(shù)
序 號 |
項 目 |
單 位 |
數(shù) 值 |
1 |
額定電壓 |
kV |
12 |
2 |
額定電流 |
A |
630 |
3 |
額定頻率 |
Hz |
50或60 |
4 |
工頻耐壓1min（濕）（干） 相間、對地/斷口 |
kV |
30 42/49 |
5 |
雷電沖擊耐受電流（峰值） 相間、對地/斷口 |
kV |
75/85 |
6 |
額定短路開斷電流 |
kA |
20 |
7 |
額定短路關(guān)合電流（峰值） |
kA |
50 |
8 |
額定峰值耐受電流 |
kA |
50 |
9 |
4S短時耐受電流 |
kA |
20 |
10 |
額定操作循環(huán) |
分－0.1s－合分－3s－合分-6s合分-60s恢復 |
|
11 |
額定短路電流開斷次數(shù) |
次 |
30 |
12 |
機械壽命 |
次 |
30000 |
13 |
永磁機構(gòu)控制電壓 |
V |
DC220 |
14 |
二次回路1min工頻耐壓 |
KV |
2 |
斷路器的主要機械參數(shù)
序 號 |
參數(shù)名稱 |
單 位 |
數(shù) 據(jù) |
1 |
觸頭開距 |
mm |
9±1 |
2 |
觸頭超行程 |
mm |
2.5±0.5 |
3 |
分閘速度 |
m/s |
1±0.2 |
4 |
合閘速度 |
m/s |
0.6±0.2 |
5 |
觸頭合閘彈跳時間 |
ms |
≤2 |
6 |
相間中心距離 |
mm |
340±1.5 |
7 |
三相分合閘不同期性 |
ms |
≤2 |
8 |
各相導電回路電阻 |
μΩ |
＜80 |
9 |
合閘時間 |
ms |
25～45 |
10 |
分閘時間 |
ms |
20～45 |
11 |
重量 |
Kg |
約90 |
控制器主要技術(shù)指標
電 磁 兼 容 特 性 |
絕緣電阻 |
≥10MΩ |
|
絕緣強度 |
2.5kV |
||
電壓突降和中斷 |
100%、0.5s IEC 1000-4-1 |
||
高頻干擾 |
串模 |
1.5kVP IEC 60870-2-2：1996 |
|
共模 |
2.5kVP IEC 60870-2-2：1996 |
||
瞬變脈沖群 |
4.0kVP，1min IEC 60870-2-2：1996 |
||
浪涌干擾 |
4.0kVP，1min IEC 60870-2-2：1996 |
||
靜電放電 |
8kV IEC 60870-2-2：1996 |
||
工頻磁場 |
100A/m IEC 1000-4-8 |
||
阻尼震蕩 |
100A/m IEC 1000-4-8 |
||
沖擊電壓 |
5kV，1.2/50μs IEC 60870-2-2：1996 |
||
電 源 |
工作電源 |
AC220V或100V |
|
功耗 |
≤10W |
||
頻率 |
50Hz或60Hz |
||
額 定 值 |
電流互感器 |
5A，功耗<1.0VA/相 |
|
電壓互感器 |
220V，功耗<0.5VA/相 |
||
頻率 |
50Hz或60Hz |
||
保護性能參數(shù) |
速斷保護范圍 |
(20%～2000%)ⅹIn 連續(xù)可調(diào)，分辨率0.01A |
|
過流保護范圍 |
(20%～2000%)ⅹIn 連續(xù)可調(diào)，分辨率0.01A |
||
過流保護延時 |
0s～99.99s 連續(xù)可調(diào)，分辨率0.01s |
||
重合閘次數(shù) |
0～3次 可自由設置重合次數(shù) |
||
重合閘間隔 |
0s～999.9s 連續(xù)可調(diào)，分辨率0.1s |
||
防護等級 |
不銹鋼304戶外殼體 |
不低于IP54 |
|
平均無故障時間 |
MTBF |
不低于80,000h |
|
2 斷路器結(jié)構(gòu)及工作原理
ZW32-12/M型真空永磁斷路器主要由集成固封極柱、電流互感器、永磁操動機構(gòu)及箱體組成。該型號斷路器為小型化設計，外殼采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼箱體。同時配有手動緊急分閘裝置。隔離開關(guān)和電流互感器可根據(jù)用戶需要選擇。
ZW32-12/M斷路器外形圖
ZW32-12/M型永磁真空斷路器的控制由配套的智能控制單元完成。可就地實現(xiàn)開關(guān)分合閘操作，也可以通過通信接口由遠方遙控操作。斷路器的其他信息也可以傳輸?shù)娇刂浦行?，通信通道可以選擇電纜、光纖、GPRS/CDMA、GSM等。
智能控制單元接近斷路器安裝，通過控制電纜與斷路器連接。智能控制單元的電源分主備供電，主電源為AC或DC 220V，由高壓線路經(jīng)PT取得；后備電源由蓄電池提供（安裝于智能控制單元箱內(nèi)）。當正常工作時主電源對后備電源充電；當主電源失去時，由后備電源供電，仍可完成對斷路器的控制以及控制單元內(nèi)的其他操作，后備電源（滿載時）可維持整機不小于48小時工作。
斷路器操動機構(gòu)中設有手動緊急分閘把手，作為控制系統(tǒng)或電源故障時緊急分閘操作之用。
斷路器的工作原理與過程
滅弧原理：
ZW32-12/M型真空永磁斷路器采用真空滅弧室，以真空作為滅弧和絕緣介質(zhì)，具有極高的真空度。當動、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)，在觸頭的間隙中也會產(chǎn)生適當?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
和金屬蒸汽在微秒數(shù)量級的時間內(nèi)就可復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，從而電弧
被熄滅達到分斷的目的。由于采用縱向磁場控制真空電弧，所以真空斷路器具有強而穩(wěn)定的開斷電流能力。
儲能：
ZW32-12/M型真空永磁斷路器分合閘能量儲存在高性能電容器中，電容器安裝于智能控制器單元箱體內(nèi)。分合閘時由電容器瞬
時放電提供能量。電容器充電能量由控制單元的主電源或后備電源提供，充電時間不大于10s，電容電壓誤差≤1V。
合閘操作：
本地按動智能控制單元上的合閘按鈕，或者通過遠方遙控合閘操作，激勵操動機構(gòu)的合閘線圈，使鐵芯驅(qū)動斷路器動觸頭按
規(guī)定速度合閘。判斷出斷路器已處在合閘位置時，控制回路自動將合閘線圈電源斷開，此時鐵芯由于永久磁鐵的作用保持在合
閘側(cè)，在合閘線圈斷電后，它不僅能夠克服斷路器觸頭彈簧的反作用力，而且還具有合閘自保持力，使斷路器可靠地保持在合
閘位置。
分閘操作：
本地按動智能控制單元上的分閘按鈕，或者通過遠方遙控分閘操作，激勵操動機構(gòu)的分閘線圈，克服合閘側(cè)永久磁鐵的自保
持力的同時使分閘彈簧拉動鐵芯驅(qū)動斷路器動觸頭按規(guī)定速度分閘。判斷出斷路器已處在分閘位置時，控制回路自動將分閘線
圈電源斷開，此時鐵芯由于分閘彈簧拉力的作用保持在分閘側(cè)，使斷路器可靠地保持在分閘位置。
手動緊急分閘操作：
斷路器在合閘位置，用絕緣操作棒鉤住斷路器手動分閘操作把柄上的拉環(huán)，并向下拉動，斷路器即可分閘，并且仍具有一
定的分閘速度，可保證斷路器能可靠地開斷額定負荷電流。
3 智能控制單元
智能控制單元是專為中壓永磁開關(guān)設計的戶外型控制器。能方便的配合柱上永磁開關(guān)實現(xiàn)分、合閘管理，線路保護功能以及自動重合閘功能。控制器接近斷路器安裝，作為永磁開關(guān)的電子操作機構(gòu)和智能保護器使用。
¨ 永磁機構(gòu)的分、合閘操作
¨ 線路保護功能
¨ 自動重合閘
¨ 與控制中心的通信功能
¨ 各部件的不停電電源
¨ 開關(guān)位置檢測
¨ 系統(tǒng)電量測量
¨ 遙控功能
¨ 無線數(shù)據(jù)傳輸（選配）
¨ 歷史操作存盤
3.1 斷路器分、合閘管理
¨ 通過控制器操作面板本地控制分、合閘
¨ 遠方通信遙控操作斷路器分、合閘
¨ 手持遙控器控制斷路器分、合閘（30米內(nèi)有效）
¨ 通過GSM手機短信控制分、合閘
3.2 線路保護功能
¨ 速斷保護（相對相）
保護范圍0.2In～20In 步長0.01A
時間范圍0s～600.00s 步長0.01s
In為二次側(cè)額定電流，通常選擇1A或5A
¨ 定時限過流保護（相對相）
保護范圍0.2In～20In 步長0.01A
時間范圍0s～600.00s 步長0.01s
¨ 單相接地過流保護（相對地，中心點接地系統(tǒng)選此功能）
保護范圍0.2In～20In 步長0.01A
時間范圍0s～600.00s 步長0.01s
¨ 反時限過流保護
反時限相間過流曲線滿足以下四條IEC曲線，保護動作后定時返回。
一般反時限特性：
（1）
極反時限特性： 
（2）
甚反時限特性： 
（3）
長反時限特性： 
（4）
其中：t-動作時間（S）
tp -曲線倍數(shù)
Ip－啟動電流，
取值范圍＜20
¨ ¨ 自動重合閘保護
重合次數(shù)1～3次可選擇
操作循環(huán)：分－0.1s－合分－3s－合分-6s合分-60s恢復
重合間隔時間：一次重合間隔 0～600.00s 步長0.01s
二次重合間隔 0～600.00s 步長0.01s
三次重合間隔 0～600.00s 步長0.01s
¨ 加速段保護
手合斷路器于故障點后，斷路器加速跳閘并閉鎖合閘，保護范圍和時間連續(xù)可調(diào)。
保護范圍0.2In～20In 步長0.01A
時間范圍0s～600.00s 步長0.01s
¨ 開關(guān)本體信號采集以及特殊要求的非電量保護功能
輕瓦斯告警，重瓦斯跳閘保護
¨ 各保護值和保護時間均可通過操作面板液晶調(diào)整
3.3 信號量監(jiān)測
¨ 斷路器工作狀態(tài)檢測（分/合位置）
¨ 控制回路電壓檢測，低電壓時告警并閉鎖合、分閘操作
¨ 電池欠壓告警
¨ 無源DC110V以上開入電壓，光電隔離，抗干擾能力強
¨ 共8路開關(guān)量信號輸入
3.4 測量功能
項目 |
額定值（二次側(cè)輸入值） |
精度 |
最大過載倍數(shù) |
系統(tǒng)電壓 |
220V |
0.5% |
1.5倍 |
三相保護電流 Ia、Ib、Ic |
5A或1A |
1.0% |
20倍 |
系統(tǒng)頻率 |
50Hz |
±0.02Hz |
|
開關(guān)操作次數(shù) |
¨ 各測量量均可通過操作面板液晶顯示
3.5 歷史操作存盤
¨ SOE記錄：對線路上發(fā)生的各種重要信息以及用戶的操作信息均進行記錄并存盤，帶時標，最小分辨率可達2ms。可循環(huán)存儲64組SOE事件。
¨ 可記錄線路保護時刻電流值，帶時標。
¨ SOE事件可于面板液晶查詢，也可通過遠方通信查詢。
3.6 自診斷保護功能
¨ 裝置自檢：RAM、FLASH、UART、A/D、控制回路電壓等定期自檢。出現(xiàn)任何故障，均通過面板告警顯示，并閉鎖相應操作。
¨ 接收主站或子站的對時命令，與系統(tǒng)時鐘保持同步，增強時間記錄的可比性。
3.7 高防護等級
控制器箱體選用優(yōu)質(zhì)不銹鋼材料，表面拉絲處理，外形美觀大方?？梢苑乐垢g、意外損傷、紫外線傷害、以及高頻衰減。戶外壁掛式安裝，具有良好的防護能力。防護等級不低于IP54。
3.8 通信方式
¨ 控制器配有標準RS232通信口，可于本地或遠方通過串口協(xié)議通信，通信協(xié)議支持IEC870-5-101等規(guī)約。
¨ 控制器選配一路無線網(wǎng)卡接口，在距離本機500米內(nèi)，可方便的進行微機查詢和配置數(shù)據(jù)，無需上桿操作就可查詢裝置所有運行信息，適用于近距離網(wǎng)絡通信傳輸。
4 典型應用方案
¨ 操作面板：位于箱體內(nèi)上半部分，可于該面板操作開關(guān)合、分，以及察看運行狀態(tài)；
¨ 液晶界面：控制器自帶128×64點陣液晶，位于操作面板上，可方便查詢與修改；
¨ 射頻遙控：在距離本機50米內(nèi)使用手持式遙控器可操作開關(guān)合、分；
¨ 無線網(wǎng)卡(選配)：在距離本機500米內(nèi)，可方便的進行微機查詢和配置數(shù)據(jù)，無需上桿操作就可查詢裝置所有運行信息，適用于近距離網(wǎng)絡通信傳輸。
5 安裝示意圖
1：永磁戶外斷路器 2： 重合器控制器 3：電壓互感器
