VYGQ型固封式户内高压真空断路器安装使用说明书.doc

VYGQ型固封式户内高压真空断路器产品说明书

VYGQ型固封式户内高压真空断路器
安装使用说明书

北海银河开关设备有限公司

2

目 录

1 概述…………………………………………………………………1
2 引用标准…………………………………………………………….2
3 使用条件……………………………………………………………..2
4 主要规格及技术参数………………………………………………..3
5 产品结构及工作原理………………………………………………..4
6 操动机构的结构……………………………………………………..5
7 自动重合闸操作……………………………………………………11
8 防跳跃动作…………………………………………………………11
9 防误联锁……………………………………………………………11
10 运输与仓储…………………………………………………………11
11安装与调试…………………………………………………………..12
12 维护与保养…………………………………………………………15
13 配置…………………………………………………………………16
14 产品随机文件及附件………………………………………………17
15 订货须知……………………………………………………………17

1 概述
1.1 总则
VYGQ-40.5型户内高压真空断路器系全工况户内高压开关设备，适用于额定电压40.5kV、频率50/60Hz的三相交流电力系统中，作为保护和控制使用。广泛应用于户内空气绝缘开关柜（如KYN61等）。其符合GB1984-2003、DL/T403-2000及IEC62271-100：2001等相关标准的规定，性能达到C2-E2-M2级。在正常使用条件下及断路器的技术参数范围内，VYGQ真空断路器可以满足电网在正常或事故状态下的各种操作，包括关合和开断负荷电流及短路电流。
VYGQ型高压真空断路器的三个极柱，采用自动压力凝胶工艺（APG），将真空灭弧室及上下出线端子用环氧树脂固封成型，减少了断路器的调整环节，可有效防止真空灭弧室受外界撞击、污秽和凝露的损害，无相间闪络，提高了断路器的可靠性。
VYGQ型固封式真空断路器采用专用VULCANIZE工艺生成的高气密性、高弹性、高憎水性、超强抗老化的缓冲层，可避免因温度变化引起的内部材料错位和环氧树脂或灭弧室陶瓷外壳开裂等现象，同时VULCANIZE工艺还保证了在极柱内部没有空穴，从而降低了极柱的局部放电量。
VYGQ户内真空断路器既可用于中置式手车柜中，也可用于箱型固定式开关柜。VYGQ型断路器有小型化及普通型两种外形尺寸。
1.2 产品型号的表示方式
VYGQ型户内高压真空断路器系列型号表示意义如下：

注：* 当额定电流低于1000A时，在前面补零表示；
操动机构类别：T-代表弹簧操动机构，M-代表永磁操动机构；
操作电源类别：D-代表直流，A-代表交流，交直流两用时不标；
手车式或固定式表示：F-代表固定式，W-代表手车式。

示例说明:
VYGQ401225 TD224030W即表示VYGQ型户内高压真空断路器，其主要技术参数为：额定电压为40.5kV，额定电流为1250A，额定短路开断电流为25kA，弹簧操动机构，操作电源DC220V，上下出线端间距为400，相间距300，手车式。
2引用标准
产品符合GB1984-2003《高压交流断路器》，JB3855-1996《3.6～40.5kV户内交流高压真空断路器》，DL/T403-2000《12kV～40.5kV高压真空断路器订货技术条件》标准的要求，并符合IEC62271-100：2001的相关要求。
3 使用条件
3.1 正常的使用条件
海拔高度：1000m及以下地区
a) 环境温度：
最高温度: +40℃
日平均值不大于: +35℃
最低温度: -15℃
b) 环境湿度：
日平均相对湿度: 95%
月平均相对湿度: 90%
日平均饱和蒸汽压: ≤2.2×10-3Mpa
月平均饱和蒸汽压: ≤1.8×10-3Mpa
c) 地震烈度： 不超过 8度
水平加速度：
人工合成地震波 0.25g
正弦共振拍波 0.15g
d) 产品应安装运行在无滴水、蒸汽、可燃性气体、火灾、爆炸危险、化学腐蚀及剧烈震动的场所。
3.2 特殊工作条件
当实际使用条件与上述正常使用条件中的任一项不符时，请与制造厂家协商，根据海拔、湿度、温度、污秽或其它特殊条件等因素，采取措施和提出建议，以满足客户要求。

4 主要规格及技术参数
4.1 40.5kV断路器技术参数
序号
项 目
单位
技 术 参 数
1
额定电压
kV
40.5
2
额定绝缘水平
额定短时工频耐受电压(1min)
95
额定雷电冲击耐受电压(峰值)
185
3
额定频率
Hz
50/60
4
额定电流
A
1250
1250
1600
2000
2500
5
额定短路开断电流
kA
25
31.5
6
额定短时耐受电流
25
31.5
7
额定峰值耐受电流
63
80
8
额定短路关合电流（峰值）
63
80
9
额定短路持续时间
s
4
10
机械寿命
次
10000
11
额定电容器组关合涌流
kA
12.5(频率不大于1000Hz )
12
额定单个/背对背电容器组开断电流
A
630/400
13
额定电寿命

按E2级断路器要求
14
二次回路工频耐受电压
V
2000
15
额定操作电压
AC220、AC110、DC220、DC110
16
额定操作顺序

O-0.3s-CO-180s-CO
17
储能时间
s
≤15
18
触头开距
mm
19±1
19
接触行程
4～6
20
相间中心距
300±2
21
触头合闸弹跳时间
ms
≤4
22
三相分、合闸同期性
≤2
23
平均分闸速度1
m/s
1.5~2.0
24
平均合闸速度2
0.7~1.2

续表
序号
项 目
单位
技术参数
25
合闸时间
ms
35～80
26
分闸时间
20～50
27
触头分闸反弹幅值
mm
≤3
28
动、静触头允许磨损厚度
3
29
主导电回路电阻
μΩ
手车式
固定式
额定电流
≤50
≤35
1250 A
≤40
≤30
1600～2000A
≤30
≤25
2500A以上
注：1. 平均分闸速度是指断路器触头刚分后10mm的平均速度;
2. 平均合闸速度是指断路器触头合前10mm的平均速度;

5 产品结构及工作原理
5.1 本体的结构（见图1）
VYGQ真空断路器主要由固封极柱(2)和操动机构(1)两部分构成。极柱是采用自动压力凝胶工艺（APG）将真空灭弧室(4)及上下出线端(3、6)用环氧树脂浇注成型，可有效减少真空灭弧室外壳的污染，不受外界环境的影响。操动机构置于金属封闭的机箱中；固封极柱与操动机构前后布置，通过外壳连接起来。
真空断路器在合闸位置时的主回路电流路径是：电流从上出线端(3)到真空灭弧室(4)内部的静触头(4.1)，而后经动触头(4.2)和动端(5)到下出线端(6)，形成完整的导电回路。

1. 操动机构
2. 固封极柱
3. 上出线端
4. 真空灭弧室
4.1 真空灭弧室静触头
4.2 真空灭弧室动触头
5. 动端子
6. 下出线端
7. 操作绝缘子
8. 分闸弹簧
9. 分闸弹簧四连杆

（图1）
5.2真空灭弧室的灭弧原理
VYGQ户内高压真空断路器采用小型化、系列化的新型专用真空灭弧室，经特殊设计，采用新型触头材料和触头结构，开断能力强，可靠性高，回路电阻低。具有极高的真空度，当灭弧室的动、静触头在操动机构的作用下带电分离时，在触头间将立即产生真空电弧，由于触头的特殊结构，在触头间隙中同时产生纵磁场，纵磁场促使真空电弧保持为扩散型，并均匀分布在触头表面燃烧，维持较低的电弧电压。在导通的电流自然经过零点时，残留在间隙中的离子、电子和金属蒸汽将迅速复合或凝聚在触头表面和屏蔽罩上，灭弧室断口间的绝缘强度迅速恢复，电弧熄灭，导电回路被切断。
6 操动机构的结构（见图1及图2）
操动机构系使用弹簧作储能元件的弹簧操动机构，该机构平面布置在机箱内，机箱被四块隔板分隔成五个装配空间，分别装有操动机构的储能合闸单元、分闸脱扣单元、传动单元、缓冲单元、辅助接点单元和电气控制单元。
6.1储能操作
储能电机(16)或使用带棘轮棘爪(26、27)的手动储能机构，输出低速大转矩给小链轮。经由链条带动空套在储能轴(13)上的大链轮运动，大链轮上的传动爪又推动固定在储能轴(13)上的棘轮运动，从而使储能轴(13)作相应的转动，驱动储能轴上的储能拐臂转动，储能弹簧
被拉长，达到储能目的；当合闸弹簧(10)储能完成后，通过与储能轴固定连接在一起的凸轮(29)上的滚轮(28)被合闸半轴(30)上的限位掣子(31)挡住，合闸弹簧的能量被保持。同时，一方面单向离合机构切断链传动机构与储能轴的联系，实现机构的机械离合；另一方面，通过联动机构带动微动开关(12)动作，切断储能电机电源，完成储能动作。

10. 合闸弹簧 11. 合闸电磁铁 12. 微动开关 13. 储能轴
14. 链轮 15. 齿轮 16. 储能电机 17. 分闸电磁铁
18. 分闸半轴 19. 扣板 20. 连板 21. 缓冲拐臂
22. 主轴 23. 辅助开关 24. 油缓冲器 25. 储能手柄
26. 棘轮 27. 棘瓜 28. 滚轮 29. 凸轮
30. 合闸半轴 31. 掣子
（图2）
6.2 合闸操作
机构储能后，当合闸半轴(30)被合闸电磁铁(11)或手动按钮撞击使其发生转动时，合闸掣子(31)被释放，储能弹簧(10)释放能量带动储能轴(13)上的凸轮(29)作逆时针转动，通过主轴(22)上的拐臂使得主轴发生转动，从而带动三相连杆机构和杠杆机构(9)动作，使得操作绝缘子(7)带动动触头(4.2)向上运动，主轴同时带动分闸脱扣单元的缓冲拐臂(21)、连板(20)、扣板(19) 作相应运动，并通过扣板(19)与半轴(18)使断路器保持在合闸位置。
合闸完成后，合分指示牌显示 的合闸标志。

注意：断路器处于合闸状态、选用闭锁装置未解锁时、手车式断路器不在试验或工作位置时，断路器均不能进行合闸操作。
6.3 分闸操作
当分闸半轴(18)被分闸电磁铁(17)或手动按钮撞击使其发生转动时，分闸扣板(19)被释放，传动机构(9)在分闸弹簧(8)的作用下开始加速运动，并带动动触头(4.2)高速分离，到达一定的距离后，传动机构接触缓冲器(24)并被迅速缓冲，直至分闸位置，然后在分闸弹簧的作用下，使真空断路器保持在分闸状态。
分闸操作完成的同时，计数器实现计数，合分指示显示 的分闸标志。

6.4 外型尺寸图
6.4.1 40.5kV手车式断路器外形尺寸（图3）

图3

6.4.2 40.5kV固定式断路器外形尺寸（图4）

图4
6.5断路器内部电气接线原理

7 自动重合闸操作
为实现电力系统的稳定性和供电可靠性而设计，即执行“分-0.3秒-合分-180秒-合分”操作顺序，该操作顺序由继电保护系统启动和控制。
在断路器已储能的状态下，先执行分闸操作，经过0.3秒后，可自动执行合闸操作及其后的立即分闸操作，经过180秒后，可再次执行合闸操作及其后的立即分闸操作。
8 防跳跃动作
通过加装在二次控制回路中的防跳跃继电器实现的。
当断路器被电动操作合闸后，在合闸指令未被撤消的情况下，即使断路器已被分闸，也不得再次被合闸。
9 防误联锁
VYGQ型系列真空断路器提供完善的防误操作功能。
9.1断路器合闸操作完成后，在未分闸时不能再次合闸。
9.2断路器合闸操作完成后，在该次合闸信号未解除的情况下，无论真空断路器处于合闸或分闸状态，该合闸信号均不能使真空断路器再次合闸，这是真空断路器内部控制回路实现的防跳功能。
9.3手车式断路器在从试验位置到工作位置的摇进过程中，断路器不能进行合闸操作。
9.4手车式断路器在试验位置或工作位置合闸后，断路器不能推进（从试验位置到工作位置）或拉出（从工作位置到试验位置）。
9.5选用电气合闸闭锁装置的断路器，在闭锁未解除的情况下不能进行合闸操作。
9.6 接地开关处于合闸状态时，断路器手车不能推进（从试验位置到工作位置）。
10 运输与仓储
10.1 交货条件
工厂装配好的断路器在出厂前都已按照GB1984-2003标准及断路器出厂检验规程进行严格的出厂试验，以证明其结构和功能的正确性、并在随机文件中附有出厂检验报告。
10.2 包装

断路器处于分闸（分合指示显示为）、未储能（储能指示显示为）状态下进行包装。先用塑料袋或铝箔袋（海运）密封，内置适量干燥剂，然后固定在木制底板上，最后用胶合板包装。采用每箱一台断路器的包装方式。
10.3 运输
装卸包装箱只能采用以下工具：起重机、叉车或行车。
断路器从包装箱中起吊时，请将挂钩挂在真空断路器两侧贴有 标识起吊孔处，搬动时不得使断路器极柱及上、下出线臂受力，也不应让断路器受到较大的冲击振动。
10.4 交货
收货方收到此开关设备后，应尽快进行开箱检查，开箱时应尽量不损坏包装箱及其它包装材料，以便进行中期储存。
1）核对产品型号、规格是否与合同一致。
2）检查货物是否完整无缺，有无受到损坏（如受潮及其它不利影响）。
3）按发货清单及装箱清单检查货物及其随机附件（文件）有无短缺。
如有数量短缺、缺陷或其它，请在发货单上如实说明，对严重损坏的货物还应拍照并及时通知供货方。
10.5 储存
1）真空断路器应储存在干燥、无灰尘、通风良好的储存室，仓储条件应符合GB/T11022中的有关规定。
2）储存时，真空断路器应处于分闸（分合指示显示为）、未储能（储能指示显示为）状态。
3）如已拆除原包装，应按原包装重新进行包装。
4）应定期检查是否有凝露及受潮等现象。
11安装及调试
注意：
1) 断路器的安装、调试及操作中的各项工作应由受过专门训练，详细了解本开关设备性能的人员进行，工作中必须考虑相应的保护和预防措施。
2) 无故障的前提之一是按GB/T11022和IEC60694标准的规定，在正常工作条件和额定技术参数下（见第3章“使用条件”和第4章“主要规格和技术参数”）使用断路器。
3）安装在开关柜内的断路器外壳不得有变形，电气主回路的接线方式必须使引线不受到永久性压力或强力的作用。
11.1 安装
仔细而专业的安装是保证断路器无故障运行的一个基本条件。
11.1.1 安装在开关柜中的断路器不得受到任何拉压或变形，在四个安装点的螺栓须加弹簧
垫片或碟形垫片。
11.1.2 连接主接线端时，不能使主接线端受到（如母排）永久性的拉力、压力。
11.1.3 连接母排时，螺栓旋入的深度必须大于螺纹直径。
11.1.4 使用符合国家标准，强度为8.8级的螺栓并使用弹簧垫片或碟形垫片来紧固母排。
11.1.5 在开关柜中，使用接触垫片在接地导体和主接地母排间作一短路保护连接。
11.1.6 去除污秽物。
11.1.7 使用合适的紧固扭矩紧固螺纹，以避免松动及损坏断路器。推荐使用的紧固扭矩
如下表：

推荐额定紧固扭矩（N·m）
螺纹规格
润滑脂
没有
油脂
M6
10
4.5
M8
26
10
M10
50
20
M12
86
40
M16
200
80
11.2准备工作（一次回路通电前应先进行的检查）
11.2.1检查断路器有无损坏或其他有危险性的环境影响。若有此现象，应事先排除以恢复到
正常的工作条件。
11.2.2清除脏污，尤其是在绝缘件表面的脏污，以免引起绝缘性能下降或散热不良。这些
脏污现象可能是由于在运输中或在储存中造成的。
11.2.3 检查一、二次回路连线和接地体的连接状况。
11.2.4 用手动方式按规程操作断路器进行储能、合闸和分闸，观察相应操作过程是否动作
灵活且无卡滞现象，并观察储能状态（储能操作可以采用电动储能和手动储能两种方式进行，一般进行本项检查时应采用手动储能方式，储能状态可通过面板上的储能指示窗口观察，储能指示标志意义如下图所示）、分合状态指示是否正常。
未储能位置 已储能位置
11.2.5用操作电源操作断路器进行储能、合闸和分闸操作，观察储能状态、分合位置是否
正常。
11.2.6推进机构操作说明：
分闸操作及手车摇出检修：
1.使断路器处于分闸状态（手动或电动）。
2.按下联锁片，用摇把逆时针转动主操作轴（丝杠），使断路器退出至试验位置。
3.拉开接地联锁手把至位置2，合接地开关。
4.拉左、右手把至位置2，拉出手车，检修。
合闸操作：
1.将手车推进柜内，操作左、右手把至位置1。
2.分接地开关，操作接地联锁手把至位置1。
3.按下联锁片，用摇把顺时针转动主操作轴，使断路器推进至工作位置。
4.合上联锁片，合断路器,运行。
紧急分闸：
开关柜在紧急情况时，将紧急分闸手把往里推，逆时针旋转手把，断路器分闸。
图示说明(工作位置)：
1.左、右手把 2.联锁片
3.紧急分闸手把 4.接地联锁手把

11.2.7进行工频耐压绝缘试验。
11.3 操作过程中可能出现的现象

现 象
原 因
不能合闸
处于未储能状态
已处于合闸位置状态
手车式断路器未完全进入工作位置或试验位置
选用了合闸闭锁装置，而辅助电源未接通或低于技术条件要求
二次线路不正确
不能推进推出
断路器处于合闸状态
推进机构未完全插入推进孔
推进机构未完全到试验位置，致使舌板不能与柜体解锁
柜体接地联锁未解开
手车梅花触头与柜体静触头尺寸不符
12 维护与保养
在正常使用条件下，真空断路器毋需维护，但由于使用环境的差异仍需进行必要的保养。
在正常使用条件下，由于精心的保养，元件的使用寿命理论上可达10000次。
注意：
1）进行保养工作前，应将断路器处于分闸（合分指示显示为）及未储能（储能指示显示为 ）状态，完全隔绝一次及控制电源，确保工作现场不带电。
2）为防止意外事故（尤其是手的受伤），对在操动机构上进行的各项工作应格外小心，特别是在弹簧尚未完全释能的情况时，即使弹簧处于未储能状态，也仍然有一定的弹力存在。
12.1视工作环境，每年至少对断路器进行一次保养，给机构及设备中的运动部件涂润滑油脂，以防锈蚀，并清理绝缘件表面污秽。

注意：所用清洁剂应能适用于塑料或合成橡胶材料。
12.2 当断路器长期放置时，可能使断路器活动部分产生阻滞，每年应对断路器进行至少5次储能及合、分闸操作。
12.3每年应对断路器进行至少1次的绝缘测试以判断断路器真空灭弧室是否漏气或其他外界原因造成绝缘强度的降低。
12.4对于频繁操作场所，应注意严格控制在技术条件规定的操作次数范围内，不能在超出使用寿命后继续使用。
13 配置
13.1二次控制电压
DC220V AC220V DC110V AC110V
13.2 标准配置：按标准接线原理图接线，含防跳装置。
13.2.1防跳装置
如开关柜已采用综合保护仪和防跳装置，则需确认是否需要安装防跳装置。
13.3可选配置
13.3.1闭锁装置
闭锁装置的作用是：在二次控制电源未接通或低于技术条件要求情况下防止合闸。
13.3.2 过流装置
过流装置的作用是：在一次回路中过载或短路情况下，通过过流继电器动作，切换其辅助触点，使过流脱扣回路导通，过流脱扣器动作，从而使开关跳闸。一般加在A、C相上，也有三相都加的。当电流互感器的二次输出容量足够时，选用间接过流脱扣方案，有2.5A、3.5A、5A、7A和10A等几种。
13.3.3 欠压脱扣装置
VYGQ系列真空断路器可加装欠压脱扣装置，用户在有特殊要求时，开关可在限定的一次电压范围内进行合闸，并在一次电压低于技术条件要求或失压状态下可靠跳闸。

11
14 产品随机文件及附件
1）装箱清单 一份
2）使用说明书 一份
3）产品出厂检验报告 一份
4）产品合格证 一份
5）手动储能手柄 一把
6）推进机构摇把 一把
15 订货须知
用户订货时应注明
1） 断路器型号、名称
2） 额定电压、额定电流、额定短路开断电流、相间距、上下出线端间距及数量
3） 操动机构分合闸脱扣器额定电压及储能电机额定电压
4） 备品、备件的名称及数量
5） 断路器标准配置中不含可选件，用户订货时应注明需要的可选件
6） 若用户有其它特殊要求，应在订货前予以说明
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