1 概述

 

1.1 产品型号和名称

LW35-72.5/T3150-31.5型高压六氟化硫断路器，配CTB-Ⅰ型弹簧操动机构。

1.2 产品的主要用途和适用范围

LW35-72.5/T3150-31.5型六氟化硫断路器系户外交流三极50Hz高压输变电设备，用于开合额定电流、故障电流或转换线路，实现对输变电系统的控制和保护，可以进行三极分闸、合闸及快速自动重合闸操作。

本产品采用自能式灭弧结构，每极为一个断口，三极装在一个框架上，配用弹簧操动机构进行三极机械联动操作，可实现远距离电控或就地手控。

1.3 使用环境条件

1.3.1 环境温度：-40℃～+40℃。

1.3.2 风    压： 不大于700Pa（相当于风速34 m/s）。

1.3.3 海拔高度：不高于1000m。

1.3.4 空气污秽程度：Ⅲ级。

1.4 断路器的主要技术参数

1.4.1断路器及操动机构的主要技术参数见表1。

 

表1   断路器的主要技术参数

 

 

表1（续）

  

1.4.2 SF₆气体压力参数（20℃）见表2。

 

表2  SF₆气体压力           单位：MPa（20℃）

 

1.4.3 机械特性见表3。

 

表3  主要机械特性

 

 

 

 

1.4.4控制回路和辅助回路参数见表4。

   表4 操动机构主要技术参数

序号	项  目  名  称	单位	参 数
1	电机额定功率	W	600
2	电机额定电压	V	d.c./a.c.220
3	额定电压下储能时间	s	≤15
4	合闸电磁铁额定电压	V	d.c.220
5	分闸电磁铁额定电压	V	d.c.220
6	驱潮电阻额定电压/功率	V/ W	a.c.220/100

 

2 产品结构与工作原理

 

    LW35-72.5/T3150-31.5型高压六氟化硫断路器采用自能式灭弧原理，每极为单柱单断口，每台断路器由装在同一横梁上的三个单极和一个弹簧机构组成，三极间为机械联动。弹簧操动机构安装在横梁下方的中间部位，电气控制和电机储能系统置于机构箱内。单极的上部为灭弧室，中间为绝缘拉杆，下部为用于密封及传动的支座。

断路器总体外形见附图1。

2.1 断路器本体的工作原理和基本结构

    LW35-72.5/T3150-31.5型高压六氟化硫断路器的灭弧室采用自能式灭弧结构，断路器在分闸时利用压气缸内的高压热膨胀气流和喷口电弧的堵塞效应提高压气缸内的气体压力，从而熄灭电弧。

系统电流的流经途径为：静触头法兰→静触头座→静触指→主触头→触头支持件→压气缸→中间触头→支持件→下法兰。

分闸操作：弹簧操动机构带动支座中的传动轴及其内拐臂，从而拉动绝缘拉杆、活塞杆、压气缸、动弧触头、主触头、喷口向下运动，当静触指和主触头分离后，电流仍沿着未脱开的静弧触头和动弧触头流动，当动、静弧触头分离时其间产生电弧，在静弧触头未脱离喷口喉部之前，电弧燃烧产生的高温高压气体流入压气缸与其中的冷态气体混合从而使压气缸中的压力提升，在静弧触头脱离喷口喉部之后，压气缸中的高压气体从喷口喉部和动弧触头喉部双向喷出，将电弧熄灭。

合闸操作：弹簧机构带动支座中的传动轴及其内拐臂，从而拉动绝缘拉杆、活塞杆、压气缸、动弧触头、主触头、喷口向上运动到合闸状态，同时SF₆气体通过喷口进入压气缸中，为下次分闸操作做好准备。

2.2 弹簧机构的工作原理和结构

2.2.1合闸弹簧的储能过程

一个交直流两用的电机带动齿轮旋转，通过90°换向传递给大、小棘爪，大、小棘爪推动棘轮旋转，一端固定的合闸弹簧被联动的拉杆压缩而储能。合闸弹簧的能量通过机构的储能保持系统保持。

2.2.2 合闸操作

合闸线圈接受指令使操作杆推动脱扣器脱开，合闸保持挚子被顶起释放棘轮，被保持的合闸弹簧释放能量驱动凸轮旋转，凸轮撞击滚轮使拐臂旋转完成合闸操作。合闸末端油缓冲器吸收多余的能量。由于三极的传动轴通过连杆相连，因此三极合闸将同步进行，在合闸终止位置时，通过机构的合闸保持系统将机构保持在合闸位置。

在合闸过程中，分闸弹簧被储能。同时带动辅助开关转动，当转动到一定位置，辅助开关将合闸回路断开、分闸回路接通，为分闸做准备。

合闸完毕后，电机储能回路接通，合闸弹簧储能。

2.2.3分闸操作

分闸线圈接受指令使操作杆推动脱扣器脱开，分闸保持挚子被顶起释放拐臂，拐臂在分闸弹簧的驱动下旋转完成分闸操作。分闸末端油缓冲器吸收多余的能量。

断路器在分闸过程中，带动辅助开关转动，当运动到一定位置时，辅助开关将分闸回路断开，合闸回路接通，为再次合闸做准备。

2.3电气控制系统原理

电气二次原理图和二次接线图分别见附图9、附图10，电气元件符号说明见表8。二次图所对应断路器处于下述状态：

断路器处于分闸位置；

合闸弹簧未储能；

SF₆气体压力为零表压；

控制回路不带电。

2.3.1控制回路原理

合闸控制回路：断路器处于分闸状态时，辅助开关（a/1）的12/14、24/22接点接通，从端子TB16来的远方合闸操作信号经过就地/远方转换开关(LR)的23/24接点、防跳跃继电器(52Y)的31/32接点、直流接触器(88M)的21/22接点、电机保护继电器(49MX)的31/32接点、SF6最低功能压力闭锁继电器(1ZJ)的31/32接点到达合闸线圈(52C)，使合闸电磁铁动作，从而断路器合闸带动辅助开关转换，辅助开关（a/1）的12/14、24/22接点切断合闸回路同时辅助开关（a/1）的11/13、23/21接点和辅助开关（a/2）的31/33、43/41接点接通分闸回路。

电气防跳跃回路：当断路器合闸后，辅助开关（a/1）的31/33接点接通防跳跃继电器(52Y)，若合闸信号未能撤除，防跳跃继电器动作,其31/32接点将合闸回路保持在中断状态，同时其接点13/14保持防跳跃回路处于接通状态，即使断路器分闸后辅助开关转换，合闸回路仍不会导通。只有合闸信号撤除后，防跳跃继电器(52Y)复位，合闸回路接通才能进行再次合闸。

分闸控制回路：断路器处于合闸状态，辅助开关（a/1）的11/13、23/21接点和辅助开关（a/2）的31/33、43/41接点接通分闸回路，从端子TB18来的远方分闸操作信号经过就地/远方转换开关(LR)的23/24接点、SF₆最低功能压力闭锁继电器(1ZJ)的31/32接点到达分闸线圈(52T)，使分闸电磁铁动作，从而断路器分闸并带动辅助开关转换，辅助开关（a/1）的11/13、23/21接点和辅助开关（a/2）的31/33、43/41接点切断分闸回路。

2.3.2电机储能控制原理

当断路器合闸后，微动开关(hb1)的com/nc接点接通，电机控制直流接触器(88M)的线圈接通，电机回路接通对合闸弹簧储能。储能到位时，机构传动轴上的凸轮将微动开关切断。

当机构储能系统发生故障时，电机运转时间过长，热继电器（49M）的动断触点97/98将防跳继电器（49MX）线圈接通，防跳继电器（49MX）的接点61/62断开从而切断储能回路以保护电机。

2.3.3加热驱潮原理

机构箱内装有温控器＋加热器（SH），在产品运行时，温控器始终投入；当环境温度低于5°C时，温控开关将加热器投入。

2.3.4 SF₆气体压力报警控制回路

当SF₆气体发生泄漏其密度低于报警压力时，密度继电器(P)的1/2接点闭合，接通机构箱中低气压报警信号灯并向控制室发出报警信号；

若SF₆气体密度低于最低功能压力时，密度继电器(P)的3/4触电闭合，使SF₆最低功能压力闭锁继电器(1ZJ)动作，切断合闸、分闸回路，断路器不能进行合闸和分闸操作。

2.3.5为用户提供的电源、控制及信号用端子

电源端子：  直流控制电源       （端子TB1/端子TB3）

            交流或直流电机电源 （端子TB4/端子TB5）

            加热器电源         （端子TB6/端子TB7）

信号端子：

断路器为用户预留了20对辅助接点，10对常开接点（a2:TB81/TB82、TB79/TB80、TB77/TB78、TB75/TB76 ；a1: TB73/TB74、TB71/TB72、TB69/TB70、TB67/TB68、TB65/TB66、TB63/TB64）和10对常闭接点（a2: TB61/TB62、TB59/TB60、TB57/TB58、TB55/TB56 ；a1: TB53/TB54、TB51/TB52、TB49/TB50、TB47/TB48、TB45/TB46、TB43/TB44））。过流过时故障报警信号（TB21/TB22），合闸弹簧未储能信号（TB23/TB24）、合闸弹簧储能信号（TB25/TB26）、SF₆低气压闭锁信号（TB29/TB30）、电机运转信号（TB31/TB32）、SF₆低气压报警信号（TB33/TB34）、防跳接点（TB40/TB41）、控制回路电源故障报警信号（TB85/TB86）和电机电源故障报警信号（TB87/TB88）、加热器故障报警信号（TB89/TB90）、就地信号（TB91/TB92）、远方信号（TB93/TB94）。

 

3  产品的现场安装

 

3.1 LW35-72.5/T3150-31.5型高压六氟化硫断路器的安装地基图详见附图2。

3.2断路器对地基的作用力

最大动载荷： 2100kg

最大静载荷： 1000kg 。

3.3断路器的安装步骤

断路器应避免在雨天或大风天作业，并且每台断路器的各部分应按编号对应安装。

3.3.1开箱检查

打开机构箱后，应按随机附带的装箱单仔细核对产品部件是否齐全和完好，检查铭牌数据及技术说明是否符合订货合同。如发现产品部件遗漏、损坏或发货不符合订货合同之处，应在开箱10天以内通知制造厂。

断路器已在公司内组装调试并试验合格，为了产品运输方便将产品分解成3个单极、机构、横梁和支架四部分，但断路器每极必须按出厂编号及标志进行组装。

3.3.2 支架的安装

LW35-72.5/T3150-31.5型高压六氟化硫断路器的基础载荷应符合3.2条的规定，地脚螺栓布置尺寸符合附图2的要求，其中安装支架的基础水平度不大于3/1000。

为了安装方便，可将横梁上的防雨盖板拆下。

    将支架吊起并用地脚螺栓固定在基础之上，将横梁落在支架之上（注意其前后方向）并将其紧固（见附图3）。

3.3.3 弹簧机构的安装

弹簧机构的包装应在安装现场拆除，拆除包装后的机构允许落地放置，但不得受力。

将弹簧机构吊装在横梁上（见附图3，注意其前后方向），用M20×50的螺栓将其与横梁固定。

3.3.4 断路器单极的安装

    将扳手插入单极的传动轴中，顺时针和逆时针转动若干次以检查断路器单极内部在运输中是否损坏，并按图示方向将其分闸到底。将单极垂直吊起缓慢落入横梁中，将固定单极用的6个M16×55的六角螺栓全部预紧之后方可把吊绳松开。重复以上安装步骤，使三极断路器按相序就位（见附图4），在保证三极支座输出轴平行的情况下,对称紧固所有螺栓。

3.3.5 断路器本体和机构的连接调整

3.3.5.1 将固定在横梁中的三极连杆拆下，为安装方便把两端的拐臂5-1和连杆5-2全部解裂。安装拐臂时注意其上的标记点与单极断路器传动轴上的标记点保持一致（见附图5），连接极间连杆时注意连杆两端螺纹拧入深度应大致相等，按图示方向用手旋转连杆将其预紧后再用工具夹住并转动1/2圈，最后将两端螺母5-3锁紧。

3.3.5.2 将扳手插入A极断路器的传动轴上，按附图5所示方向分合断路器三极本体，应能顺利合闸和分闸，不应出现明显的卡滞现象，合格后将断路器置于分闸到底位置。

3.3.5.3 将主拐臂、轴销按附图6所示装好，随机提供的扳手插入A极传动轴，然后按附图5所示分合方向进行慢合操作，用万用表监视各极断路器是否接通，接通时测量其相对应的距离L1。此次测量数据记录在案，用于断路器接触行程的计算。

3.3.5.4 再次利用随机提供的扳手置断路器三极本体于分闸到底的位置，将主拐臂按标记点位置安装后与机构主拉杆连接，用手旋转主拉杆上的调整接头将其预紧后再用工具转动1圈，最后紧固调整接头两端的螺母。

3.3.5.5 将分、合闸指示针安装在C向传动轴上，并调整其与分、合闸指示牌对应，然后用螺母锁紧指示针。

3.3.5.6 密度继电器的安装

将密度继电器及其接头用随机提供的4个M6×20六角螺栓、6平垫、6弹簧垫圈安装在横梁中相应的位置（见附图8），其电缆按附图8所示方向行线，并用随机提供的缠绕管将线固定。

3.3.6 断路器充SF6

    断路器单极在出厂时已充入0.025MPa的SF₆，现场不需对各单极进行抽真空水份处理，但需将气路连通管中的空气排除。用随机提供的充气工具将SF₆气瓶与充气接头上的自封阀连接，除去气路连通管上的包装，打开气瓶，用SF₆气体吹拂5s（注意：与三极连接的气路连通管上的接头为自封阀，排气时必须将接头上的顶针顶开），然后将气路连通管与各单极上的充气阀连接，并缓缓充至额定压力（注意：与各单极连接的气阀上的螺母应旋到底，以确保各极断路器气室的连通）。

3.3.7 测量断路器行程

    在额定SF₆气压和额定操作电压下，对断路器进行单分、单合操作各两次后，按图7 所示方法测量断路器分别位于合闸和分闸时的尺寸，其差值L3-L2乘以1.5（此系数为内拐臂与主拐臂长之比）即为断路器行程S,行程应满足150+2 -4的要求,并且L3减去第3.3.5.3条中测得的值L1,然后两者之差乘以1.5即为接触行程,应满足27±2的要求,否则按3.3.5.4要求重新连接机构。

3.3.8 恢复防雨盖板。

3.3.9 涂抹防水密封胶

在横梁防雨盖间隙涂抹随机提供的防水胶(HZ1313硅酮密封胶)。

3.3.10机构箱的接地

将接地排(用户自备,通流面积大于100mm²)与机构箱上接地排相连。

 

4 产品投入运行前的技术要求

 

断路器在安装调试后，投入运行前应做以下检查和调整，并满足本说明书的规定值。

4.1  在制造厂已经对断路器单极及气路连通部分完成了定量检漏合格，在现场只需对各密封面及接头部进行定性检漏。

4.2  测量断路器内SF₆气体水份含量应不大于150×10^-6（体积分数）。

4.3  检查密度继电器SF₆气体压力降低报警和最低功能压力值，符合表2的要求。

注：此项检查可在密度继电器上单独进行。

4.4 测量灭弧室主回路电阻

使灭弧室处于合闸位置，测量断路器的主回路电阻不大于表1的规定值。

4.5重新检查安装时的各螺钉、螺栓、螺母是否紧固，各销轴、挡圈、开口销是否安装正确，各充气阀是否打开、各气室压力是否到达额定压力值，检查各信号指示、闭锁装置及加热驱潮装置是否正常，电气线路是否有松动脱落现象。

4.6断路器的操作试验

在额定SF₆气压和额定操作电压下，对断路器进行单分、单合各5次，分-0.3s-合分2次，并测量各项参数，应符合表3的规定。

在额定电压下测量弹簧机构储能时间应小于15s。

注：每次操作之间要有大于3min的时间间隔。

完成上述工作后，产品即可做好投运准备。

 

5  产品的维护和检修

 

为了保证LW35-72.5/T3150-31.5型高压六氟化硫断路器能够良好地运行，需要在现场按规定进行必要的定期维护。

5.1每周的巡检

5.1.1检查瓷瓶的损坏和污秽。

5.1.2检查并记录SF₆气体压力。

5.1.3检查分合指示牌位置是否正确。

5.1.4检查极间连杆、横梁及支架上螺母是否松动。

5.1.5检查防雨罩是否破损。

5.2 每1~2年的检查和维护

先将断路器退出运行，使之处于分闸和合闸弹簧未储能位置，切断交流、直流电源。检查内容除每周的巡检内容外，还包含以下部分：

5.2.1紧固机构中的螺栓和螺母。

5.2.2 测量断路器的行程。

5.2.3 测量主回路电阻。

5.2.4 测量SF₆气体水份。

5.2.5 对各极断路器密封面及气路连通管接头部位进行定性检漏。

5.2.6 检查密度继电器SF₆气体压力降低报警和最低功能压力值，符合表2要求。

5.2.7 检查电气控制线路是否松动和各元件是否正常。

5.3大修

大修应在产品运行每10年或开断短路电流12次或断路器操作次数达到2000次后进行。大修应由制造厂或制造厂派人指导实施。

 

6  断路器现场SF₆气体检漏方法

 

LW35-72.5/T3150-31.5型高压六氟化硫断路器充入SF₆气体后，需要对断路器本体及气路连通管连接部进行定性密封检查。

6.1准备工作

6.1.1检查SF₆气体压力应为额定压力。

6.1.2被检漏处的周围环境不得有SF₆气体，如有则需吹拂掉。

6.2定性检漏

6.2.1定性检漏的目的在于发现现场安装中局部安装不当造成的明显漏点。部位包括气管连通系统、本体、密度继电器及转动密封处。

6.2.2检查方法：用检漏仪探头离被测点1~2mm缓缓移动。

合格标准：检漏仪上指针稳定状态下基本不动。如检漏仪指针不稳定，且认为是残留气体，则允许吹风驱赶1h后继续测量。

 

7  现场水份处理及测量方法

 

LW35-72.5/T3150-31.5型高压六氟化硫断路器出厂时已经进行水份处理，并充以0.025MPa的SF₆气体，因此，产品现场安装后，则不需抽真空，将气路连通管中空气排净后直接充入SF₆气体。

产品运行时检测出水份含量超标时，必须对SF₆气体进行水份处理；断路器本体解体检修后，充入SF₆气体前也需进行水份处理。

7.1水份处理

现场断路器水份处理主要使用抽真空和充高纯氮清洗的方法。

7.1.1所需设备

所需设备包括SF₆气体回收装置、麦氏真空计、充放气工具和高纯氮等。所用高纯氮应符合本说明书表6的规定。

7.1.2抽真空时间

 抽真空时，使真空度≤133.3Pa并至少维持2h以上。抽真空的时间越长，真空度越高，则对降低水份含量越有利。

7.1.3抽真空

允许在断路器单极上进行，即将回收装置接在单极的充气阀上；也可以将断路器三极通过气路连通管相连后一起进行。

7.1.4正确使用回收装置

使用回收装置抽真空时，断路器本体处于负压的情况下，若要切断电源，请按设备使用说明的顺序关闭各阀门后才可进行。

7.1.5正确使用真空计

在抽真空过程中，用麦氏真空计来检查本体的真空度。检查时，按固定的使用方法打开与真空计相连的管路阀门，其余时间应关闭之，以防止水银反吸到本体中。

7.1.6用高纯氮干燥

在抽真空后先充入0.5MPa的高纯氮进行干燥，停留12h以上，检查氮气的水份含量，其值应明显小于150×10^-6（体积分数）,然后再抽真空一次，充入SF₆气体至额定压力，检查SF₆气体水份含量，若超标可重复1.3及1.6过程，直至合格为止。

7.2水份测量

SF₆气体中水份含量是通过微量水份仪来确定的，微量水份仪使用方法见其说明书。

7.2.1所需设备

所需设备包括微量水份仪、减压阀（与氧气瓶上所用减压阀相同）、高纯氮。

7.2.2检查气体压力

测量前检查本体内SF₆气体压力为额定压力。

7.2.3测量时间

测量时间选择在充入SF₆气体24h后进行。

7.2.4气候条件

严禁在雨湿天气进行。

7.2.5测量系统预干燥

测量系统（包括微量水份仪、管路、减压阀等）在取样前必须用高纯氮预先干燥。

7.2.6测量系统的密封性

测量系统的密封性能必须可靠，为防止外界水份的渗入，管路宜采用不锈钢管和塑料管，避免使用胶皮管。

注：在充放气时应将充放气工具上接头拧入到底才能充放气。

 

8  对SF₆气体和高纯氮的质量要求

 

8.1对SF₆气体的质量要求

断路器使用的SF₆气体应符合表5的要求。

                        表5 SF₆气体质量标准

8.2 对高纯氮的质量要求

断路器处理水份时使用的氮气，其质量应符合表6的要求。

表6高纯氮质量标准

9 产品随机文件、随机附件和工具

 

9.1 随机文件

9.1.1  产品合格证。

9.1.2  安装使用说明书。

9.1.3  装箱单。

9.2 随机附件和工具见表7。

                        表7  随机附件和工具

 

10 产品的验收、保管与订货须知

 

10.1验收

产品到达目的地后，根据订货合同和包装清单点清包装和件数，查明所有包装箱应完整无损，如发现规格不对、缺件、包装或零部件损坏，应在10天内通知制造厂。

10.2保管

产品在未安装前，严禁将各气路连通管接头和充气阀的包装盖拆除。

产品应避免储存在腐蚀性的大气中。存放的环境温度应在+58C~+408C且通风干燥的室内。在存放期间每6个月应检查各极断路器内SF₆气体的压力不低于0.025MPa。注意：若需补气请先将充放气工具中空气排净。

10.3 订货

产品订货时应明确以下内容：

10.3.1 产品型号、名称、数量。

10.3.2 产品额定电压、额定电流及短路开断电流。

10.3.3 瓷套爬电比距。

10.3.4 控制回路电压。

10.3.5 储能电机电压。

10.3.6 专用工具名称及数量。

10.3.7 备品清单。