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ZW32真空斷路器安裝指導(dǎo)作業(yè)書(shū)
ZW32真空斷路器安裝指導(dǎo)作業(yè)書(shū)
真空斷路器的生產(chǎn)廠家比較多，型號(hào)也較繁雜。按使用條件分為戶(hù)內(nèi)（ZN—）和戶(hù)外（ZW—）兩種類(lèi)型,。主要由框架部分,，滅弧室部分(真空泡),，和操動(dòng)機(jī)構(gòu)部分組成,。 下面以樂(lè)清市啟軒電氣有限公司生產(chǎn)的ZW32—12型戶(hù)外高壓真空斷路器為例，說(shuō)明其結(jié)構(gòu)與工作原理,。
1. 斷路器本體結(jié)構(gòu)一 斷路器本體部分由導(dǎo)電回路,，絕緣系統(tǒng)，密封件和殼體組成,。整體結(jié)構(gòu)為三相共箱式,。其中導(dǎo)電回路由進(jìn)出線導(dǎo)電桿，進(jìn)出線絕緣支座,，導(dǎo)電夾,，軟連接與真空滅弧室連接而成,。
2. 操作機(jī)構(gòu) 此機(jī)構(gòu)為電動(dòng)儲(chǔ)能,，電動(dòng)分合閘，同時(shí)具有手動(dòng)功能,。整個(gè)結(jié)構(gòu)由合閘彈簧,，儲(chǔ)能系統(tǒng)，過(guò)流脫扣器,，分合閘線圈,，手動(dòng)分合閘系統(tǒng)，輔助開(kāi)關(guān),，儲(chǔ)能指示等部件組成,。
3.工作原理
真空斷路器利用高真空中電流流過(guò)零點(diǎn)時(shí)，等離子體迅速擴(kuò)散而熄滅電弧,，完成切斷電流的目的,。
4.動(dòng)作原理 儲(chǔ)能過(guò)程：當(dāng)儲(chǔ)能電機(jī)14接通電源時(shí)，電機(jī)帶動(dòng)偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng),，通過(guò)緊靠在偏心輪上的滾子10帶動(dòng)拐臂9及連板7擺動(dòng),，推動(dòng)儲(chǔ)能棘爪6擺動(dòng)，使棘輪11轉(zhuǎn)動(dòng),，當(dāng)棘輪11上的銷(xiāo)與儲(chǔ)能軸套32的板靠住以后,，二者一起運(yùn)動(dòng)，使掛在儲(chǔ)能軸套上32上的合閘彈簧21拉長(zhǎng),。儲(chǔ)能軸套32由定位銷(xiāo)13固定,，維持儲(chǔ)能狀態(tài)，同時(shí),，儲(chǔ)能軸套32上的拐臂推動(dòng)行程開(kāi)關(guān)5切斷儲(chǔ)能電機(jī)14的電源,，并且儲(chǔ)能棘爪被抬起，與棘輪可靠脫離,。 合閘操作過(guò)程：當(dāng)機(jī)構(gòu)接到合閘信號(hào)后（開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi),，已儲(chǔ)能狀態(tài)）,，合閘電磁鐵15的鐵心被吸向下運(yùn)動(dòng)，拉動(dòng)定位件13向逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),，解除儲(chǔ)能維持,，合閘彈簧21帶動(dòng)儲(chǔ)能軸套32逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),，其凸輪壓動(dòng)傳動(dòng)軸套30,，帶動(dòng)連板29及搖臂27運(yùn)動(dòng)，使搖臂27扣住半軸25,，使機(jī)構(gòu)處于合閘狀態(tài),。此時(shí)，連鎖裝置28鎖住定位件,，使定位牛不能逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),，達(dá)到機(jī)構(gòu)聯(lián)銷(xiāo)的目的，保證了機(jī)構(gòu)在合閘位置不能合閘操作,。 分閘操作過(guò)程：斷路器合閘后,，分閘電磁鐵接到信號(hào)，鐵芯吸合,，分閘脫扣器19中的頂桿向上運(yùn)動(dòng),，使脫扣軸16轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)頂桿18向上運(yùn)動(dòng),，頂動(dòng)彎板26并帶動(dòng)半軸25向反時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),。半軸25與搖臂27解扣，在分閘彈簧的作用下,，斷路器完成分閘操作,。 四.斷路器的調(diào)試 開(kāi)距與超行程 斷路器的開(kāi)距與超行程的測(cè)量可以根據(jù)圖三所示，在分合閘狀態(tài)測(cè)量出的X值之差為斷路器的開(kāi)距,，Y值之差為斷路器的超行程,。調(diào)整的方法為放長(zhǎng)或縮短絕緣操作桿3或機(jī)構(gòu)與主軸的連桿。
5.分合閘機(jī)構(gòu)調(diào)整
6.1. 搖臂27與半軸25的扣接量為1.5~2.5mm,可以通過(guò)調(diào)整螺釘24來(lái)實(shí)現(xiàn),。
7. 2. 傳動(dòng)軸套30轉(zhuǎn)動(dòng)zui大角時(shí),，搖臂27與半軸間要有1.5~2mm的間隙，以保證傳動(dòng)軸套回落到合閘位置時(shí),，搖臂27能自動(dòng)扣接到半軸25上,，可以通過(guò)螺釘31的調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
8.3. 輔助開(kāi)關(guān)2的轉(zhuǎn)換應(yīng)準(zhǔn)確可靠,，可以通過(guò)調(diào)整輔助開(kāi)關(guān)2的拐臂3位置及位桿4的長(zhǎng)短來(lái)實(shí)現(xiàn),。
9.4. 在儲(chǔ)能過(guò)程中，當(dāng)棘爪到達(dá)zui后一個(gè)齒的zui高點(diǎn)時(shí),，應(yīng)能保證儲(chǔ)能軸套32上的拐臂使行程開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)可靠切換,，切斷電機(jī)電源,，可以通過(guò)調(diào)整行程開(kāi)關(guān)5的上下前后位置來(lái)實(shí)現(xiàn)。
10.5. 調(diào)整分閘合閘彈簧的預(yù)拉長(zhǎng)度,，保證斷路器的可靠分合,，且分合閘速度達(dá)到規(guī)定值。 五.斷路器的控制回路 在我省的農(nóng)網(wǎng)35KV標(biāo)準(zhǔn)化變電站中,，采用了控制母線和合閘母線分開(kāi)的原則,。在這里，我建議把控制回路做一點(diǎn)小改進(jìn),。
11. 在短路器的輔助常閉接點(diǎn)與合閘線圈之間,，把斷路器儲(chǔ)能行程開(kāi)關(guān)的一對(duì)常開(kāi)接點(diǎn)串聯(lián)進(jìn)控制回路。這樣,，在斷路器未儲(chǔ)能的情況下,，將不能進(jìn)行合閘操作。防止了在斷路器未儲(chǔ)能的情況下合閘,，合閘回路保持,，燒毀合閘線圈,。 同時(shí),，在接線的過(guò)程中，要注意儲(chǔ)能行程開(kāi)關(guān)接點(diǎn)中合閘母線與控制母線的極性要一致,，防止出現(xiàn)在開(kāi)關(guān)蓄能時(shí),，合閘回路的電弧擊穿行程開(kāi)關(guān)，造成控制保險(xiǎn)的熔斷或控制空氣開(kāi)關(guān)的掉閘,。這一點(diǎn)在綜合自動(dòng)化變電站上要特別注意,。
二：真空的絕緣特性
真空具有很強(qiáng)的絕緣特性，在真空斷路器中,，氣體非常稀薄,，氣體分子的自由行程相對(duì)較大，發(fā)生相互碰撞的幾率很小,，因此,，碰撞游離不是真空間隙擊穿的主要原因，而在高強(qiáng)電場(chǎng)作用下由電極析出的金屬質(zhì)點(diǎn)才是引起絕緣破壞的主要因素,。 真空間隙中的絕緣強(qiáng)度不僅與間隙的大小,，電場(chǎng)的均勻程度有關(guān)，而且受電極材料的性質(zhì)及表面狀況的影響較大,。真空間隙在較小的距離間隙（2—3毫米）情況下,，有比高壓力空氣與SF6氣體高的絕緣特性，這就是真空斷路器的觸頭開(kāi)距一般不大的原因,。 電極材料對(duì)擊穿電壓的影響主要表現(xiàn)在材料的機(jī)械強(qiáng)度（抗拉強(qiáng)度）和金屬材料的熔點(diǎn)上,?？估瓘?qiáng)度和熔點(diǎn)越高，電極在真空下的絕緣強(qiáng)度越高,。 實(shí)驗(yàn)表明,，真空度越高，氣體間隙的擊穿電壓越高,，但在10-4托以上,，就基本保持不變了，所以,，要保持真空滅弧室的絕緣強(qiáng)度,，其真空度應(yīng)不低于10-4托。
三：真空中電弧的形成與熄滅 真空電弧和我們以前學(xué)習(xí)的氣體電弧放電現(xiàn)象有很大的差別,，氣體的游離現(xiàn)象不是產(chǎn)生電弧的主要因素,，真空電弧放電是在觸頭電極蒸發(fā)出來(lái)的金屬蒸汽中形成的。同時(shí),，開(kāi)斷電流的大小不同,，電弧表現(xiàn)的特點(diǎn)也不同。我們一般把它分為小電流真空電弧和大電流真空電弧,。 1.小電流真空電弧 觸頭在真空中開(kāi)斷時(shí),，產(chǎn)生電流和能量十分集聚的陰極斑點(diǎn)，從陰極斑點(diǎn)上大量地蒸發(fā)金屬蒸汽,，其中的金屬原子和帶電質(zhì)點(diǎn)的密度都很高,，電弧就在其中燃燒。同時(shí),，弧柱內(nèi)的金屬蒸汽和帶電質(zhì)點(diǎn)不斷地向外擴(kuò)散,，電極也不斷的蒸發(fā)新的質(zhì)點(diǎn)來(lái)補(bǔ)充。在電流過(guò)零時(shí),，電弧的能量減小,，電極的溫度下降，蒸發(fā)作用減少,，弧柱內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)密度降低,，zui后，在過(guò)零時(shí)陰極斑消失,，電弧熄滅,。有時(shí)，蒸發(fā)作用不能維持弧柱的擴(kuò)散速度,，電弧突然熄滅,，發(fā)生截流現(xiàn)象。 2.大電流真空電弧 在觸頭斷開(kāi)大的電流時(shí),，電弧的能量增大,，陽(yáng)極也嚴(yán)重發(fā)熱,，形成很強(qiáng)的集聚型的弧柱。同時(shí),，電動(dòng)力的作用也明顯了,，因此，對(duì)于大電流真空電弧,，觸頭間的磁場(chǎng)分布就對(duì)電弧的穩(wěn)定性和熄弧性能有決定性的影響,。如果電流太大，超過(guò)了極限開(kāi)斷電流,，就會(huì)造成開(kāi)斷失敗,。此時(shí)，觸頭發(fā)熱嚴(yán)重,，電流過(guò)零以后仍然蒸發(fā),，介質(zhì)恢復(fù)困難，不能斷開(kāi)電流,。
1.真空斷路器結(jié)構(gòu)：開(kāi)距調(diào)整片 16.連接彈簧或電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的大軸（正面）真空斷路器的結(jié)構(gòu)正面 （側(cè)面）2.觸頭壓力彈簧 3.彈簧座 4.接觸行程調(diào)整螺栓 5.拐臂 6.導(dǎo)向板 7.螺釘 8.導(dǎo)電夾緊固螺栓 9.下支座 10.真空滅弧室 11.真空滅弧室 12.上支座 13.絕緣子固定螺絲 14.絕緣子 15.螺栓 16. 連接彈簧或電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的大軸真空斷路器的結(jié)構(gòu)側(cè)面
真空斷路器的各部分組成 （一）基本組成元件及作用 （1）支架：安裝各功能組件的架體,。 （2）真空滅弧室：實(shí)現(xiàn)電路的關(guān)合與開(kāi)斷功能的熄弧元件。 （3）導(dǎo)電回路：與滅弧室的動(dòng)端及靜端連接構(gòu)成電流通道,。 （4）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：把操動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)傳輸至滅弧室,，實(shí)現(xiàn)滅弧室的合、分閘操作,。 （5）絕緣支撐：絕緣支持件將各功能元件,，架接起來(lái)滿(mǎn)足斷路器的絕緣要求。 （6）操動(dòng)機(jī)構(gòu)：斷路器合,、分間的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置
2.真空斷路器的真空滅弧室介紹 真空滅弧室 真空滅弧室是真空斷路器中zui重要的部件。真空滅弧室的外殼是由絕緣筒,、兩端的金屬蓋板和波紋管所組成的密封容器,。滅弧室內(nèi)有一對(duì)觸頭，靜觸頭焊接在靜導(dǎo)電桿上,，動(dòng)觸頭焊接在動(dòng)導(dǎo)電桿上,，動(dòng)導(dǎo)電桿在中部與波紋管的一個(gè)斷口焊在一起，波紋管的另一端口與動(dòng)端蓋的中孔焊接,，動(dòng)導(dǎo)電桿從中孔穿出外殼,。由于波紋管可以在軸向上自由伸縮，故這種結(jié)構(gòu)即能實(shí)現(xiàn)在滅弧室外帶動(dòng)動(dòng)觸頭作分合運(yùn)動(dòng),，又能保證真空外殼的密封性,。真空滅弧室結(jié)構(gòu) 1－動(dòng)觸桿 2－波紋管 3－外殼 4－動(dòng)觸頭 5－屏蔽罩 6－靜觸頭
（1）外殼： 整個(gè)外殼通常由絕緣材料和金屬組成。對(duì)外殼的要求首先是氣密封要好,；其次是要有一定的機(jī)械強(qiáng)度,；再是有良好的絕緣性能,。 （2）波紋管： 波紋管既要保證滅弧室*密封，又要在滅弧室外部操動(dòng)時(shí)使觸頭作分合運(yùn)動(dòng),，允許伸縮量決定了滅弧室所能獲得的觸頭zui大開(kāi)距 （3）屏蔽罩： 觸頭周?chē)钠帘握种饕怯脕?lái)吸附燃弧時(shí)觸頭上蒸發(fā)的金屬蒸氣,，防止絕緣外殼因金屬蒸氣的污染而引起絕緣強(qiáng)度降低和絕緣破壞，同時(shí),，也有利于熄弧后弧隙介質(zhì)強(qiáng)度的迅速恢復(fù),。在波紋管外面用屏蔽罩，可使波紋管免遭金屬蒸氣的燒損,。 （4）導(dǎo)電系統(tǒng)： 定導(dǎo)電桿,、定跑弧面、定觸頭,、動(dòng)觸頭,、動(dòng)跑弧面、動(dòng)導(dǎo)電桿構(gòu)成了滅弧室的導(dǎo)電系統(tǒng),。其中定導(dǎo)電桿,、定跑弧面、定觸頭合稱(chēng)定電極,，動(dòng)觸頭,、動(dòng)跑弧面、動(dòng)導(dǎo)電桿合稱(chēng)動(dòng)電極,，由真空滅弧室組裝成的真空斷路器合閘時(shí),，操動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)動(dòng)導(dǎo)電桿的運(yùn)動(dòng)，使兩觸頭閉合,，完成了電路的接通,。 （5）觸頭：觸頭結(jié)構(gòu)對(duì)滅孤室的開(kāi)斷能力有很大影響。采用不同結(jié)構(gòu)觸頭產(chǎn)生的滅弧效果有所不同的,，早期采用簡(jiǎn)單的圓柱形觸頭,，結(jié)構(gòu)雖簡(jiǎn)單，但開(kāi)斷能力不能滿(mǎn)足斷路器的要求,，僅能開(kāi)斷10kA以下電流,。目前，常采用的有螺旋糟型結(jié)構(gòu)觸頭,、帶斜槽杯狀結(jié)構(gòu)觸頭和縱磁場(chǎng)杯狀結(jié)構(gòu)觸頭三種,，其中以采用縱磁場(chǎng)杯狀結(jié)構(gòu)觸頭為主。
3.真空斷路器的原理： 真空滅弧室是用密封在真空中的一對(duì)觸頭來(lái)實(shí)現(xiàn)電力電路的接通與分?jǐn)喙δ艿囊环N電真空器件,，是利用高真空作絕緣介質(zhì),。當(dāng)其斷開(kāi)一定數(shù)值的電流時(shí)，動(dòng)、定觸頭在分離的瞬間,，電流收縮到觸頭剛分離的某一點(diǎn)或某幾點(diǎn)上,，表現(xiàn)電極間電阻劇烈增大和溫度迅速提高，直至發(fā)生電極金屬的蒸發(fā),，同時(shí)形成*的電場(chǎng)強(qiáng)度,，導(dǎo)致劇烈的場(chǎng)致發(fā)射和間隙的擊穿，產(chǎn)生了真空電弧,，當(dāng)工作電流接近零時(shí),，同時(shí)觸頭間距的增大，真空電弧的等離子體很快向四周擴(kuò)散,，電弧電流過(guò)零后,，觸頭間隙的介質(zhì)迅速由導(dǎo)電體變?yōu)榻^緣體，于是電流被分?jǐn)?，開(kāi)斷結(jié)束,。
真空斷路器的安裝要求 （1）安裝前對(duì)真空斷路器應(yīng)進(jìn)行外觀及內(nèi)部檢查，真空滅弧室,、各零部件,、組件要完整、合格,、無(wú)損,、無(wú)異物； （2）嚴(yán)格執(zhí)行安裝工藝規(guī)程要求,，各元件安裝的緊固件規(guī)格必須按照設(shè)計(jì)規(guī)定選用,； （3）檢查極間距離，上下出線的位置距離必須符合相關(guān)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)規(guī)程要求,； （4）所使用的工器具必須清潔,，并滿(mǎn)足裝配的要求，在滅弧室附近緊固螺絲,，不得使用活扳手,； （5）各轉(zhuǎn)動(dòng)、滑動(dòng)件應(yīng)運(yùn)動(dòng)自如,，運(yùn)動(dòng)磨擦處應(yīng)涂抹潤(rùn)滑油脂； （6）整體安裝調(diào)試合格后,，應(yīng)清潔抹凈,，各零部件的可調(diào)連接部位均應(yīng)用紅漆打點(diǎn)標(biāo)記，出線端接線處應(yīng)涂抹有防腐油脂,。