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1.1概述
戶外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(jī)構(gòu)組成。斷路器為小型子元件化設(shè)計(jì)，永磁操動機(jī)構(gòu)通過箱體固定。該結(jié)構(gòu)簡潔明快，設(shè)計(jì)精度高，安裝極為方便，且現(xiàn)場安裝時(shí)無需調(diào)整即可滿足真空滅弧室開距和超程要求。外殼采用不銹鋼箱體或經(jīng)達(dá)克羅防銹處理的鋼板箱體，美觀大方。同時(shí)配有手動分閘裝置，隔離開關(guān)和電流互感器可供用戶選擇，充分滿足用戶的不同需要。戶外真空永磁斷路器采用先進(jìn)的永磁操動機(jī)構(gòu)。此機(jī)構(gòu)利用一種穩(wěn)態(tài)的磁路系統(tǒng)，使用激磁線圈驅(qū)動鐵芯到相應(yīng)的極限位置，并利用高性能永磁體所提供的磁場能量，使之保持在極限位置。激發(fā)其中一個激磁線圈使之產(chǎn)生大于剩余保持力的驅(qū)動力，即可使永磁機(jī)構(gòu)的動鐵芯動作。永磁操動機(jī)構(gòu)省去了傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)易損的儲能、鎖扣等機(jī)械裝置，簡化了結(jié)構(gòu)，其零件數(shù)量較傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)減少了70%以上，不僅簡化了裝配，而且大大提高了機(jī)構(gòu)的可靠性和壽命，同時(shí)由于采用了電容作為操作電源，避免了輔助電源波動對機(jī)構(gòu)動作特性的影響，性能優(yōu)越的操動機(jī)構(gòu)可長期頻繁操作，機(jī)構(gòu)本身壽命可長達(dá)10萬次，并真正做到永久性免維護(hù)。 斷路器開關(guān)位置的檢測采用了電子器件而沒有物理接觸，可靠性高，便得因操動機(jī)構(gòu)引起的開關(guān)故障的概率大大降低。操動機(jī)構(gòu)的控制由配套的智能控制單元完成，可就地任分、合操作，也可通過通訊接口進(jìn)行遙控，斷路器的其他信息也可通過通訊接口傳輸?shù)剿杼?，通訊的通道可以為無線電、載波、有線通道、光纖通道等。智能控制單元安裝于柱上斷路器的下方，斷路器與智能控制單元之間在控制電纜連接。智能控制單元的電源為AC/DC200V，可以由變電站的電源系統(tǒng)提供，或由市電提供，或在開關(guān)的電源側(cè)加裝電壓互感器(PT)來取得電源。智能控制單元中配備有蓄電池，在正常工作中智能控制單元中的蓄電池處于浮充電狀態(tài)，在外界電源失去時(shí)，由蓄電池供電，完成對斷路器的控制，可保證斷路器完成一個“分-0.3S-合分-T1-合分-T2-合分”的操作循環(huán)。斷路器操動機(jī)構(gòu)中設(shè)有手動分閘把手，作為控制系統(tǒng)或電源故障時(shí)分閘操作之用。
1.2 工作原理與過程
滅弧原理：
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(dāng)動、靜觸頭在操動機(jī)構(gòu)作用下帶電分閘時(shí) ，在觸頭間將會產(chǎn)生真空電弧，同時(shí)，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(dāng)?shù)目v向磁場，促使真空電弧保護(hù)為擴(kuò)散型，并使電弧均勻地分布在觸頭表面，維持低的電弧電壓，在電流自然過零時(shí)，殘留的離子、電子和金微秒數(shù)量級的時(shí)間內(nèi)就可復(fù)合或凝聚在觸頭表面和屏蔽罩子，滅弧室斷口的介質(zhì)絕緣強(qiáng)度很快被恢復(fù)，從而電弧被熄滅，達(dá)到分?jǐn)嗄康摹?
儲能：
在智能控制單元內(nèi)合上輔助電源開關(guān)給智能控制箱內(nèi)蓄電池充電，如果蓄電池已充電時(shí)可以將智能控制箱內(nèi)的蓄電池開關(guān)合上，等待20s此時(shí)儲能電容器已充電，斷路器已處在準(zhǔn)備操作狀態(tài).
1.3永磁機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)
永磁機(jī)構(gòu)是一種用于中壓真空斷路器的永磁保持，電子控制的電磁操作機(jī)構(gòu)，與斷路器使用的傳統(tǒng)彈簧機(jī)構(gòu)和電磁機(jī)構(gòu)相比，永磁機(jī)構(gòu)采用了一種全新的工作原理和結(jié)構(gòu)，工作時(shí)主要運(yùn)動部件極少，無需機(jī)構(gòu)脫、鎖扣裝置，故障源少，具有較高的可靠性，因而已成為開關(guān)制造企業(yè)與電網(wǎng)企業(yè)及高新重工企業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)，具有非常廣闊的市場前景?？朔鹘y(tǒng)彈簧機(jī)構(gòu)和電磁機(jī)構(gòu)的不足，將永久磁鐵應(yīng)用于操動機(jī)構(gòu)中，使真空斷路器分、合閘位置的保持通過永久磁鐵實(shí)現(xiàn)，取代傳統(tǒng)的鎖扣裝置。這種磁力機(jī)構(gòu)具有永久磁鐵和分閘、合閘控制線圈，這種機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是：
(1)永久磁鐵與分閘、合閘控制線圈結(jié)合，解決了合閘時(shí)需要大功率能量的問題。
(2)真空滅弧室的動觸頭靠永久磁鐵產(chǎn)生的力通過拐臂、絕緣拉桿使其保持在合閘、分閘位置上，取代傳統(tǒng)的機(jī)械鎖扣方式，機(jī)械結(jié)構(gòu)大為簡化，僅有幾個活動部件，零件總數(shù)約為50件左右，耗材少，節(jié)能且成本低。
(3)操動機(jī)構(gòu)無需機(jī)械鎖扣和輔助電器，機(jī)械動作的可靠性大大提高，能夠?qū)崿F(xiàn)免維護(hù)，節(jié)省維修費(fèi)用。
(4)真空斷路器采用永磁操動機(jī)構(gòu)，永磁力可保證100年不消失，該機(jī)構(gòu)壽命高達(dá)10萬次，以電磁力進(jìn)行分合閘操作，以永磁力進(jìn)行雙穩(wěn)態(tài)保持，簡化了傳動鏈，降低了能耗和噪音。開斷能力強(qiáng)，安全可靠。與傳統(tǒng)的彈簧機(jī)構(gòu)和電磁機(jī)構(gòu)相比，機(jī)械壽命至少提高3倍。
(5)采用先進(jìn)的真空滅弧室，額定電流為630A-3150A，額定短路開斷電流為31.5kA—40kA，技術(shù)性能達(dá)到世界領(lǐng)先水平。
(6)斷路器機(jī)構(gòu)簡單，布局合理。真空滅弧室縱向安裝在絕緣筒內(nèi)，即使在惡劣的環(huán)境下，仍能保持很高的抗爬電性能及絕緣性能。本產(chǎn)品無爆炸、無污染、噪音低、體積孝重量輕、壽命長。
真空斷路器作為控制和分配電能的開關(guān)元件越來越廣泛的應(yīng)用于電力行業(yè)。達(dá)到提高6-35kV系列真空斷路器可靠性、安全性及使用壽命的目的。
1.4 ZW7-35M(永磁)真空斷路器概述
ZW7-35M(永磁)真空斷路器應(yīng)用了多項(xiàng)專利技術(shù)，使它具有很多優(yōu)點(diǎn)：無SF6、無油，受環(huán)境影響小、有利于環(huán)境保護(hù);單元尺寸小、重量輕、便于柱上安裝;智能控制單元緊湊適用可以簡單地安裝在柱子的下方，可選配無線遙控器，可以在100米范圍內(nèi)控制開關(guān)的分合;適用于城鄉(xiāng)電網(wǎng)就地操作和遠(yuǎn)方控制;除了電池每5年更換一次外，斷路器本體基本終身免維護(hù)。斷路器最好的功能可外置CT電流互感器，安裝方便。調(diào)節(jié)方便，電流從200A可達(dá)到2500A，斷路器是威川公司最新產(chǎn)品，以通過全部檢查手續(xù)，國家認(rèn)可產(chǎn)品. ZW7-40.5(永磁)真空斷路器它專為滿足配網(wǎng)自動化的需求而設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)各種測量、保護(hù)及控制功能。
產(chǎn)品全密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);殼內(nèi)除環(huán)氧支座外，不再有輔助絕緣材料;套管水平布置，輸出與輸入端是橫向布置，即便于架空線聯(lián)接，也利于電纜的接入;整體成型套管，可保證良好的氣密性。 630A時(shí)切負(fù)荷操作超過3萬次，維護(hù)工作量少。
切除額定短路電流20kA超過30次。 可配置隔離刀閘，具備明顯斷開點(diǎn)，維護(hù)方便、安全。
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