ZFN13――405Z型封闭式组合电器的结构及设计

ＥＭ制造经验

Ｍａ—ｎ—ｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＥ—ｘ—ｐｅｒｉｅｎ—ｃ—ｅ］

●杨庆宇／平高集团有限公司

ＺＦＮ１３—４０．５（ｚ）型封闭式

组合电器的结构及设计

７ＦＮｌ３－４０．５（Ｚ）型封闭式组合电器是平高集团有限公司自主研发

‘＿的产品。于２００２年通过了国家级鉴定，该产品填补了我国４０．５ｋＶ

ＧＩｓ的空白。该产品三极分箱纵向分布，单极金属封闭，真空灭弧，ＳＦ。为

对地和断口问绝缘介质。本文主要介绍该产品的结构．设计及性能。

１引言

高压ＧＩＳ在１１０ｋＶ及以上领域得到了飞速发

展和应用。然而，截止到２００２年，在４０．５ｋＶ的

中压领域，ＧＩＳ产品（目前称为Ｃ—ＧＩＳ）在国内尚属

空白。平高集团有限公司自１９９９年起，历时３年，

于２００２年成功地研制出我国首台该类产品，通过

了省、部级鉴定，填补了４０．５ｋＶ级ＧＩＳ的国内

空白。

２主要技术参数

ＺＦＮｌ３－－４０．５（ｚ）型封闭式组合电器主要技术

参数如下表所示。

表主要技术参数

—壁旦一琢日名称参数

ｌ额定电压／ｌ（Ｖ４０．５

２额定电流／Ａ１２５０

３额定频毕／Ｈｚ５０

４额定短时耐受电流／ｋＡ３１．５

５额定峰值耐受电流／ｋＡ８０

６额定短路断路器及主回路４

持续时间，ｓ接地回路２

７ｌｍｉｎ极对地与断路器断１３９５

丁频耐压／ｋＶ隔离断１３１１０

８雷电冲击极对地、断路器断１７１１８５

耐压／ｋＶ三位置开关隔离断口２１５

９断路器额定短路开断电流／ｋＡ３１．５

额定短路关合电流（峰值）／ｋＡ８０

额定短路开断电流开断次数，次２０

机械寿命／次１００００

ｌＯ三位置开关机械寿命／次２０００

１１ｓＦ。气体额定压力（２０℃）／ＭＰａ０．２

１２ｓＦ。气体年漏气率（％）＜１

３８Ｉ●气嗣量．２００８年第３期３产品总体结构

图ｌ所示为单母线电缆进出线间隔的总体结构示意图。

标准间隔的尺寸（高×宽Ｘ深）为：２１５０ｍｍ×６００ｍｍ×１５２０ｎｌｌｕ。

图１标准间隔总体布置图

１—氧化锌避雷器２一电压互感器３一下电缆连接装置４一电流互感器５一真空断路器６一三位置开关

７—上电缆连接装置８一下电器柜９—弹簧机构

ｌＯ一电流互感器１１一电动机构１２一上＿ｆＬ控柜

４主要元件结构

４．１断路器

断路器本体结构如图２所示，断路器配真空灭弧室，外壳为四通筒体６，方形绝缘子１支撑筒体和真空灭弧室支座２；筒体内充ｓＦ。气体，作为真空灭弧室外绝缘和对地绝缘的绝缘介质；真空灭弧室３下部用Ｍ１６螺栓固定在真空灭弧室支座

上，真空灭弧室上部通过支座７防止其摆动，同时支座７又提供绝缘拉杆１０之后传动件的固定和导向；支座７作为高电压部位，通过绝缘支撑件４和绝缘支座１２固定于四通筒体６上，主导电回路上部通过导电夹５、软导电排，把真空灭弧室动触头与三位置开关静触头连接，将主回路导通。

图２断路器本体结构

１一方形绝缘子２一真空灭弧室支座

３一真空灭弧室４—绝缘支撑件５一导电夹６一四通筒体７一支座８一螺钉９一拐臂ｌＯ一绝缘拉杆ｌｌ一转轴１２一绝缘支座

９

１０ｌｌ１２

真空灭弧室分合传动的原理为：通过转轴１ｌ传入筒体，在筒体内部，转轴上的内拐臂与绝缘拉杆ｌＯ和支撑于支座７上的另一拐臂９组成四连杆机构，同时，拐臂９通过其上长槽带动吊环螺钉８时，靠支座７的长槽限制，把摆动转化为真空灭弧室动触头的上下直线运动。

４．２弹簧机构及传动系统

断路器的操动机构如图３所示，为弹簧机构，可电动又可手动储能。动作原理：电动机带电后，通过减速器３等部件，带动凸轮及储能轴一起转动，使合闸弹簧被拉伸而储能，合闸弹簧２被拉伸过死点后，被合闸掣子６扣住，电动机电源被行程开关切断，此时机构处于储能状态。当接收到合闸信号后，合闸电磁铁７带电，合闸掣子６解扣，储能轴在合闸弹簧２的作用下转动，通过凸

ＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＥｘｐｅｒｉｅｎｃｅＩ

轮４，三角形杠杆１７、连杆１６将力传给主轴１１，

当主轴转过一定角度时，被分闸掣子６扣住，机

构处在合闸状态，同时给分闸弹簧储能。当接收

到分闸信号后，分闸电磁铁１３带电，分闸掣子１２

解扣，主轴向相反方向转动，机构分闸。进行合

闸操作时，被切断的行程开关接通，电动机１８起

动，机构重新储能。在合闸状态机构储能后，可

９

Ｏ

图３弹簧操动机构

１—储能手柄２一合闸弹簧３—减速器４一凸轮

５一分闸弹簧６一合闸掣子７一合闸电磁铁

８一辅助开关９—垂直拉杆ｌＯ一关节轴承１１一主轴

１２一分闸掣子１３一分闸电磁铁１４一橡皮缓冲器

１５一油缓冲器１６—连杆１７－－Ｅ．角形杠杆１８一电动机

以带动断路器完成一次重合闸操作。

断路器传动系统如图４所示，本产品断路器

传动系统比较复杂：机构主轴上拐臂１，垂直拉杆

２、传动轴７和上拐臂３构成四连杆机构，动力经

此四连杆机构传给传动轴７，该轴上有三对拐臂，

通过连杆６，分别和三相转轴４相连，动力由此传

入筒体，传动轴的固定靠支撑件８固定在各分相

上，端部用轴承固定在架体上，三相传动方式一

致。其中连杆６下端为长槽，作用是在机构合闸

时调整超行程，使触头弹簧受压，一方面使动静触

头间产生一定的接触压力保证良好的接触；另一

方面，分闸瞬间，使动触头获得一定的初始冲击动

能，提高其初始加速度；还可以在触头烧损后，作

为压力的补偿，不至于影响触头的可靠接触。

４．３三位置开关

三位置开关结构如图５所示，外壳为四通筒

体４，静触头ｌ固定于偏心绝缘子的下部，该静触

头始终与触指２连接，主回路上部静触头３固定

２００８年第３期?●气一量Ｉ３９

ＥＭ制造经验

图４断路器传动系统

１，３一拐臂２—垂直拉杆４—转轴５一触头弹簧６—连杆７一传动轴８一支撑件

在母排６上，接地触头８固定于四通筒体４。触指

运动到不同的三个位置，分别实现馈线与母线接

通，馈线与母线隔离，馈线接地。母线支撑靠绝

缘子７和盘式绝缘子５固定在四通筒体４上。筒体

内充ＳＦ６气体，作为主回路对地和隔离断Ｉ：１间的

绝缘介质。触指通过绝缘子与三位置开关转轴相

连，随着转轴的转动而在接通、隔离，接地三个

位置间切换。

４．４电动机构及传动系统

三位置开关的操动机构为电动机构，也可手

图５三位置开关

１一触鹰２一触指３一静触头４一四通筒体

５一盘式绝缘子６—母线排７—母线支撑绝缘子

８—接地触头

４０Ｉ＿气嗣量?２００８年第３期动操作。电动与手动操作间设有电器联锁，以确保操作人员的安全。手动操作时，正面 …… 此处隐藏：2200字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……