zw20分界断路器

　　紫辉电力设备有限公司本着“不断进取、务实、诚信、团结、创新”的企业宗旨。坚持质量第一的方针，通过ISO9001:2000质量管理体系认证，并不断引进国内、外先进的生产检测设备，以此促进企业的科研开发力度，保证产品的质量，以便更好的服务客户。

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公司文化

企业精神：诚信、真实、合作、双赢

企业人精神：自尊、自强、自律

企业理念：人品、企品、产品三位一体

人 才 观：发现人才、重用人才、培养人才

市 场 观：优化品牌组合与产品格局、提高产品质量、增强售后服务

工作方针：积极主动、勇于负责；认真专业，追求卓越

生产理念：原料质优、管理规范、科技创新、工艺革新、争创一流

质量方针：严格控制，不让一件不合格产品流入市场

文化特点：志存高远、有容乃大

企业目标：走国际化道路，实现与民族共同振兴

zw20分界断路器

ZW20-12F型户外交流户外智能分界真空断路器（看门狗）为额定电压12kV,三相交流50Hz的户外高压开关设备。主要用于开断、关合电力系统的负载电流、过载电流及短路电流。适用于变电站、工矿企业及城、农网作保护和控制，特别适用于操作频繁的场所和城网自动化配电网络。在国家权威机构通过全面型式试验，符合下述标准：GB1984 高压交流断路器；

ZW20型户外高压分界开关主要由ZW20-12型真空断路器本体,FDR控制器、外置电压互感器三大部分构成，三者通过航空插座及户外密封控制电缆进行电气联接。根据用户管理需求可增长就近遥控装置和操纵软件（“GPRS”或“GSM”）

GB/T11022 高压开关设备及控制设备标准的共用技术要求；D11402交流高压断路器订货技术条件。ZW20看门狗真空断路器

ZW20常见型号：

ZW20-12F/630(1000、1250)-20（25）

ZW20A-12/630(1000、1250)-20（25）

ZW20AF-12/630(1000、1250)-20（25）

ZW20B-12/630(1000、1250)-20（25）

ZW20-12C/630(1000、1250)-20（25）

zw20分界断路器

2、使用条件 ：

2.1 海拔高度：不超过1000m；

2.2 周围空气温度：-40℃～+40℃，日温差：日温差变化不大于25℃；

2.3 风速：不大于34m/s；

2.4 无易燃、爆炸危险、强烈化学腐蚀物（如各种酸，碱或浓烟等）和剧烈震动的场所。

4.1 城、农网改造的理想设备：可与控制器配套实现遥控、遥测、遥信和遥调，实现“四遥”功能。

4.2 操作灵活、方便：本产品为电动储能，电动分合，同时具有手动储能，手动分合，并能近距离或远距离操作。

4.3 开断性能优越：开断短路电流25kA达30次。

4.4 操作功率小，可靠性高：全新设计的小型电动弹簧机构的操作工（约30W左右）降低到最低水平。

4.5 安装方式灵活：可采用柱上吊装或座装安装方式。

4.6 密封性能可靠：SF6压力为零表压且采用成熟的密封结构技术，密封性能可靠，不易泄露。

4.7 独特的进出线方式：采用硅橡胶管，使接线端子之间绝缘距离充裕，外绝缘特性优良。

4.8 使用安全：在箱体顶部安装有防爆装置，即使发生以内部故障，也不会有高温气体或飞溅物泄露出来。

zw20分界断路器

永磁真空断路器优缺点

永磁真空断路器优缺点

单稳态永磁操动机构的运动部件在目前所有操动机构中最少，而且完全直线运动，因此可将机械部件的磨损减到最小，故障率降到最低。机构的中心部分有两块软磁性合金材料，可提供超过 230kg的触头压力。合闸位置时，依*闭合磁路产生的触头压力将机构保持在合闸位置，磁轭将单线圈封在中间，线圈为机构操作提供能源。

（1）合闸操作

在分闸位置，真空灭弧室的动触头由与驱动绝缘子连接的分闸弹簧保持在分闸位置。需要实行合闸操作时，控制模块内的合闸电容器向机构线圈内注入一个脉冲电流，当动静触头接触后，动触头停止运动，但动铁心继续运动2mm，压缩触头的压力弹簧。动铁心和磁轭之间通过磁力实现锁扣，这时线圈电流进一步增大，磁性材料的磁通达到饱和状态。因此，在合闸位置切断控制模块发出的线圈电流时，此饱和磁通使动铁心保持在合闸位置。动铁心运动的同时使分闸弹簧储能，为下次分闸操作做好准备。

（2）分闸操作

分闸操作时，控制模块内的分闸电容器向机构线圈注入一个反向脉冲电流，时间为15~20ms。该电流对机构中心的磁性材料产生部分消磁作用，减小了合闸保持力，这时已储能的分闸弹簧和触头压力弹簧的反向力使动铁心释放，向分闸方向加速运动，最终*分闸弹簧保持在分闸位置。单稳态永磁操动机构真空断路器的所有开关元件轴向对称布置，均为直线运动，省掉了电机、齿轮、连杆、链条和机械锁扣等零件。

对真空断路器的故障统计分析显示：75%的断路器故障为机械故障。三相独立机构的使用是单稳态永磁机构断路器最主要的优点，机构和真空灭弧室之间的大部分机械连接元件被去掉了，只剩下一个活动部件，相对于传统断路器至少有上百个活动零部件来说，它几乎完全消除了产生机械故障的可能性。几年来，在中国运行的单稳态永磁机构断路器已达到数万台，未发生过一例机械或电气故障。

而多数双稳态永磁操动机构真空断路器与传统真空断路器一样，由一个机构操动三相开关，必须使用传动件；在元件布置上只是用永磁机构代替了弹簧机构，拐臂连杆等传动机构并没有取消，无法实现完全直线运动，因此不能全面消除机械故障的产生。

2、1、3电气控制

任何永磁机构都需要一个合适的电子控制单元，其作用是为机构线圈提供合适能量，并实现防跳、闭锁以及与开关设备的接口等功能。作为断路器的一部分，控制单元同样需要高可*性，设计原则；精选元件，尤其是分合闸电容器；制造原则；软件测试等几方面保证其质量。其中，分闸电容器与合闸电容器作为储能元件是最重要的，其寿命主要受温度影响。另外，断路器的低能耗设计也是保证电容器长寿命的一个因素，单稳态永磁机构断路器控制模块注入到操动机构线圈的最大合闸电流峰值只有10A（20kA型）、17A（31.5kA型），分闸电流只有1A。

2、2单稳态永磁机构断路器的真空灭弧室技术

由于要与可*性高、寿命长并适于频繁操作的永磁操动机构相匹配，真空灭弧室性能的改进显得非常迫切。既需要提高其对故障电流的开断能力，又需要改善其在负荷电流下的可*性。ISM型单稳态永磁机构断路器的真空灭弧室在触头系统设计和密封性能两方面实现的突破性改进，使其在可*性和使用寿命上完全与其操动机构的性能相匹配。

在真空灭弧室中利用纵磁场得到最优化的阴极斑点分布

纵磁场能改善真空电弧在触头表面的分布状况，减轻触头在电弧下的烧蚀程度。真空电弧可被视为具有巨大能量的放电现象，它能将触头表面严重烧损，只有使电弧迅速而均匀地分布在触头表面，zw20分界断路器将触头表面上每个点的电流密度降至最低，才能最大程度地提高真空灭弧室触头系统的性能。

（1）均匀纵磁场下的大电流真空电弧

1967年，Ito和Okura第一次提出了关于纵磁场在控制大电流真空电弧上的应用，试验中发现，采用纵磁场分布的真空灭弧室的开断能力能够显著提高（约提高50%~100%）。

更多的研究显示，纵磁场控制电弧的能力依赖于磁场的强度。如果磁场太弱，阴极斑点不稳定，甚至会脱离触头的水平表面；但磁场太强时，阴极斑点则不能分布于整个触头表面；只有当对于磁场强度达到一定区间值时，zw20分界断路器阴极斑点才能分布于整个触头表面。上图为特瑞德的研究人员在真空灭弧室中利用纵磁场得到最优化的阴极斑点分布示意图。

（2）非均匀纵磁场下的大电流真空电弧

商业用真空灭弧室一直致力于非均匀纵磁场的研究。首次将纵磁场应用于真空灭弧室产品是在20世纪70年代。80年代初期发现了非均匀纵磁场对真空电弧的影响。大量对不同磁场结构的试验显示，在特定电流和磁场结构下，无论磁场强弱，阴极斑点都会移动。研究发现，触头边缘部位具有类似磁屏障的强磁场，触头中心区域强度最弱的磁场结构是最优化的磁场结构，zw20分界断路器通过测量触头阴极电流密度而得到证明。此外，在电极的中心区域不需要纵磁场来限制阴极斑点及稳定电弧。

（3）具有纵磁场结构和最佳触头材料的真空灭弧室

要将上述研究成果应用到真空灭弧室产品中，还需要做许多工作，包括确定最佳的触头形状、选择最适合的触头材料等。触头形状能决定纵磁场的结构，并因此决定电弧的分布。触头材料则要同时满足真空灭弧室苛刻的电气性能要求和机械性能要求。例如，触头材料应具有极强的抗熔焊性能，因此它需要具有良好的导电性能和较低的熔焊机械强度；zw20分界断路器同时又要求触头材料具有较高的非电气性能（这一点在很大程度上与机械强度相关）；还需要它具有良好的导热、导电性能以提供高开断能力。

研究发现，几种不同材料相配合产生的特殊合金材料可满足以上要求。利用这种合金触头生产的真空灭弧室，在额定电流下的开断次数很容易达到10万次以上，在额定短路电流下能开断100次。

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