一、概述

ZW20K-12型户外交流高压真空分界断路器（以下简称分界断路器）是陕西泰开电气设备有限公司自主研发的一款新型产品，分界断路器是集真空断路器、真空负荷开关、重合器、分段器四大开关于一体的多功能智能化装置产品，主要配置由真空断路器本体、CH-40型控制器、外置电压互感器（注：配网自动化环网线路中可选双侧PT）三大部分组成，产品广泛用于10kV、13kV城市、农村配电网架空环网线路中作分段隔离开关与联络开关、可实行环网线路负荷调配的自动化开关装置，在大用户供电的分支线路中可作为分界开关（俗称看门狗），馈线架空配电网络作重合器与分段器之用，分界断路器具有远程管理模式，保护控制功能及通讯功能。能可靠判断、检测界内毫安级零序电流及相间短路故障电流，实现自动切除单相接地故障和相间短路故障。

    本体开关是真空方式灭弧并且采用SF6气体绝缘，箱体采用了引进日本、德国、法国气体密封、防爆、绝缘结构技术，整体密封性能优良。 内部充入的SF6气体不泄漏，不受外界环境影响，其弹簧操动机构进行了小型化及性能优化设计，动作可靠性远高于国内传统的弹簧机构。

二、分界断路器的功能

三、使用的环境条件

1) 海拔高度：≤2000米 

2) 环境温度：户外   -30℃ ~ +55℃

             最高年平均气温20℃

             最高日平均气温30℃

3) 相对湿度：95%（25℃）

4) 抗震能力：地面水平加速度 0.3g

             地面垂直加速度 0.15g

             同时作用持续三个正弦波

             安全系数 1.67 

5）地震烈度：7度

6) 最大日温差： 25℃

7) 日照强度(风速0.5m/s时)：0.1W/cm2

8) 最大风速：34m/s

9) 最大覆冰厚度：10mm

10) 安装位置：户外 、10kV架空线路用户责任分界点处

11）接地方式：中性点不接地、经消弧线圈接地及低电阻接地。

四、产品型号及含义

Z  W  20K - 12  F  / □ - □ 型户外交流高压真空分界断路器

额定短路开断电流(kA)

额定电流(A)

分界型

额定电压(kV)

设计序号

使用条件：户外

灭弧介质：真空

FDR ---02    控制器

设计序号

智能控制器

五、主要技术参数

6.1  分界断路器主要技术参数  (表-1)

5.2  机械特性参数  (表-2)

六、产品结构特点

6.1 结构

6.1.1分界断路器由ZW20-12型真空断路器上优化改进的，外置电压互感器及（FDR-02）型智能控制器组成，通过全密封防水型航空接插件和户外密封电缆进行电气连接。

6.1.2分界断路器采用CTA-Ⅳ型弹簧操动机构，具备手、电动储能，手、电动合闸，手、电动分闸功能。

6.1.3分界断路器内置1只零序CT，变比为20/1，0.1～5A（一次电流）区段保持线性关系，额定负载1Ω，额定负载下的变比误差应小于3%。一次零序电流为400A，二次输出电流有效值不小于5A。额定短时耐受电流16kA、20kA、25kA,4S。

6.1.4分界断路器由内装有高压系统及其操动部件的主体箱、操作机构箱和供安装、固定、搬（吊）运用的吊架三部分组成。

外形结构及安装尺寸见图一，内部结构图见图二。

6.1.5分界断路器采用外置式PT，装于电源侧，变比10000V/220V，容量300VA，精度3P级，控制器和分界断路器的操作电源和电压信号均由PT提供。

外形及安装尺寸见图三。

6.2 特点

6.2.1装有真空灭弧室的分界断路器开断性能稳定可靠，采用环氧树脂和硅橡胶整体浇注，尤其A、C两相的拐角套管，保证良好的外绝缘，具有无燃烧和爆炸危险、安全、体积小、重量轻和使用寿命长等特点。

6.2.2分界断路器采用全封闭结构，箱内充以SF6、N2混合气体，密封性能好，有防潮、防凝露性能，适应于高温潮湿地区使用。

6.2.4分界断路器的合、分闸可手动或电动操作及过流保护跳闸。

6.2.5操作机构新颖、简单、动作可靠，体积小、机械寿命可达1万次。

6.2.6分界断路器的安装方式可用悬架吊装在横杆上，亦可选用座式安装。

6.2.7整个结构由合闸弹簧、储能系统、过流脱扣器、分合闸线圈、手动分合闸系统、辅助开关及储能指示等部件组成。                        

图一 分界断路器外形及安装尺寸图

图二  分界断路器内部结构图

图三  PT外形及安装尺寸图

七、工作原理

7.1储能过程

电动储能原理：电动机将输出扭矩传递给机构的小链轮，经过链条传动，带动拐臂旋转，使合闸弹簧储能，当拐臂上压杆推下行程开关时，切断电动机电源，弹簧储能完毕。

手动储能原理：用手或高压绝缘棒朝下拉动储能受柄，带动机构输出轴上的小齿轮，将旋转扭矩传递给与它充分啮合的大齿轮，从而带动拐臂旋转，使合闸弹簧储能。

7.2分闸操作

　　 电动分闸原理： 机构接到分闸信号后，分闸电磁铁的动铁心向上运动，从而推动脱扣杆向上运动，使分闸半轴与分闸掣子之间的约束解除。同时，分闸掣子受滚子压迫而逆时针转动，使多爪拐臂因受分闸弹簧的推力而逆时针旋转，于是完成分闸操作。

　　　手动分闸原理：用手或高压绝缘棒朝下拉动手动分合手柄（注：印有手动分的一端），当分闸半轴逆时针旋转时，多爪拐臂逆时针旋转,同时带动分闸掣子旋转，产生与分闸电磁铁操作同样的效果。

　　　过流脱扣操作：当规定的脱扣电流通过过流脱扣器中的过流线圈时，电磁铁动作，推杆顶动脱扣杆，使分闸半轴与分闸掣子之间的约束解除，从而产生与分闸电磁铁操作相同的效果，使分界断路器过流脱扣动作。

7.3合闸操作

　　　电动合闸原理：机构接到合闸信号后，合闸电磁铁的动铁心向上运动，从而推动脱扣杆向上运动，使合闸半轴与合闸掣子之间的约束解除。同时，合闸掣子受滚子的压迫而逆时针转动，释放储能状态，由于合闸弹簧的收缩力使凸轮受到冲击，撞上输出轴上的多爪拐臂，完成合闸操作。

　　　手动合闸原理：用手或高压绝缘棒朝下拉动手动分合手柄（注：印有“手动合”的一端），当分闸半轴逆时针旋转时，多爪拐臂逆时针旋转,同时带动分闸掣子旋转，产生与合闸电磁铁操作同样的效果。

　　　重合闸操作：  机构释放储能弹簧的能量后，完成合闸操作，在合闸状态，

机构再次完成储能操作后，机构处于合闸状态，在此状态一旦接到正确的信号后，机构便能实现一次自动重合闸操作。

八、安装、维护和检查

8.1开箱后应检查分界断路器绝缘套管有无损坏，产品铭牌、合格证是否与订货单相符，装箱清单是否与实物相符。

8.2 分界断路器投入运行前，应仔细核对各操作元件的额定电压、额定电流与实际情况是否相符。并用机构所具有的合分闸方式进行试操作，以检查各项指标是否正确。

安装前的准备工作：

8.3 金具加工

       依据选定的安装方式加工安装金具，安装金具详细加工尺寸附件图。

8.3.1准备安装附件

         以下是单台设备所需的附件数量：

1）高压避雷器6个（电源侧和负荷侧各3个）；

2）10kV绝缘子（规格和数量依据安装方式和电杆的大小而定）；

3）抱箍（规格和数量依据安装方式和电杆的大小而定）；

4）开关出线连接夹6个（具体尺寸依据现场线路的线径而定）；

5）接地导线。

8.3.2待装设备检查

        外观检查内容：

1）紧固和密封是否完好？

2）出线套管和壳体有无损伤？

3）控制插座及插针是否完好？

4）操作手柄及分合指针是否在正常位置？

5）核对产品的额定电压、额定电流与实际情况是否相符，并用机构所具有的合、分闸方式进行试操作，以检查各项指标是否正确。

   8.3.3 绝缘检查内容：

1）绝缘电阻：一次对二次及地：≥1000MΩ；二次对地：≥10MΩ

2）绝缘耐压：一次对二次及地：42kV，1min；二次对地：2kV，1min；

8.6 本柱上分界断路器因其特殊的设计结构,确保用户在使用中长期免维护。

8.7 用户不得随意更换使用与原型号规格不一致的电器元件。

8.8 分界断路器出厂时，TA变比预设为600/5；用户欲更改变比时，可将涌流抑制器罩打开，在涌流抑制器两侧有两排端子，可将标有A400/5（或A200/5）、C400/5（或C200/5）的导线与标有A600/5、C600/5的导线分别相应对调，并压接牢固，即可使TA变比设置为400/5（或200/5）。

8.9分界断路器配有复合控制器，其主要作用为了防止开关合闸时所引起的涌流，并消除过流线圈的抖动，实行定时限值分闸，避免线路因瞬时过流产生误动作，另外，其速断功能能够快速准确地判别线路的短路故障, 从而提高线路输电的安全可靠性。使用时，请仔细阅读复合控制器使用说明书

8.10操作人员应初步了解机构的性能及安装调整、维护知识，对运行中问题应予以记录，必要时可通知制造厂家。

8.11分界断路器杆上吊装时请按照图四，图五进行。

图四   起吊方法示意图

图五   吊装方法示意图

安装步骤及注意事项：

8.3.1将安装螺栓上的螺母松到螺栓的末端。

8.3.2将线绳挂在两边的开关吊钩上，抬分界断路器。

注意：* 线绳长度应大于80cm

* 分界断路器允许稍有倾斜  

8.3.3在抬到横担位置时，使吊架与横担接触，放好吊架螺栓和弯板后，拧紧螺母。解开线绳，并完全拧紧螺母。

5.4 分界断路器可以单杆架设，也可双杆架设。可参照安装示意图图五、六、

8.4 分界断路器可以单杆架设，也可双杆架设。可参照安装示意图图六、七、八、九所示。

8.3.4将外置式PT置于分界断路器上部PT安装架上，用4组M10×40的不锈钢螺栓、螺母、弹平垫紧固。将二芯电缆两端分别接于PT二次接线端子和断路器接线图指定接线位置。

  8.3.5用高压电缆将外置式PT的一次接线端子和分界断路器的进线侧连接。当一次线路不需要安装隔离刀闸，可直接将分界断路器两侧出线端子（电缆）与线路连接；如果一次线路需要安装隔离刀闸，则将分界断路器两侧出线端子（电缆）与隔离刀闸出线侧连接。

8.3.6  FDR-01 的安装

        金具的加工及安装附件的准备：

1）控制器在出厂时“安装挂钩”已随货附送，安装时用户只需准备固定金具即可，固定金具的加工依照安装点的不同也不一样。一般情况下控制器安装在圆柱形的电线杆上，固定金具（抱箍）根据圆柱形电线杆的直径进行准备。

2）用户自备的附件数量（以下是安装一台控制器所需的）：

● 抱箍2个，具体尺寸依据电杆的大小而定；

● 接地线一根，线径不小于16㎜2，线的长度依据现场安装情况而定。

九、操作顺序和注意问题

操作本开关时必须严格执行下列的操作顺序：

9.1确认开关分合指针是否指向“分”位置。

9.2确认开关储能指针是否指向“未储能”位置。

9.3若分合指针、储能指针都分别指向“分”、“未储能”，则开始如下操作。

图六  分界断路器双杆吊式安装示意图

图七  分界断路器单杆吊式安装示意图

图八  分界断路器双杆座式安装示意图

图九  分界断路器单杆座式安装示意图

9.4手动反复向下压（拉）动储能手柄，随储能手柄动作（动作16-20次），手柄压（拉）力逐渐增大，当压（拉）力突然变小时，即已经储能，此时确认储能指针应指向“已储能”位置。

9.5再次确认手动分合指针应指向“分”位置。

9.6向下压（拉）手动分合手柄右边（带有红色“手动合”字侧）使手柄按顺时针方向转动，压（拉）力千万不要大于3公斤，否则将损坏开关，转动角度不得大于60°，听到“咔”一声，开关合闸，分合指针指向“合”位置。

9.7若要分闸，请再次确认分合指针应指向“合”位置，然后向下压（拉）手动分合手柄左边（带有白色“手动分”字侧），使手柄按逆时针方向转动，同合闸时一样，压（拉）力决不许大于3公斤，转动角度不得大于60°，听到响声开关分闸，分合指针向“分“位置。开关操作完成一个循环。

9.8 在该分界断路器上杆通电前，用户须注意以下问题：

9.8.1分界断路器安装复合控制器处配有电缆和航空插头相连，当用户不需要接FTU而采用手动操作时，必须将该航空插头接入分界断路器上的航空插座，确保复合控制器和分界断路器内部TA相连，避免因TA开路而导致TA损坏，并使复合控制器功能得以正常工作。接插航空插头时应拧紧插头连接端盖，保证连接牢固（见图十）。

图十  航空插头连接图

注意！！！

出厂时对计量TA引出端（外部航空插座13、14、15、16号端子）已用短路环进行短接。

（1）当分界断路器与FTU或其它测量设备相连时，请将连接在13、14、15、16端子之间的短路环取下。

（2）如不用计量信号，请确认13、14、15、16端子之间的短路环存在后，方可投入分界断路器的运行。

9.8.2当用户接配网自动化远方终端FTU时，可松开该连接航空插头，将自动化终端的测控端插头接入分界断路器上的航空插座。

10、运输、验收及储存

10.1 运输

运输时必须整台开关装入封闭的包装箱内加以固定，运输过程中不得翻转、倾斜，需采取防震措施。

10.2验收

       用户收到分界断路器后应进行如下工作。

10.2.1 检查包装是否损坏。

10.2.2对照产品装箱单检查文件是否齐全、附件及备件是否齐全。

10.2.3检查分界断路器铭牌上的技术参数、产品合格证是否符合订货要求。

10.3 贮存

分界断路器应存放在干燥、通风、防潮及防有害气体侵袭的室内，长期存放应定期检查环境是否符合要求。装箱、开箱和保管应在干燥的室内，对产品及各部件要进行核对是否完整和相符。

十一、 订货须知

11.1 订货时应说明产品的型号。例如分界断路器的额定电流、额定短路开断电流、数量、产品配置(如电流互感器变比、精度、容量、数量、出厂变比)等。

11.2 用户须提出安装方式，选择相应的安装架和紧固附件。

11.3 用户可根据使用要求选择相应的功能配置，如GPRS控制器，出线方式(电缆出线/端子出线)和备品备件。

十二、 随机文件

12.1产品合格证一份、

12.2 安装使用说明书一份、

12.3装箱单一份、

12.4出厂检验报告一份。