VD4真空断路器说明书ABB

—产品说明书VD4真空断路器配EL操动机构及PT固封极柱12kV,630...4000A,25kA...40kA2VD4真空断路器配EL操动机构及PT固封极柱概述总则结构EL型操动机构PT浇注式固封极柱在真空中开断电流ABB真空灭弧室的开断原理真空电弧－发散型或收缩型ABB螺旋形状的真空灭弧室触头安装方式应用场合标准运行安全附件iVD4®中压开关智能化解决方案质量体系环境管理体系职业健康与安全管理体系断路器选择和订货12kV固定式VD4断路器技术参数12kV可抽出式VD4断路器技术参数选项附件产品性能正常使用条件抗震性能适应湿热带气候海拔高度防跳装置环境保护程序外形尺寸固定式断路器可抽出式断路器手车接地装置04-09040405050506060607070707080809090910-1410121420-2120202020212122-2722-2324-2727目录—电气原理图固定式VD4电气原理图5NO5NC固定式VD4电气原理图7NO7NC原理图描述可抽出式VD4电气原理图5NO5NC可抽出式VD4电气原理图7NO7NC原理图描述电气图形符号28-34282930313233343目录目录—概述总则结构EL型操动机构PT浇注式固封极柱在真空中开断电流ABB真空灭弧室的开断原理真空电弧－发散型或收缩型ABB螺旋形状的真空灭弧室触头安装方式应用场合标准运行安全附件iVD4®中压开关智能化解决方案质量体系环境管理体系职业健康与安全管理体系断路器选择和订货12kV固定式VD4断路器技术参数12kV可抽出式VD4断路器技术参数选项附件产品性能正常使用条件抗震性能适应湿热带气候海拔高度防跳装置环境保护程序外形尺寸固定式断路器可抽出式断路器手车接地装置04-09040405050506060607070707080809090910-1410121420-2120202020212122-2722-2324-2727电气原理图固定式VD4电气原理图5NO5NC固定式VD4电气原理图7NO7NC原理图描述可抽出式VD4电气原理图5NO5NC可抽出式VD4电气原理图7NO7NC原理图描述电气图形符号28-34282930313233344VD4真空断路器配EL操动机构及PT固封极柱概述—总则VD4真空断路器采用ABB驰名的真空灭弧室和新一代绝缘材料的浇注式固封极柱，以及功能模块化设计的操动机构，是ABB集团全球研发设计和制造生产技术的完美结合，广泛应用于公共设施、工业、交通运输、建筑等配电领域。•卓越性能的全球通用产品-执行ABB集团统一产品标准，确保全球产品拥有同样的卓越性能•丰富的运行经验，满足客户不同需求-累计超过100万台的安全运行经验-可满足-25℃低温运行环境-广泛地应用于多种柜型•原装德国ABB真空灭弧室及固封极柱，高可靠性-秉承德国严谨设计及制造技术-提高产品可靠性，延长产品使用寿命•创新的功能模块化设计，性能稳定，使用寿命长-精确的机构动作特性，参数输出稳定-机械寿命可达40000次•节能低碳的制造、运行和回收过程，环境友好-执行集团环保理念，减少对环境的污染-节能减排，CO2排放减少3000吨/年（以年产十五万支PT浇注式固封极柱计）•智能化升级简单便捷-可配电动手车及在线监控等全套智能化解决方案-满足智能化变电站设计及升级需求•卓越的运营系统，确保质量稳定，交货便捷-年产能高达70000台-高效生产线及订单流程管理系统结构操动机构和极柱固定在一个金属壳体上，此金属壳体也是固定式断路器的安装壳体。这种紧凑的结构保证了断路器的坚固和机械可靠性。除了触头和连接到辅助电路的带软管的航空插外，可抽出式断路器还装配有手车底盘，可实现在开关柜门关闭的条件下进行断路器的摇进摇出操作。12345675概述•固定式或可抽出式安装•尺寸紧凑，坚固可靠，低维护工作量•弹簧储能操动机构，低操作功，标准配备机械防跳装置•内置的操作机构储能杆•极柱整体浇注技术，终身密封•真空开断技术•真空灭弧室受到可靠保护，避免机械撞击、灰尘和潮气的影响•完整的二次附件系列供选配•断路器可实现手动摇进摇出操作仅能在柜门关闭条件下进行•位于操动机构和手车底盘上的安全闭锁可防止错误和危险的操作•分合闸按钮可配挂锁或保护盖•适用不同气候条件•环境友好EL型操动机构由于现代真空灭弧室的触头质量较轻、分离所需速度较低，行程较小，机构仅需提供很少的操作功，这有效降低操作系统的磨损量，进而减少了断路器的维护。VD4真空断路器采用弹簧储能，自由脱扣的功能模块化EL型操动机构，主弹簧包含在模块内，机构本体自带手动储能手柄，使机构具有完整的驱动功能，同时具有精确的动作特性及稳定的预期寿命。断路器的分合闸操作性能与具体的操作者无关。概念简单、使用方便，可自由选配简单快速安装的二次附件。朴素的设计思想带来了元器件的高可靠性。PT浇注式固封极柱继环氧树脂整体浇注式固封极柱在中压开关领域取得巨大成功后，ABB利用其拥有的多项专利技术和先进的浇注工艺，率先成功推出了全系列PT整体浇注式固封极柱。其采用可回收的热塑性材料，机械性能、低温性能等方面均得到了较大提升，绝缘能力大大超过国际、国内等电气行业标准的要求，同时在绿色环保方面作出巨大贡献。可回收再利用的热塑性材料，结合更合理的浇注工艺流程，以更高的效率以及更少的能源消耗，使得PT浇注式固封极柱在相同产量下相比于传统的环氧浇注式极柱，减少了50%以上的CO2排放，致力于减少对环境、气候变化的影响。在真空中开断电流真空断路器不需要灭弧和绝缘的介质。实际上，灭弧室中不存在可被电离的物质。在任何情况下，当触头分离时，触头间的电弧通道仅仅由触头材料的金属蒸气构成。电弧只能由外部能量维持，当主回路电流在自然过零点时刻消失，电弧即不能维持。在此刻，急速下降的载流密度和快速凝聚的真空金属蒸气，使触头之间迅速恢复了绝缘。真空灭弧室因此恢复了绝缘能力以及耐受系统瞬态恢复电压的能力，最终将电弧熄灭。即使在很小的开距下，真空也有很高的绝缘强度，因此只要在电流过零点的数毫秒之前将真空灭弧室的触头分开，即能保证成功开断。特殊设计的触头几何形状和触头材质，以及很短的燃弧时间和极低的电弧电压，使触头烧蚀程度非常低，保证了灭弧室的长寿命。此外，真空还可以防止触头被氧化和污染。浇注式固封极柱示意图1上出线端2真空灭弧室3动出线杆4下出线端5软连接6带有触头压力弹簧的绝缘拉杆7操作机构连接处AIDCBJEFGHA分合闸辅助开关B储能马达C内置的储能杆D断路器分合闸机械指示E计数器F储能状态指示G脱扣器H合闸按钮I分闸按钮J弹簧储能/未储能信号触点概述—ABB真空灭弧室的开断原理在一个真空灭弧室内，真空电弧随着载流触头的分离而产生，并维持到电流过零点结束，电弧可受到磁场的影响。真空电弧－发散型或收缩型随着触头的分离，阴极触头的整个表面形成多个独立的斑点，阴极斑点产生的金属蒸气维持着真空电弧。发散型真空电弧的特征是电弧扩散覆盖到触头表面并平均分配热应力。在真空灭弧室的额定电流范围内，电弧总是发散型的。触头的烧蚀可以忽略不计，因此额定电流开断次数可以非常高。随着开断电流的升高（超过了额定值），根据霍尔效应，发散型电弧有向收缩型电弧转变的趋势。电弧从阳极开始收缩，随着电流的进一步增加，电弧的轮廓将收缩得更加锐利明显。在燃起电弧的区域中触头温度将会升高，同时带来巨大的热应力。为了防止触头过热及过度烧蚀，电弧被磁场驱动保持旋转。旋转的电弧可以看作一段通过电流的运动着的导体。ABB螺旋形状的真空灭弧室触头ABB螺旋触头的特殊形状可在弧柱运动的范围内产生一个横向的磁场，并且在触头边缘的区域磁场强度最大。电磁场由电弧本身产生，切线方向的电流分量产生的磁场导致电弧围绕触头轴线快速旋转。相比固定不动的收缩型电弧，被驱动旋转的电弧掠过了更大范围的触头表面。这种方式，不光减少了触头上的热应力、大幅减小了触头的烧蚀，还使极高短路电流的真空开断变得可能。ABB的真空灭弧室属于电流零点开断灭弧室，无重击穿。当电流过零时电弧自然熄灭，残留的电荷和金属蒸气快速复合或凝聚，在微秒级的时间内触头间的绝缘强度就可以建立起来。6VD4真空断路器配EL操动机构及PT固封极柱真空灭弧室（图）1出线杆2扭转保护环3波纹管4端盖5屏蔽罩123457891066陶瓷绝缘外壳7屏蔽罩8触头9出线杆10端盖安装方式VD4断路器操动机构正面布置，有固定式和可抽出式两种安装方式。应用场合VD4断路器使用在发电配电系统中，适用于控制和保护电缆、架空线、变压器、马达、发电机和电容器组等。标准VD4断路器符合GB/T1984和IEC62271-100以及其他主要工业化国家的相关标准，且已经通过了以下的各种试验，可保证在任何正常安装条件下安全可靠的服役。•型式试验：绝缘试验、主回路电阻测量、温升试验、短时耐受电流和峰值耐受电流试验、辅助和控制回路的附加试验、常温下的机械操作试验、短路电流关合和开断试验及空载电缆开合试验等•出厂试验：主回路的绝缘试验、辅助和控制回路的试验、主回路电阻的测量、密封性试验、设计和外观检查、机械操作试验等运行安全VD4真空断路器拥有完善的机械和电气闭锁（可选），配合适当的开关柜可完成安全的配电功能。闭锁机构可防止不正确的操作，即使在意外的操作错误发生后，闭锁机构仍能高度保障操作人员和设备的安全。门闭锁装置可保证断路器的手动摇进摇出操作只能在开关柜柜门关上后进行。钥匙和挂锁装置可保证正确的合分闸操作和/或摇进摇出操作。7概述横向磁场触头和旋转电弧发散型电弧电弧阳极收缩电弧在阳极和阴极收缩电弧在真空灭弧室中从发散型到收缩型的转化过程的示意图瞬态恢复电压TRV（高频）时间电流、电压系统电压短路电流触头分离短路电流开断电弧电压恢复电压（工频）单相真空灭弧过程中的电流和电压发展趋势概述—附件VD4断路器的操动机构概念简洁，所配的二次附件系列完整以满足所有安装使用的要求。其简单、快速的安装方式带来了更高的可靠性。该系列断路器使用相同的二次附件和备品备件，订购简单。所有附件可从断路器正面方便地安装。二次控制线的连接通过插头－插座完成。iVD4®中压开关智能化解决方案作为ABB新一代智能化产品，iVD4®中压开关智能化解决方案以ABB先进的VD4真空断路器为平台，具有安全、可靠、智能及绿色等主要特点，是ABB中压开关领域智能化的变革产品。•完善的智能化解决方案•配置自动控制及有效保护的电机智能驱动系统•基于实时运行电流的温度智能监测和诊断系统•独立的开关特性参数实时智能监测和诊断系统•先进的智能化技术•自供电测温单元•非接触式无线射频技术•非介入式电压电流测量技术•一体化、嵌入式设计方案•自动识别的组网技术•灵活的方案配置•便捷的安装方式通用于中置式开关设备•兼容ABB中压开关设备成熟的智能化解决方案•功能升级简单便捷•严谨的选材和先进的制造工艺•军品级电子器件•绿色、环保的选材•高精度检测设备、自动化生产线、精益生产模式8VD4真空断路器配EL操动机构及PT固封极柱用户本地监控中心网关网上开关掌上开关服务器ABB云服务ABB专家系统温度智能监测和诊断系统电机智能驱动系统特性参数实时智能监测和诊断系统断路器触臂触指温度母排电缆搭接储能电机及线圈监测机械特性参数监测剩余电气寿命监测质量体系符合ISO9001:2008标准，经由第三方独立机构认证。环境管理体系符合ISO14001:2004标准，经由第三方独立机构认证。职业健康与安全管理体系符合OHSAS18001:2007标准，经由第三方独立机构认证。9概述10VD4真空断路器配EL操动机构及PT固封极柱断路器选择和订货—1）全系列可提供满足1.0及1.1倍额定电流载流裕度的产品。2）带强制风冷。3）如需达到125kA，请咨询制造厂。4）如需达到-25℃，请咨询制造厂。断路器标准额定电压额定绝缘电压工频耐受电压雷电冲击耐受电压额定频率额定电流（40°C)1）额定开断能力（额定对称短路电流）额定短时耐受电流（4秒）额定峰值耐受电流操作顺序分闸时间燃弧时间开断时间合闸