六氟化硫负荷开关SF6-40.5

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1.	概述
PGS-12/24/40.5型柱上安装的负荷开关适合用于额定电压12/24/40.5kV,额定电流630A、50/60Hz配电网开断、关合电力系统中的负荷电流、过载电流，能够自动将发生故障的配电线路区段隔离开。开关带有较新技术的电子控制器，可以手动操作、电动操作和远距离操作。电子控制器装在不锈钢箱体内，能够适合各种气候条件下使用。此外，箱体内还安装了有线和无线调制解调器，可以实现远距离监视和控制。简单的柱上安装布置方便、快速，降低施工成本。
2.	标准使用条件
	此SF6气体负荷开关适应运行条件：
2.1	环境温度
2.1.1周围空气温度：上限＋50℃，下限－40℃。
2.1.2相对湿度：**
2..2海拔不**过3000m。
2.3风压不**过700pa（相当于风速34m/ｓ）。
2.4地震烈度：8度。
2.5安装场所：没有火灾、爆炸危险，无化学腐蚀及经常性剧烈震动。
2.6污秽等级：Ⅲ类、Ⅳ类。
3.	特征
3.1	SF6气体绝缘
3.1.1 SF6气体是无毒、不可燃的电绝缘气体，具有较佳的灭弧特性。
3.2	套管多样性
3.2.1	除了标准陶瓷套管外，还可以提供多种方案，包括在环氧设备套管上的橡胶绝缘子。
3.3	可见的断开/闭合状态
3.3.1 站在地上很容易看清用颜色标记的主触点位置指示器（绿 – 断开；红 – 闭合）。该指示器与主触点驱动轴总成直接连接，确保准确显示触点状态。
3.4	快速操作
3.4.1	采用弹簧储能的操作机构确保快速合闸与分闸操作（少于一秒）。
3.5	可以实现遥控
3.5.1	备有电子控制器，既可就地操作，也可用RTU界面实现主控台操作。
3.6	坚固耐用的开关
3.6.1	开关采用经过验证的坚固耐用、抗腐蚀的材料（军舰**304L不锈钢钢板）做成，确保有很长的使用寿命（30年），并能实施一系列操作，具有柱上设备理想的特性。
3.7	标准
3.7.1每一开关出厂前已经充装好SF6气体，密封处理，并按IEC60265-1（1988）、GB3804-1990标准进行试验。
4.	类型与额定值
4.1产品型号

P GS-12/24/40.5 /630-□□                    
操作机构种类 (M-手动、A-电动、Z-自动)
派生产品符号(L-.电缆出线、B-避雷器)
额定电流（A）
额定电压（kV）
产品名称（GS-户外SF6开关）
企业产品代号（P）
4.3	PGS的类型
 

图1）陶瓷套管 – 模压电缆出线      图2）橡胶分体套管 –模压电缆出线

 


图3）橡胶一体套管 – 接线端子出线			图4）带有避雷器

  


图5）陶瓷套管– 接线端子出线

4.4	额定值
	表1
序号	名          称	单位	数    据
1	额定电压                                                           	kV	12	24	40.5
2	额定频率	Hz	50/60	50/60	50/60
3	额定绝缘水平
(所充SF6气体0.07Mpa
 / 20℃时）	雷电冲击耐压	相间,相对地	kV	185	125	185
			断口		215	145	215
		工频耐压
1min	相间,相对地	kV	95	64	95
			断口		110	79	110
		淋雨耐压试验	KV	34		
		反相冲击耐压          	KV	85		
4	零表压下的绝缘水平	工频耐压1min       	kV	30		
		反相耐压1min          		30		
		较高相电压5min   		9		
5	额定电流                                                            	A	630	630	630
6	额定开断负荷电流  （0.07Mpa / 20℃时）                                       	A	630	630	630
7	零表压下开断电流                               	A	630	630	630
8	峰值耐受电流                                 	kA	50	50	50
9	额定短时关合电流                                               	kA	50	50	50
11	额定短时耐受电流                                               	KA/s	20/4	20/4	20/4
12	额定电缆充电开断电流	A	25	25	25
13	额定线路充电开断电流	A	16	16	16
14	额定闭环开断电流	A	630	630	630
15	激磁电流	A	21	21	21
16	额定电流开断次数	次	≥400	≥400	≥400
17	额定工作压力                                                	MPa	0.07	0.07	0.25
18	每相主回路电阻	μΩ	≤150	≤150	≤150
19	气体相对泄漏率   	年	≤1%	≤1%	≤1%
20	SF6气体水份含量	出厂交接值	ppm	≤150	≤150	≤150
		开关运行值	ppm	≤300	≤300	≤300
21	机械稳定性操作	次	6000	6000	6000
22	额定操作电压及辅助回路额定电压	V	DC 220/
110/48/24	DC 220/
110/48/24	DC 220/
110/48/24
			AC 220/110	AC 220/110	AC 220/110
23
	重   量	M型	kg	115	125	135
		A型		135	145	155
						

5.	结构
5.1	开关与控制器外观（型号：SPG-12/24/40.5）
 
连接示意图

5.2	开关的外观与尺寸
 


 

外形尺寸（mm）	安装尺寸（mm）	套管爬距（mm）
	A	B	C	长×宽	
12Kv	225	435	500	500×125（280）	556
24kv	300	435	500	500×125（280）	680
40.5Kv	350	435	500	700×125（280）	1050




5.3	开关本体
5.3.1 	SF6气体绝缘开关是个三相联动操作开关装置，设计用于配电系统电缆与架空电力线分段应用。它既可以在现场用手动操作，也可以在控制中心进行遥控。
5.3.2	开关壳体使用焊接密封，套管与壳体使用橡胶密封圈密封，所有另部件都组装在焊接的不锈钢箱壳体内。
5.3.3	开关壳体设计成能够耐受内压而不影响开关的正常操作性能。
5.3.4	壳体外壳采用厚度**过3 mm的冷轧不锈钢（SUS 304L）或更好的材料做成，以承受内部气体压力。并且外壳用户外树脂防腐处理。
5.4绝缘气体
 

图8）温度 – 压力特性曲线
充气压力（0.7 kg/cm2G）
额定工作压力（0.7kg/cm2G）
	 高气压泄压防爆装置动作压力（4-6 kg/cm2G）
低气压闭锁报警装置闭锁压力（0.3-0.4kg/cm2G）
5.4.1	PGS所用的SF6气体是高纯产品，专门设计和制造，确保负荷开关操作期间壳体中气体的含水量低于300 ppm。
5.4.2	关于PGS开关中气体的应用温度范围和气体泄漏量、充气压力、额定工作压力、较低工作压力、较高泄压压力、较低气体闭锁压力等详见图8。
5.5	开关结构
5.5.1	手动操作手柄。
	PGS要用高压绝缘杆安全地操作，其结构能够一次性操作完成开或关。
  
图9）手动操作手柄

5.5.2	手动闭锁装置
	停电作业时，为防止开关误操作而设置。作业时，向下拉动手动机械闭锁装置拉环将开关机构锁定在“开”或“关”的位置，开关在合闸或分闸状态下不能再进行操作。作业完毕，向上推动手动机械闭锁装置拉环将开关机构解锁，开关可以再进行操作。确保作业的可靠性、安全性。
           
   

图10）手动闭锁装置


5.5.3	触点位置指示器
站在地上很容易看清楚有颜色标记的开关分合位置指示（绿 – 断开；红 – 闭合）。
 

图11）   触点位置指示器
	
5.5.4	低气压报警装置
当压力降至0.3 – 0.4kgf/cm2 时，配备的自动闭锁装置动作，使开关闭锁，既不能手动操作，也不能电动操作。同时，还有红色报警标牌指示提醒。

                 










图12）低气压闭锁指示装置

5.5.5	高气压泄压报警装置
为了防止开关因内部异常而引起气体压力急剧上升时导致容器破裂，特设置了高气压防爆泄压装置；泄压膜在0.4MPa~0.6MPa（4-6 kg/cm2G）压力时动作，释放内部压力。高气压防爆泄压装置安装在手力操作把手反方向处，避免泄压膜破裂危及操作者及公共安全。

 

图13）		高气压泄压防爆装置

5.5.6	充气阀
	配备此阀以便需要时给开关壳体充装SF6气体。
 
图14）	充气阀
5.5.7	接地端子
在开关壳体的前端上面/底面有一个φ13不锈钢接地罗柱，供安装接地线用。其结构无须使用额外的辅助夹子就能够很容易地用22 – 38 mm2铜导线与地线连接。
	











图15）接地端子
5.5.8	吊耳
	主箱体**上有四个运输**吊耳和四个搬运把手，方便搬运和吊装。
	 
图16）	吊耳
	Carrying handle搬运把手
	Lifting lug吊耳
5.6	聚合物橡胶套管
 
	
图17）橡胶套管			         图18）橡胶端子和橡胶模压电缆

5.6.1	套管的材料是环氧树脂和EPDM橡胶或陶瓷。
5.6.2	开关进出线套管有瓷质套管和**绝缘子套管两种，套管爬距：576mm，泄漏比距：38mm/1kV。
5.6.3瓷质套管为氧化铝材料烧制，具有较高的绝缘强度和机械强度。瓷质套管与壳体连接的部位涂有半导体漆，可有效地防止开关运行中的电晕放电。
5.6.4**绝缘子套管是由进口户外环氧树脂和硅橡胶制成，彻底杜绝因外力和雷电造成的瓷瓶破裂和因瓷质因素造成的开裂，大大提高了开关运行的可靠性。
5.6.5**绝缘子套管还有分体安装方式。即开关环氧树脂进出线套管和开关为一体。套管按ANS/IEEE 386设计，其标准的连接面即可采用传统的电缆肘形连接件也可采用整体橡胶套管与之连接。
5.6.6出线套管伞裙和接线端子（接线电缆）为一体。开关安装时将出线套管伞裙和接线端子（接线电缆）套在出线套管上拧紧即可。运输体积小，可以随时根据工程需要更换安装方便接线端子或接线电缆，安装方便。套管法兰采用不锈钢制作，并与壳体一同接地。
5.7	外部连接端子
5.7.1	采用模压电缆引线方法时，高压绝缘电缆有很大的灵活性并且耐候性好，用于 400A时的标称截面大于125 mm2（159/1.0），用于 630A时的标称截面大于200 mm2（19/14/1.0），长度1.5m～2 m可选。
5.7.2采用端子型时，接线端子为铜镀锡，与母线的设备线夹连接，出线端子搭接面为76mm×40mm，截面允许电流为630 A。
5.8	操作机构
5.8.1操动机构采用专门设计的三角形弹簧储能操作机构，利用过死点翻转带动主轴将触头快速分合，分合速度主要取决于弹簧储能作用，与外力基本无关。分合闸速度稳定，机构操作简单、可靠。
序号	名    称
1	    底板
2	    三角形曲柄
3	    弹簧
4	    连杆
5	    合闸指示
	
6	    分闸指示

 
序号	名称
1	开关本体底部外壳
2	电动机
3	连杆
4	电机传动臂
5	减速轴承
6	轴承套
7	电机轴
8	动力装置 
 

	                    图19）操作机构
	BEFORE THE MOVEMENT动作前
	DURING THE MOVEMENT动作过程中
	AFTER THE MOVEMENT动作后
	Main spring主弹簧  Link连杆  Cam凸轮
6.	电子自动控制器
 
图20）控制器外观

	Modem mounting space调制解调器安装空间
	FRTU
	Control Panel控制面板
	Lamp Test Switch灯测试开关
	Operation Switch操作开关
	Battery Test Switch电池测试开关
	Power （on/off）电源开关
	Battery电池

6.1	控制箱采用厚度**过1.5 mm的不锈钢板制作，并且有安装夹以便安装在混凝土电杆上。
6.2	控制器可以就地操作Pole-LSB，也可以实现遥控。
6.3	控制器监视Pole-LSB的SF6气体压力。
	假如气体压力降到低于预先设定的阈值（0.3– 0.4kg/cm2G），那么就地面板上的红色SF6低压指示灯就会亮起，并且电动与手动操作都被锁住。
6.4	   控制箱内装以下操作与显示设备：
6.4.1	操作开关：闭合；断开
6.4.2	操作选择开关：就地/遥控
6.4.3	操作锁紧开关：锁住/解锁
6.4.4	充电电池测试端子和测试开关
6.4.5	灯测试开关
6.4.6	控制电源开关（通/断）和保险丝
6.4.7	指示灯
-	显示主触点状态：闭合（红）、断开（绿）
-	显示气体压力偏低锁住
-	显示开关操作锁住（控制箱/主箱体）
-	显示充电部件和充电电池状态
6.5	充电电池和充电装置如下：
6.5.1	控制电源用充电电池
	-	这是DC24V充电电源。一次充电可以操作开关500 次以上。内装充电电池，当交流电源故障时，能够维持操作**过24小时。
6.5.2	充电电池和充电装置
	-	根据环境温度自动控制电池必要的充电电流。它包括保护电路，防止过充或过度放电。
6.5.3	充电电池测试端子
	- 	配备测试端子，能够显示设备充电状态，可以在有载和空载情况下检查电池电压和充电装置的状况。




7.	进出线连接图
 
图21）接线片端子连接示意
  
 

	                    
	                                    
	      图23）压接套筒
图22）绝缘贯穿接线器
                     
8.电杆上安装吊架的详图

  mounting bracket安装托架
 

pictorial diagram of mounting bracket安装托架形象图解

 

hanger band（A）吊架抱箍（A）            hanger band（B）吊架抱箍（B）

图24）吊式安装架

9.线路与开关的连接
9.1	开关安装与尺寸（电动、自动化型）


 
	


图25）	开关安装与尺寸
	




9.2	开关吊式安装（手动型）
		
 




图26）	开关吊式安装




9.3开关座式安装

 


图27）	开关座式安装









10  维护
出厂的产品，已调整到较佳状态，对开关的维护，一般只限于以下情况：
10.1 产品运行一定时期后，对开关套管进行清洗；
10.2 从出厂时起5年之内，因产品制造质量不合格或漏气，制造厂负责调换或修理（主要在各地维修点或维修中心进行）。
10.3  SF6气体压力－温度曲线祥见图8。
11.  运输、验收及保管
11.1 运输
本产品必须包装后运输。在运输或吊装时，不允许有强烈震动，不允许倒置、翻滚。
11.2 验收
验收应按下列程序进行：
11.2.1在户内开箱，按装箱清单检查随机文件是否齐全；
11.2.2小心取出开关，从外表观察产品是否有碰伤痕迹，特别注意瓷套是否撞裂；
11.2.3观察表压是否在0.07MPa（20℃时）（按用户要求安装压力表时）；
11.2.4对开关试操作5次，应无拒合和拒分等现象。
11.2.5有条件时，可检测一下回路电阻值（应小于130微欧）。
11.3  存放
本产品应存放在室内不易被碰撞和通风良好的地方。
12.  随机文件
12.1 安装使用说明书                            一份
12.2 合格证                                    一份
12.3 装箱单                                    一份
12.4 产品出厂检验报告                          一份
13.  定货须知
13.1  请按所需确定产品的型号、名称、数量、额定电流、操作电源的类别、操作电压等。
13.2  根据用户要求可提供：
（a）端子出线或电缆出线；
（b）瓷质套管和**绝缘子套管；
（c）母线连接的**夹具；
（d）吊式安装架；