ZN23A-40.5(ZN12)型户内高压真空断路器
一. 概述
ZN23A-40.5（ZN12）型户内交流高压真空断路器是引进德国西门子公司
3AF技术
基础上开发的系列产品，主要用于额定电压为40.5kV，交流三相50Hz的电力系统的户内开关设备。断路器可频繁操作，并可多次开断故障短路电流，本产品既适于手车式开关柜，也适于固定式开关柜，可供工矿、企业、发电厂及变电站等场所作为电气设备的保护和控制之用。 1 断路器型号及含义：
Z N □—40.5 / □—□
2 产品特点：
a．开断能力强，使用寿命长；
b．一体化弹簧操动机构，结构简单、体积小、性能可靠；c．主导电回路与操动机构前后布置，安装灵活方便； d．具有机械、电气双重联锁，简单可靠 ； e．超大爬距（高原型）设计，绝缘强度高。 3 使用环境条件
a. 海拔高度：不高于1000m。
b. 环境温度：最高+40℃，最低-25℃。
c. 相对湿度：日平均不大于95%，月平均不大于90%。 d. 地震烈度：不高于8度。
e. 无火灾、爆炸危险，无腐蚀性气体及剧烈振动的场所。4 技术参数
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额定短路开断电（kA） 额定工作电流（A） 额定工作电压（kV） 设计序号 户内型 真空断路器
ZN23A-40.5(ZN12)型户内高压真空断路器
表1 技术参数表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 额定电压 额定电流 额定短路开断电流 额定峰值耐受电流 4s热稳定电流 额定短路关合电流 额定短路电流开断次数 额定操作顺序 额定雷电冲击耐受电压（全波） 额定短时工频耐受电压（1分钟） 合闸时间 分闸时间 机械寿命 额定电流开断次数 储能电机功率 储能电机额定电压 储能时间 合闸电磁铁额定电压 分闸电磁铁额定电压 辅助开关额定电流 参数名称 单位 kV A kA kA kA kA 次 kV kV ms ms 次 次 W V S V V A 25 63 25 63 20 分—0.3s—合分—180s—合分 185 95 ≤90 ≤75 10000 10000 275 ≌110、220 ≤15 ≌110、220 ≌110、220 AC10、DC5 技术参数 40.5 1250、1600 31.5 80 31.5 80 5 断路器调整后达到的技术数据：
表2 机械特性调整参数表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 触头行程 触头超行程 合闸速度 分闸速度 触头合闸弹跳时间 相间中心距 三相触头合、分闸同期性 每相回路电阻 参数名称 单位 mm mm m/s m/s ms mm ms μΩ 技术参数 20±2 6±2 0.6～1.1 1.0～1.7 ≤3 460±2 ≤2 ≤50 注：分闸速度指触头分离后12mm的平均速度
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ZN23A-40.5(ZN12)型户内高压真空断路器 二 断路器结构 1．整体结构 断路器主要由真空灭弧室（4）、机架（1）及支撑部分组成。3AF机构（14）、六只绝缘子（2）固定机架（1）上。三只灭弧室通过铸铝的上、下出线端（3）、（6）固定在绝缘子上。下出线端上装有软联接，软联接（7）与真空灭弧室动导电杆上的导电夹（5）相连。在动导电杆的底部装有导杆（9），该杆通过一轴销（8）与拐臂（10）相连，开关主轴（13）通过三根绝缘拉杆（11）把力 传递给动导电杆使开关合、分闸 （见图1）。 2．真空灭弧室 断路器的灭弧室是由一个金属圆筒屏蔽罩和两只瓷管封在一起作为外壳（见图2），上、下两只瓷管分别封在上、下法兰盘上，动、静触头分别焊在动静导电杆上。静导电杆焊在上法兰盘上，动导电杆上焊一波纹管。波纹管的另一端焊在下法兰盘上，由此而形成一个密封的腔体。该腔体
经过抽真空，使灭弧室真空度在10-6Pa 以上。当合、分闸操作时，动导电杆上、下运
1. 机架 2. 绝缘子 3.上出线端 4.真空灭弧室 5.导电夹 6.下出线端 7.软连接 8.轴销 9.导杆 10.拐臂 11.绝缘拉杆 12.触头弹簧 13.主轴 14. 3AF机构 图1 -- .3 --
ZN23A-40.5(ZN12)型户内高压真空断路器
动，波纹管被压缩或拉伸，使真空灭弧室内的真空度得到保持。 3. 灭弧原理
在真空中由于气体分子的平均自由行程很大，气体不容易产生游离，真空的绝缘强度比大气的绝缘强度要高的多。当开关分闸时，触头间产生电弧，触头表面在高温下挥发出金属蒸气。由于触头设计为特殊形状，在电流通过时产生一磁场，电弧在此磁场力的作用下沿触头表面切线方向快速运动，在金属圆筒（即屏蔽罩）上凝结部分金属蒸气，电弧在自然过零时熄灭了，触头间的介质强度又迅速恢复起来。
本断路器采用了特殊的触头材料，使灭弧室开断能力较高，截流水平较低，并且有很长的电寿命。 4. 操作机构
操作机构主要由储能机构、锁定机构、分闸弹簧、开关主轴、缓冲器及控制装置组成。
储能机构主体是一个外壳为铸铝的减速箱。减速箱内是两套蜗轮蜗杆传动，储能轴横穿减速箱中，与蜗轮蜗杆无机械联系。储能轴上套一轴套，此轴套用键连在大蜗轮上。轴套上有一轴销，上面装一棘爪；在储能轴的右端有一
凸轮，凸轮上有一缺口，棘爪通过此缺口来带动凸轮转动。在储能轴的左端装有一曲柄，合闸弹簧一端挂在此曲柄上
减速箱的轴销上装有一个三角形的杠杆，杠杆上装有一滚针轴承，凸轮将合闸弹簧的能量传到此轴承上。三角形杠杆的另一个孔中用轴销连接一连杆，该连杆的另一端装在主轴拐臂上，形成一套四连杆机构，合闸力通过该机构传给开关主轴。
减速箱的轴销上还装有一滚针轴承，作为锁住合闸掣子用。
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ZN23A-40.5(ZN12)型户内高压真空断路器 在开关主轴的拐臂上装有分闸弹簧，主轴上还有三对拐臂，其中两对分别作用在合闸橡皮缓冲垫和分闸油缓冲器上，另一对拐臂上装一滚针轴承作为锁住分闸掣子用。该产品的合、分闸掣子完全相同。（见图3） 5．控制部件
本断路器可根据用户要求安装不同规格的控制部件。
5.1．合、分闸电磁铁：
合、分闸电磁铁为尺寸、数据完全相同的螺管式直流电磁铁见下表：
序 号 1 2 代 号 4WL 202 229a 4WL 202 229b 额定电压 直流110V 直流220V 额定电流 1.9A 0.89A 5.2．储能式过流脱扣器：
该脱扣器具有一储能机构，在断路器合闸时，脱扣器铸铝壳内的弹簧被储上能，掣子被锁住。断路器分闸时，线圈带电，电磁铁动作，掣子解脱，脱扣器冲击杆在弹簧力作用下弹出，冲击机构的分闸掣子使断路器分闸。（见图4） 5.3．辅助开关：
为五对常开、常闭接点和 十一对常开、常闭接头两种。其中最大通过电流为AC10A；DC5A。 5.4．微型整流器：
本断路器可带有一微型整流器，供无直流电源的用户使用，由用户订货提出。 5.5．防跳继电器：
断路器可具有防跳跃功能，该功能由一防跳继电器完成。由用户订货时提出。 断路器的动作程序详见控制顺序图（附图1、2）。控制部分原理图见附图3。 6．操作
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