LW9-72.5/T2500—31.5高压六氟化硫断路器

1.概述

1.1 LW9—72.5/T2500—31.5型高压六氟化硫断路器系户外三极交流50Hz高压电器设备，主要用于输变电线路的保护，也可作联络断路器使用。断路器为三极组装在一个框架上，不能进行单极操作。

1.2 LW9—72.5/T2500—31.5型高压六氟化硫断路器符合GB1984《高压交流断路器》国家标准的要求，并满足IEC60056《高压交流断路器》电工委员会标准的要求。

1.3 使用环境条件

1.3.1 环境温度  -30℃～+40℃（-45℃～+40℃条件下开断电流为25kA）

1.3.2 海拔高度不超过  1000m

1.3.3 自然风速不超过  35m/s

1.3.4 积冰厚度不超过  10mm

1.3.5 地震地面加速度不超过

a.水平加速度  0.4g

b.垂直加速度  0.2g

1.3.6 zui大日温差  25℃

1.4 断路器采用六氟化硫（SF₆）气体作为灭弧介质，六氟化硫气体不但有良好的灭弧性能，而且电气绝缘性能非常好，气体在开断时被压气筒压缩后喷向电弧并将电弧熄灭，开断的简单原理如图1。该断路器具有结构简单、开断性能良好，并且操作平衡等许多优点。它还是一种理想的切合电容器组及电抗器组的开关。

1.4.1 *的开断性能

断路器能够顺利地开断各种异常短路，例如反相状态断路器两侧两极同时接地，近区故障以及包括断路器端部故障在内的其它故障等。

1.4.2 操作噪音小

由于断路器密封，与大气隔绝，所以操作时没有气体喷出的噪音。

1.4.3 结构简单、尺寸紧凑

灭弧室采用单断口，没有其它阀系统，所以结构非常简单、尺寸紧凑。

1.4.4 检修维护工作量小

由于结构简单，并且断路器的灭弧室触头在六氟化硫气体中开断时烧损量小，所以断路器的维护工作量小，检修周期比较长。

1.4.5 安全可靠

纯净的六氟化硫气体是无毒不可燃的，而且因为灭弧室密封性好，所以断路器在使用上是安全可靠的。

图1    开断原理

2. 产品的技术参数

2.1 断路器的主要技术参数  见表1

表1    断路器的主要技术参数

2.2 断路器装配调整后应达到的技术要求  见表2

表2    断路器调整后应达到的技术要求

3. 产品的结构及工作原理

3.1 总体结构及外形布置

断路器三极总体布置外形见图2

断路器三极组装在一个框架上，每极一柱单断口，配有CT15型弹簧机构。三极灭弧室的所有可动部件都机械地连接到弹簧操作机构上。

分闸操作由分闸弹簧完成。合闸操作则由电动机通过棘轮连杆储能的合闸弹簧来完成。

断路器由接线端子板（2-1），灭弧室（2-2），支柱瓷套（2-3），框架（2-4），控制箱（2-5），支架（2-6），电缆管（2-7）等组成。

电气控制、保护、信号装置和六氟化硫气体压力监视系统及弹簧机构均放置控制箱（2-5）内。灭弧室（2-2）与支柱瓷套（2-3）内腔相通，内部充有20℃时0.50MPa额定压力的六氟化硫气体，并由气体管路与控制箱内的气体密度控制器（2-10）相连。当六氟化硫气体压力下降至20℃时0.45MPa时发出报警信号应进行补气；当六氟化硫气体压力下降到20℃时0.40MPa时，断路器分、合闸闭锁。

图2    断路器的总体布置及外形

图中：

（2-1）接线端子板； （2-2）灭弧室； （2-3）支柱瓷套；

（2-4）框  架；     （2-5）控制箱； （2-6）支  架；

（2-7）电缆管；     （2-8）供气门； （2-9）弹簧机构；

（2-10）SF₆密度控制器。

3.2 断路器灭弧室结构及工作原理

3.2.1 灭弧室结构

断路器的灭弧室采用变开距单压喷气型结构，其结构见图3。

          A. 合闸位置            B. 分闸位置

图3    断路器灭弧单元结构

图中：

（3-1）接线端子板； （3-2）静触头座； （3-3）静弧触头；

（3-4）静触指；（3-5）喷  口；（3-6）动弧触头；（3-7）活塞杆；（3-8）中间法兰；（3-9）滑动密封装配；（3-10）吸附剂；

（3-11）灭弧室瓷套；（3-12）动触头；（3-13）六氟化硫气体；

（3-14）压气缸；（3-15）活  塞；（3-16）中间触指；

（3-17）支柱瓷套；（3-18）绝缘操作杆。

3.2.2 工作原理

a. 合闸状态见图3（A）

断路器在合闸状态时，电流由上接线端子板（3-1）通过静触指（3-4）主触头（3-12）、气缸（3-14）、中间触指（3-16）和中间法兰（3-8）流至下接线端子板（3-1）。

b. 分闸操作及灭弧室动作原理见图3（B）和图1

分闸操作时，绝缘操作杆（3-18）在弹簧机构（2-9）的操动下，使主触头（3-12）及与之相连的气缸（3-14）一起快速向下运动。压气缸（3-14）与活塞杆（3-7）之间的六氟化硫气体被压缩，静触指（3-4）与动触头（3-12）分离，电流被转移至动弧触头（3-6）与静弧触头（3-3）上。随着主触头（3-12）继续向下运动，动、静弧触头分离，并产生电弧，电弧在喷口（3-5）喉道内燃烧堵塞喷口喉道，电弧被上游区的压力吹向活塞杆（3-7）内。当喷口喉道快速离开静弧触头时，被压缩的六氟化硫气体处于临界压力并以音速从喉道喷出，产生强烈的喷吹作用，电流过零瞬间使电弧迅速熄灭。电弧熄灭后由于主触头继续向下运动，吹喷作用持续进行，保证了开断后的去游离，使介质恢复强度迅速增强。

c. 合闸操作

合闸操作时，绝缘操作杆（3-18）向上运动，主触头与气缸（3-14）及可动部件亦向上运动，六氟化硫气体迅速进入气缸（3-14）内，动、静触头接触，合闸操作完成。

3.3 弹簧操动机构

断路器分、合闸操动机构为弹簧操作机构，其结构与动作原理见图4。

（A）合闸位置（合闸弹簧储能状态）

（B）分闸位置（合闸弹簧储能状态） （C）合闸位置（合闸弹簧释放状态）

图4    弹簧操作机构

图中：

（4-1）凸轮； （4-2）分闸弹簧； （4-3）棘轮；（4-4）棘轮轴；

（4-5）合闸弹簧； （4-6）合闸保持掣子； （4-7）合闸掣子；

（4-8）合闸电磁铁；（4-9）掣  子； （4-10）分闸电磁铁；

（4-11）分闸电磁铁动铁芯； （4-12）分闸掣子；

（4-13）分闸保持掣子； （4-14）拐  臂； （4-15）拐臂轴；

（4-16）棘爪； （4-17）棘爪轴； （4-18）大拐臂。

3.3.1 弹簧机构分闸操作见图4（A）

弹簧机构在合闸位置且分闸弹簧（4-2）与合闸弹簧（4-5）均已储能。拐臂（4-14）和（4-18）受分闸弹簧（4-2）逆时针方向的力矩，此力矩被分闸保持掣子（4-13）和分闸掣子（4-12）阻挡。

分闸操作步骤如下：

a. 分闸电磁铁（4-10）的线圈接受分闸信号后带电，其动铁芯（4-11）动作，冲动分闸掣子（4-12）；

b. 分闸掣子（4-12）向顺时针方向旋转，释放分闸保持掣子（4-13）；

c. 分闸保持掣子（4-13）亦向顺时针方向旋转，并释放A销；

d. 拐臂（4-14）和（4-18）受分闸弹簧（4-2）的推力，向逆时针方向旋转；

e. 拐臂（4-18）通过与其连接的水平拉杆与垂直拉杆（3-18）使动静触头快速分离，断路器分闸。

3.3.2 弹簧机构合闸操作见图4（B）

弹簧机构在分闸位置，合闸弹簧（4-5）已储能，棘轮轴（4-4）承受联接在棘轮（4-3）上的合闸弹簧（4-5）逆时针方向的力矩被合闸保持掣子（4-6）和合闸掣子（4-7）所阻挡。

合闸操作步骤如下：

a. 合闸电磁铁（4-8）的线圈接受合闸信号后带电，掣子（4-9）动作，冲动合闸掣子（4-7）；

b. 合闸掣子（4-7）向顺时针方向旋转，释放合闸保持掣子（4-6）；

c. 合闸保持掣子（4-6）逆时针旋转释放B销，凸轮（4-1）推动拐臂（4-14）顺时针方向旋转，并带动拐臂轴（4-15）上的大拐臂（4-18）顺时针方向旋转，并压缩分闸弹簧（4-2）；

d. 与大拐臂（4-18）相联接的水平拉杆和垂直接杆（3-18）使动静触头快速合闸；

e.合闸操作完成以后的机构状态如图4（C）所示，A销再次被分闸保持掣子（4-13）阻挡。

3.3.3 弹簧机构的合闸弹簧储能。

机构合闸操作完成后，合闸弹簧（4-5）处于释放状态如图4（C），棘爪轴（4-17）通过齿轮与电机相联。

合闸弹簧储能动作如下：

a. 电动机启动使棘爪轴（4-17）旋转；

b. 偏心的棘爪轴（4-17）上的两个棘爪（4-16），在棘爪轴的转动中与棘轮（4-3）上的齿交替进出进行啮合，使棘轮转动；棘轮（4-3）逆时针方向旋转，通过拉杆使合闸弹簧（4-5）储能；

c. 通过死点位置后，棘轮轴（4-4）由合闸弹簧（4-5）给以逆时针方向的转动力矩，此力矩通过B销被合闸保持掣子（4-6）阻挡；

d. 图4（A）为合闸弹簧储能后的机构状态。

3.3.4 防跳跃装置

如果断路器在合闸操作完成后立即分闸，而此时合闸命令又未撤消，合闸弹簧未储能之前断路器不会再次合闸。采取机械和电气、防跳跃措施后，即使合闸信号仍在保持，合部弹簧也已完成储能，断路器亦不能再次合闸。

机械防跳跃装置的操作如下：见图5

    a. 图5（A）中合闸保持掣子（5-9）是为了保持合闸弹簧处于储能位置而设置的。它支撑在支架的轴承上。棘轮（4-3）上的B销与合闸弹簧（4-5）相联，合部弹簧储能后的力作用在B销上，对合闸保持掣子（5-9）施以逆时针方向的力矩，此力矩通过滚子（5-1）被合闸掣子（5-3）阻挡。

b. 图5（B），当合闸信号使合闸线圈带电时，其动铁芯（5-7）带动掣子（5-4）并撞击合闸掣子（5-3）顺时针方向旋转而释放合闸保持掣子（5-9），合闸保持掣子（5-9）在B销的推动下逆时针方向旋转而释放B销，断路器开始合闸，掣子（5-4）在动铁芯（5-7）的带动下压住防跳跃销（5-2）。

c. 图5（C），在B销的推动下滚子（5-1）沿合闸掣子（5-3）的背面滚动，并使合闸掣子（5-3）继续顺时针方向旋转，而推动掣子（5-4）逆时针方向旋转而滑离防跳跃销（5-2），并使掣子（5-4）保持在倾斜位置。

       （A）分闸（合闸弹簧储能）

（B）合闸时，合闸线圈带电    （C）合闸后，合闸线圈仍带电

（D）合闸后，合闸线圈断电    （E）分闸时，合闸线圈带电防跳跃位置）

图5    防跳跃装置

d. 图5（D），合闸线圈（5-6）断电时，动铁芯（5-7）带着掣子（5-4）在弹簧（5-5）的作用下复位到如图的位置，以备再合闸。

e. 图5（E），当断路器处于合闸位置，B销被合闸掣子（5-9）扣住（即合闸弹簧已储能），合闸保持掣子（5-9）被合闸掣子（5-3）阻挡时，如果在这种情况下断路器分闸，虽然合闸信号继续保持，但防跳跃销（5-2）已使掣子（5-4）倾斜，掣子（5-4）动作已不可能推动合闸掣子（5-3），所以断路器不能再次合闸。只有当合闸信号切除，合闸线圈（5-6）断电，动铁芯（5-7）带着掣子（5-4）返回原位，才能进行下一次合闸操作，如图5（A）所示。

3.4 电气控制系统

断路器的电气控制系统见图6。

额定直流操作电压为220V时见图6（A），额定直流操作电压为110V时见图6（B）。就地操作时应将HK2换向开关旋扭至如图“就地”处，合闸弹簧（4-5）储能后可进行就地分、合闸操作。若控制室进行操作时应将HK2换向开关扭至如图“远方”处即可由控制室进行分、合闸操作。

3.4.1 合闸

合闸电流通过接触器ZJ3的常闭接点经转换开关HK1的接点流至合闸线圈HQ，当气压正常，气体密度控制器的闭锁接点断开，ZJ4常闭接点导通，合闸线圈HQ通电，断路器合闸。

图6中电阻R是为了防跳跃而预置的，需要时将R-1与HK1-35相联。因为断路器装有机械防跳跃装置，断路器合闸操作完成后：转换开关接点HK1已切换，此时如果合闸信号继续保持，但是合闸线圈HQ是和R串联的，控制电压大部分加在电阻R上，而加在合闸线圈HQ上的控制电压远远小于它的zui小工作电压，合闸线圈流过的只是一个维护它继续保磁的电流以使掣子（5-4）继续保持倾斜状态，以达到机械防跳跃的目的。

ZJ3接触器，是电气防跳跃而设置的，它也可以保证合闸线圈不致因为长时间通电而烧毁。其常闭接点ZJ3在合闸命令发布后0.2～0.3S动作。将合闸回路切除，要想再次进行合闸，只有将合闸命令撤消，重新给合闸命令才有可能进行。

3.4.2 分闸

分闸电流通过HK1的接点及分闸线圈TQ，断路器分闸。

气体密度控制器的报警接点在低于0.45MPa（20℃）压力时发报警信号，其闭锁接点在低于0.40MPa（20℃）压力时动作将分、合闸回路切除，实现闭锁。

3.3.4 温度、凝露控制加热器

KWN型温度、凝露控制加热器的工作电源必须是AC220V，可以除潮湿、控温度，实现加热器的自动投切。

a. 湿度控制。当环境相对湿度大于90%时，控制器将启控100W的加热器投入工作加热，在相对湿度小于70%时，控制器将加热器关闭。

b. 温度控制。当环境温度低于-10±2℃时，控制器将启控100W的加热器投入工作加热，在温度达到0±2℃时控制器将加热器关闭。

c. 控制器设置了自动、手动转换按钮，设备在正常运行状态下，转换按钮应拨在“自动档”。设备初装时为检验加热器是否好使将按钮拨至“手动”档，此时加热器处于强制通电工作状态。试验完后，应将按钮拨至“自动档”。

3.5 气体系统

断路器的气体系统如图7所示。其中气体密度控制器是用来检测和显示断路器内部SF₆气体的“压力——密度”值。密度控制器内部设置了补偿装置可以将断路器内部的SF₆气体压力在-30℃～+40℃范围内都补偿为20℃时压力值，即断路器内部SF₆气体密度不变表盘读值也不变。

三极断路器本体用铜气管（7-2）连接。为了方便维护检修装有气阀A（7-4）及气阀B（7-5）。铜气管（7-2），气体密度控制器（7-3）和供气门（7-6）相连。

气阀A（7-4）正常状态必须打开，以使三极断路器本体与密度控制器（7-3）保持同一气压。

气阀B（7-5）正常状态必须关闭，供气门（7-6）须用O形密封圈封盖（7-7）密封。当报警信号指示气体压力降低时，可以在带电情况下通过供气门（7-6）进行补气（见图13）。

图7    气体系统

图中：

（7-1）断路器本体；（7-2）铜气管；（7-3）SF₆密度控制器；

（7-4）A阀门；（7-5）B阀门；（7-6）供气门；（7-7）封盖。

4. 断路器的安装及调试

4.1 断路器的安装见图8

4.1.1 提供与保管

a. 使用单位收到设备后，应按装箱清单核对所到设备装箱的完整性，并检查在运输过程中有无损坏，如果发现有明显损坏或有野蛮装卸的迹象，要向运输部门提出损坏索赔，并通知制造厂。

b. 设备不立即安装，所有部件必须在室内保管。

c. 如果保管期超过六个月，应详细检查控制箱是否受潮、脏污、生锈等零件损伤的现象，并应投入加热器。

4.1.2 随机文件

a. 产品合格证一份

b. 产品安装使用说明书一份

c. 装箱清单一份。

4.1.3 拆箱

a. 一般拆箱庆在室内进行，如果在室外拆箱应有防雨措施。

b. 开箱时应格外小心，不许磕碰零部件尤其是瓷套。

图8    外形及安装

4.1.4 基础安装

如图8所示安装M24的基础螺栓，螺栓应高出基础面至少60mm。基础面应水平、平整、混凝土养生时间要充分。

支架安装可利用Φ24孔进行起吊，并用M24螺母固定在基础上，起吊和固定时应注意支架的方向和位置及水平度不大于0.3/100。

4.1.5 框架安装

将框架平稳地吊装在已校好水平的两个支架上，然后用8个M20×45的螺栓及垫圈，弹簧垫圈紧固。

4.1.6 断路器本体的安装

a. 检查断路器灭弧单元安装配合标记

灭弧单元的序号和极号打印在下法兰上，在确定相号位置时，必须面对断路器的控制箱正面，由左向右分别为A、B、C极。

断路器灭弧单元与机构的配合是正确的，已在制造厂进行调整和试验，不应再随意调整。

b. 断路器灭弧单元吊装见图8

灭弧单元吊装前应将框架上部法兰盘上的三个防护盖板及后面的盖板拆除。由于吊装的灭弧单元较长且为脆性瓷件，因此吊装时应谨慎小心。

每极灭弧单元总长为2400mm，重为162kg，吊装设备应满足以上要求。起吊时应在灭弧单元顶部的法兰上对称安装吊环（见图8）再用尼龙绳（承载2000kg）将灭弧单元垂直吊起，注意保护灭弧单元下端不被碰撞，清理干净后将下端拉杆向下拉至断路器分闸位置（如图3B）。

c. 灭弧单元与框架中的传动拉板连接

用起员设备将灭弧单元装在框架的法兰上，用2个M12×55的螺栓与4个M12螺母、垫圈、弹性垫圈紧固，安装时绝不允许发生任何碰撞现象。然后将灭弧单元操作拉杆拉出与框架中的拉板用Φ12轴销连接，上好开口销4×24且将两脚分开（大于60度）。

d. 端子板连接

将灭弧单元的两个起吊环拆下，同时将灭弧室瓷套上下法兰连接端子板的位置清理干净，涂一层防氧化导电膏后，将清理干净涂有防氧化电导膏的接线端子板（3-1）用三个M12×40的螺栓固定在灭弧室瓷套的上下法兰上，接线端子板的尺寸见图8。

e. 气管的连接

拆下紫铜管接头（9-5）和保护盖（9-3），并用白布沾酒精将紫铜管接头（9-5）和密封座（9-2）的法兰表面脏污清理干净，再用白布沾酒精清理密封圈（9-4）表面的脏污。应保证每个法兰表面和密封圈表面没有任何尘土和污垢，再按图17（气封胶的使用步骤）涂抹密封胶（D05）后进行连接。此工作应尽快进行以减少空气混入时间。气管连接完后，立即进行4.1.7项工作。

f.户外安装的断路器，灭弧单元吊装连接紧固后，灭弧单元下法兰与框架法兰接合处外面包括螺栓头和螺母的缝隙等处，都要用密封防水胶（D04）均匀涂抹以防雨水浸入。

g. 滑动密封装配（如图9），操作杆（9-1）外露表面均匀抹低温2^#润滑脂。

图9    滑动密封装配（图3项9）

（9-1）操作杆；  （9-2）密封座；  （9-3）保护盖；

（9-4）密封圈；  （9-5）紫铜管接头。

4.1.7 抽真空和充六氟化硫气体

4.1.7.1 抽真空和充六氟化硫气体

抽真空充入六氟化硫气体。首先视其用真空泵还是用充放气装置，再将表12序号11、13（18、20）；13、19（17、18）按图10分别接入各充气管，再将真空泵接头（10-9）接到真空泵上。

抽真空和充气的步骤如下（图10）：

a. 拆下封盖（10-4），但不要取出O形密封圈，如图10将充气管（10-6）的一端接到管接头（10-5）并连接到供气门（10-3）上，另一端接到接头（10-9）的大气门（10-7）上。将真空计（10-10）的真空管及充气管（10-17）如图10接到C阀门（10-8）、E阀门（10-18）、减压阀910-13），并按图12接到六氟化硫气瓶（10-12）上。

b. 打开控制箱中的A阀门（10-1）、B阀门（10-2）、气阀（10-16）、E阀门（10-18）及气体平衡阀（10-15）。

c. 启动真空泵（10-14）给断路器抽真空。

d. 打开C阀门（10-8）查看真空度。[查看真空度时一定要关闭气阀（10-16）]。

e. 真空度抽至133Pa（1托）以下时关闭气体平衡阀（10-15）。真空泵（10-14）继续运转20分钟以后，再查看真空度，记录数值后关闭C阀门（10-8），拆下真空计，关闭气阀（10-16）。

f. 打开气体平衡阀（10-15），停掉真空泵（10-14），再打开D阀门（10-11），缓慢充气（大约10分钟），充气值为20℃时0.55MPa（高出0.05MPa部分留以后测微水及检测密度控制器动作值用）。

g. 充好气后关闭D阀门、E阀门（10-18）和B阀门（10-2）然后拆下充气管（10-6），将封盖（10-4）盖好，并用SF₆气体检漏仪检查封盖的密封情况。

图10    抽真空和充气

图中：

（10-1）A阀门；（10-2）B阀门；（10-3）供气门；（10-4）封盖；

（10-5）管接头（见图表12序号16）；（10-6）充气管（见表12序号15）；（10-7）大气门；（10-8）C阀门；（10-9）接头（见表12序号6）；（10-10）真空计（见表12序号3）；（10-11）D阀门；（10-12）气瓶；（10-13）减压阀（见表12序号4）；（10-14）真空泵（见表12序号5）；（10-15）气体平衡阀；（10-16）气阀；（10-17）充气阀（见表12序号14）；（10-18）E阀门；（10-19）SF₆密度控制器；（10-20）接头（见表12序号11、13或18、20）；（10-21）接头（见表12序号13、19或17、18）；（10-22）接头（见表12序号13、19或17、18）。

4.1.7.2 气体漏气检查见图11

断路器充气后用六氟化硫气检漏仪进行气体泄漏检查，运行后建议定期记录气压的数值。

用塑料薄膜将有漏点的法兰包绕，以捕捉和储存泄漏的气体，几小时后，用SF₆气体检漏仪检查气体的泄漏情况。

图11    用SF₆气体检漏仪进行泄漏检查

4.1.7.3 断路器投运前和运行中，六氟化硫气体水份含量的检查和现场环境环境有关，见图12曲线图。

表3    六氟化硫气体水份指标（20℃）

4.1.7.4 六氟化硫气体的补充（参照图13）

图13    气体的补充

图中：

（13-1）B阀门；（13-2）进气口；（13-3）接头（见表12序号16）；（13-4）封盖；（13-5）充气管（见表12序号14）；（13-6）减压阀（见表12序号4）；（13-7）接头（见表12序号8）；（13-8）减压阀把手；（13-9）接头（见表12序号12）；（13-10）气瓶阀；（13-11）SF₆气瓶；（13-12）封盖（见表12序号9、10）。

一台断路器所含SF₆气体的重量大约3.5kg。

当六氟化硫气体压力小于报警气压Pj（20℃时0.45MPa）时，可能参照图13的连接方式在带电情况下进行补气，补充六氟化硫气体的步骤如下：

a. 拆去进气口（13-2）上的封盖（13-4），不要拆去O形密封圈。

b. 将接头（13-3）接到进气口（13-2）上。

c. 拆下六氟化硫气瓶（13-11）上的封盖（13-12）。

d. 将接头（13-9）用螺母（13-13）连接到六氟化硫气瓶（13-11）上。

e.将接头（13-7）一端连接到（13-9）上，另一端连到减压阀（13-6）的高压端。

f. 将充气管（13-5）一端松松地连在接头（13-3）上，另一端连接到减压阀（13-6）的低压端。

g. 打开气瓶阀（13-10）减压阀把手（13-8）。

h. 转动减压阀把手（13-8），用六氟化硫气体清除充气管（12-5）内的空气，直到减压阀二次的气压升到0.02Mpa为止。

i. 充气管（13-5）内的空气除净后，拧紧充气管（13-5）。

j. 打开B阀门（13-1），调整减压阀把手（13-8），使断路器压力表的压力在20℃时为0.40Mpa（额定值）。

k. 补好气后，关闭B阀门（13-1）及气瓶阀（13-10），从B阀门（13-1）上拆下接头（13-3），并将封盖（13-4）装回原位。

m. 用SF₆气体检漏仪检查封盖的密封情况。

4.2 断路器的操作及验收试验项目在断路器安装好并充入六氟化硫气体后，就可以进行操作试验和调试工作。

4.2.1 断路器的手动操作见图14

手动操作前必须拆去机构上防止分合闸的止钉，并要切断电源，此止钉是用来在检修工作中闭锁操作机构的。

手动操作的步骤如下：

a. 拆去控制箱下侧的盖板（14-6）。

b. 在起重杆（14-8）（表11序号7）的螺纹上加润滑油，并如图13所示在起重杆（14-8）上装轴承（14-10）（表11序号10）及螺母（14-9）（表11序号6）。

c. 通过控制箱（14-7）的底孔将起重杆（14-8）固定在拐臂（14-11）上。

d. 用扳手（14-5）（表11序号9）及M16套管扳手（14-4），转动螺母（14-9）。如图14所示顺时针方向旋转螺母（14-9）时断路器分闸，逆时针旋转螺母（14-9）时断路器合闸。

当断路器进行手动分闸时，要用手按动分闸电磁铁（4-10）以释放A销与分闸保持掣子（4-13）的啮合（见图4）。

4.2.2 合闸弹簧的手动储能见图14

只有电动机没有电源的情况下，如图14将套杆（14-1）和套扳手（14-3）插入棘爪轴（14-2）的六角头内顺时针方向旋转套扳手（14-3），就可将合闸弹簧储能。

图14    断路器的手动操作和手动储能

图中：

（14-1）套杆；（14-2）棘爪轴；（14-3）套扳手；（14-4）套筒扳手；（14-5）扳手（见表11序号9）；（14-6）盖板；（14-7）机构箱；（14-8）起重杆（见表11序号7）；（14-9）螺母（见表11序号6）；（14-10）轴承（见表11序号10）；（14-11）拐臂。

4.2.3 额定气压的操作试验及其它试验见表4

4.3 确定密度控制器的整定气压，见图7气体系统

a. 关上A阀门（7-4）及B阀门（7-5）。

b. 拆去供气门（7-6）上的封盖（7-7）。

c. 将铃或灯接到密度控制器的端子上。

d. 慢慢地打开B阀门使气压下降，并读取气体密度控制器接点的动作气压值，然后关闭B阀门，再慢慢的开A阀（7-4）使气压上升，再读取接点返回时的动作压力值。

e. 试验完后将封盖（7-7）盖回原处。

4.4 控制电缆的敷设连接

a. 断路器所有控制电缆必须敷设在管道中或电缆架上。

b. 电缆装进控制箱后，调整电缆的长度以保证端子板不受机械拉力。

c. 芯线拉好后，要用回路导通试检查所有芯线连接的正确性。

d. 检查诸如小螺帽线夹、接头之类的联接在运输或装卸过程中有无松动。

4.5 收尾工作

断路器安装调试完毕后，zui后要将框架的后背盖板盖好，并在接缝及螺栓处涂D04防水胶，以防进水。

5. 断路器检修：

5.1 断路器检修周期及检修项目

5.1.1 断路器检修周期见表5、表6

表5    *检修周期

表6    按开断次数*的分解检修周期

定期（小修）及分解（大修）中应注意下列事项：

a. 断开主回路两侧的隔离开关，并将断路器两侧的端子接地。

b. 断开控制回路的电源。

c. 在断路器本体分解和机械部分检修时，断路器必须分闸，且合闸弹簧处于释放状态。

d. 拆卸下的O形密封圈及开口销不允许继续使用，应更换新的密封圈、密封垫和开口销。

e. 滑动密封装配[图3序号（3-9）即图9]不要分解。

f. 当进行灭弧单元检查时要更换吸咐剂，更换后立即抽真空。

g. 重装之后，每个气体密封部件都要作漏气试验。

5.1.2 断路器的检修项目见表7

表7    检修项目

注：图7中：Pa—巡视检查

Pe—定期检查

Ov—分解检查

O—应进行检修的项目

5.1.3 分解及定期检修方框图见图15

图15  分解及定期检修方框图

5.2 断路器的维护检修

5.2.1 断路器分解检修

断路器需进行分解检修时，应将断路器处于分闸位置，且合闸弹簧处于释放状态。

• 断路器内充六氟化硫气体的回收。

利用充放气装置将断路器内的六氟化硫气体回收至0.04MPa

以下，剩余气体用真空泵排空，然后充入氮气或压缩空气，再抽真空至133Pa（1托）左右如此反复2～3次。

    b. 触头及喷口检查见图16

如图16（A）卸下六个M12螺栓（16-1），拆下带有静触指（16-9）的静触头系统（16-4），静触头系统（16-4）和灭弧室瓷套（16-3）的法兰间涂有密封胶并有两个定位销（16-5）限位，应利用如图16（A）所示M12顶起螺栓，把静触头系统（16-4）与灭弧室瓷套（16-3）分开；再细心取出，如图16（B）所示，不要碰撞灭弧室瓷套（16-3）。

检查静弧触头（16-11）的烧损情况，如果静弧触头烧损严重，需要更换，可按图16（C）所示用扳手（16-10）拆下进行更换。

检查喷口（16-13）和动弧触头（16-15）烧损情况，严重时需要更换，按图16（D）所示用喷口装工具（15-12）插入喷口（16-13）槽中拧拆下。可按图16（E）所示，用扳手（16-14）松开动弧触头（16-15）并将其取出进行更换，动弧触头（16-15）重新装好后，再用扳手（16-12）插入新更换的喷口（16-13），在旋入喷口（16-13）时，未*旋入前稍感有些紧，必须再进一步旋入，直到旋入已感到轻松时表明组装已完成。

检查触头喷口的同时，应对瓷瓶做超声波探伤检查。（可先探一端）

c. 更换吸附剂

在检查灭弧室触头时应更换吸附剂（16-8）。吸附剂受潮后应经2h500℃烘干后，放入静触头法兰内，每极断路器本体大约用吸附剂400g。注意吸附剂从烘箱取出后，不要长时间在空气中停留，要尽快装入断路器中，并及时抽真空，否则吸附剂会吸附更多的水份。（更换吸附剂应在干燥的室内进行）

d. 静触头系统和气封部件的重新装配。

静触头系统（16-4）法兰的密封面更换O形密封圈，如图16和图17所示需在密封面涂密封胶（D05），O形密封圈不许有伤痕或灰尘，以防漏气。装配时静触头系统（16-4）和灭弧室瓷套（16-3）用定位销（16-5）定位，重新装配静触头系统（16-4）。

用小于400^#的砂布清擦上出线端子（16-6）和电源引出线端（16-7）的接触面。

e. 总装（按4.1.6）后，抽真空充六氟化硫气体（4.1.7条和如图10）及检漏（4.1.7条和图11）。

图16 中：

（16-1）M12螺栓；

（16-2）密封圈；

（16-3）灭弧室瓷套；

（16-4）静触头座；

（16-5）定位销；

（16-6）上出线端子；

（16-7）引了线端子；

（16-8）吸附剂；

（16-9）主静触头；

（16-10）扳手；

（16-11）静弧触头；

（16-12）喷口装配工具；

（16-13）喷口；

（16-14）动弧触头装配工具；

（16-15）静弧触头。

图16    触头检查

图17    气封胶的使用步骤

5.2.2 断路器的调整

断路器分解检修时应检查或调整尺寸见表8和图18、19、20。

表8    断路器的调整尺寸

弹簧操动机构的冲程及间隙尺寸需进行调整时，必须保证插上防止分合闸操作的止钉并切断电源。

5.2.2.1 测量操作机构的尺寸

a. 断路器在合闸位置，用塞尺测定弹簧操动机构分闸电磁铁铁芯的冲程S₁，并保证冲程2.8～3.2mm。如果不在要求范围内，可松开两螺母（18-3），调整两螺钉（18-2），并且应保证平行（见图18）。

b. 用塞尺测定弹簧操动机构分闸电磁铁动铁芯（18-8）与分闸掣子（18-7）之间的间隙G₁，并保证间隙为0.8～1.2mm。如果不在要求范围内可松开螺母（18-1），调整动铁芯（18-8）的长短（见图18）。

（a） 测量间隙时，由于分闸掣子（18-7）与防止分闸止钉（18-6）之间有些间隙，所以在撞击分闸掣子（18-7）时，不要推动过大。

（b） 保证分闸电磁铁铁芯冲程减去分闸电磁铁与分闸掣子的间隙（S₁-G₁）为2.0～2.4mm。

图18    分闸电磁铁的装配及调整

c. 用塞尺测定弹簧操动机构合闸电磁铁铁芯（19-1）的冲程S₂应为4.5～5.5mm，如果不符合要求可松开两螺母（19-4）调整两螺钉（19-3），且应保证平行（见图19）。

d. 断路器在分闸位置，用塞尺检查弹簧操动机构掣子（19-9）与合闸掣子（19-8）之间的间隙G₂为2.0～3.5mm。如果不在此范围可采取如下措施（见图19）；若间隙小于2.0mm时可在铁芯（19-6）与支架（19-7）之间垫入合适垫；若间隙大于3.5mm时，则须检查或更换有关部件。

图19    合闸电磁铁的装配及调整

图20    断路器的行程测量

5.2.2.2 断路器动触头行程的测量见图20

a. 断路器处于分闸位置，测量绝缘拉杆下端尺寸A₁，并在灭弧室上下端子板上连接一指示灯或试铃。

b. 如4.2.1断路器的手动操作（图14）方式所述，安装手动操作起重杆。

c. 如4.2.2图14所示逆时针方向旋转手动操作起重杆的螺母，当接在灭弧室上下端子板上的指示灯或试铃指示断路器、静触头刚接触时测量绝缘拉杆下端尺寸A₂。

d. 在合闸终了位置时测量绝缘拉杆下端尺寸A₃，这时手动操作起重杆的螺母变松。

e. 应保证断路器动触头的行程L₁=A₁-A₃为150-5(+2)mm，触头的滑触行程尺寸L₂=A₂-A₃为27±2mm。

5.2.3 检修后操作试验及其它试验见4.2及表4的试验项目。

6. 备件及辅助材料（见表9）

表9    产品随机备件及辅助材料

6.2 按订货合同提供的备件（见表10）

表10    按订货合同提供的备件

6.3 工具及附件（见表11、12）

表11    工具（按订货合同供）

表12    附件（按订货合同供）

续表12    附件

7． 工艺参考文件及订货须知

7.1 断路器安装及检修需准备的工具及装置

断路器安装或检修时，制造厂已提供或根据合同提供了表9、10、11、12有关的辅助材料及工具，但使用部门还应准备如下的工具、装置和消耗材料。

7.1.1 工具和装置

（1）5T吊车明                                    1台

（2）铅锤（500g）                                1个

（3）水平尺（500mm）                             1个

（4）钢丝绳（Φ8）长5m、1.5m                  各2根

（5）撬杠（长1.5m）                              若干

（6）安全带                                      若干

（7）起钉器                                      2个

（8）锯                                          1个

（9）梯子（3.5m～4m）                            1个

（10）凳梯（高2m）                               1个

（11）尼龙绳（长10m、5m）                     各2根

（12）套筒扳手                                   2把

（13）套筒（M10、12、16、20、24）              各2把

（14）扳子（M16～24）                          各2把

（15）力矩扳手（M10-28N·m、M12-48N·m、

      M20—220N·m、M24—390N·m）             各2把

（16）剥线钳                                     若干

（17）电缆端头压接钳                             若干

（18）切边钳                                     若干

（19）尖嘴钳                                     2个

（20）电烙铁（220V、50W）                        1个

（21）电工刀                                     2个

（22）螺丝刀（长100mm、150mm）                各2把

（23）回路电阻试验仪                             1套

（24）试验变压器                                 1套

（25）兆欧表（500V、1000V）                    各1块

（26）16线示波器                                 1台

7.1.2 消耗材料

（1）白布

（2）塑料泡沫（厚10mm或20mm）

（3）高级卫生纸

（4）酒精

7.2 工艺要求参考文件

7.2.1 螺栓的紧固力矩标准见表13

表13    螺栓的紧固力矩标准

7.2.2 润滑的要求

a. 加润滑油的各部件须进行清理，应将尘土、油污、水和原有油脂清理干净。

b. 应检查并涂抹无尘土和杂物的润滑油脂。

c. 涂抹油脂要薄并且均匀，注意不要将各种油脂混合使用。

d. 涂抹油指的零部件，装配应迅速以免零部件沾上尘土。

7.2.3 弹性挡圈的使用

a. 装拆弹性挡圈时应根据弹性挡圈的尺寸，选用适当涨钳。

b. 在装拆过程中弹性挡圈卡环的两个小孔间的距离不允许涨大于表14中的A值。

表14    弹性挡圈小孔允许涨大的尺寸

    c. 装弹性挡圈时应注意弹性挡圈的圆边应放在里侧。

d. 弹性挡圈装好定位后，要用涨钳转动挡圈，使其位置固定。

e. 弹性挡圈只要拆下就应更换新挡圈。

7.2.4 六氟化硫气瓶的使用

7.2.4.1 气瓶必须保存在气温40℃以下的地方。

a. 气瓶要保存在通风良好的仓库里。

b. 气瓶在户外保存时，要用棚布保护。

c. 运输过程中要避免阳光直射，并保持气瓶的温度在40℃以下。

d. 气瓶内的液态六氟化硫可用温水（低于40℃）或湿热包封进行气化不允许用蒸汽、热水或火焰直接加热。

7.2.4.2 气瓶不允许受到任何撞击

a. 用手搬气瓶时，可用手把持气瓶的顶部并沿其底部滚动。

b. 气瓶放倒时，要在其下面铺好胶垫或轮胎。

c. 不要用电磁起重器来提吊气瓶。

d. 当气瓶保存在直立位置时，要保证气瓶平衡不能倾倒。

7.2.5 六氟化硫气体的使用

因为纯净的六氟化硫气体是无毒、无色、无嗅和无味的，所以在使用过程要注意预防缺氧症状的出现，避免因缺氧百窒息。六氟化硫气体密度（大约为空气的5倍）容易聚在低凹处，所以在室内使用时，应在低凹处，如电缆沟或井孔等地要有适当的通风措施。

7.3 订货须知

7.3.1 断路器的型号、名称；

7.3.2 断路器的额定电压、额定电流、额定短路开断电流；

7.3.3 断路器的瓷套泄漏距离；

7.3.4 控制电源电压（DC220V或DC110V）；

7.3.5 储能电机电源（AC220V或DC220V）；

7.3.6 其它要求。

1.概述

1.1 LW9—72.5/T2500—31.5型高压六氟化硫断路器系户外三极交流50Hz高压电器设备，主要用于输变电线路的保护，也可作联络断路器使用。断路器为三极组装在一个框架上，不能进行单极操作。

1.2 LW9—72.5/T2500—31.5型高压六氟化硫断路器符合GB1984《高压交流断路器》国家标准的要求，并满足IEC60056《高压交流断路器》电工委员会标准的要求。

1.3 使用环境条件

1.3.1 环境温度  -30℃～+40℃（-45℃～+40℃条件下开断电流为25kA）

1.3.2 海拔高度不超过  1000m

1.3.3 自然风速不超过  35m/s

1.3.4 积冰厚度不超过  10mm

1.3.5 地震地面加速度不超过

a.水平加速度  0.4g

b.垂直加速度  0.2g

1.3.6 zui大日温差  25℃

1.4 断路器采用六氟化硫（SF₆）气体作为灭弧介质，六氟化硫气体不但有良好的灭弧性能，而且电气绝缘性能非常好，气体在开断时被压气筒压缩后喷向电弧并将电弧熄灭，开断的简单原理如图1。该断路器具有结构简单、开断性能良好，并且操作平衡等许多优点。它还是一种理想的切合电容器组及电抗器组的开关。

1.4.1 *的开断性能

断路器能够顺利地开断各种异常短路，例如反相状态断路器两侧两极同时接地，近区故障以及包括断路器端部故障在内的其它故障等。

1.4.2 操作噪音小

由于断路器密封，与大气隔绝，所以操作时没有气体喷出的噪音。

1.4.3 结构简单、尺寸紧凑

灭弧室采用单断口，没有其它阀系统，所以结构非常简单、尺寸紧凑。

1.4.4 检修维护工作量小

由于结构简单，并且断路器的灭弧室触头在六氟化硫气体中开断时烧损量小，所以断路器的维护工作量小，检修周期比较长。

1.4.5 安全可靠

纯净的六氟化硫气体是无毒不可燃的，而且因为灭弧室密封性好，所以断路器在使用上是安全可靠的。

图1    开断原理

2. 产品的技术参数

2.1 断路器的主要技术参数  见表1

表1    断路器的主要技术参数

2.2 断路器装配调整后应达到的技术要求  见表2

表2    断路器调整后应达到的技术要求

3. 产品的结构及工作原理

3.1 总体结构及外形布置

断路器三极总体布置外形见图2

断路器三极组装在一个框架上，每极一柱单断口，配有CT15型弹簧机构。三极灭弧室的所有可动部件都机械地连接到弹簧操作机构上。

分闸操作由分闸弹簧完成。合闸操作则由电动机通过棘轮连杆储能的合闸弹簧来完成。

断路器由接线端子板（2-1），灭弧室（2-2），支柱瓷套（2-3），框架（2-4），控制箱（2-5），支架（2-6），电缆管（2-7）等组成。

电气控制、保护、信号装置和六氟化硫气体压力监视系统及弹簧机构均放置控制箱（2-5）内。灭弧室（2-2）与支柱瓷套（2-3）内腔相通，内部充有20℃时0.50MPa额定压力的六氟化硫气体，并由气体管路与控制箱内的气体密度控制器（2-10）相连。当六氟化硫气体压力下降至20℃时0.45MPa时发出报警信号应进行补气；当六氟化硫气体压力下降到20℃时0.40MPa时，断路器分、合闸闭锁。

图2    断路器的总体布置及外形

图中：

（2-1）接线端子板； （2-2）灭弧室； （2-3）支柱瓷套；

（2-4）框  架；     （2-5）控制箱； （2-6）支  架；

（2-7）电缆管；     （2-8）供气门； （2-9）弹簧机构；

（2-10）SF₆密度控制器。

3.2 断路器灭弧室结构及工作原理

3.2.1 灭弧室结构

断路器的灭弧室采用变开距单压喷气型结构，其结构见图3。

          A. 合闸位置            B. 分闸位置

图3    断路器灭弧单元结构

图中：

（3-1）接线端子板； （3-2）静触头座； （3-3）静弧触头；

（3-4）静触指；（3-5）喷  口；（3-6）动弧触头；（3-7）活塞杆；（3-8）中间法兰；（3-9）滑动密封装配；（3-10）吸附剂；

（3-11）灭弧室瓷套；（3-12）动触头；（3-13）六氟化硫气体；

（3-14）压气缸；（3-15）活  塞；（3-16）中间触指；

（3-17）支柱瓷套；（3-18）绝缘操作杆。

3.2.2 工作原理

a. 合闸状态见图3（A）

断路器在合闸状态时，电流由上接线端子板（3-1）通过静触指（3-4）主触头（3-12）、气缸（3-14）、中间触指（3-16）和中间法兰（3-8）流至下接线端子板（3-1）。

b. 分闸操作及灭弧室动作原理见图3（B）和图1

分闸操作时，绝缘操作杆（3-18）在弹簧机构（2-9）的操动下，使主触头（3-12）及与之相连的气缸（3-14）一起快速向下运动。压气缸（3-14）与活塞杆（3-7）之间的六氟化硫气体被压缩，静触指（3-4）与动触头（3-12）分离，电流被转移至动弧触头（3-6）与静弧触头（3-3）上。随着主触头（3-12）继续向下运动，动、静弧触头分离，并产生电弧，电弧在喷口（3-5）喉道内燃烧堵塞喷口喉道，电弧被上游区的压力吹向活塞杆（3-7）内。当喷口喉道快速离开静弧触头时，被压缩的六氟化硫气体处于临界压力并以音速从喉道喷出，产生强烈的喷吹作用，电流过零瞬间使电弧迅速熄灭。电弧熄灭后由于主触头继续向下运动，吹喷作用持续进行，保证了开断后的去游离，使介质恢复强度迅速增强。

c. 合闸操作

合闸操作时，绝缘操作杆（3-18）向上运动，主触头与气缸（3-14）及可动部件亦向上运动，六氟化硫气体迅速进入气缸（3-14）内，动、静触头接触，合闸操作完成。

3.3 弹簧操动机构

断路器分、合闸操动机构为弹簧操作机构，其结构与动作原理见图4。

（A）合闸位置（合闸弹簧储能状态）

（B）分闸位置（合闸弹簧储能状态） （C）合闸位置（合闸弹簧释放状态）

图4    弹簧操作机构

图中：

（4-1）凸轮； （4-2）分闸弹簧； （4-3）棘轮；（4-4）棘轮轴；

（4-5）合闸弹簧； （4-6）合闸保持掣子； （4-7）合闸掣子；

（4-8）合闸电磁铁；（4-9）掣  子； （4-10）分闸电磁铁；

（4-11）分闸电磁铁动铁芯； （4-12）分闸掣子；

（4-13）分闸保持掣子； （4-14）拐  臂； （4-15）拐臂轴；

（4-16）棘爪； （4-17）棘爪轴； （4-18）大拐臂。

3.3.1 弹簧机构分闸操作见图4（A）

弹簧机构在合闸位置且分闸弹簧（4-2）与合闸弹簧（4-5）均已储能。拐臂（4-14）和（4-18）受分闸弹簧（4-2）逆时针方向的力矩，此力矩被分闸保持掣子（4-13）和分闸掣子（4-12）阻挡。

分闸操作步骤如下：

a. 分闸电磁铁（4-10）的线圈接受分闸信号后带电，其动铁芯（4-11）动作，冲动分闸掣子（4-12）；

b. 分闸掣子（4-12）向顺时针方向旋转，释放分闸保持掣子（4-13）；

c. 分闸保持掣子（4-13）亦向顺时针方向旋转，并释放A销；

d. 拐臂（4-14）和（4-18）受分闸弹簧（4-2）的推力，向逆时针方向旋转；

e. 拐臂（4-18）通过与其连接的水平拉杆与垂直拉杆（3-18）使动静触头快速分离，断路器分闸。

3.3.2 弹簧机构合闸操作见图4（B）

弹簧机构在分闸位置，合闸弹簧（4-5）已储能，棘轮轴（4-4）承受联接在棘轮（4-3）上的合闸弹簧（4-5）逆时针方向的力矩被合闸保持掣子（4-6）和合闸掣子（4-7）所阻挡。

合闸操作步骤如下：

a. 合闸电磁铁（4-8）的线圈接受合闸信号后带电，掣子（4-9）动作，冲动合闸掣子（4-7）；

b. 合闸掣子（4-7）向顺时针方向旋转，释放合闸保持掣子（4-6）；

c. 合闸保持掣子（4-6）逆时针旋转释放B销，凸轮（4-1）推动拐臂（4-14）顺时针方向旋转，并带动拐臂轴（4-15）上的大拐臂（4-18）顺时针方向旋转，并压缩分闸弹簧（4-2）；

d. 与大拐臂（4-18）相联接的水平拉杆和垂直接杆（3-18）使动静触头快速合闸；

e.合闸操作完成以后的机构状态如图4（C）所示，A销再次被分闸保持掣子（4-13）阻挡。

3.3.3 弹簧机构的合闸弹簧储能。

机构合闸操作完成后，合闸弹簧（4-5）处于释放状态如图4（C），棘爪轴（4-17）通过齿轮与电机相联。

合闸弹簧储能动作如下：

a. 电动机启动使棘爪轴（4-17）旋转；

b. 偏心的棘爪轴（4-17）上的两个棘爪（4-16），在棘爪轴的转动中与棘轮（4-3）上的齿交替进出进行啮合，使棘轮转动；棘轮（4-3）逆时针方向旋转，通过拉杆使合闸弹簧（4-5）储能；

c. 通过死点位置后，棘轮轴（4-4）由合闸弹簧（4-5）给以逆时针方向的转动力矩，此力矩通过B销被合闸保持掣子（4-6）阻挡；

d. 图4（A）为合闸弹簧储能后的机构状态。

3.3.4 防跳跃装置

如果断路器在合闸操作完成后立即分闸，而此时合闸命令又未撤消，合闸弹簧未储能之前断路器不会再次合闸。采取机械和电气、防跳跃措施后，即使合闸信号仍在保持，合部弹簧也已完成储能，断路器亦不能再次合闸。

机械防跳跃装置的操作如下：见图5

    a. 图5（A）中合闸保持掣子（5-9）是为了保持合闸弹簧处于储能位置而设置的。它支撑在支架的轴承上。棘轮（4-3）上的B销与合闸弹簧（4-5）相联，合部弹簧储能后的力作用在B销上，对合闸保持掣子（5-9）施以逆时针方向的力矩，此力矩通过滚子（5-1）被合闸掣子（5-3）阻挡。

b. 图5（B），当合闸信号使合闸线圈带电时，其动铁芯（5-7）带动掣子（5-4）并撞击合闸掣子（5-3）顺时针方向旋转而释放合闸保持掣子（5-9），合闸保持掣子（5-9）在B销的推动下逆时针方向旋转而释放B销，断路器开始合闸，掣子（5-4）在动铁芯（5-7）的带动下压住防跳跃销（5-2）。

c. 图5（C），在B销的推动下滚子（5-1）沿合闸掣子（5-3）的背面滚动，并使合闸掣子（5-3）继续顺时针方向旋转，而推动掣子（5-4）逆时针方向旋转而滑离防跳跃销（5-2），并使掣子（5-4）保持在倾斜位置。

       （A）分闸（合闸弹簧储能）

（B）合闸时，合闸线圈带电    （C）合闸后，合闸线圈仍带电

（D）合闸后，合闸线圈断电    （E）分闸时，合闸线圈带电防跳跃位置）

图5    防跳跃装置

d. 图5（D），合闸线圈（5-6）断电时，动铁芯（5-7）带着掣子（5-4）在弹簧（5-5）的作用下复位到如图的位置，以备再合闸。

e. 图5（E），当断路器处于合闸位置，B销被合闸掣子（5-9）扣住（即合闸弹簧已储能），合闸保持掣子（5-9）被合闸掣子（5-3）阻挡时，如果在这种情况下断路器分闸，虽然合闸信号继续保持，但防跳跃销（5-2）已使掣子（5-4）倾斜，掣子（5-4）动作已不可能推动合闸掣子（5-3），所以断路器不能再次合闸。只有当合闸信号切除，合闸线圈（5-6）断电，动铁芯（5-7）带着掣子（5-4）返回原位，才能进行下一次合闸操作，如图5（A）所示。

3.4 电气控制系统

断路器的电气控制系统见图6。

额定直流操作电压为220V时见图6（A），额定直流操作电压为110V时见图6（B）。就地操作时应将HK2换向开关旋扭至如图“就地”处，合闸弹簧（4-5）储能后可进行就地分、合闸操作。若控制室进行操作时应将HK2换向开关扭至如图“远方”处即可由控制室进行分、合闸操作。

3.4.1 合闸

合闸电流通过接触器ZJ3的常闭接点经转换开关HK1的接点流至合闸线圈HQ，当气压正常，气体密度控制器的闭锁接点断开，ZJ4常闭接点导通，合闸线圈HQ通电，断路器合闸。

图6中电阻R是为了防跳跃而预置的，需要时将R-1与HK1-35相联。因为断路器装有机械防跳跃装置，断路器合闸操作完成后：转换开关接点HK1已切换，此时如果合闸信号继续保持，但是合闸线圈HQ是和R串联的，控制电压大部分加在电阻R上，而加在合闸线圈HQ上的控制电压远远小于它的zui小工作电压，合闸线圈流过的只是一个维护它继续保磁的电流以使掣子（5-4）继续保持倾斜状态，以达到机械防跳跃的目的。

ZJ3接触器，是电气防跳跃而设置的，它也可以保证合闸线圈不致因为长时间通电而烧毁。其常闭接点ZJ3在合闸命令发布后0.2～0.3S动作。将合闸回路切除，要想再次进行合闸，只有将合闸命令撤消，重新给合闸命令才有可能进行。

3.4.2 分闸

分闸电流通过HK1的接点及分闸线圈TQ，断路器分闸。

气体密度控制器的报警接点在低于0.45MPa（20℃）压力时发报警信号，其闭锁接点在低于0.40MPa（20℃）压力时动作将分、合闸回路切除，实现闭锁。

3.3.4 温度、凝露控制加热器

KWN型温度、凝露控制加热器的工作电源必须是AC220V，可以除潮湿、控温度，实现加热器的自动投切。

a. 湿度控制。当环境相对湿度大于90%时，控制器将启控100W的加热器投入工作加热，在相对湿度小于70%时，控制器将加热器关闭。

b. 温度控制。当环境温度低于-10±2℃时，控制器将启控100W的加热器投入工作加热，在温度达到0±2℃时控制器将加热器关闭。

c. 控制器设置了自动、手动转换按钮，设备在正常运行状态下，转换按钮应拨在“自动档”。设备初装时为检验加热器是否好使将按钮拨至“手动”档，此时加热器处于强制通电工作状态。试验完后，应将按钮拨至“自动档”。

3.5 气体系统

断路器的气体系统如图7所示。其中气体密度控制器是用来检测和显示断路器内部SF₆气体的“压力——密度”值。密度控制器内部设置了补偿装置可以将断路器内部的SF₆气体压力在-30℃～+40℃范围内都补偿为20℃时压力值，即断路器内部SF₆气体密度不变表盘读值也不变。

三极断路器本体用铜气管（7-2）连接。为了方便维护检修装有气阀A（7-4）及气阀B（7-5）。铜气管（7-2），气体密度控制器（7-3）和供气门（7-6）相连。

气阀A（7-4）正常状态必须打开，以使三极断路器本体与密度控制器（7-3）保持同一气压。

气阀B（7-5）正常状态必须关闭，供气门（7-6）须用O形密封圈封盖（7-7）密封。当报警信号指示气体压力降低时，可以在带电情况下通过供气门（7-6）进行补气（见图13）。

图7    气体系统

图中：

（7-1）断路器本体；（7-2）铜气管；（7-3）SF₆密度控制器；

（7-4）A阀门；（7-5）B阀门；（7-6）供气门；（7-7）封盖。

4. 断路器的安装及调试

4.1 断路器的安装见图8

4.1.1 提供与保管

a. 使用单位收到设备后，应按装箱清单核对所到设备装箱的完整性，并检查在运输过程中有无损坏，如果发现有明显损坏或有野蛮装卸的迹象，要向运输部门提出损坏索赔，并通知制造厂。

b. 设备不立即安装，所有部件必须在室内保管。

c. 如果保管期超过六个月，应详细检查控制箱是否受潮、脏污、生锈等零件损伤的现象，并应投入加热器。

4.1.2 随机文件

a. 产品合格证一份

b. 产品安装使用说明书一份

c. 装箱清单一份。

4.1.3 拆箱

a. 一般拆箱庆在室内进行，如果在室外拆箱应有防雨措施。

b. 开箱时应格外小心，不许磕碰零部件尤其是瓷套。

图8    外形及安装

4.1.4 基础安装

如图8所示安装M24的基础螺栓，螺栓应高出基础面至少60mm。基础面应水平、平整、混凝土养生时间要充分。

支架安装可利用Φ24孔进行起吊，并用M24螺母固定在基础上，起吊和固定时应注意支架的方向和位置及水平度不大于0.3/100。

4.1.5 框架安装

将框架平稳地吊装在已校好水平的两个支架上，然后用8个M20×45的螺栓及垫圈，弹簧垫圈紧固。

4.1.6 断路器本体的安装

a. 检查断路器灭弧单元安装配合标记

灭弧单元的序号和极号打印在下法兰上，在确定相号位置时，必须面对断路器的控制箱正面，由左向右分别为A、B、C极。

断路器灭弧单元与机构的配合是正确的，已在制造厂进行调整和试验，不应再随意调整。

b. 断路器灭弧单元吊装见图8

灭弧单元吊装前应将框架上部法兰盘上的三个防护盖板及后面的盖板拆除。由于吊装的灭弧单元较长且为脆性瓷件，因此吊装时应谨慎小心。

每极灭弧单元总长为2400mm，重为162kg，吊装设备应满足以上要求。起吊时应在灭弧单元顶部的法兰上对称安装吊环（见图8）再用尼龙绳（承载2000kg）将灭弧单元垂直吊起，注意保护灭弧单元下端不被碰撞，清理干净后将下端拉杆向下拉至断路器分闸位置（如图3B）。

c. 灭弧单元与框架中的传动拉板连接

用起员设备将灭弧单元装在框架的法兰上，用2个M12×55的螺栓与4个M12螺母、垫圈、弹性垫圈紧固，安装时绝不允许发生任何碰撞现象。然后将灭弧单元操作拉杆拉出与框架中的拉板用Φ12轴销连接，上好开口销4×24且将两脚分开（大于60度）。

d. 端子板连接

将灭弧单元的两个起吊环拆下，同时将灭弧室瓷套上下法兰连接端子板的位置清理干净，涂一层防氧化导电膏后，将清理干净涂有防氧化电导膏的接线端子板（3-1）用三个M12×40的螺栓固定在灭弧室瓷套的上下法兰上，接线端子板的尺寸见图8。

e. 气管的连接

拆下紫铜管接头（9-5）和保护盖（9-3），并用白布沾酒精将紫铜管接头（9-5）和密封座（9-2）的法兰表面脏污清理干净，再用白布沾酒精清理密封圈（9-4）表面的脏污。应保证每个法兰表面和密封圈表面没有任何尘土和污垢，再按图17（气封胶的使用步骤）涂抹密封胶（D05）后进行连接。此工作应尽快进行以减少空气混入时间。气管连接完后，立即进行4.1.7项工作。

f.户外安装的断路器，灭弧单元吊装连接紧固后，灭弧单元下法兰与框架法兰接合处外面包括螺栓头和螺母的缝隙等处，都要用密封防水胶（D04）均匀涂抹以防雨水浸入。

g. 滑动密封装配（如图9），操作杆（9-1）外露表面均匀抹低温2^#润滑脂。

图9    滑动密封装配（图3项9）

（9-1）操作杆；  （9-2）密封座；  （9-3）保护盖；

（9-4）密封圈；  （9-5）紫铜管接头。

4.1.7 抽真空和充六氟化硫气体

4.1.7.1 抽真空和充六氟化硫气体

抽真空充入六氟化硫气体。首先视其用真空泵还是用充放气装置，再将表12序号11、13（18、20）；13、19（17、18）按图10分别接入各充气管，再将真空泵接头（10-9）接到真空泵上。

抽真空和充气的步骤如下（图10）：

a. 拆下封盖（10-4），但不要取出O形密封圈，如图10将充气管（10-6）的一端接到管接头（10-5）并连接到供气门（10-3）上，另一端接到接头（10-9）的大气门（10-7）上。将真空计（10-10）的真空管及充气管（10-17）如图10接到C阀门（10-8）、E阀门（10-18）、减压阀910-13），并按图12接到六氟化硫气瓶（10-12）上。

b. 打开控制箱中的A阀门（10-1）、B阀门（10-2）、气阀（10-16）、E阀门（10-18）及气体平衡阀（10-15）。

c. 启动真空泵（10-14）给断路器抽真空。

d. 打开C阀门（10-8）查看真空度。[查看真空度时一定要关闭气阀（10-16）]。

e. 真空度抽至133Pa（1托）以下时关闭气体平衡阀（10-15）。真空泵（10-14）继续运转20分钟以后，再查看真空度，记录数值后关闭C阀门（10-8），拆下真空计，关闭气阀（10-16）。

f. 打开气体平衡阀（10-15），停掉真空泵（10-14），再打开D阀门（10-11），缓慢充气（大约10分钟），充气值为20℃时0.55MPa（高出0.05MPa部分留以后测微水及检测密度控制器动作值用）。

g. 充好气后关闭D阀门、E阀门（10-18）和B阀门（10-2）然后拆下充气管（10-6），将封盖（10-4）盖好，并用SF₆气体检漏仪检查封盖的密封情况。

图10    抽真空和充气

图中：

（10-1）A阀门；（10-2）B阀门；（10-3）供气门；（10-4）封盖；

（10-5）管接头（见图表12序号16）；（10-6）充气管（见表12序号15）；（10-7）大气门；（10-8）C阀门；（10-9）接头（见表12序号6）；（10-10）真空计（见表12序号3）；（10-11）D阀门；（10-12）气瓶；（10-13）减压阀（见表12序号4）；（10-14）真空泵（见表12序号5）；（10-15）气体平衡阀；（10-16）气阀；（10-17）充气阀（见表12序号14）；（10-18）E阀门；（10-19）SF₆密度控制器；（10-20）接头（见表12序号11、13或18、20）；（10-21）接头（见表12序号13、19或17、18）；（10-22）接头（见表12序号13、19或17、18）。

4.1.7.2 气体漏气检查见图11

断路器充气后用六氟化硫气检漏仪进行气体泄漏检查，运行后建议定期记录气压的数值。

用塑料薄膜将有漏点的法兰包绕，以捕捉和储存泄漏的气体，几小时后，用SF₆气体检漏仪检查气体的泄漏情况。

图11    用SF₆气体检漏仪进行泄漏检查

4.1.7.3 断路器投运前和运行中，六氟化硫气体水份含量的检查和现场环境环境有关，见图12曲线图。

表3    六氟化硫气体水份指标（20℃）

4.1.7.4 六氟化硫气体的补充（参照图13）

图13    气体的补充

图中：

（13-1）B阀门；（13-2）进气口；（13-3）接头（见表12序号16）；（13-4）封盖；（13-5）充气管（见表12序号14）；（13-6）减压阀（见表12序号4）；（13-7）接头（见表12序号8）；（13-8）减压阀把手；（13-9）接头（见表12序号12）；（13-10）气瓶阀；（13-11）SF₆气瓶；（13-12）封盖（见表12序号9、10）。

一台断路器所含SF₆气体的重量大约3.5kg。

当六氟化硫气体压力小于报警气压Pj（20℃时0.45MPa）时，可能参照图13的连接方式在带电情况下进行补气，补充六氟化硫气体的步骤如下：

a. 拆去进气口（13-2）上的封盖（13-4），不要拆去O形密封圈。

b. 将接头（13-3）接到进气口（13-2）上。

c. 拆下六氟化硫气瓶（13-11）上的封盖（13-12）。

d. 将接头（13-9）用螺母（13-13）连接到六氟化硫气瓶（13-11）上。

e.将接头（13-7）一端连接到（13-9）上，另一端连到减压阀（13-6）的高压端。

f. 将充气管（13-5）一端松松地连在接头（13-3）上，另一端连接到减压阀（13-6）的低压端。

g. 打开气瓶阀（13-10）减压阀把手（13-8）。

h. 转动减压阀把手（13-8），用六氟化硫气体清除充气管（12-5）内的空气，直到减压阀二次的气压升到0.02Mpa为止。

i. 充气管（13-5）内的空气除净后，拧紧充气管（13-5）。

j. 打开B阀门（13-1），调整减压阀把手（13-8），使断路器压力表的压力在20℃时为0.40Mpa（额定值）。

k. 补好气后，关闭B阀门（13-1）及气瓶阀（13-10），从B阀门（13-1）上拆下接头（13-3），并将封盖（13-4）装回原位。

m. 用SF₆气体检漏仪检查封盖的密封情况。

4.2 断路器的操作及验收试验项目在断路器安装好并充入六氟化硫气体后，就可以进行操作试验和调试工作。

4.2.1 断路器的手动操作见图14

手动操作前必须拆去机构上防止分合闸的止钉，并要切断电源，此止钉是用来在检修工作中闭锁操作机构的。

手动操作的步骤如下：

a. 拆去控制箱下侧的盖板（14-6）。

b. 在起重杆（14-8）（表11序号7）的螺纹上加润滑油，并如图13所示在起重杆（14-8）上装轴承（14-10）（表11序号10）及螺母（14-9）（表11序号6）。

c. 通过控制箱（14-7）的底孔将起重杆（14-8）固定在拐臂（14-11）上。

d. 用扳手（14-5）（表11序号9）及M16套管扳手（14-4），转动螺母（14-9）。如图14所示顺时针方向旋转螺母（14-9）时断路器分闸，逆时针旋转螺母（14-9）时断路器合闸。

当断路器进行手动分闸时，要用手按动分闸电磁铁（4-10）以释放A销与分闸保持掣子（4-13）的啮合（见图4）。

4.2.2 合闸弹簧的手动储能见图14

只有电动机没有电源的情况下，如图14将套杆（14-1）和套扳手（14-3）插入棘爪轴（14-2）的六角头内顺时针方向旋转套扳手（14-3），就可将合闸弹簧储能。

图14    断路器的手动操作和手动储能

图中：

（14-1）套杆；（14-2）棘爪轴；（14-3）套扳手；（14-4）套筒扳手；（14-5）扳手（见表11序号9）；（14-6）盖板；（14-7）机构箱；（14-8）起重杆（见表11序号7）；（14-9）螺母（见表11序号6）；（14-10）轴承（见表11序号10）；（14-11）拐臂。

4.2.3 额定气压的操作试验及其它试验见表4

4.3 确定密度控制器的整定气压，见图7气体系统

a. 关上A阀门（7-4）及B阀门（7-5）。

b. 拆去供气门（7-6）上的封盖（7-7）。

c. 将铃或灯接到密度控制器的端子上。

d. 慢慢地打开B阀门使气压下降，并读取气体密度控制器接点的动作气压值，然后关闭B阀门，再慢慢的开A阀（7-4）使气压上升，再读取接点返回时的动作压力值。

e. 试验完后将封盖（7-7）盖回原处。

4.4 控制电缆的敷设连接

a. 断路器所有控制电缆必须敷设在管道中或电缆架上。

b. 电缆装进控制箱后，调整电缆的长度以保证端子板不受机械拉力。

c. 芯线拉好后，要用回路导通试检查所有芯线连接的正确性。

d. 检查诸如小螺帽线夹、接头之类的联接在运输或装卸过程中有无松动。

4.5 收尾工作

断路器安装调试完毕后，zui后要将框架的后背盖板盖好，并在接缝及螺栓处涂D04防水胶，以防进水。

5. 断路器检修：

5.1 断路器检修周期及检修项目

5.1.1 断路器检修周期见表5、表6

表5    *检修周期

表6    按开断次数*的分解检修周期

定期（小修）及分解（大修）中应注意下列事项：

a. 断开主回路两侧的隔离开关，并将断路器两侧的端子接地。

b. 断开控制回路的电源。

c. 在断路器本体分解和机械部分检修时，断路器必须分闸，且合闸弹簧处于释放状态。

d. 拆卸下的O形密封圈及开口销不允许继续使用，应更换新的密封圈、密封垫和开口销。

e. 滑动密封装配[图3序号（3-9）即图9]不要分解。

f. 当进行灭弧单元检查时要更换吸咐剂，更换后立即抽真空。

g. 重装之后，每个气体密封部件都要作漏气试验。

5.1.2 断路器的检修项目见表7

表7    检修项目

注：图7中：Pa—巡视检查

Pe—定期检查

Ov—分解检查

O—应进行检修的项目

5.1.3 分解及定期检修方框图见图15

图15  分解及定期检修方框图

5.2 断路器的维护检修

5.2.1 断路器分解检修

断路器需进行分解检修时，应将断路器处于分闸位置，且合闸弹簧处于释放状态。

• 断路器内充六氟化硫气体的回收。

利用充放气装置将断路器内的六氟化硫气体回收至0.04MPa

以下，剩余气体用真空泵排空，然后充入氮气或压缩空气，再抽真空至133Pa（1托）左右如此反复2～3次。

    b. 触头及喷口检查见图16

如图16（A）卸下六个M12螺栓（16-1），拆下带有静触指（16-9）的静触头系统（16-4），静触头系统（16-4）和灭弧室瓷套（16-3）的法兰间涂有密封胶并有两个定位销（16-5）限位，应利用如图16（A）所示M12顶起螺栓，把静触头系统（16-4）与灭弧室瓷套（16-3）分开；再细心取出，如图16（B）所示，不要碰撞灭弧室瓷套（16-3）。

检查静弧触头（16-11）的烧损情况，如果静弧触头烧损严重，需要更换，可按图16（C）所示用扳手（16-10）拆下进行更换。

检查喷口（16-13）和动弧触头（16-15）烧损情况，严重时需要更换，按图16（D）所示用喷口装工具（15-12）插入喷口（16-13）槽中拧拆下。可按图16（E）所示，用扳手（16-14）松开动弧触头（16-15）并将其取出进行更换，动弧触头（16-15）重新装好后，再用扳手（16-12）插入新更换的喷口（16-13），在旋入喷口（16-13）时，未*旋入前稍感有些紧，必须再进一步旋入，直到旋入已感到轻松时表明组装已完成。

检查触头喷口的同时，应对瓷瓶做超声波探伤检查。（可先探一端）

c. 更换吸附剂

在检查灭弧室触头时应更换吸附剂（16-8）。吸附剂受潮后应经2h500℃烘干后，放入静触头法兰内，每极断路器本体大约用吸附剂400g。注意吸附剂从烘箱取出后，不要长时间在空气中停留，要尽快装入断路器中，并及时抽真空，否则吸附剂会吸附更多的水份。（更换吸附剂应在干燥的室内进行）

d. 静触头系统和气封部件的重新装配。

静触头系统（16-4）法兰的密封面更换O形密封圈，如图16和图17所示需在密封面涂密封胶（D05），O形密封圈不许有伤痕或灰尘，以防漏气。装配时静触头系统（16-4）和灭弧室瓷套（16-3）用定位销（16-5）定位，重新装配静触头系统（16-4）。

用小于400^#的砂布清擦上出线端子（16-6）和电源引出线端（16-7）的接触面。

e. 总装（按4.1.6）后，抽真空充六氟化硫气体（4.1.7条和如图10）及检漏（4.1.7条和图11）。

图16 中：

（16-1）M12螺栓；

（16-2）密封圈；

（16-3）灭弧室瓷套；

（16-4）静触头座；

（16-5）定位销；

（16-6）上出线端子；

（16-7）引了线端子；

（16-8）吸附剂；

（16-9）主静触头；

（16-10）扳手；

（16-11）静弧触头；

（16-12）喷口装配工具；

（16-13）喷口；

（16-14）动弧触头装配工具；

（16-15）静弧触头。

图16    触头检查

图17    气封胶的使用步骤

5.2.2 断路器的调整

断路器分解检修时应检查或调整尺寸见表8和图18、19、20。

表8    断路器的调整尺寸

弹簧操动机构的冲程及间隙尺寸需进行调整时，必须保证插上防止分合闸操作的止钉并切断电源。

5.2.2.1 测量操作机构的尺寸

a. 断路器在合闸位置，用塞尺测定弹簧操动机构分闸电磁铁铁芯的冲程S₁，并保证冲程2.8～3.2mm。如果不在要求范围内，可松开两螺母（18-3），调整两螺钉（18-2），并且应保证平行（见图18）。

b. 用塞尺测定弹簧操动机构分闸电磁铁动铁芯（18-8）与分闸掣子（18-7）之间的间隙G₁，并保证间隙为0.8～1.2mm。如果不在要求范围内可松开螺母（18-1），调整动铁芯（18-8）的长短（见图18）。

（a） 测量间隙时，由于分闸掣子（18-7）与防止分闸止钉（18-6）之间有些间隙，所以在撞击分闸掣子（18-7）时，不要推动过大。

（b） 保证分闸电磁铁铁芯冲程减去分闸电磁铁与分闸掣子的间隙（S₁-G₁）为2.0～2.4mm。

图18    分闸电磁铁的装配及调整

c. 用塞尺测定弹簧操动机构合闸电磁铁铁芯（19-1）的冲程S₂应为4.5～5.5mm，如果不符合要求可松开两螺母（19-4）调整两螺钉（19-3），且应保证平行（见图19）。

d. 断路器在分闸位置，用塞尺检查弹簧操动机构掣子（19-9）与合闸掣子（19-8）之间的间隙G₂为2.0～3.5mm。如果不在此范围可采取如下措施（见图19）；若间隙小于2.0mm时可在铁芯（19-6）与支架（19-7）之间垫入合适垫；若间隙大于3.5mm时，则须检查或更换有关部件。

图19    合闸电磁铁的装配及调整

图20    断路器的行程测量

5.2.2.2 断路器动触头行程的测量见图20

a. 断路器处于分闸位置，测量绝缘拉杆下端尺寸A₁，并在灭弧室上下端子板上连接一指示灯或试铃。

b. 如4.2.1断路器的手动操作（图14）方式所述，安装手动操作起重杆。

c. 如4.2.2图14所示逆时针方向旋转手动操作起重杆的螺母，当接在灭弧室上下端子板上的指示灯或试铃指示断路器、静触头刚接触时测量绝缘拉杆下端尺寸A₂。

d. 在合闸终了位置时测量绝缘拉杆下端尺寸A₃，这时手动操作起重杆的螺母变松。

e. 应保证断路器动触头的行程L₁=A₁-A₃为150-5(+2)mm，触头的滑触行程尺寸L₂=A₂-A₃为27±2mm。

5.2.3 检修后操作试验及其它试验见4.2及表4的试验项目。

6. 备件及辅助材料（见表9）

表9    产品随机备件及辅助材料