1 概述

• ZCW10-40.5G/T2500-31.5 敞开式组合电器是采用空气作为外绝缘 SF6 气体作为灭弧介质的成套组合电器。用于三相交流的 40.5kV 输配电系统的控制与保护，亦可用于联络断路器及开合电容器组的场合。适合于用地紧张的城市变电站、企业变电站、山区变电站。该产品具有以下特点：

1） 将断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器、SF6 电压互感器、避雷器、母线等元件有机的组合在接地的钢结构支架上，结构紧凑。

2） 其所占空间只有分体式的 30%-50%，具有节约用地，减少工程造价等显著特点。

3） 整个间隔工厂预制，在出厂前完成装配及所有的调试并整体运输到安装现场，*的缩短安装周期。

4） 采用新一代高性能的灭弧室、SF6 电压互感器、复合绝缘子避雷器，基本无维护、可靠性高

5）间隔间工厂预制的自支撑母线，无须钢架和绝缘子。

6）布置灵活，可用于各种接线方式。

1.2 ZCW10 配用优化的自能式灭弧室，CT10-A 弹簧操动机构。

1.3 ZC W10 执行国家标准 G B1984-2014、G B11032-2016、G B1985-2014，并满足电工委员会标准IEC62271-100：2017、IEC60099-2014 和 IEC62271-102：2013 及 IEC60694：2002 的要求。其内所配各其

他元件均满足其各自的国标要求。

2 使用环境条件

2.1 本产品为户外产品，亦可用在户内。使用环境条件见下

a. 海拔高度：不超过 2000 米。

b. 环境温度：-30℃ - + 4 0℃ ( 特殊要求 -40℃ - + 4 0℃）。

c. 相对湿度：日平均不大于 95%，月平均不大于 90%（25℃ ）。

d. 风速：不大于 35 米 / 秒。

e. 污秽等级 IV 级，瓷套爬距大于 1450mm（公称爬电距离大于 31mm/kV)。

f. 无易燃、易爆、化学腐蚀及剧烈震动场合。

g. 地震烈度：不超过 8 度。

h. 履冰厚度不大于 10mm。

3 概述

• ZCW10-40.5G/T2500-31.5 敞开式组合电器是采用空气作为外绝缘 SF6 气体作为灭弧介质的成套组合电器。用于三相交流的 40.5kV 输配电系统的控制与保护，亦可用于联络断路器及开合电容器组的场合。适合于用地紧张的城市变电站、企业变电站、山区变电站。该产品具有以下特点：

1） 将断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器、SF6 电压互感器、避雷器、母线等元件有机的组合在接地的钢结构支架上，结构紧凑。

2） 其所占空间只有分体式的 30%-50%，具有节约用地，减少工程造价等显著特点。

3） 整个间隔工厂预制，在出厂前完成装配及所有的调试并整体运输到安装现场，*的缩短安装周期。

4） 采用新一代高性能的灭弧室、SF6 电压互感器、复合绝缘子避雷器，基本无维护、可靠性高

5）间隔间工厂预制的自支撑母线，无须钢架和绝缘子。

6）布置灵活，可用于各种接线方式。

3.2 ZCW10 配用优化的自能式灭弧室，CT10-A 弹簧操动机构。

1.3 ZC W10 执行国家标准 G B1984-2014、G B11032-2016、G B1985-2014，并满足电工委员会标准IEC62271-100：2017、IEC60099-2014 和 IEC62271-102：2013 及 IEC60694：2002 的要求。其内所配各其

他元件均满足其各自的国标要求。

4 a. 海拔高度：不超过 2000 米。使用环境条件

本产品为户外产品，亦可用在户内。使用环境条件见下

b. 环境温度：-30℃ - + 4 0℃ ( 特殊要求 -40℃ - + 4 0℃）。

i. 相对湿度：日平均不大于 95%，月平均不大于 90%（25℃ ）。

j. 风速：不大于 35 米 / 秒。

k. 污秽等级 IV 级，瓷套爬距大于 1450mm（公称爬电距离大于 31mm/kV)。

l. 无易燃、易爆、化学腐蚀及剧烈震动场合。

m. 地震烈度：不超过 8 度。

n. 履冰厚度不大于 10mm。

ZCW10-40.5G 主要技术参数 见表 1：

注：（1）LR 型与 LRD 型即测量用电流互感器与保护用电流互感器。

（2）本产品所附互感器为穿心式套管型电流互感器。

（3） 本厂可根据用户要求，设计制造特殊 CT，各种具体技术参数可通过协商进行解决。

（4） 定货时必须注明互感器的规格型号、电流比、准确级、额定负荷等参数，如未注明则按厂标电流互感器供货。

3.4 避雷器（电站型）参数

表 6

4.2 部件结构

4.2.1 断路器

4.2.1.1 总体结构

断路器为分相罐式结构，如图 2 所示。三相共用一弹簧操动机构，机械连动。

4.2.1.2 单极结构原理

动静触头分别由绝缘子支撑在罐的两端，且动触头通过绝缘拉杆与分闸弹簧相连，灭弧室采用新一代的混压式灭弧室，将自能式与压气式两种灭弧室的优点集于一体。

分闸操作时，绝缘拉杆在分闸弹簧的拉动下，使动触头、压气缸、动弧触头和喷口一起快速向下运动。首先是动触头与静触头分开，接着动弧触头与静弧触头分离，产生电弧，加热气室内的SF6 气体，使温度升高， 气体压力随之增大，同时活塞压缩气室内气体，压力进一步增大，电流过零时产生强烈的气吹以熄灭电弧。电弧熄灭后，断口介质强度迅速恢复，动触头继续向下运动，完成分闸操作。

合闸操作时，在合闸弹簧的带动下，绝缘拉杆向上运动，推动动触头、压气缸及其他可动部件向上运动， 此时，SF6 气体迅速进入压气缸内。合闸操作过程中，预击穿电弧在弧触头上燃烧，动触头继续向上运动， 动静弧触头首先接通，电弧消失，完成合闸操作。在此过程中，同时给分闸弹簧储能。

4.2.1.3 弹簧操动机构

弹簧操动机构结构及动作原理见图 3 a 储能过程如下：

由电动机带动的偏心轮 1 按图示方向转动，通过紧靠在偏心轮表面滚轮 2 推动操作块 3 做上下摆动，

Page 3

从而带动驱动棘爪5 做上下运动，推动棘轮7 按图示方向转动。棘轮与储能轴8 是空套的，因此在储能开始时，

储能电机带动棘轮空转，当转到固定在棘轮上的销 12 与固定在储能轴上的驱动板 10 顶住以后，棘轮就通

过驱动板带动储能轴也按图示箭头方向转动。挂簧拐臂 14 与储能轴是键连接，储能轴的转动带动挂簧拐臂

也按图示箭头方向转动，将合闸弹簧 15 拉长。当储能轴转到将挂簧拐臂达到位置时，只要在向前一点

（约 3° ) , 储能轴就会被合闸弹簧带动自行过中，这时固定在与储能轴连为一体的凸轮上的滚轮 13 就靠紧在定位件上，将合闸弹簧的储能状态维持住，完成储能动作。在挂簧拐臂自行过中同时，挂簧拐臂推动行程开关切断储能电机电源，另一方面驱动板也被驱动棘爪上的靠板 6 推开，将驱动棘爪抬起，保证驱动棘爪与棘轮可靠脱离，以使得电机由于惯性运动一时不能停下来也不会将其破坏。

b 合闸操作：

图 4 为机构合闸操作动作示意图，图 4a 表示储能维持时合闸操作系统的位置。实线表示机构处于分闸储能位置时该系统的位置；双点划线表示机构处于合闸储能时系统的位置。图 4b 表示操作系统实行合闸操作后的状态。

合闸操作过程如下：

1：合闸电磁铁操作：机构接受合闸信号后合闸电磁铁 1 的动铁心被吸动向下运动，拉动导板 2 也向下

运动，使杠杆 3 向反时针方向转动，杠杆 3 的转动带动固定在定位件 6 上的滚子 7 运动，推动定位件 6 做

顺时针转动将储能维持解除，完成合闸操作。当机构处于合闸位置时，连锁板 8 被复位弹簧 9 带动向上运动，

连锁板上的槽将滚子 7 挡住，这样定位件不能顺时针转动，达到机构连锁的目的亦可保证机构处于合闸位置时不能实行再合闸操作。

2: 手动按钮操作：安装在面板上的合闸按钮往里按动时推动脱扣板 5，通过调节螺杆推动定位件 6 做顺时针转动完成合闸操作。

c 分闸操作

机构的分闸操作如图 5 所示

1：手分按扭分闸过程如下：图 5a 示出机构处于合闸位置扇形板 2 与半轴 3 的位置，当用手分按扭推动分闸连杆 1 时，带动了在固定半轴上的脱扣板 4 向上运动，从而带动了半轴做图 5b 所示方向的转动，半轴转到一定位置时，扇形板与半轴的扣接解除，扇形板做箭头方向转动，机构完成分闸。

2：过流脱扣电磁铁和分闸电磁铁进行分闸操作过程如下：

当机构处于合闸状态时，见图 6a 锁扣 8 和锁扣 11 在搭接处扣住，储能弹簧 7 被拉长，半轴 1 处于合

闸位置。一旦脱扣器接到分闸信号其中任一铁心向上吸动，将带动顶杆推动脱扣板 2 做顺时针转动，从而

带动锁扣 11 做逆时针转动，使锁扣 11 与锁扣 8 之间的搭接解除。这样锁扣 8 就在储能弹簧 7 的带动下做逆时针转动，通过拉杆推动半轴做顺时针转动，从而完成分闸操作。图 6b 系机构处于分闸状态。

4.2.2 隔离开关和接地开关a: 隔离开关

该隔离开关为慢速隔离，三相连动，配用电动机操作机构。b：接地开关

本接地开关为工作接地开关，配用 CS17-G 手动操作机构。

c: 隔离开关与断路器之间设有电气连锁，接地开关与隔离开关之间设有机械连锁，以防止误操作的发生。d: 隔离开关的电动机操动机构是由电动机、传动机构、微动开关和辅助开关等组成。它是由电动机带

动蜗杆、蜗轮转动，使隔离开关通过连杆系统实现分合闸操作。

4.2.3 电流互感器

电流互感器是产品中的电量测量与保护元件。应特点注意，在使用中二次回路不允许开路，否则会产生高压而造成设备损坏。

4.2.4 电压互感器

本产品采用 JDQX-35 型 SF6 电压互感器，参数见表 7。

4.2.5 避雷器

本产品避雷器采用有机复合外套金属氧化物避雷器，参数见表 6。该避雷器为原瓷套型产品的更新换代产品，可以延缓冲击力避免爆炸，杜绝瓷套式避雷器爆炸后波及其余设备及人身安全的恶性事故的发生， 具有良好的防爆性能。

• 母线

本产品间隔与间隔之间配用厂家生产的铝质硬母线，进出母线由用户自备。

4.2.7 控制柜（汇控柜）

控制柜是对 ZCW10 进行现场监视与控制的集中控制屏。一般具有就地操作、信号传输、保护、中继和对 SF6 系统进行监视等功能。主要作用如下：

a: 实施高压开关就地—远方选择操作 , 在控制柜上进行就地操作。b: 监视高压开关的分合闸位置状态。

c:     监视各元件内     SF6     气体密度是否处于正常状态。d：实现间隔内开关元件间的电气连锁及间隔间开关元件间的电气连锁。e: 显示一次主接线形式及运行状态。

f: 作为 ZCW10 各元件间及主控室之间的中间端子箱，接受或发送信号。

g: 监视控制回路电源是否正常，并通过电源开关、熔断器、保护开关对二次控制系统进行监视和保护。

6 包装、运输和储存

a:ZCW10 经调试合格后，一般可以以间隔为单位整体包装运输。

b: 包装前气室内部一般充有 0.02-0.05Mpa 的SF6 气体，并装有吸附剂，可以防止灰尘和潮气进入。c: 每个工程设备由若干包装运输单元组成。出厂前按装箱单全面检查。

d： 在运输和装卸过程中，应避免剧烈的震动，以防止设备内部损坏。e： 产品在运达现场后，应储存在平整、无强烈震动的场合。

6. 安装与调试

6.1 安装

6.1.1 安装准备工作

a: 根据制造厂或设计单位提供的地基图检查安装现场地面和基础建造是否符合图纸要求。b: 用户应提供必要的设备支持 , 如 5T 吊车等。

c: 检查产品铭牌各参数是否符合技术协议的要求。

6.1.2 安装

a: 每个间隔就位后，应检查断路器的水平度，如果不平，可在支架和基础间加调整垫予以校平。b: 将间隔间母线按图纸要求连接紧固好，复查确定无误。

c: 给 SF6 电压互感器、断路器充以额定压力的六氟化硫气体。无需重抽真空。

6.2 调试

6.2.1 调试前的检查工作1：外观检查

主要检查地脚、紧固件的紧固、接地系统以及仪表指示的六氟化硫气体压力。2：接线检查

控制柜到操动系统的接线，电流互感器、电压互感器等元件端子箱的接线，都必须符合图纸的要求。

6.2.2 机械操作和机械特性试验 1: 断路器机械操作和特性试验

将机构储能至规定值，操作两次，应无异常现象，然后做机械特性实验。2：隔离开关和接地开关的机械操作实验

将隔离开关和接地开关分别开合两次，应无异常现象。为防止电气闭锁失效，引发事故，隔离开关仅在调试或紧急情况下允许手动操作 , 正常运行情况下只允许电动操作。

调试时隔离动触头应满足如图 4 所示的尺寸要求，隔离打开后静距应满足≥ 500mm。

3：连锁检验

断路器在合闸位置，隔离开关应电动不能动作 , 当隔离开关在合闸位置，接地开关应不能动作。

6.2.3 主回路电阻测量

主回路电阻测量在进出线端子或接地开关端子间进行，测量方法应同工厂内测量方法相同，电阻值应不超过规定值。

6.2.4 断路器主回路电阻测量

用 1000V 摇表测量断路器主回路对地绝缘电阻应大于 1000 兆欧。辅助回路和控制回路绝缘电阻应大于2 兆欧。

6.2.5 SF6 气体水分含量测量

气瓶中的新六氟化硫气体水分含量应不大于 8μ L/ L（v/ v)，设备内六氟化硫的含水量应在气体充入24 小时后测量，应不大于 150μL/L。

6.2.6 泄露试验

用灵敏度不低于 10-8 的 SF6 气体捡漏仪检查所有密封连接部分的气密性。检漏方法可用局部包扎法，

配电型避雷器每 5 年（特殊要求除外）测一次直流参考电压值，其值与初始值比较，变化不得大于

± 5 % , 测量 0.75U1mA 下泄露电流，其值不得大于 50μA 。

1 投运前应进行一次全面的检查，确认无误后方可投入运行。

2 隔离开关一般情况应在线路负荷切除后（断路器分闸）方可进行合分操作。

3 接地开关必须在隔离开关*分闸后方可接通；反之，必须当接地开关*分闸后，方可进行隔离开关的合闸操作。

4 隔离开关应定期进行维护、检修，检修周期为 1-2 年。如遇短路故障应立即进行检修。检修时注意： 隔离开关绝缘件有无破损，浇装处有无松动。

隔离动触头是否满足图 4 要求；

测量回路电阻有无变化，触头部分是否保持接触良好； 三极同期数值是否符合要求；

各电气接点、辅助开关位置是否正确； 接地是否良好；

操作时各转动部分是否灵活，有无卡滞锈蚀现象。

成套供货范围

1）本产品成套提供的工具及备件有：

隔离开关操作机构手动操作杆 一件

断路器弹簧操作机构储能杆 一件 / 含断路间隔

分合闸线圈 各一件

2）易损件

熔断器配用熔芯 每只熔断器（若有）另配 1 只备用熔芯易损件不在保修范围内

1. 根据用户要求，制造厂可按技术协议和供货合同提供下列备品备件（收费）： 动静弧触
2. 断路器操作机构用电机 隔离开关操作机构用电机微动开关

密封件

六氟化硫气体

六氟化硫气体检漏仪气体回收装置

回路电阻测试仪

六氟化硫水分含量测试仪                     4）非正常使用造成的元器件损坏不在免费保修之列

5）随机文件

7 定货须知

1）签定合同前，供需双方应对产品技术参数技术方案进行确认。

2）签定合同一个月内，制造厂提供基础图、二次控制原理图请用户确认。

3）用户要求的备品备件和辅助设备的范围和数量应在技术协议或供货合同中明确。

4）用户需要制造厂提供技术培训或安装服务，应在合同中明确。

5）安装与检修使用的通用工具和常用材料，需用户自备。

6.2.7 断路器、隔离开关的电气连锁试验

对于同一单元的断路器、隔离开关及接地开关必须满足电气控制原理图规定的连锁条件。

6.2.8 主回路工频耐压试验

ZCW10 在现场安装调试完毕后，一般不需要进行工频耐压试验，因厂家在出厂前已进行。如用户认为确有必要重做，可对主回路施加额定工频耐压值的 80% 的电压进行试验。试验时，避雷器、电压互感器应隔离，电流互感器二次端子应短接并接地。若需对避雷器及电压互感器进行试验，应按以下方法进行：

• 避雷器

1） 测量直流参考电压U1mA 值，其值不得小于 GB11032 或厂家规定值。测量 0.75U1mA 下泄露电流， 其值不得大于 50μA。记录测试条件和实验数据。

2） 发电厂、变电站避雷器按电力部标准 DL596-1996 做预防性实验。

3）避雷器不允许做工频放电电压试验。

2. 电压互感器

1） 因常规 SF6 电压互感器均为半绝缘式，故不能进行一次工频耐压试验，只能进行倍频感应耐压试验；

2） *使用 3 倍频（150Hz) 电源对二次端施加电压，施压时可选择其中一个二次绕组，如在 1a、1n 端子之间加压，同时一次绕组N 端，其余各二次绕组的一端（如 2n,dn 端子）及金属壳体应连在一起接地， 以防产生高电位危机人身、仪器的安全；

3） 施加电压由 0 开始增加，在一次端测量电压值升至出厂试验电压的 80%（76k V）后保持相应时间

（150Hz                电源时为                40s），若试验过程中无异常现象，则试验合格； 4）倍频感应耐压试验前后，应各进行一次额定电压时的空载电流及空载损耗测量，两次测得值相比不

应有明显差别；

5）二次绕组绝缘的短时工频耐受电压试验的试验电压为 2k V，试验时将规定的试验电压值依次施加于各端子短接的绕组段间或各二次绕组间及与地之间，持续时间为 60s, 一次绕组 N 端、壳体和所有其他绕组的一端皆应连在一起接地。

6）以上试验均应符合 GB1207-2006、JB/T5357-2002 及 GB50150-2006 等标准。

• 控制回路工频耐压试验

控制回路和辅助回路对地应进行短时工频耐压试验，试验电压值 2kV，时间 1 分钟。电机、各种继电器、密度控制器等实验电压值 1kV/1min。

• *终检查

在完成全部现场安装，调试实验后在全面检查产品的总体概况，控制电缆与管路配置情况，以及充气压力。发现有不符合规定之处，应立即处理。另外，对工具、备品、备件和辅助设备也应进行检查。

8 使用维护与检修

• 断路器维护与检修
  • 断路器的维护

断路器在运行时，要定期进行维护检查：有无漏气点，密度控制器指示是否正常，瓷套有无破损及严重脏污，分合闸指示的位置、机构动作是否正常，检查紧固螺母有无松动，断路器内有无异常声响，是否有异常发热等异常现象。如发现问题，须查明原因，考虑对正常运行是否有严重影响。