LW3―12真空断路器的改进
2007-10-31 13:33:34 来源：
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电力18讯：
河南省获嘉新力高压电器有限公司 冯以双
1 产品概述
LW3-12系列户外交流高压六氟化硫（以下简称SF6）断路器从1982年研制开发，小批量试生产至今，已历经二十余个春秋。产品设计经历了从不完善（雏形）到基本完善，再到完善的过程；产品质量经历从不稳定到基本稳定，再到稳定的过程。
最初设计、开发LW3-12系列户外交流高压SF6断路器的目的是取代柱上油断路器。然而产品的最初使用，却是在户外“小型化”变电站，从1996年开始才逐渐用在10 kV线路上。
LW3-12系列户外交流高压SF6断路器是以SF6气体作为绝缘和灭弧介质，采用自能旋弧式（旋转电弧）灭弧原理，其结构简单可靠，操作功较小，在开断过程中无截流现象，不易出现操作过电压。
LW3-12系列户外交流高压SF6断路器的额定电流有400 A，630/1000A，1250 A，额定短路开断电流有6.3 kA、8 kA、12.5 kA、16 kA、20 kA。根据操动机构的不同分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型三种型号。
LW3-12系列Ⅰ型SF6断路器配手动储能弹簧操动机构，具有手动储能、手动关合、手动开断和过电流（或短路）自由脱扣开断四种功能。广泛用于10 kV线路，作为分段或联络断路器用。
LW3-12系列Ⅱ型SF6断路器配（交直流220 V或110 V）电动机储能弹簧操动机构，具有电动关合、电动开断、手动储能、手动关合、手动开断和过电流（或短路）自由脱扣开断六种功能，不但可以现场手动操作, 还可以实现远距离控制和自动重合闸操作。主要用于中、小型变电站10 kV侧出口断路器或配网自动化用主开关，也适用于控制和保护单台10 kV高压电器设备。
LW3-12系列Ⅲ型SF6断路器配直流电磁操动机构, 可电动关合、电动开断、手动分闸、自由脱扣，还可以进行自动重合闸操作，主要用于中、小型变电站10 kV侧出口断路器或主开关，也适用于控制和保护单台10 kV高压电器设备。
2 产品改进与完善
从1984年4月挂网至今，LW3-12系列户外交流高压SF6断路器进行的改进和完善主要表现在如下方面。
在容量上，设备的额定短路开断电流从早期的6.3 kA分别提高到8 kA、12.5 kA、16 kA、20 kA，基本上可以满足农网、城网的不同要求。
为了适应不同的安装方式，压力表由远离操动机构端，经特殊的防污处理后，改装在断路器的底部，对断路器的压力巡视方便准确。根据用户要求，对用在变电站的断路器，其压力的监察，可选择普通型、电接点型压力表或密度继电器。
早期产品内附的用于保护的TA二次侧相连接的A、C相过电流脱扣线圈是上下布置，同轴心安装，如选用保护的TA变比为400/5，由于过流脱扣线圈的磁场在断路器合闸状态下形成迭加，在实际运行中，当通过断路器的电流达到280 A时，就出现误跳。现均改为平行安装，可通过调整铁芯受磁面积或改变电流互感器的二次抽头，使过流脱扣整定值变为可调（最小的TA变比为50/5）消除了。为了便于10 kV线路的分段计量，在断路器的内部安装电流变比≥50/5 的TA 3只。
为确保SF6断路器的年泄漏率不大于0.5%，改进加工工艺，使断路器壳体与六个固定瓷绝缘子小法兰的相贯线焊接，改进成整体拉延，直接减少焊缝长度2.72 m，同时对关键部位采用气体保护焊接，避免了虚焊 。
为解决瓷套管和浇装用填料的膨胀系数不同造成瓷套管出现裂缝而泄漏问题，先是将普通瓷套管改为高强度电瓷材料瓷套管，改进浇装工艺，浇装前在瓷套管的内壁均匀涂抹2 mm厚的缓冲胶，通过调整填料配方，瓷套管出现裂纹现象得到控制，随着运行时间的延长，该现象偶有发生。为使瓷裂现象彻底根除，在消化、吸收韩国及日本产品的基础上，改进产品的设计，取消浇装，现产品不会因材料的膨胀系数不同，再次出现瓷裂现象 。
早期产品在运行中，其操动机构偶有拒合、拒分现象，为此对机构进行优化设计，先后改进上百处（次），80%的机构件由冷作件、焊接件、铆接件改为整体铸钢件，使零部件的互换性得以保证, 机构的可靠性得以提高。
根据用户要求，可以加装涌流吸收装置（复合控制器），以预消除涌流及短路时过电流对电网运行的影响。
为了便于线路上用作分段/联络断路器的过流保护定值的调整，根据用户需要，可以在断路器操动机构的底部，加装转换开关，用户在调整过流保护定值或将过流保护退出时，无需停电、拆箱和卸箱，只要轻轻拨动转换开关，瞬间即可完成，安全、快捷、方便、可靠。使原来较复杂的操作变得简单化、人性化。
通过优化隔离开关与断路器的组合设计，使安装在线路上的断路器既有一个明显的可见断口，又能实现隔离开关与断路器间“五防”闭锁。
电动机储能弹簧操动机构――在电动机储满能量时，是靠行程开关（也叫限位开关）切断电源，在运行中，烧坏行程开关是常见现象（操作电源是直流时更为严重），究其原因，主要是电动机储能回路与储能状态指示回路同侧“极性”相反，导致行程开关内部电弧二
河南省获嘉新力高压电器有限公司 冯以双
1 产品概述
LW3-12系列户外交流高压六氟化硫（以下简称SF6）断路器从1982年研制开发，小批量试生产至今，已历经二十余个春秋。产品设计经历了从不完善（雏形）到基本完善，再到完善的过程；产品质量经历从不稳定到基本稳定，再到稳定的过程。
最初设计、开发LW3-12系列户外交流高压SF6断路器的目的是取代柱上油断路器。然而产品的最初使用，却是在户外“小型化”变电站，从1996年开始才逐渐用在10 kV线路上。
LW3-12系列户外交流高压SF6断路器是以SF6气体作为绝缘和灭弧介质，采用自能旋弧式（旋转电弧）灭弧原理，其结构简单可靠，操作功较小，在开断过程中无截流现象，不易出现操作过电压。
LW3-12系列户外交流高压SF6断路器的额定电流有400 A，630/1000A，1250 A，额定短路开断电流有6.3 kA、8 kA、12.5 kA、16 kA、20 kA。根据操动机构的不同分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型三种型号。
LW3-12系列Ⅰ型SF6断路器配手动储能弹簧操动机构，具有手动储能、手动关合、手动开断和过电流（或短路）自由脱扣开断四种功能。广泛用于10 kV线路，作为分段或联络断路器用。
LW3-12系列Ⅱ型SF6断路器配（交直流220 V或110 V）电动机储能弹簧操动机构，具有电动关合、电动开断、手动储能、手动关合、手动开断和过电流（或短路）自由脱扣开断六种功能，不但可以现场手动操作, 还可以实现远距离控制和自动重合闸操作。主要用于中、小型变电站10 kV侧出口断路器或配网自动化用主开关，也适用于控制和保护单台10 kV高压电器设备。
LW3-12系列Ⅲ型SF6断路器配直流电磁操动机构, 可电动关合、电动开断、手动分闸、自由脱扣，还可以进行自动重合闸操作，主要用于中、小型变电站10 kV侧出口断路器或主开关，也适用于控制和保护单台10 kV高压电器设备。
2 产品改进与完善
从1984年4月挂网至今，LW3-12系列户外交流高压SF6断路器进行的改进和完善主要表现在如下方面。
在容量上，设备的额定短路开断电流从早期的6.3 kA分别提高到8 kA、12.5 kA、16 kA、20 kA，基本上可以满足农网、城网的不同要求。
为了适应不同的安装方式，压力表由远离操动机构端，经特殊的防污处理后，改装在断路器的底部，对断路器的压力巡视方便准确。根据用户要求，对用在变电站的断路器，其压力的监察，可选择普通型、电接点型压力表或密度继电器。
早期产品内附的用于保护的TA二次侧相连接的A、C相过电流脱扣线圈是上下布置，同轴心安装，如选用保护的TA变比为400/5，由于过流脱扣线圈的磁场在断路器合闸状态下形成迭加，在实际运行中，当通过断路器的电流达到280 A时，就出现误跳。现均改为平行安装，可通过调整铁芯受磁面积或改变电流互感器的二次抽头，使过流脱扣整定值变为可调（最小的TA变比为50/5）消除了。为了便于10 kV线路的分段计量，在断路器的内部安装电流变比≥50/5 的TA 3只。
为确保SF6断路器的年泄漏率不大于0.5%，改进加工工艺，使断路器壳体与六个固定瓷绝缘子小法兰的相贯线焊接，改进成整体拉延，直接减少焊缝长度2.72 m，同时对关键部位采用气体保护焊接，避免了虚焊 。
为解决瓷套管和浇装用填料的膨胀系数不同造成瓷套管出现裂缝而泄漏问题，先是将普通瓷套管改为高强度电瓷材料瓷套管，改进浇装工艺，浇装前在瓷套管的内壁均匀涂抹2 mm厚的缓冲胶，通过调整填料配方，瓷套管出现裂纹现象得到控制，随着运行时间的延长，该现象偶有发生。为使瓷裂现象彻底根除，在消化、吸收韩国及日本产品的基础上，改进产品的设计，取消浇装，现产品不会因材料的膨胀系数不同，再次出现瓷裂现象 。
早期产品在运行中，其操动机构偶有拒合、拒分现象，为此对机构进行优化设计，先后改进上百处（次），80%的机构件由冷作件、焊接件、铆接件改为整体铸钢件，使零部件的互换性得以保证, 机构的可靠性得以提高。
根据用户要求，可以加装涌流吸收装置（复合控制器），以预消除涌流及短路时过电流对电网运行的影响。
为了便于线路上用作分段/联络断路器的过流保护定值的调整，根据用户需要，可以在断路器操动机构的底部，加装转换开关，用户在调整过流保护定值或将过流保护退出时，无需停电、拆箱和卸箱，只要轻轻拨动转换开关，瞬间即可完成，安全、快捷、方便、可靠。使原来较复杂的操作变得简单化、人性化。
通过优化隔离开关与断路器的组合设计，使安装在线路上的断路器既有一个明显的可见断口，又能实现隔离开关与断路器间“五防”闭锁。
电动机储能弹簧操动机构――在电动机储满能量时，是靠行程开关（也叫限位开关）切断电源，在运行中，烧坏行程开关是常见现象（操作电源是直流时更为严重），究其原因，主要是电动机储能回路与储能状态指示回路同侧“极性”相反，导致行程开关内部电弧二
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