新VD4的脱扣器的创新设计使其具有安全耐受长期通电的特性,利用这个特性,新VD4断路器的合闸回路设计异常简洁可靠。如上图所示,整个合闸回路中仅有脱扣器本身一个元件,没有串联任何其他接点,合闸回路的彻底避免了接点接触不良的故障可能,安全性和可靠性大大提高。
省去所有辅助开关接点的新VD4断路器具有完整的机械闭锁机构,合闸回路完全没有有误动作的可能。
仍以储能功能为例,当新VD4的储能未完成时,如果此时新VD4线圈接到错误发出的合闸命令,线圈将会吸合被一直通电保持,但断路器的机械闭锁会使得机构无法动作,断路器不会被合闸。由于线圈完全可以承受长期的通电,因此整台断路器无论机械还是电气系统都是安全的。
更进一步,在上述假设中当我们考虑储能完成后的断路器的动作时,我们可发现新VD4的设计比传统设计具备更佳的安全特性:
当综合保护继电器在断路器正在储能(未完成)的情况下发出合闸命令后,无论是传统的串联接点电气闭锁设计,还是新VD4的设计,断路器都可靠闭锁不会错误合闸。而根据大多数综保继电器的工作原理,如果发出命令后断路器未动作,这个合闸命令都将会被一直保持。假设如果合闸命令持续存在的情况下,当储能继续进行直到完成后:
? 传统设计的断路器操动机构的机械闭锁接除、合闸回路中S1闭合、合闸线
圈得电,断路器立即合闸!对用户而言,这是一个非预期的合闸。
? 新VD4的设计使得合闸脱扣器一直保持在吸合位置,由于脱扣器铁心不返
回,操动机构机械闭锁无法完全接除。断路器不会合闸!只有当外界合闸命令取消并重新发出后,断路器才会被合闸。
不仅是储能闭锁的功能如此,新VD4的其他如手车闭锁、合闸闭锁电磁铁等闭锁都有相同的更安全的动作特性。 三十、
机械防跳功能
利用合闸线圈可被长期通电的特性,新VD4断路器巧妙的实现了机械防跳功能。
防跳功能是指一个合闸命令,无论保持的时间有多长,都只能使断路器合闸一次。第二次合闸必须在前一个合闸命令消失之后,由重新发出的第二个合闸命令触发。
简单说来,传统断路器的防跳功能是靠一个自保持的继电器回路实现的。在传统VD4上,这个继电器是合闸回路中的K0。一个长期存在的合闸命令将使K0继电器在断路器合闸到位后动作,切断合闸线圈回路,使得断路器避免跳跃合闸。K0线圈由合闸命令本身自保持供电。只有当前一个合闸命令消失后K0才会返回并接通合闸回路,为第二次合闸作好准备。
自保持继电器回路的设计安全可靠,但实际运行中由于外界综保的设计的多样性,常有部分综保和断路器防跳回路存在参数冲突的现象。在这种情况下断路器的防跳继电器需要被拆除。
在新VD4上,没有电气防跳的K0回路,防跳功能完全由脱扣器本身和操动机构机械配合实现:当一个合闸命令持续存在时,在驱动断路器动作一次后脱扣器将被持续保持在吸合位置。在这种情况下,即便是断路器分闸并储满能量,保持在吸合位置的脱扣器也使操动机构无法复位到准备合闸的条件。只有当合闸命令消失,脱扣器铁心返回后操动机构才能复位,从而实现了防跳的功能。 与电气防跳相比,机械防跳的优点突出:
? 从原理可以看出,机械防跳与外界综保的电气回路永远不产生任何冲突。新
VD4的实际运行经验也显示了这一点。
? 新VD4机械防跳的设计使得操动机构对手动合闸操作也具有防跳功能,也
就是说,一个手动合闸操作也只能使得断路器合闸一次。新VD4更安全的保护了运行人员的安全。
? 机械防跳本身没有电气防跳继电器断线、接点接触不良等风险,更加可靠。 机械脱扣功能的详细原理介绍可见厦门ABB相关技术公告。
新VD4机械防跳机构
三十一、
新VD4脱扣器与综保的配合
在额定工作条件下,新VD4分合闸脱扣器的具体技术参数如下表:
经过了优化设计的新型脱扣器能与市场上所有已知的综合保护继电器可靠配合,包括与各种综保的断线监视回路可靠配合。
断线监视回路的工作原理有多种,最常见的一种其原理图如下,在综保的合闸回路中并联了一个高阻值的中间继电器TWJ,为合闸线圈提供一个持续的毫安级小电流。如果合闸线圈断线,则这个小电流被截断,中间继电器TWJ无法吸合,综保继电器报警。
一种典型国内综保的监视回路 为了保证断路器的安全运行,ABB要求断线监视装置提供的监视电流为: ? 110V及以下工作电压,监视电流小于20mA ? 220V工作电压,监视电流小于10mA
在小电流条件下,新VD4分合闸脱扣器的典型伏安特性如下: 线圈额定电压 测量电压DC(V) 220V AC/DC 15 110V AC/DC 8 电流值(mA) ≥7.5 ≥12 等效电阻值(k) ≤2.0 ≤0.7 只要监视电流符合规定,新VD4可和各种继保配合良好。
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