NXSAFE-40.5 可移开式户内交流金属封闭开关设备

适用于33kV、35kV和40.5kV系统,符合IEC 62271-200、GB/T3906、GOST 1516.3-96等标准要求。该开关设备继承了经典的NXSAFE设计。其独特的创新母线室设计通过统一的技术结构满足不同地区的标准要求,充分利用了空气绝缘(而非复合绝缘)的优势。适用于光伏、风电、公共电网变电站和重化工业等应用。

NXSAFE-40.5 可移开式户内交流金属封闭开关设备

产品概述

NXSAFE-40.5 简介

NXSAFE-40.5可移开式金属封闭开关设备是一种户内安装的空气绝缘开关设备,适用于33kV、35kV和40.5kV系统。它是一种经过型式试验、技术标准统一的成熟开关设备,符合IEC 62271-200、GB/T3906、GOST 1516.3-96和其他标准要求。

该开关设备继承了经典的NXSAFE设计。其独特的创新母线室设计通过统一的技术结构满足不同地区的标准要求,充分利用了空气绝缘(而非复合绝缘)的优势。它适用于应用如光伏、风电、公共电网变电站和重化工业。

开关设备在功能上划分为断路器室、母线室、电缆室和低压室。柜体和隔室采用耐腐蚀、高强度铝锌涂层钢板制造。所有隔室均可靠接地,整体柜型通过了耐电弧型式试验,确保操作和维护人员的安全。

开关设备采用全套高性能Hertzman主元件,确保开关柜持续运行,减少停电损失。

开关柜具备"五防"联锁功能:防止带负荷推拉断路器手车、防止误分合断路器、防止接地开关闭合时合断路器、防止进入带电隔室、防止带电时合接地开关。

工厂认证体系

柜体设计理念基于最大限度地保障操作和维护人员的安全。

这是具有IP4X防护等级的金属封闭开关设备。母线室、电缆室和断路器室是独立的隔室,各有独立的压力释放通道。每个高压隔室顶部装有向上压力释放板,确保在内部电弧故障发生时,相邻隔室不受影响,保障设备和人员安全。

柜体结构、隔室、门锁和元件设计为耐电弧,确保内部电弧故障条件下柜外人员的安全。

隔室等级PM(金属封闭,连续接地)。

接触盒前安装安全活门,保护维护人员。

开关设备的所有正常操作——断路器分合闸、将断路器手车移至工作位置或试验/隔离位置、接地开关的分合闸——均可在断路器室门关闭的情况下进行。

全套"五防"联锁机构有效防止误操作。

所有活动门均可靠接地。

提供具有E2级短路关合能力的快速接地开关。

柜体具有IP4X防护等级,并配有前后观察窗,允许操作员观察断路器分合状态、手车位置、机构储能状态、接地开关分合位置和电缆终端状态。

技术参数

主要技术参数

项目 单位 数据
额定电压 kV 40.5
额定工频耐受电压(1分钟) kV 95/118(隔离间隙)
额定雷电冲击耐受电压(全波) kV 185/215(隔离间隙)
额定频率 Hz 50/60
主母线额定电流 A 1250, 1600, 2000, 2500, 3150
支母线额定电流 A 1250, 1600, 2000, 2500, 3150*
断路器额定电流 A 1250, 1600, 2000, 2500, 3150*
断路器额定短路开断电流 kA 25, 31.5
额定峰值耐受电流 kA 63, 80
额定短时耐受电流(4秒)(有效值) kA 25, 31.5
辅助电源电压 V DC110, 220
防护等级(外壳) IP4X
防护等级(断路器室门打开) IP2X
外形尺寸(宽×深×高) mm 1400 × 2800 × 2600
重量 kg 1100–2000

注:在环境温度55°C时,额定电流2500A和3150A需要强制通风。NXSAFE-40.5/SGCC版本是根据国家电网公司(SGCC)标准化要求的定制版本,满足GB/T 3906-2006标准以及SGCC的定制标准。

符合标准

描述 IEC标准 GB/T标准 类别
功能单元和开关设备 IEC 62271-200 GB/T 3906 LSC2B
内部电弧分类 IEC 62271-200 GB/T 3906 IAC A FLR ISC ≤ 31.5kA
接地开关和隔离开关 IEC 62271-102 GB/T 1985 燃弧时间=1秒 E2
断路器 IEC 62271-100 GB/T 1984 M1, E2
电流互感器(CT) IEC 60044-1 GB/T 1208
电压互感器(VT) IEC 60044-2 GB/T 1207
高压带电指示装置 IEC 61958 DL/T 538
电压检测系统 IEC 61243-5
防止意外接触、异物和水的保护 IEC 60529 GB/T 4208
绝缘类型 IEC60071 GB/T311.1 空气绝缘设计,无绝缘隔板,母线包覆热缩套管

工作条件

安装条件:室内安装,空气无严重污染

环境温度:-25~+40℃

最大日平均相对湿度:95%

最大月平均相对湿度:90%

最大海拔高度:1000m

最大地震烈度:8度

当出现凝露时,应投入温湿度控制器和加热器(或凝露型湿度控制器)。当安装海拔超过1000米时,必须咨询制造商以采取加强绝缘措施。当环境温度超过40℃时,必须与制造商确认降额系数。

海拔修正系数:

空气的绝缘性能随海拔升高而降低。因此,在高海拔条件下使用时,必须考虑这一因素对开关设备外部绝缘的影响。灭弧室内的绝缘不受影响,因为其绝缘能力由真空确保。

如果开关设备安装在海拔1000米以上地区,应在绝缘部件设计阶段考虑海拔的影响。在这种情况下,必须应用修正系数,该系数可在图表中找到。该图表基于GB/T 11022和IEC 60694标准。

例如,在海拔2000米处,根据图表Ka值为1.13。根据标准,工频耐受电压试验在95 × 1.13 = 107 kV/min下进行。

产品特点

核心特点

五防联锁功能

防止带负荷推拉断路器手车、防止误分合断路器、防止接地开关闭合时合断路器、防止进入带电隔室、防止带电时合接地开关。

高可靠性

采用全套高性能Hertzman主要元件,确保开关柜持续运行,减少停电损失。独特的母线室设计和真正的空气绝缘开关设备,避免复合绝缘的潜在风险。

模块化设计

功能单元采用模块化组装,所有功能单元均可靠接地。可移开式设计,前部维护和操作,分段母线使面板组装简单。

智能监控

支持DAVIDCLOUD维护云系统和可选智能组件,实现配电自动化和智能化。包括断路器触头温度和操动机构机械特性的在线监测。

统一技术标准

统一的技术设计满足IEC、GB、GOST等不同地区的标准。全球统一的技术标准和模块化设计理念带来高供电可靠性。

操作安全

柜体设计理念基于最大限度地保障操作和维护人员的安全。具有IP4X防护等级,各高压隔室均配备向上压力释放板,确保内部电弧故障时相邻隔室不受影响。

机械联锁系统

NXSAFE设计有完整的防误操作联锁系统,以防止可能的错误操作以及可能导致的危险和严重后果。

断路器手车联锁

只有当断路器处于分闸位置时,手车才能插入或抽出,防止带负荷推拉。

只有当手车处于工作位置或试验/隔离位置时,断路器才能分闸或合闸。

接地开关联锁

只有当断路器手车抽出到试验/隔离位置或柜外时,接地开关才能闭合。

只有当接地开关处于分闸位置时,断路器手车才能进入工作位置。

电缆室门联锁

只有在接地开关闭合后,后电缆门才能打开,防止意外进入带电隔室。

只有在后电缆门关闭后,接地开关才能打开。

二次航空插头联锁

只有当断路器手车处于试验/隔离位置时,二次航空插头才能插入或拔出。

当断路器手车处于工作位置时,二次航空插头被锁定,无法拔出。

结构特点

柜体结构

NXSAFE-40.5由固定柜壳和落地式可移开手车组成。固定柜壳根据其功能设计,划分为不同的功能隔室。

外壳和隔室

开关设备外壳采用2mm高强度铝锌涂层钢板,用高强度螺栓或铆钉组装。整个组装过程完全由CNC控制,确保高精度和一致性。功能单元采用模块化组装,所有功能单元均可靠接地。柜门采用粉末喷涂的冷轧钢板制造。整体柜体防护等级为IP4X,而断路器室门打开时的防护等级为IP2X。

开关设备的功能隔室

包括手车室、母线室、电缆室和低压室,所有隔室均为PM级隔室分类。手车室、母线室和电缆室各有独立的压力释放通道。正常情况下,这些隔室密封至与柜体相同的防护等级。高压柜顶部安装压力释放板;在内部电弧故障发生时,高温高压气体打开释放板,实现安全压力释放。

手车

手车可配备真空断路器、SF6断路器、电压互感器和其他组件,也可配备铜导体柱作为隔离手车使用。动臂和花瓣形触头安装在断路器极柱上。当断路器手车处于工作位置时,管形触头与固定触头啮合,形成可靠的电连接;其他设备也是如此。开关设备和断路器之间的信号、保护、控制和通信连接通过安装在断路器上的可插拔二次连接器和开关设备中相应的二次插座实现。

接触盒设计

为确保绝缘强度与柜体宽度空间之间的平衡,NXSAFE-40.5柜体采用专利接触盒设计(专利号:2021I15527898:接触盒、固定结构及开关设备)和专利母线分配方式(专利号:202421234491:无绝缘隔板的40.5kV开关设备)。这些确保了母线室内部空间和母线布置的合理性。

母线布置采用"对角错位"配置,节省空间并保证相间距离不小于300mm。这满足GB3906和IEC62271-200标准的绝缘强度要求,无需安装相间绝缘隔板,同时确保整体柜宽不超过1400mm。

采用分段圆角矩形母线或D形母线。主母线通过柜体以单一连续连接结构连接,而分支母线通过固定接触盒固定到主母线上。对于大电流负载,两个或多个母线并联连接。分支母线在接触盒内通过螺栓连接到固定接触盒和主母线。

标准方案

标准方案配置

NXSAFE-V

真空断路器手车方案

标准配置:

  • 断路器手车
  • 保护装置
  • 电流互感器
  • 避雷器
  • 母线
  • 带电显示器
  • 接地母线
  • 标准挂锁装置
  • 带干燥装置的温湿度控制器
NXSAFE-VL

真空断路器手车分段母线联络方案

标准配置:

  • 与V方案相同配置
  • 增加分段母线联络功能
NXSAFE-PT

电压互感器手车方案

标准配置:

  • PT手车
  • 母线
  • 带电显示器
  • 接地母线
  • 标准挂锁装置
  • 带除湿机的温湿度控制器
  • 避雷器
NXSAFE-M

计量方案

标准配置:

  • 电流互感器
  • 电压互感器
  • 母线
  • 带电显示器
  • 接地母线
  • 挂锁装置
  • 计量挂件
  • 带除湿装置的温湿度控制器
  • 防窃电接线盒
NXSAFE-D

母线方案

标准配置:

  • 母线
  • 避雷器
  • 带电显示器
  • 带除湿装置的温湿度控制器
NXSAFE-I

隔离手车方案

标准配置:

  • 隔离手车
  • 母线
  • 避雷器
  • 带电显示器
  • 接地母线
  • 标准挂锁装置
  • 带干燥装置的温湿度控制器
NXSAFE-L

隔离手车分段母线联络方案

标准配置:

  • 隔离手车
  • 开关状态指示器
  • 母线
  • 带电显示器
  • 接地母线
  • 标准挂锁装置
  • 带除湿装置的温湿度控制器
NXSAFE-T

站用变方案

标准配置:

  • 熔断器手车
  • 母线
  • 带电显示器
  • 接地母线
  • 标准挂锁装置
  • 带干燥装置的温湿度控制器
  • 站用变压器

可选配置(所有方案均可选配)

短路和接地故障指示器、带红外测温窗口的电缆室门、避雷器放电计数器、带温度测试的电缆故障指示器、支持485通信的电缆故障指示器、支持光纤通信的电缆故障指示器。

主要元件

VHZ4真空断路器参数

名称 单位 数据
额定电压 kV 40.5
额定电流 A 1250, 1600, 2000, 2500, 3150
额定短路开断电流 kA 20, 31.5
额定短路关合电流(峰值) kA 63, 80
4秒热稳定电流 kA 25, 31.5
额定动态稳定电流 kA 63, 80
额定短路电流开断次数 30
额定操作顺序 O-0.3s-CO-180s-CO
额定雷电冲击耐受电压 kV 185
额定工频耐受电压(1分钟) kV 95

HIES接地开关

HIES-40.5快速接地开关,配备手动操作机构和柜体联锁机构,用于协调操作;可配备锁定电磁铁和辅助开关。

项目 单位 技术参数
额定电压 kV 35
热稳定电流(4秒) kA 31.5
动态稳定电流 kA 80
关合速度 m/s 6
主回路接触电阻 μΩ < 120

避雷器

采用无间隙氧化锌避雷器,具有优异的非线性特性,残压低,能量吸收能力高。工作电压下的泄漏电流小于1 mA。外壳采用硅橡胶封装,具有抗老化、参数稳定和耐污秽性能。

项目 单位 技术参数
系统额定电压 kV 40.5
MOA额定电压 kV 42/51
MOA持续运行电压 kV 23.4/40.8
最大陡坡残压 < kV 154
最大雷电残压 < kV 134
最大操作残压 < kV 114

操作指南

手车操作

将断路器手车从试验/隔离位置推入工作位置(带接地开关布置)

  1. 将断路器推进机构的左右定位销插入指定的定位孔中。
  2. 将两个手柄向上折叠。
  3. 将接地开关联锁组件向右滑动以阻挡接地开关操作孔。
  4. 正确连接二次航空插头并关闭柜门。
  5. 向左拉出锁定端,按下操作孔盖;插入手柄,顺时针旋转使手车向前移动约610毫米。
  6. 当断路器手车到达工作位置时,推进机构离合器将自动脱离。只有这时才能取下手柄。孔盖将自动弹回并关闭(如果孔盖没有自动弹回,说明断路器手车尚未到达工作位置)。

将断路器手车从工作位置抽出到试验/隔离位置

  1. 将柜门上的紧急跳闸旋钮向右旋转约45度,确认断路器处于分闸(OFF)位置。
  2. 解锁柜门:释放挂锁并将锁定杆向左拉出约45毫米。
  3. 按下操作孔盖,插入手柄,逆时针旋转使手车向后移动约610毫米。
  4. 当断路器手车到达试验位置时,离合器将自动脱离,孔盖将自动弹回关闭位置。

紧急手动跳闸操作

在控制电路故障导致断路器失去控制电源,且在特殊情况下必须跳闸断路器时,操作员可以从柜前进行紧急手动跳闸。正常运行时严禁使用手动跳闸杆进行手动跳闸。

维护与检修

日常维护

  1. 仔细清洁开关设备,特别是绝缘部件的表面。如果发现盐雾污染或霉变,使用软布清除污染物。
  2. 如果产品表面有油污,用浸有少量家用碱性清洁剂的软布擦拭,然后用干净的布擦干。
  3. 检查电路连接和接地连接的螺丝是否牢固紧固。
  4. 对接触点、可移开部件和联锁传动部件涂抹润滑脂。

真空断路器维护

VHZ4断路器设计简单可靠。在其使用寿命内,密封极柱和真空灭弧室无需维护,操作机构和电气部件只需极少维护。维护旨在解决部件磨损和老化问题,这取决于环境条件、操作频率、使用时间以及短路开断次数。执行任何维护之前,断路器必须处于分闸位置,弹簧操作机构必须处于释放状态,并且所有电源(一次和辅助电路)必须断开,确保没有重新通电的风险。检查间隔定义为运行一年或操作2500次,以先到者为准。在恶劣或异常运行条件下(如严重污染),应缩短检查间隔。

联系我们

服务热线

400 881 0501

官方网站

www.hzmgmbh.com.cn

公司信息

Hertzman (杭州) 电力科技有限公司

版权声明

NXSAFE®是Hertzman (杭州) 电力科技有限公司的注册商标,其权利受商标法保护。

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