1. 產(chǎn)品概述1.1. 概述
隨著技術(shù)的進步，廣大用戶對斷路器智能化的要求越來越高，iCB-900智能斷路器組件主要面向12kV～40.5kV電壓等級的真空斷路器，本產(chǎn)品與斷路器本體深度融合，形成一個整體，使斷路器具備全方位在線監(jiān)測和自動報警的功能，可與各種類型的斷路器進行配合。
1.2. 應(yīng)用范圍iCB-900智能斷路器組件適用于配置彈簧操動機構(gòu)的真空斷路器，采用目前控制領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的DSP數(shù)字信號處理系統(tǒng)，通過安裝在斷路器內(nèi)的各種傳感器，真實記錄斷路器的機械特性及電氣特性，進行在線故障預(yù)警，并且能將監(jiān)測的結(jié)果和預(yù)警信息傳送到上級單元，并提供報警信息的歷史查詢功能。
該產(chǎn)品與大多數(shù)彈簧操動機構(gòu)斷路器（如：VS1、VA、CVD4、ZN85等）均能良好配合，實現(xiàn)了斷路器不停電狀態(tài)檢測，減少了停電時間，是常規(guī)斷路器升級換代的核心控制產(chǎn)品。該產(chǎn)品的設(shè)計遵循能源行業(yè)標準《3.6-40.5kV交流智能金屬封閉開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備》，符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，是實現(xiàn)開關(guān)智能化的關(guān)鍵設(shè)備。
該產(chǎn)品實現(xiàn)了強電與弱電相結(jié)合、傳統(tǒng)技術(shù)與高新技術(shù)相結(jié)合，使斷路器不但可以根據(jù)實際運行狀況實現(xiàn)故障的提前預(yù)警，同時還可根據(jù)在線監(jiān)測和故障診斷的結(jié)果進行狀態(tài)檢修。
圖1- 1 裝有智能斷路器組件的斷路器
1.3. 產(chǎn)品特點iCB-900智能斷路器組件能夠監(jiān)測斷路器如下功能參數(shù)：
分、合閘機械特性記錄從接收到分、合閘命令起到分、合閘動作完成，絕緣拉桿所對應(yīng)的位移量，計算并輸出行程—時間曲線、超行程、開距、分合閘時間及分合閘平均速度及發(fā)生的時間。
分、合閘線圈電流記錄分、合閘過程中，分、合閘線圈中通過的電流值，輸出電流幅值—時間曲線及發(fā)生的時間。
儲能電流記錄從儲能開始到儲能結(jié)束，儲能電機所通過電流值，輸出電流幅值—時間曲線，計算儲能峰值電流、每次工作時間及發(fā)生的時間。
開斷電流記錄每次開斷時一次回路通過的電流值，輸出每次開斷電流、累計開斷電流及對應(yīng)的時間。
操作次數(shù)記錄分合閘位置變化，輸出累計分、合閘次數(shù)（僅指電動分、合次數(shù)）及對應(yīng)的時間。
合閘線圈通斷狀態(tài)監(jiān)測檢測合閘線圈的通斷狀態(tài)并輸出。
分閘線圈通斷狀態(tài)監(jiān)測檢測分閘線圈的通斷狀態(tài)并輸出。
儲能電機通斷狀態(tài)監(jiān)測檢測儲能電機繞組的通斷狀態(tài)并輸出。
分閘控制回路通斷狀態(tài)監(jiān)測在合閘狀態(tài)下對分閘控制回路通斷狀態(tài)進行檢測，并輸出該狀態(tài)。
合閘控制回路通斷狀態(tài)監(jiān)測在分閘狀態(tài)下對合閘控制回路通斷狀態(tài)進行檢測，并輸出該狀態(tài)。
人機界面大屏幕觸摸式液晶顯示屏，各種曲線、參數(shù)顯示清晰、直觀，多功能菜單切換方便，并能實時顯示當前時間。
實現(xiàn)原有線路板功能對于部分斷路器內(nèi)部裝有線路板的情況，本產(chǎn)品包含了原線路板防跳及功能跳線選擇功能，原有線路板可以被完全代替。
通訊功能通過485通訊接口向智能顯示終端或開關(guān)柜智能顯示單元上傳數(shù)據(jù)。
智能診斷功能具有智能診斷功能，能對所監(jiān)測到的數(shù)據(jù)進行分析和處理并進行故障預(yù)測，判斷開關(guān)的故障點并給出維修建議。
2. 技術(shù)參數(shù)2.1. 裝置電源額定電壓：DC220V或DC110V
整機功率：<15W
2.2. 通信功能通訊接口：2路標準RS485，1路標準RS232
通訊協(xié)議：MODBUS RTU
***大傳輸距離：1500m
2.3. 適用范圍操作機構(gòu)形式：彈簧操作機構(gòu)
滅弧室形式：真空滅弧室
2.4. 各項功能精度等級表2- 1 各項功能精度等級
序號 | 監(jiān)測內(nèi)容 | 精度等級 |
1 | 位移—時間曲線 | 位移的測量不確定度不大于1% |
2 | 分、合閘速度 | 分、合閘速度的測量不確定度不大于0.05m/s |
3 | 分、合閘時間 | 分、合閘時間的測量不確定度不大于1ms |
4 | 開距、超行程 | 開距、超行程的測量不確定度不大于0.5mm |
5 | 分、合閘線圈電流波形 | 電流幅值的測量不確定度不大于1.5% |
6 | 儲能電流波形、每次工作時間 | 電流幅值的測量不確定度不大于2.5%；時間的測量不確定度不大于0.5s/次 |
7 | 開斷電流 | 電流的測量不確定度不大于0.5% |
8 | 操作次數(shù) | 準確度100% |
9 | 合閘線圈通斷狀態(tài)監(jiān)測 | 準確度100% |
10 | 分閘線圈通斷狀態(tài)監(jiān)測 | 準確度100% |
11 | 儲能線圈通斷狀態(tài)監(jiān)測 | 準確度100% |
12 | 分閘控制回路通斷狀態(tài) | 準確度100% |
13 | 合閘控制回路通斷狀態(tài) | 準確度100% |
14 | 通訊功能 | RS485通信誤碼率：Pe < 10-5 |
2.5.1 絕緣電阻
產(chǎn)品的各帶電的導(dǎo)電電路對地（即外殼或外露的非帶電金屬零件）之間，以及產(chǎn)品中電氣上無聯(lián)系的各帶電的導(dǎo)電電路之間，用開路電壓為500V（額定絕緣電壓＞63V）或250V（額定絕緣電壓≤63V）的測試儀器，測定其絕緣電阻應(yīng)不小于100MΩ。
2.5.2 介質(zhì)強度
產(chǎn)品的各帶電的導(dǎo)電電路對地（即外殼或外露的非帶電金屬零件）之間，以及產(chǎn)品中電氣上無聯(lián)系的各帶電的導(dǎo)電電路之間，應(yīng)能承受2kV（額定絕緣電壓＞63V）、500V（額定絕緣電壓≤63V）（有效值）、50Hz的交流試驗電壓，歷時1min，而無擊穿或閃絡(luò)現(xiàn)象。
2.5.3 沖擊電壓
產(chǎn)品的各帶電的導(dǎo)電電路對地（即外殼或外露的非帶電金屬零件）之間，以及產(chǎn)品中電氣上無聯(lián)系的各帶電的導(dǎo)電電路之間，應(yīng)能承受沖擊電壓波形為標準雷電波，峰值為1kV（額定絕緣電壓≤63V）或5kV（額定絕緣電壓＞63V）的試驗電壓，而無絕緣損壞。
2.5.4 耐濕熱性能
裝置能承受GB/T 7261-2008中9.4規(guī)定的濕熱試驗。
2.6. 連續(xù)通電的穩(wěn)定性產(chǎn)品完成調(diào)試后，在出廠前，裝置應(yīng)進行100h（常溫）或72h(+40℃)的連續(xù)通電試驗。直流電壓為額定值，正常負載運行條件下，各項功能和性能符合2.4的要求
2.7. 機械性能2.7.1 振動響應(yīng)
裝置具有承受GB/T 11287-2000 中3.2.1規(guī)定的嚴酷等級為Ⅰ級的振動響應(yīng)能力。
2.7.2 振動耐久
裝置具有承受GB/T 11287-2000 中3.2.2規(guī)定的嚴酷等級為Ⅰ級的振動耐久能力。
2.7.3 沖擊響應(yīng)
裝置具有承受GB/T 14537-1993 中4.2.1規(guī)定的嚴酷等級為Ⅰ級的沖擊響應(yīng)能力。
2.7.4 沖擊耐久
裝置具有承受GB/T 14537-1993 中4.2.2規(guī)定的嚴酷等級為Ⅰ級的沖擊耐久能力。
2.7.5 碰撞
裝置具有承受GB/T 14537-1993 中4.3規(guī)定的嚴酷等級為Ⅰ級的碰撞能力。
2.8. 抗電磁干擾能力2.8.1靜電放電抗擾度試驗
能承受GB/T 17626.2-2006中規(guī)定的嚴酷等級為Ⅳ級的抗靜電放電干擾。
2.8.2 射頻電磁場輻射抗擾度試驗
能承受GB/T 17626.3-2006中規(guī)定的嚴酷等級為Ⅲ級的射頻電磁場干擾。
2.8.3 電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗
能承受GB/T 17626.4-2008中規(guī)定的嚴酷等級為Ⅳ級的快速瞬變干擾。
2.8.4 浪涌抗擾度試驗
能承受GB/T 17626.5-2008中規(guī)定的嚴酷等級為Ⅳ級的浪涌騷擾。
2.8.5 射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度試驗
能承受GB/T 17626.6-2008中規(guī)定的嚴酷等級為Ⅲ級的射頻場感應(yīng)傳導(dǎo)騷擾。
2.8.6 工頻磁場抗擾度試驗
能承受GB/T 17626.8-2006中規(guī)定的嚴酷等級為Ⅳ級的工頻磁場干擾。
2.8.7 脈沖磁場抗擾度試驗
能承受GB/T 17626.9-1998中規(guī)定的嚴酷等級為Ⅴ級的脈沖磁場干擾。
2.8.8 阻尼振蕩磁場抗擾度試驗
能承受GB/T 17626.10-1998中規(guī)定的嚴酷等級為Ⅴ級的阻尼振蕩磁場干擾。
2.8.9 電壓暫降、短時中斷和電壓變化試驗
能承受GB/T 17626.11-2008中規(guī)定電壓中斷為100ms的干擾試驗。
2.8.10 阻尼振蕩波抗擾度試驗
能承受GB/T 17626.12-1998中規(guī)定的嚴酷等級為Ⅲ級的干擾試驗。
2.9. 環(huán)境條件2.9.1 工作溫度
工作溫度為－5℃～+40℃；
2.9.2 貯存
包裝好的產(chǎn)品應(yīng)貯存在－10 ℃～+40 ℃、相對濕度不大于80%、周圍空氣中不含有腐蝕性、火災(zāi)及爆炸性物質(zhì)的室內(nèi)。
2.9.3 運輸
包裝好的戶內(nèi)使用的產(chǎn)品在運輸過程中的貯存溫度為－25 ℃～+70 ℃，相對濕度不大于95%。產(chǎn)品應(yīng)能承受在此環(huán)境中的短時貯存。
2.9.4 相對濕度
***濕月的月平均***大相對濕度為90%，同時該月的月平均***低溫度為25℃且表面無凝露。
***高溫度為40℃時，平均***大相對濕度不超過50%。
2.9.5 大氣壓力
大氣壓力為80kPa～110kPa。
3. 裝置說明3.1. 裝置型號說明型號及含義如下：
i CB － 900
設(shè)計序號
斷路器 Circuit-Breaker
智能型 intelligent
3.2. 外形及安裝尺寸iCB-900產(chǎn)品分為兩個部分，***部分為智能斷路器組件，第二部分為智能顯示終端。
智能斷路器組件：智能斷路器組件安裝于斷路器機構(gòu)箱內(nèi)部，具備斷路器狀態(tài)在線采集及控制功能，并能與上級單元進行通訊。智能斷路器組件的尺寸為：長*寬*高=123*71*191mm，外形及安裝尺寸圖如下：
圖3- 1 外形及安裝尺寸圖
3.2.2 智能顯示終端
智能顯示終端安裝于開關(guān)柜面板上，具有開關(guān)柜狀態(tài)顯示、操作控制、人機接口等功能。智能顯示終端的尺寸為：長*寬*高=158*55*219mm。
3.3. 產(chǎn)品外觀圖片
圖3- 2 智能斷路器組件
圖3- 3 智能斷路器組件側(cè)視圖
3.4. 裝置接線端子
智能斷路器組件的圖片及接線端子排列如下圖所示，接線端子排列從左到右依次為底板接線端子、開入板接線端子和控制板接線端子3列：
表3- 1 底板接線端子排列
底板接線端子排列 | ||||||||
序號 | 名稱 | 說明 | 序號 | 名稱 | 說明 | 序號 | 名稱 | 說明 |
1 | B5 | 合閘閉鎖接點尾端 | 9 | B12 | 分閘命令+ | 17 | C18 | 合閘線圈首端 |
2 | A12 | 合閘命令+ | 10 | B13 | 分閘線圈+ | 18 | A4 | 合閘命令- |
3 | C6 | 分閘命令+ | 11 | A1 | 防跳合閘接點 | 19 | A3 | 合閘線圈- |
4 | B3 | 儲能命令+ | 12 | A2 | 合閘回路輔助接點首端 | 20 | B2 | 合閘線圈+ |
5 | B4 | 儲能命令- | 13 | B14 | 分閘線圈- | 21 | A10 | 閉鎖回路+ |
6 | B6 | 儲能電機- | 14 | B15 | 分閘命令- | 22 | A11 | 合閘閉鎖試驗位置接點首端 |
7 | B8 | 儲能電機+ | 15 | A5 | 防跳合閘接點 | 23 | A13 | 合閘閉鎖工作位置接點首端 |
8 | B11 | 分閘命令+ | 16 | C17 | 輔助接點尾端 | 24 | B1 | 合閘回路輔助接點尾端 |
表3- 2 開入板接線端子排列
開入板接線端子排列 | ||||||||
序號 | 名稱 | 說明 | 序號 | 名稱 | 說明 | 序號 | 名稱 | 說明 |
1 | A6 | 閉鎖電磁鐵+ | 9 | B9 | 防跳繼電器常閉接點 | 17 | C16 | 工作位置輔助接點 |
2 | A7 | 閉鎖回路輔助接點 | 10 | B10 | 18 | C15 | ||
3 | C7 | 儲能狀態(tài)微動開關(guān) | 11 | C9 | 合閘狀態(tài)輔助接點 | 19 | C3 | +KM(控制電壓) |
4 | C8 | 12 | C10 | 20 | C4 | +HM(儲能電壓) | ||
5 | A8 | 閉鎖回路- | 13 | B7 | 閉鎖回路輔助接點 | 21 | C1 | +BM(組件工作電源) |
6 | A9 | 閉鎖電磁鐵- | 14 | C13 | 試驗位置輔助接點 | 22 | C2 | -BM(組件工作電源) |
7 | C11 | 分閘狀態(tài)輔助接點 | 15 | C14 |
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8 | C12 | 16 | A14 | 閉鎖回路+ |
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表3- 3 控制板接線端子排列
控制板接線端子排列 | ||||||||
序號 | 名稱 | 說明 | 序號 | 名稱 | 說明 | 序號 | 名稱 | 說明 |
1 | P1 | 電源告警接點 | 5 | D5 | 模擬地 | 14 | D14 | 模擬地 |
2 | P2 | 6 | D6 | +12V | 15 | D15 | —— | |
3 | P3 | 裝置告警接點 | 7 | D7 | B相位移 | 16 | D16 | 串口發(fā)送 |
4 | P4 | 8 | D8 | 模擬地 | 17 | D17 | 串口接收 | |
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| 9 | D9 | +12V | 18 | D18 | 串口地 |
1 | D1 | +12V | 10 | D10 | A相位移 | 19 | D19 | 4851A |
2 | D2 | 行程位移 | 11 | D11 | 模擬地 | 20 | D20 | 4851B |
3 | D3 | 模擬地 | 12 | D12 | +12V | 21 | D21 | 4852A |
4 | D4 | 一次電流 | 13 | D13 | C相位移 | 22 | D22 | 4852B |
智能顯示終端采用7英寸全彩色觸摸式液晶顯示屏，能夠隨時顯示智能斷路器組件上傳的監(jiān)測信息，斷路器運行狀態(tài)一目了然，強大的顯示功能方便應(yīng)用功能的擴展，操作直觀方便，抗干擾能力強。
4.2. 功能簡介主菜單頁面主要是顯示各個功能界面的目錄以及顯示出當前的系統(tǒng)時間，9個分頁面主要顯示如下狀態(tài)信息：
分閘線圈電流：記錄分閘過程中，分閘線圈所通過的電流值，輸出電流幅值—時間曲線及對應(yīng)的時間。合閘線圈電流：記錄合閘過程中，合閘線圈所通過的電流值，輸出電流幅值—時間曲線及對應(yīng)的時間。超行程：記錄斷路器A、B、C三相絕緣拉桿的超行程數(shù)據(jù)。分閘行程參數(shù)：記錄從接收到分閘命令起到分閘動作完成，絕緣拉桿所對應(yīng)的位移量，計算并輸出行程—時間曲線、分閘時間、分閘平均速度及對應(yīng)的時間。合閘行程參數(shù)：記錄從接收到合閘命令起到合閘動作完成，絕緣拉桿所對應(yīng)的位移量，計算并輸出行程—時間曲線、合閘時間、合閘平均速度及對應(yīng)的時間。操作次數(shù)：記錄分合閘位置變化，輸出累計分、合閘次數(shù)（僅指電動分、合次數(shù)）及對應(yīng)的時間。儲能參數(shù)：記錄從儲能開始到儲能結(jié)束，儲能電機所通過電流值，輸出電流幅值—時間曲線，計算每次工作時間及對應(yīng)的時間。開斷電流：記錄每次開斷時一次回路通過的電流值，輸出每次開斷電流、累計開斷電流及對應(yīng)的時間?；芈窢顟B(tài)監(jiān)測：給出當前合、分閘線圈通斷狀態(tài)，合、分閘控制回路通斷狀態(tài)以及儲能電機通斷狀態(tài)。4.3. 顯示終端外觀圖4- 1 顯示終端外觀圖
4.4. 各功能顯示界面如下：
圖4- 2分閘線圈電流
顯示分閘時分閘線圈通過的峰值電流及發(fā)生時間。
圖4- 3 合閘線圈電流
顯示合閘時合閘線圈通過的峰值電流及發(fā)生時間。
圖4- 4 超行程
顯示斷路器A、B、C三相超行程數(shù)據(jù)。
圖4- 5 分閘行程參數(shù)
顯示分閘時的行程參數(shù)，包括分閘的行程-時間，分閘時間，分閘速度，開距以及超行程等信息。
圖4- 6 合閘行程參數(shù)
顯示合閘時的行程參數(shù)，包括合閘的行程-時間，合閘時間，合閘速度，開距以及超行程等信息。
圖4- 7 操作次數(shù)
顯示電動分、合閘的累計次數(shù)。
圖4- 8 儲能參數(shù)
顯示儲能時的參數(shù)，包括儲能電流-時間曲線，儲能峰值電流，儲能時間等參數(shù)。
圖4- 9 開斷電流
顯示開斷電流值以及累積開斷電流值以及當前開斷電流發(fā)生的時間。
圖4- 10 回路狀態(tài)監(jiān)測
顯示各個回路的通斷狀態(tài)。
5. 裝置的使用5.1. 裝置安裝說明
為保證設(shè)備的運行，必須事先在斷路器內(nèi)部安裝部分傳感器，并連接到智能組件的相應(yīng)端子上。智能組件通過串口和顯示終端相連接，達到顯示檢測數(shù)據(jù)的目的。
5.2. 裝置投入運行系統(tǒng)首次開機后顯示終端會進入初始化界面等待智能組件開機運行，如達到運行條件則進入主菜單頁面，用戶可以自行選擇需要查看的斷路器狀態(tài)信息。
6. 訂貨須知訂貨時應(yīng)指明：
產(chǎn)品型號、名稱、訂貨數(shù)量；斷路器形式及操作電壓；特殊的功能要求及備品備件；供貨地址及時間。