纵向隔离真空断路器介绍

VPS

纵向隔离真空断路器 12kV,630A…1250A, …31.5kA

厦门依澄电气有限公司

XIAMEN YICHENG ELECTRICAL CO.,LTD

源 自 阿 斯 通 的 保 护

厦门依澄电气有限公司是美国阿斯通电气有限公司与厦门协成实业有限公司合资在厦门组建的企业。专业从事中压开关设备、断路器、负荷开关、接触器及相关配件的研发、设计、生产与销售。公司成立以来发展迅速，产品被广泛应用于电力系统、工矿企业、建筑业及各种基础设施工程。

公司拥有一批专业的研发队伍，一流的设备，敬业、专业、训练有素的员工队伍，致力于打造一流的产品。

目录

1 概述 2 技术数据 3技术特点 4结构与功能

5产品型号、名称及含义 6外形尺寸 7内部接线原理图 8包装、运输与储存 9安装、调试与操作 10维修 11订货须知

1 概述

1.1 总则

VPS纵向隔离真空断路器是新一代小型化、组合式的电气开关设备，其主要特征是主回路采用三相纵向布置，将三工位隔离开关与真空断路器的功能组合在一起。整台设备结构紧凑、尺寸小巧、采用固定安装。可广泛应用在3-12kV三相交流50Hz的电力系统中，适用于各类箱式变电站、环网柜

1.2依据规范

VPS型隔离断路器设计制造遵循以下规范：  GB 1984-2003 高压交流断路器

 GB 1985-2005 交流高压隔离开关和

接地开关

 JB 3855-1996 3.6kV~40.5kV户内高压

交流真空断路器

 DL/T 403-2003 12kV~40.5kV高压真空

断路器订货技术条件

 符合IEC62271-100的相关要求

和固定式开关柜。

三工位隔离开关具有合闸、隔离、接地三个位置，采用弹簧操作机构，每个位置均有可靠的定位，而且具有明显的隔离断口。

断路器机构采用平面涡卷弹簧机构，机构零部件数量少，结构紧凑，操作功小，性能更加稳定。

隔离开关机构与断路器机构之间设有完备的机械联锁，确保操作安全可靠。

1.3使用环境条件

VPS型隔离真空断路器主要适用于下列正常

使用条件的限额值：

 周围空气温度：-15ºC…+40ºC  相对湿度：＜95%

 装设地点海拔高度：＜1000m 对于特殊使用条件，请与制造厂联系。

1.4应用

1.4.1 应用范围

VPS型隔离真空断路器可广泛用于工矿企业、 发电厂、变电站及城市基础建设工程作电气设施的控制和保护之用。

1.4.2 适用柜型

VPS型隔离真空断路器可配装在小型固定柜中，也可配装在环网柜及箱变中使用。

2 技术数据

2.1 断路器的技术数据

序号 1 额定电压 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 项目 单位 数 据 12 42/48 75/85 Hz A 20 20 50 50 17.3 50 630 1250 25 25 63 63 21.7 4 O-0.3s-CO-180s-CO 10000 1min工频耐受电压： 额定绝相间、相对地/隔离断口 缘水平 雷电冲击耐受电压： 相间、相对地/隔离断口 额定频率 额定电流 额定短路开断电流 额定短时耐受电流 额定短路关合电流（峰值） 额定峰值耐受电流 额定异相接地故障开断电流 额定短路持续时间（主回路） 额定操作顺序 机械寿命 kV kA 31.5 31.5 80 80 27.4 S 次 2.2断路器调整后的机械特性参数

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 项目 触头开距 超行程 三相分、合闸不同期性 触头合闸弹跳时间 平均分闸速度 平均合闸速度 合闸时间 分闸时间 断路器每相主回路电阻 隔离断路器每相主回路电阻 隔离开关三相不同期 动、静触头允许磨损累积厚度 单位 mm ms m/s ms μΩ μΩ mm mm 数据 11±1 3.5±1 ≤2 ≤2 0.9~1.4 0.4~0.8 ≤100 35~60 ≤40 ≤60 ≤2 3 2.3 脱扣器与闭锁电磁铁的技术参数

设备名称 分闸脱扣器 TQ 合闸脱扣器 HQ 过流脱扣器 Y7、Y8、Y9 闭锁电磁铁 Y1 额定电压（V） AC220/110 DC220/110 DC220/110 额定电流（A） 1/2 0.77/0.55 5A 2.4储能电机的技术参数

额定电压 AC/DC220/110 功率（W） 90 储能时间（S） ≤15 适用电流等级 20kA、25kA、31.5kA 3 技术特点

3.1功能复合、一体化产品

VPS隔离断路器是功能复合、一体化产品，它不但具有真空断路器的功能，还具有隔离开关的功能。隔离开关为三工位结构，具有合闸、隔离、接地功能，断路器为三相纵向布置。

隔离/接地开关装于隔离断路器的上部，为旋转结构，手动操作。当隔离开关在与主母线接通位置时断路器才能合闸，当断路器分闸后隔离开关才能分闸。当需要对馈线电缆进行检修时，将隔离开关分到隔离位置后，再将其接地位置，将断路器合闸，可实现馈线电缆的有效接地。反之，断路器先分闸，隔离开关与接地位置分离，进入隔离位置。当进行送电操作时，将隔离开关由隔离位置达到合闸位置后，断路器方可进行合闸操作。

这种结构设计具有以下优点：

当馈线电缆等处于断路器状态时，关合断路器电流就由断路器真空灭弧室承担。由于真空灭弧室具有优良的关合短路电流的能力，使得开关设备接地故障的关合能力大大提高，根本上排除了电弧外露造成的破坏，实现了接地故障后的少（免）维护。实现了单个元件的功能复合化，简化了结构，降低了成本，更重要的是缩小了开关柜的尺寸。配该隔离断路器的开关柜宽度尺寸最小可以做到450mm。

3.2涡卷弹簧储能操动机构

VPT型隔离真空断路器采用平面涡卷弹簧储能操动机构，与其他机构相比，具有以下显著优点。



结构简单，机械效率高，性能可靠。分、合闸通过一个涡卷弹簧分段释放能量来完成，无需复杂的变直、变向机构，其零部件的数量介于传统弹簧操动与永磁机构之间，大大简化了机构的结构。 

合闸操作功低，冲击小，噪音低。平面涡卷弹簧的能量分段释放完成一个分、合闸顺序，既是合闸弹簧又是分闸弹簧，不必在完成合闸动作同时还要对分闸弹簧进行储能，其合闸操作功是螺旋弹簧操动机构的一半，对支持件的刚度要求低。  涡卷弹簧机构紧凑，机构体积小



机构的性能稳定。凸轮机构与传统弹簧操动机构的凸轮不同，其凸轮形状是槽型凸轮而不是盘型凸轮。采用槽型凸轮，能使凸轮滚子始终处于被强制束缚状态，在运动中不能与凸轮面分离。因此，设计合理的凸轮曲线，不但能确保机构的出力特性，还能控制在分、合闸结束时真空开关管的反弹和弹跳，可以不装设缓冲器，简化了断路器的结构 

凸轮机构的从动件为摆动式，传动效率高。凸轮机构的从动件的运动形式有移动(直动)式和摆动(拐臂)式两种。几乎所有弹簧机构的凸轮机构从动件都选用摆动式，机构的自锁压力角较大。凸轮尺寸较大，凸轮的基圆较大，可减小凸轮的压力角，提高了机构的出力特性。分、合闸装置为一级脱扣且结构相同，传动部件少，动作可靠，时间稳定。

3.3结构紧凑、小巧

VPS型隔离断路器的纵向传动机构设置在极柱的中部，使得上下出线毋需特意避开传动机构，从而使得安装在开关柜内时，开关柜宽度方向的尺寸可以大大缩小。

VPS型隔离断路器固封极柱的上出线设计为隔离开关旋转刀闸的触头，使得隔离断路器上下结构更为紧凑，缩小了整个开关的高度尺寸。

3.4带穿墙隔板的设计

VPS型隔离断路器在断路器与隔离开关之间设计有绝缘隔板，使上部的隔离开关与下部的断路器进行了有效的分隔。安装在开关柜内，不需要再增加隔板就可以将母线室与断路器室进行分隔。

3.5固封极柱具有优良的电气性能

VPS型真空断路器的主回路采用固封式极柱的结构，将小型化真空灭弧室和主回路其它零件通过先进的APG工艺直接固封在环氧树脂内，不仅简化了极柱的装配工艺，提高了真空灭弧室导电回路的可靠性，而且使真空灭弧室外表面不会受到外部机械力和外部环境的影响。

3.6三工位隔离/接地开关

VPS型隔离断路器上部的隔离/接地开关采用旋转式、单断点结构。具有以下显著优点：

隔离开关的主轴为三相一体的结构，通过主轴的旋转实现三个工位。三相一体的结构设计保证了隔离开关的同期性，同时减少了中间传动环节。 隔离开关的合闸及接地位置的静触头固定在一弧形的绝缘座上，主轴上的刀闸在弧形绝缘座的

槽内运动，具有更高的绝缘性能。

隔离开关的绝缘件均采用透明材料设计，使得隔离 开关每个位置的状态都清晰可见。

3.7完善的机械联锁

隔离开关的操作机构采用扭簧储能操作机构， 在每个位置均有可靠的定位。断路器与隔离开关设 置有完善的机械联锁功能：

柜门打开时，隔离断路器不能操作； 隔离开关只有在合闸和接地位置时，断路器才 能合闸操作；

断路器合闸后，隔离开关不能操作； 隔离开关只有在接地位置时，柜门才能打开； 所有的联锁功能都在开关内部已设计好，开关 柜上只需安装一个锁片即可，不再需要设计复杂的 联锁，使用非常方便。

4 结构与功能 VPS型隔离断路器主回路采用纵向布置，上部为三工位隔离/接地开关，下部为真空断路器。隔离开关的操作机构和断路器操作机构以及联锁机构布置在前面的机构箱内。 VPS隔离断路器的隔离开关也可配置两工位隔离开关，即只具有合闸、隔离两个工位。也可不配隔离开关，变为小型化的纵向断路器。 VPS

型隔离断路器的结构 1 2 1 隔离开关弧形绝缘座 3 2 隔离开关静触头 3 隔离开关绝缘主轴 4 固封极柱 5 安装机架 4 6 纵向传动机构 5 7 机构箱 8 传动拐臂 6 9 绝缘拉杆 7 10 出线连接排 8 11 机构面板 9 10 11 5产品型号、名称及含义

5.1产品型号及含义

□□ D – 12 / □ - □ □ VPS 基本型号 额定电压 额定电流 额定短路开断电流 □ 无：不带隔离开关 2： 带二工位隔离 3： 带三工位隔离 隔离开关结构代码 操作电压前两位数

操作电压类别：A-交流，D-交流 5.2供货产品型号及技术参数表

额定电型号 压 额定电流 额定短路 开断电流 （kA） 热稳定时间 （s） 额定工频耐压（对地/断口） （kV） 额定冲击耐压（对地/断口） （kV） 隔离开关 （kV） （A） VPS-12/630-20 VPS-12/1250-20 VPS-12/630-25 VPS-12/1250-25 VPS-12/630-31.5 VPS-12/1250-31.5 VPS-12/630-20 VPS-12/1250-20 VPS-12/630-25 VPS-12/1250-25 VPS-12/630-31.5 VPS-12/1250-31.5 VPS-12/630-20 VPS-12/1250-20 VPS-12/630-25 VPS-12/1250-25 VPS-12/630-31.5 VPS-12/1250-31.5

12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 630 1250 630 1250 630 1250 630 1250 630 1250 630 1250 630 1250 630 1250 630 1250 20 20 25 25 31.5 31.5 20 20 25 25 31.5 31.5 20 20 25 25 31.5 31.5 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 42/48 42/48 42/48 42/48 42/48 42/48 42/48 42/48 42/48 42/48 42/48 42/48 42/48 42/48 42/48 42/48 42/48 42/48 75/85 75/85 75/85 75/85 75/85 75/85 75/85 75/85 75/85 75/85 75/85 75/85 75/85 75/85 75/85 75/85 75/85 75/85 无 无 无 无 无 无 二工位 二工位 二工位 二工位 二工位 二工位 三工位 三工位 三工位 三工位 三工位 三工位 6外形尺寸 12kV，630A…1250A，…31.5kA

VPS 7 开关柜设计参考

7.1开关柜结构

4 3

 主母线室

主母线室内为隔离断路器的三工位隔离开关部分，主母线在隔离开关上端，与隔离开关连在一起，从机构室面板上的观察窗可以看到隔离开关的明显断口。

母线采用后、中、前纵向排列，与内装负荷开关和组合电器的环网柜连接十分方便。  断路器及电缆室

断路器及电缆室内主要是隔离断路器的真空断路器部分、电流互感器、电压互感器等。

断路器与隔离开关为一体，从而使得结构更加紧凑，有效地节省了电缆安装空间，同时也省去了隔离开关与断路器之间的连接铜排。

电缆室内还可以根据用户的要求，增加下隔离开关或接地开关。

1 2

1 2 主母线室 断路器及电缆室  二或三工位隔离开关  真空断路器  主母线  下隔离开关或接 穿墙套管 地开关  电流互感器  电压互感器  电缆底板 3 4 低压室 机构室  二次保护装置  涡簧操作机构  隔离开关操作机构  控制仪表  观察窗  机械联锁  操作机构室

操作机构室主要安装断路器的操作机构及隔离开关的操作机构，以及隔离开关与断路器之间的联锁机构。

 低压室

低压室主要安装仪表及继电保护装置。可以配备先进的智能化控制单元，方便组成变电站、配网自动化系统。

7.2一次线路技术方案

技术方案编号 01 02 03 04 一 次 线 路 方 案 额定电流（A） 隔离断路器VPS 下隔离开关 主要设备 接地开关 电流互感器 电压互感器 高压熔断器 避雷器 带电显示器 用 途 宽X深X高（mm） 630-1250 1 2 1 进出线 500×1000×2000 630-1250 1 2 3 1 进出线 500×1000×2000 630-1250 1 3 1 进出线 630-1250 1 3 3 1 进出线 500×1000×2000 500×1000×2000 技术方案编号 05 06 07 08 一 次 线 路 方 案 额定电流（A） 隔离断路器VPS 下隔离开关 主要设备 接地开关 电流互感器 电压互感器 高压熔断器 避雷器 带电显示器 用 途 宽X深X高（mm） 630-1250 1 2 1 进线 500×1000×2000 630-1250 1 2 3 1 进线 500×1000×2000 630-1250 1 3 1 进线 630-1250 1 3 3 1 进线 500×1000×2000 500×1000×2000 技术方案编号 09 10 11 12 一 次 线 路 方 案 额定电流（A） 隔离断路器VPS 下隔离开关 主要设备 接地开关 电流互感器 电压互感器 高压熔断器 避雷器 带电显示器 用 途 宽X深X高（mm） 630-1250 1 2 2 3 1 进线 650×1000×2000 630-1250 1 2 2 3 3 1 进线 650×1000×2000 630-1250 1 3 2 3 1 进线 630-1250 1 3 2 3 3 1 进线 650×1000×2000 650×1000×2000 技术方案编号 13 14 15 16 一 次 线 路 方 案 额定电流（A） 隔离断路器VPS 下隔离开关 主要设备 接地开关 电流互感器 电压互感器 高压熔断器 避雷器 带电显示器 用 途 宽X深X高（mm） 630-1250 1 2 1 联络 500×1000×2000 630-1250 1 2 3 1 联络 500×1000×2000 630-1250 1 3 1 联络 630-1250 1 3 3 1 联络 500×1000×2000 500×1000×2000 技术方案编号 17 18 19 20 一 次 线 路 方 案 额定电流（A） 上隔离开关DES1 下隔离开关 主要设备 接地开关 电流互感器 电压互感器 高压熔断器 避雷器 带电显示器 用 途 宽X深X高（mm） 630-1250 1 2 2 3 1 计量 600×1000×2000 2 2 3 1 计量 600×1000×2000 630-1250 630-1250 2 2 3 计量 630-1250 1 2 2 3 计量 750×1000×2000 750×1000×2000 技术方案编号 21 22 23 24 一 次 线 路 方 案 额定电流（A） 上隔离开关DES1 下隔离开关 主要设备 接地开关 电流互感器 电压互感器 高压熔断器 避雷器 带电显示器 用 途 宽X深X高（mm） 630-1250 1 2 3 3 1 PT+避雷器 500×1000×2000 630-1250 1 3 3 3 1 PT+避雷器 500×1000×2000 630-1250 1 2 3 1 PT 630-1250 1 3 3 1 PT 500×1000×2000 500×1000×2000 技术方案编号 25 26 27 28 一 次 线 路 方 案 额定电流（A） 上隔离开关 下隔离开关 主要设备 接地开关 电流互感器 电压互感器 高压熔断器 避雷器 带电显示器 用 途 宽X深X高（mm） 630-1250 2 3 3 1 PT+避雷器 500×1000×2000 630-1250 3 3 3 1 PT+避雷器 500×1000×2000 630-1250 2 3 1 PT 630-1250 3 3 1 PT 500×1000×2000 500×1000×2000 技术方案编号 29 30 31 32 一 次 线 路 方 案 额定电流（A） 上隔离开关DES1 下隔离开关 主要设备 接地开关 电流互感器 电压互感器 高压熔断器 避雷器 带电显示器 用 途 宽X深X高（mm） 630-1250 1 2 3 3 1 PT+避雷器 750×1000×2000 630-1250 1 3 3 3 1 PT+避雷器 750×1000×2000 630-1250 1 2 3 1 PT 630-1250 1 3 3 1 PT 750×1000×2000 750×1000×2000 技术方案编号 33 34 35 36 一 次 线 路 方 案 额定电流（A） 上隔离开关DES1 下隔离开关 主要设备 接地开关 电流互感器 电压互感器 高压熔断器 避雷器 带电显示器 用 途 宽X深X高（mm） 630-1250 1 1 母线提升 500×1000×2000 1 3 1 母线提升 500×1000×2000 630-1250 1 630-1250 3 1 630-1250 母线提升 400×1000×2000 母线提升 500×1000×2000 技术方案编号 37 38 39 40 一 次 线 路 方 案 额定电流（A） 上隔离开关DES1 下隔离开关 主要设备 接地开关 电流互感器 电压互感器 高压熔断器 避雷器 带电显示器 用 途 宽X深X高（mm） 630-1250 1 1 母线联络 500×1000×2000 1 3 1 母线联络 500×1000×2000 630-1250 1 630-1250 3 1 630-1250 母线联络 400×1000×2000 母线联络 500×1000×2000

7.3开关柜外形尺寸

隔离断路器在开关柜中的安装尺寸 开关柜门板开孔尺寸 8 VPS内部电气接线原理图 9 包装、运输与储存

9.1出厂条件

VPS型隔离真空断路器在出厂前都要进行完整的性能检测，并进行200次机械磨合老练，保证出厂的每台产品的可靠性。

9.2包装

VPS型真空断路器包装时断路器应处于分闸状态，隔离开关处于接地位置。先用塑料袋密封，内置适量干燥剂，然后固定在木制底板上，最后用胶合板包装。

9.3运输

装卸包装箱时只能采用起重机、叉车、行车等工具，在运输过程中需要起吊时，应严格按包装箱外面所标注的位置进行。

9.4开箱检查

 用户收到产品后，应立即检查。检查隔离断路

器的包装及运输过程中有否损伤，检查配件是否与装箱单相符，检查产品型号规格是否与订货相同。  出厂文件和附件

 使用说明书  产品合格证  出厂检验报告  装箱单  电气接线原理图  操作手柄

9.5储存

产品宜储存在通风、干燥、无剧烈震动、无腐蚀性气体的室内。

10安装、调试与操作

10.1安装、调试

 安装前应检查产品是否完整无缺，紧固件是否

松动。

 清楚脏污，尤其是在绝缘件表面的脏污，这些

脏污现象可能是由于在运输过程中透过包装材料或在储存中造成的。

 检查一、二次回路连线和接地体的连接状况。

10.2隔离断路器的操作

 先将隔离开关操作到接地或合闸位置，在面板

上能观察到隔离开关位置指示器所指示的隔离开关的各个位置。

 接通辅助电源进行电动储能，或用储能手柄进

行手动储能，储能指示显示已储能时表示电机储能完成。

 用按钮进行分合闸操作，并观察断路器分、合

闸位置指示器动作情况。

 在每次操作中，断路器上的计数器自动进行记

录。在断路器面板上都能观察到断路器合分闸指示器所指出的断路器的合、分闸位置。

11 维修

维修工作用来维持隔离断路器的无故障运行并可获得最长的使用寿命。

11.1一般要求

由于真空断路器具有结构简单和耐用的特点，因此有很长的使用寿命。在整个使用期内，断路器操动机构免维护，真空灭弧室毋须检修，即使是频繁的分闸操作和开断短路电流，对真空度也不会有

影响。

维护工作与零部件受磨损和老化有关，为使断 路器可靠地工作，所需进行的维修工作的间隔时间和检修范围将取决于工作环境的影响、操作次数、

运行时间以及开断短路电流的次数等诸因素。

在正常使用条件下，由于精心的检查和维护，二次辅助元件的使用寿命理论上满足10000次以上的操作。 注意：

 维修工作只能是由经过培训，熟悉本开关设备

特性的人员担任。

 在进行维修工作时，所有的辅助电源均必须断

开且没有再送电的危险。

11.2检查和维护 11.2.1断路器本体部分

一般情况下，断路器极柱部分毋须维修，只有在充分怀疑断路器上可能受过外力作用，使真空灭弧室内部发生损坏的情况下，才检查真空度。真空灭弧室的使用寿命取决于电流总限额值，只有当达到电流总限额值时，断路器极柱才予以更换。

11.2.2操动机构

在正常使用条件下，使用寿命的操作次数内检查是不必要的，下列情况下，应对操动机构进行检查和性能测试：

 一定的操作次数后。

 特殊运行条件下，包括恶劣的气候条件和

严重污染和腐蚀性气体环境中。

性能测试前将断路器分闸：

 将隔离开关操作到接地位置。  移开面板进行外观检查。 性能测试范围：

 接通辅助电源。

 空载情况下进行几次分合闸操作检查动

作的正确性。

11.2.3对真空断路器的一般要求

在断路器运行了约5年之后或当操动机构进行

维修时，也应对真空断路器本体进行检查，尤其是检查外观情况：

在外观检查后，需对设备表面的污秽受潮部分进行清洁。用干布擦拭绝缘件表面，然后用沾有清洗剂的稠布擦去其它污秽物。

在一些特殊使用场合或特别有损害的环境条件下运行的开关设备（如在高污秽和重腐蚀性气体的环境中），上述检查工作的最短间隔时间应小于5年。

11.3附件

 断路器手动储能杆  隔离开关操作手柄

12 订货须知

订货时应注明：

 隔离断路器型号、名称及订货数量。  隔离断路器额定电压、电流及开断电流。  额定操作电压。

 备品、备件的名称和数量。

 用户若有其它特殊要求，可在订货时在技

术协议中说明。