ZW20-12/630-20型户外高压交流真空断路器(以下简称断路器)为额定电压12kV，三相交流50Hz的户外配电设备。它采用真空灭弧和SF6气体作为绝缘介质，是ZW20-12型柱上真空断路器改进型产品。箱体采用了引进日本东芝公司VSP5的气体密封，防爆，绝缘结构技术，进出线导管也进行了密封性能改进,整体密封性能优良，内部充装的SF6气体不泄漏，不受外界环境影响，其弹簧操作机构进行了小型化设计和可靠性和稳定性优化，采用直动链条主动和多级脱扣系统，动作可靠性和稳定性比国内传统的弹簧操作机构提高了好几倍：主回路的轴与套之间的接触采用了内收外张式表链结构，主回路的接触电阻小，温升低。所以，ZW20A-12型户外柱上真空断路器是一种免维护产品，是柱上断路器中的佳品。ZW20A-12较ZW20-12还增加了过流保护，机构弹簧储能指示，并配备航空插座作二次电气连接，便于与智能化控制器相结合。优良的电气和机构性能，使ZW20A-12型户外柱上真空断路器得到广泛的应用。主要用于开段，关合10kV电力系统的负荷电流及短路电流，适用于变电站及工矿企业配电系统中作保护和控制之用，更适用于电网频繁操作的场合。本产品与控制器配套，具有优良的重合器功能，能满足配电自动化系统要求。本产品主要符合以下标准：GB1984 高压交流断路器GB/T11022 高压开关设备及控制设备标准的共用技术要求
2. 型号及含义
3. 使用条件3.1 海拔高度：不超过2000m;3.2 周围空气温度：-40°C～+40°C，日温差：日温变化不大于25°C;3.3 风速:不大于35m/s;3.4 无易燃，爆炸危险，强烈化学腐蚀物(如各种酸，碱或浓烟等)和剧烈震动的场所。
功能原理
4. 产品特点操作灵活，方便：本产品既可电动储能，电动分合闸，也可手动储能，手动分，合闸功能，并能近距离或远离遥控操作；开断性能优越：开断短路电流25KA达30次；操作功率小，可靠性高：全新设计的小型化电动弹簧机构，机件数目和储能电机是额定功率(约40W左右)都降低到最低水平；安装方式灵活：可采用柱上吊装或坐安装方式；具有免维护特性：断路器主回路，二次元器件,操作机构均密封在SF6气体(零表压)中，不受外界环境影响，性能稳定，可靠，免维护；密封性能可靠：采用成熟的密封结构技术，密封性可靠；进出线绝缘性能优良：采用硅橡胶套管，使接线端子之间绝缘离充裕，外绝缘性能优良使用安全；“四遥”功能：可与控制器配套，实现遥控，遥测，遥信和遥调功能。
10kV架空配电线路T接支线路或终端用户，当前在开关进线侧线路发生故障或发生在用户开关内侧线路故障，其保护动作时限与变电站出线开关保护不匹配时，将会造成变电站出线开关跳闸。如故障性质是永久的，变电站重合将不会成功，那么一个中压用户界内的事故将使整条10kV配电线路停电，如若在T接支线路或终端用户处安装分界真空断路器，经过其实时检测线路实际故障（过流、短路、单相接地）情况，自动将故障切除，能有效解决配网中因一段线路或一台设备出现故障造成大面积停电带来的一系列管理问题，大大提高了供电管理效率。
主要适用于分支线路和终端用户作线路保护之用。真空断路器由真空灭弧室、弹簧机构、测量互感器和密封壳体组成。壳体内充有SF6气体（零气压值）作为绝缘介质，大大提高了电气安全性能。操作机构采用性能优良的第三代小型化弹簧操动机构，运用直动链条主传动和多级脱扣系统，动作更加可靠和稳定。主回路进出线轴套之间采用内收外张式表链结构，接触电阻小，载流性能强。本产品体积小，性能优良，免维护。
二、分界开关组成
ZW20F-12型高压户外分界开关主要由ZW20F-12型真空断路器本体,FDR控制器、外置电压互感器三大部分组成，三者通过航空插座及户外密封控制电缆进行电气连接。根据用户管理需求可增加就地遥控装置和操作软件（“GPRS”远程或“GSM”短信）
三、分界开关主要功能
具有手动储能、手动分合闸、电动分合闸、遥控分合闸、过流保护、速断保护、接地保护、重合闸、自诊断、事件记录、历史故障查询、状态上传等功能。可以实现配电线路的自动化、全天候监控管理，非常适合大中用户和城乡配电网中使用。是未来智能电网系统中的必选配套产品
四、分界开关结构
断路器本体结构由绝缘系统、操作系统、导电系统、密封系统和测量系统组成。
?导电系统由进出线导电杆、导电夹、铜软连接和真空灭弧室组成，具有较强的载流能力，灭弧、开断性能均优于同类产品。
?本产品采用目前比较成熟的密封结构，转动部位与壳体接触处均采用开槽加密封圈和冲压成型槽的方式进行密封处理，以保证良好的气密性能。主回路及二次元器件，操作机构均密封在SF6气体（零表压）中，提高了开关元件的电气运行性能。
?本产品整机采用壳体内加冲SF6气体绝缘，大大提高了开关内部结构的电气安全性能。进出线套管采用环氧树脂和硅橡胶整体浇注，A、C相采取外张拐角式套管，增大了相间距，保证了良好的外绝缘，性能优良，是一种免维护产品。
?精确的测量系统由高精度电流互感器和零序互感器组成，本产品在A、C相进线端各配置了一只准确级为1级、变比200-600/5的电流互感器进行实时检测线路运行电流，以确保线路运行质量。在三相出线侧配置一只准确级为1级，20/1的零序互感器，他能检测出0.2A-6A区段的接地电流，具有良好的线性关系，确保监测数据的准确。
?断路器本体安装可采用柱上吊装或座装安装方式，安装方便、灵活，大大提高了安装方式选择的空间。分界控制器安装在断路器下方便于查看的地方，二次接线通过电缆与分界断路器连接。电源变压器(电压PT)可与断路器并排放置或放置在开关本体上方。
?本装置具有电动自动储能、手动储能、手动分合功能和电动分合功能。同时具有遥控分合闸功能，可满足不同用户的操作方式的需求。
?在箱体顶部安装有防爆装置，即使装置本体内部发生意外、放电、短路故障，也不会有高温气体或飞溅物泄漏出来。
技术参数
1.1 开关本体需要提供技术参数（见表1）
配合的开关需要提供的参数
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序号
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名 称
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单 位
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数 据
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备 注
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1
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额定电压
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kV
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2
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额定电流
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A
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3
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额定短路关合电流（峰值）
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kA
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4
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额定电流开关性能
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次
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5
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分闸时间
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ms
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6
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合闸弹跳时间
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ms
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7
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开关合（分）闸同期性
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ms
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8
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内置线路电流互感器变比
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9
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分合闸电压
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V
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220
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1.2 控制器技术参数
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序号
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项 目
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规 定 值
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备 注
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1
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输入工作电压
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AC220V
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2
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输入工作电压频率
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50Hz
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3
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输入工作电压允许波动范围
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±20%
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4
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整机功耗
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＜10W
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5
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输出电压（分闸操作）
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220V
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6
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输出控制接点容量
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可调
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8
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采样相电流输入值
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0.2 ～ 100A
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二次电流20A以上允许饱和
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9
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采样零序电流输入值
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0.001A ～ 0.5A
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零序二次电流允许0.5A以上饱和
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10
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电量输入值允许采样误差
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±3%
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饱和区不作要求
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11
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相间保护电流整定值范围
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1A ～ 100A
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设0时关闭对应保护功能
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12
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相间保护动作延时时间值
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可调
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0．1~10秒
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13
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零序保护电流整定值范围
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可调
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设0时关闭对应保护功能
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14
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零序保护动作延时时间值
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0 ～ 7200 s
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可调
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15
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重合闸次数
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3次可调
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0为关闭重合闸
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16
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第一次重合时间
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可调
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0.3~600秒
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17
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第二次重合时间
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可调
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5.0~600秒
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18
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第三次重合时间
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可调
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5.0~600秒
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19
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远程设置
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0或1
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设定0：面板拨码有效，1：远程设置有效
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20
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负荷告警电流
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无
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21
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整定值误差
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±3%
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时间定值为0时实际为40ms,误差不大于±20ms。
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22
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绝缘阻抗
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＞100MΩ/ DC500V
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1．外部端子一起对地
2．电量输入端子对电源、开关控制输出端子
3．开关状态输入端子对电源、开关控制输出端子
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23
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工频耐压
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2000V/1min
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同上
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24
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冲击耐压
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5000V，1.2/50μS正负各三次
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1．电源、开关控制输出端子一起对地
2．电量输入端子一起对地
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2.1 控制器的功能
◇速断保护 ◇过流保护 ◇三次重合闸 ◇事件记录 ◇防涌流保护
◇零序保护 ◇实时时钟 ◇重合闸后加速 ◇实时状态查询 ◇智能掌上电脑控制
◇本地/远程设置定值 ◇故障主动上报 ◇带GPRS
2.2 控制器的特点
◇可带485/232通讯接口，或通过光纤、无线实现远距离监控；重合闸后加速功能：当开关重合于永久性故障时，自动加速跳闸；
◇遥控/手动合闸加速跳闸，并且闭锁重合闸：用户检修线路后送电，如果忘记撤除接地刀闸，应该加速跳闸；
◇三次重合闸延时时间均可以调整； ◇跳合闸回路采用防误动设计，并具有防跳功能；
◇零序电流可以区分区内和区外故障；◇遥控分合闸采用了防止误动设计；
2.3 结构特点
a) 控制器为微机型的继电保护及监控装置；
b) 控制器具有耐候性强、抗凝露的防护特点；
c) 通过航空接插件与开关本体进行连接，d) 连接可靠性好、防护等级高。
控制器输入模拟量通道共有四个，A相电流、C相电流、零序电流、BC相间电压。控制器通过实时监测上述模拟量的值并与定值比较来判定线路故障，从而进行相应的处理。下表为不同系统的故障处理结果。
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故 障 性 质 及 故 障 点
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保 护 处 理
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单相接地故障
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中性点不接地系统用户界内
中性点经消弧线圈接地用户界内
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经延时判定为永久性接地后跳闸
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中性点不接地系统用户界外
中性点经消弧线圈接地用户界外
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不动作
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中性点经小电阻接地用户界内
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先于变电站保护动作跳闸
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中性点经小电阻接地用户界外
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不动作
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相间
短路
故障
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用户界内
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一般先于变电站分界开关分闸
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用户界外
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不动作
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5.4 电流互感器的配置电流互感器变化：50/5-1000/5，由用户根据需要选用；标准配置方案：穿心式电流互感器2只。增加配置方案：150/5及以下最多可配置穿心式电流互感器3只，200/5及以上的，最多可配置穿心式电流互感器6只，其中3只用于保护，3只用于计量。
5.5 开关保护定值的调整范围配置延时器(又称浪涌控制器或定时限开关过流脱扣器)，断路器将具有优良的保护性能。5.5.1 过电流保护过电流电流值：5A过流延时时间调整范围：40-3000ms5.5.2 速断保护速断电流倍数调整范围：2-7倍速断延时调整范围：0-120ms5.5.3 浪涌保护涌流延时调整范围：40-240ms
5.6 操作电流5.6.1 断路器工作时需要操作电源。操作电源可以外引交流220V或直流24V电源(电压应与控制器电源相符)，但一般是在10kV线路上外置操作电源变压器或电压互感器，以获得交流220V操作电源。5.6.2 若仅需单侧操作电源，只需在进线侧安装1只单相操作电源变压器或二次侧单绕阻，额定电压220V的单相电压互感器。5.6.3 虽仅需单侧操作电源，但电压互感器要兼作计量用，选用两只次级双绕组电压互感器，二次额定电压为交流100V，220V。一次侧接进线A，B相和B，C相，V形接线，次级计量绕组(100V)接成V形。5.6.4 需双侧操作电源，在开关进出线侧各安装1只单相操作电源变压器或二次单绕组，额定电压交流220V的单相电压互感器。5.6.5 外置操作电源变压器或电压互感器型号由用户选配，建议选用户外型带熔断器的产品，以方便安装。如外置操作电源变压器或电压互感器不带熔断器，用户还得另行加装户外式熔断器，以保护外置式操作电源变压器或电压互感器。5.6.6 操作电源的二次侧熔断器配置，详见发货随机文件。
结构尺寸
产品的主要元器件
7. 产品结构该产品由断路器本体，操作机构和起吊装置三部分组成。7.1 断路器本体结构断路器本体结构由导电回路，绝缘系统,密封件及壳体组成(如图1)导电回路由进线导电杆，导电夹，软连结与真空灭弧室连接而成。本产品采用SF6气体绝缘。进出线绝缘套管采用环氧树脂和硅橡胶整体浇注，为减小开关体积，A，C两相采用拐角套管，保证良好的外绝缘：内部采用复合绝缘结构，在不充SF6气体的情况下也能达到相应的绝缘水平。本产品采用成熟的密封结构。机构罩及壳体上盖采用冲压成型槽密封，输出指针轴采用双层“0”型圈密封，进出线套管整体浇注，以保证良好的气密性。7.2 操动机构本产品操动机构为电动储能，电动分合，同时具有手动储能，手动分合，过流保护。整个结构由合闸弹簧，储能系统，过流脱扣器，分合闸线圈，手动分合闸系统，辅助开关及指示器等部件组成(如图4，图5)7.3 延时器根据用户要求，可以配置延时器(又称涌流控制器或定时限开关过流脱扣器)，使断路器具更为良好的保护性能。可以调整涌流延时时间，以躲过合闸涌流,调整过电流定值和过流动作延长时间：调整速断电流倍数和速断动作延时时间。
