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永磁机构真空断路器在矿井中的推广应用 -----鲁中平 摘要：从网内6kV及以下断路器的故障统计数字来看，断路器的机械故障占大多数，高速总故障的8O％ ，主要原因是由于弹簧储能探动机构机械故障造成，因此操动机构的工作性能和质量的优劣。对高压断路器的工作性能和可靠性起着极为重要的作用。智能型永磁机构真空断路器是在上世纪90 年代末吸取国际上先进的真空断路器技术而研制成功的新一代真空断路器,具有体积小、重量轻、结构简单、操作可靠、少维护、价格适中， 受到操作者及维护人员的好评。新型永磁机构真空断路器具有高可靠、长寿命、免维护等突出的特点，将在矿井中推广应用。 关键词：永磁机构；真空断路器 0引言 目前我公司运行的断路器多为弹簧储能式机构断路器，断路器故障率集中在操作机构上，特别是操作频繁的断路器(控制电容器和电机的开关)。电容器经常因断路器弹簧机构故障停运；电容器也经常因断路器弹簧储能机构故障停运，以上故障的主要原因是弹簧储能操动机构的结构复杂，滑动摩擦面多，零部件的磨损、锈蚀和弹簧的疲劳，任何一个零部件发生故障都会导致开关拒动。 1各类操作机构真空断路器的特点 目前，国内矿井中使用的真空断路器品种繁多，型号众多，特点各异。从操动机构上讲主要有电磁机构、弹簧储能机构和近年发展较快的永磁机构。断路器的全部使命归根到底是体现在触头的分、合动作。而分、合动作又是通过操动机构来实现。因此操动机构的工作性能和质量优劣对高压断路器的工作性能和可靠性起着极为重要的作用。下面分述三种常用操作机构真空断路器特点。 (1)电磁操动机构真空断路器 电磁操动机构在真空断路器发展初期得到了广泛应用，这是由于电磁操动机构较好地迎合了真空灭弧室要求。然而电磁操动机构也存在不容忽视的缺点，电磁机构的最大缺点是操作电流大，变电站配置的蓄电池容量大。使用不方便，很难实现电子机械化。 (2)弹簧操动机构真空断路器 弹簧操动机构真空断路器采用手动或小功率交流电动机储能，其合闸不受电源电压影响，相当恒定。既能够获得较高的合闸速度，又能实现快速自动重合闸操作，在一定程度上克服了电磁操动机构的缺点。然而弹簧操动机构也存在以下缺点：完全依靠机械传动，零部件总数多，且传动机构较为复杂，故障率较高，运动部件多，制造工艺要求较高。另外，弹簧操动机构的结构复杂，滑动摩擦面多，而且多在关键部位。在长期运行过程中，这些零部件的磨损、锈蚀、以及润滑剂的流失、固化等因素都会导致操作失误，任何一个零部件发生故障都会导致开关拒动。 (3)永磁操动机构真空断路器 面板布置: 1、手动分闸操作孔, 2、计数器指示, 3、分、合闸位置指示等。 永磁机构采用了一种全新的工作原理和结构，合闸时电磁场与永磁场正向叠加，驱动动衔铁完成触头压簧和分闸弹簧的储能；分闸进电磁场反向叠加，使保持力骤降至临界值，分闸弹簧和触头压簧和触头压簧共同驱动动衔铁到达分闸终端位置。合分闸操作具有可靠的双稳态，操动机构的运动特性与灭弧室开断、关合所需的特性极为吻合，标准性的断路器，永磁操动机构的操作能量来自外部的直流屏；当选配永磁操动机构控制器时，由控制器为永磁操动机构提供电源，永磁操动机构接到分合指令后，通过传动部件控制主导电回路的合、分。永磁操动机构设有机械手动分闸装置，可完成与电动分闸速度相同的分闸动作，作为二次控制电源故障情况下紧急分闸操作。由于分、合闸控制采用位置传感器来进行控制, 具有无电弧、无机械磨损等特点。可带负荷频繁操作, 不受环境条件限制。配智能型脱扣装置, 可实现过流短路、接地、欠压等保护功能。 永磁操作机构的密封缸，里面有操作线圈、动衔铁、内外磁轭、永磁铁。操作线圈在此密封缸的底部，内外磁轭功能为了永磁铁两端的磁力最强。永磁操作机构采用了一种全新的工作原理和结构，无需机械脱口、锁扣装置即可实现合分闸终端位置的稳态保持，工作时仅有一个运动部件。断路器合闸时，操作线圈流入一个正向电流，动衔铁向下运动，到底部通过电磁铁吸住。电磁场与永磁场正向叠加，传动臂带动绝缘拉杆向上移动。断路器保持为合闸状态。断路器分闸时，操作线圈流人一个反向电流，分闸时电磁场与永磁场反向叠加，使保持力骤降至临界值，动衔铁向上运动，到顶部通过电磁铁吸住。电磁场与永磁场方向叠加，传动臂带动绝缘拉杆向下拉。实现断路器分闸。断路器保持为分闸状态。 采用永磁控制器来进行控制操作, 主开关元件采用具有较高电压电流裕量的IGBT, 控制器具有自动检测功能, 对于装置内部故障和开关本体故障能够实时检测并及时告警和封锁开关操作等功能。可以方便的同测控及保护装置连接, 组成智能开关系统。并具有通讯功能。 2永磁操作机构的真空断路器优越性 与传统的断路器操动机构相比，永磁机构采用了电磁和永磁机构的有机结合的工作原理和简单的结构。合闸时对合闸线圈加入的电流也较电磁