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永磁机构断路器的工作原理

内容提示：介绍了真空断路器的发展及永磁机构型断路器的主要结构、性能,着重分析了永磁操动机构的控

制系统原理,将永磁机构与真空断路器进行完美匹配,提高了断路器的可靠性及寿命。

标签聚合：永磁机构真空断路器

自1961年美国GE公司研制成功第一台真空断路器以来,真空

断路器的技术水平迅速得到提高。随着新型触头结构和新材料的研制,真空断路器的开断能力不

断提升。而作为真空断路器的主要元件———操动机构,也历经了几代的发展,从最初的电磁机构,

发展到现在广泛应用的弹簧操作机构,以及现阶段正迈向成熟并逐渐普及的永磁操作机构。

真空断路器及操动机构的分析

真空断路器之所以如此迅速发展,在于其真空灭弧室优异的开断特性,使其电寿命

大大增加。真空断路器的灭弧室动触头行程小,要求分闸速度高。动静触头合闸时为平面接触,

为了防止真空断路器在短路时触头被强大的冲击力斥开,动静触头间要施以较大的触头压力,这

样也有利于提高分闸速度。真空灭弧室的优异性,使其机械及电寿命从传统的2000次跃增为上万

次,沿用传统断路器操动机构电磁机构和弹簧机构很难体现出其高寿命、高可靠性的优点。因此

需要一结构高度简化、节能和高可靠的机构来满足真空断路器的驱动要求。

永磁机构以其结构简单、运行可靠、经久耐用等优点被广泛应用于真空断路器的驱

动,它克服了传统机构的缺点,充分发挥了真空断路器的优点,为研制新一代免维护断路器奠定了

基础。它已成为电力系统选型热点,具有良好的经济效益和市场前景。本文以ZNY1-10P630-12.5

型永磁真空断路器为例来分析永磁断路器的结构及工作原理。

永磁机构断路器工作原理及主要技术参数

主要技术参数

该真空断路器采用双稳态内设欠压脱扣器永磁机构,并与机械手动脱扣器结为一

体化设计,使手动分闸轻便可靠。永磁机构分闸与弹簧分闸相结合,使分闸速度的分配更理想。与

弹簧操作机构断路器比较,可动部件大大减少,使其可靠性和机械寿命大幅提高,是弹簧操作机构

类型断路器的理想替代产品。ZNY1-10P630-12.5型永磁真空断路器的主要技术参数如下:

额定电压PkV10

最高电压PkV12

额定电流PA630

额定频率PHz50

额定短路开断电流PkA12.5

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动稳定电流PkA31.5

热稳定电流PkA12.5

额定短路关合电流PkA31.5

短路电流持续时间Ps4

1min工频耐压PkV42

雷电冲击耐压PkV75

永磁机构断路器工作原理

永磁机构断路器的工作原理如图1所示:

图1永磁机构断路器的工作原理图

其工作过程如下:接通控制电源,首次接通电源要等待60s,此时储能电容已充满

电(充电指示灯亮),同时欠压脱扣器电源也准备接通,断路器处在准备操作状态。按合闸钮接通合

闸线圈,永磁机构动铁芯向下运动通过传动拐臂将开关管触头闭合,同时通过辅助触点,并使分闸

拉簧储能。按分闸钮接通分闸线圈,同时断开欠压电源,在分闸磁场和分闸弹簧的共同作用下使开