永磁斷路器開斷部分和其他斷路器一樣，區別在操作機構部分。永磁真空斷路器操作機構一般使用雙穩態永磁機構，也有使用單穩態的。
永磁機構的原理基本上是一塊鐵片兩邊有磁鐵和線圈，哪邊的線圈通電了就會產生比令一邊更大的磁力從而帶動鐵片往磁力大的一邊運動。當鐵片運動到和某一邊磁鐵接觸是線圈斷電，鐵片靠磁鐵吸住達到保持的目的。鐵片兩邊運動能帶動斷路器分合。
斷路器要能動作必須要帶有動力源，也就是操作機構，可以把操作機構理解成是斷路器中的一個組件。
我們平常說真空斷路器一般采用彈簧操作機構，這種斷路器操作是靠彈簧來拉的。
這幾年出現了一種采用磁鐵的磁力來操作斷路器的操作機構，簡稱永磁機構。永磁真空斷路器就是指這種斷路器的操作機構是永磁機構，不是彈簧機構。
真空斷路器及操動機構的分析
真空斷路器之所以如此迅速發展,在于其真空滅弧室優異的開斷特性,使其電壽命大大增加。真空斷路器的滅弧室動觸頭行程小,要求分閘速度高。動靜觸頭合閘時為平面接觸,為了防止真空斷路器在短路時觸頭被強大的沖擊力斥開,動靜觸頭間要施以較大的觸頭壓力,這樣也有利于提高分閘速度。真空滅弧室的優異性,使其機械及電壽命從傳統的2000次躍增為上萬次,沿用傳統斷路器操動機構電磁機構和彈簧機構很難體現出其高壽命、高可靠性的優點。因此需要一結構高度簡化、節能和高可靠的機構來滿足真空斷路器的驅動要求。
永磁機構以其結構簡單、運行可靠、經久耐用等優點被廣泛應用于真空斷路器的驅動,它克服了傳統機構的缺點,充分發揮了真空斷路器的優點,為研制新一代免維護斷路器奠定了基礎。它已成為電力系統選型熱點,具有良好的經濟效益和市場前景。本文以ZNY1-10P630-12.5型永磁真空斷路器為例來分析永磁斷路器的結構及工作原理。
永磁機構斷路器工作原理及主要技術參數
主要技術參數
該真空斷路器采用雙穩態內設欠壓脫扣器永磁機構,并與機械手動脫扣器結為一體化設計,使手動分閘輕便可靠。永磁機構分閘與彈簧分閘相結合,使分閘速度的分配更理想。與彈簧操作機構斷路器比較,可動部件大大減少,使其可靠性和機械壽命大幅提高,是彈簧操作機構類型斷路器的理想替代產品。ZNY1-10P630-12.5型永磁真空斷路器的主要技術參數如下:
額定電壓PkV 10
zui高電壓PkV 12
額定電流PA 630
額定頻率PHz 50
額定短路開斷電流PkA 12. 5
動穩定電流PkA 31.5
熱穩定電流PkA 12.5
額定短路關合電流PkA 31. 5
短路電流持續時間Ps 4
1min 工頻耐壓PkV 42
雷電沖擊耐壓PkV 75
其工作過程如下:接通控制電源,接通電源要等待60s,此時儲能電容已充滿電(充電指示燈亮),同時欠壓脫扣器電源也準備接通,斷路器處在準備操作狀態。按合閘鈕接通合閘線圈,永磁機構動鐵芯向下運動通過傳動拐臂將開關管觸頭閉合,同時通過輔助觸點,并使分閘拉簧儲能。按分閘鈕接通分閘線圈,同時斷開欠壓電源,在分閘磁場和分閘彈簧的共同作用下使開關管觸頭迅速分開,完成一次合閘,分閘操作。
永磁機構通過動鐵芯與主軸傳動拐臂相連直驅動開關管動觸頭,機械結構簡單,磨損小,使得斷路器在使用壽命期內基本實現免維護。該斷路器除正常電動分閘外,還設有欠壓分閘、緊急手動分閘裝置,使斷路器工作更加可靠。開關電源將100VAC變成155VDC,一路經過限流電阻R1 和隔離二極管VD1對電容器C1充電,另一路經過電阻R2和斷電器J1也對電容器C1充電,當電壓充至150VDC左右時,斷電器J1停止工作,J1常閉點接通合閘電路和儲能燈電路。此時合閘,合閘繼電器KM1動作,電容器C1向合閘線圈放電,完成一次合閘過程。電容C3延時一定的合閘時間,保證可靠合閘。另一路9VDC經過隔離二級管VD2、分閘繼電器常閉點KM2-4、行程開關常開點ST1-1、輔助開關常開點FZ1-1送至合閘線圈,維持合閘狀態。分閘功能由分閘繼電器KM2完成,電容C2功能是保證分閘斷電器KM2 在電壓降低時能可靠分閘。C1和C2的放電回路,由按鈕SB3控制,放電時間需1min。
