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真空斷路器永磁機構的性能特點發布時間:2018-8-24?|?來源:上海上碩電氣有限公司

永磁機構是一種用于中壓真空斷路器的永磁保持,電子控制的電磁操作機構,與斷路器使用的傳統彈簧機構和電磁機構相比,永磁機構采用了一種全新的工作原理和結構,工作時主要運動部件極少,無需機構脫、鎖扣裝置,故障源少,具有較高的可靠性,因而已成為開關制造企業與電網企業及高新重工企業關注的熱點,具有非常廣闊的市場前景。克服傳統彈簧機構和電磁機構的不足,將永久磁鐵應用于操動機構中,使真空斷路器分、合閘位置的保持通過永久磁鐵實現,取代傳統的鎖扣裝置。

這種磁力機構具有永久磁鐵和分閘、合閘控制線圈,這種機構的特點是:

(1)、永久磁鐵與分閘、合閘控制線圈結合,解決了合閘時需要大功率能量的問題。

(2)、真空滅弧室的動觸頭靠永久磁鐵產生的力通過拐臂、絕緣拉桿使其保持在合閘、分閘位置上,取代傳統的機械鎖扣方式,機械結構大為簡化,僅有幾個活動部件,零件總數約為50件左右,耗材少,節能且成本低。

(3)、操動機構無需機械鎖扣和輔助電器,機械動作的可靠性大大提高,能夠實現免維護,節省維修費用。

(4)、真空斷路器采用永磁操動機構,永磁力可保證100年不消失,該機構壽命高達10萬次,以電磁力進行分合閘操作,以永磁力進行雙穩態保持,簡化了傳動鏈,降低了能耗和噪音。開斷能力強,安全可靠。與傳統的彈簧機構和電磁機構相比,機械壽命至少提高3倍。

(5)、斷路器機構簡單,布局合理。真空滅弧室縱向安裝在絕緣筒內,即使在惡劣的環境下,仍能保持很高的抗爬電性能及絕緣性能。產品無爆炸、無污染、噪音低、體積小重量輕、壽命長。

(6)、采用雙穩態機構設計。這種磁力機構具有永久磁鐵和分閘、合閘控制線圈。當合閘控制線圈通電后,它使動鐵心向下運動,并由永久磁鐵保持在合閘位置。當分閘控制線圈通電后,動鐵心向反方向運動,同樣由永磁鐵將它保持在另一個工作位置即分閘位置上。合閘和分閘位置均采用永磁鎖扣。

(7)、由動鐵心的上下運動,通過拐臂桿,絕緣拉桿作用于真空滅弧室的動觸頭,實現合閘或分閘。

(8)、雙線圈分別控制分合閘操作。即分閘通過分閘線圈控制,合閘通過合閘線圈控制。提高了機構的可靠性。

(9)、新的磁路設計。增大合、分閘的保持力,減小對合、分閘時線圈電流的要求。

(10)、解決合閘彈跳問題。設計軟連接、觸頭輔助壓簧和聚碳酸脂模鑄外殼,解決合閘彈跳問題。

(11)、控制首開相燃弧時間,使首開相燃弧時間控制在1ms。

(12)、解決分閘反彈問題。設計中增加動觸頭壓簧,保證分閘時動觸頭不反彈。

(13)、保證三相操作的同期性。設計操作機構的下部基座聯動軸。保證三相同時進行分合閘操作的同期性。同時可利用此聯動軸實現閉鎖等輔助功能。

(14)、用磁控開關做輔助觸點,輔助觸點裝在聯動軸上,不需機械元件,簡便可靠。

永磁操動機構相關介紹:

永磁機構是在彈簧機構和電磁機構的基礎上,克服其不足,將永久磁鐵應用于操動機構中。設計中使真空斷路器分合閘位置的保持通過永久磁鐵實現,取代了傳統的鎖扣裝置。這種磁力機構具有永久磁鐵和分閘、合閘控制線圈,當合閘控制線圈通電后,它使動鐵心向下運動,并由永久磁鐵保持在合閘位置;當分閘控制線圈通電,動鐵心向反方向運動,同樣由永久磁鐵將它保待在另一個工作位置即分閘位置上,也就是說,該機構在控制線圈不通電流時它的動鐵心有兩個穩定工作狀態,(合閘和分閘)。也稱雙穩態電磁機構。這種機構的特點是:

(1)、其吸力特性可以較為理想地滿足真空滅弧室的工作需要

真空斷路器操動機構與其他類型如:空氣、油、SF6斷路器的操動機構有著明顯不同,真空斷路器的滅弧室動觸頭行程小(8~12mm),動靜觸頭為平面接觸,合閘時,動靜觸頭為碰撞接觸,為了防止真空斷路器在短路時,觸頭被巨大的電動力斥開,采用觸頭彈簧以使觸頭間有較大壓力(20kA,2000N;31.5kA,3100N;40kA,5000N),同時有利于提高分閘速度。

(2)、永久磁鐵與分、合閘控制線圈結合,解決了合閘時需要大功率能量的問題,因此,降低了分、合閘控制線圈的電流。也減小了操作機構的結構和物理尺寸。

(3)、真空滅弧室靠永久磁鐵產生的力使其保持在合閘、分閘位置上,取代了傳統的機械鎖扣方式,機械結構大為簡化,(僅有幾個活動部件,零件總數約為50個)。

(4)、操動機構無需機械鎖扣和輔助電器,機械動作的可靠性大大提高,真正實現了免維護。

(5)、由ABB在英國和美國的工程師聯合開發了一種新型VM1型真空斷路器,采用了僅有7個活動元件組成的磁力驅動裝置代替有數百個零件組成的傳統機構。其分合閘位置均靠永久磁鐵的磁能保持。采用這種無磨損的真空斷路器機構在其10萬次的操作壽命中不需維修,是傳統真空斷路器壽命的三倍,可節省維修費用。VM1的創新還包括將真空滅弧室用環氧樹脂完全澆注形成一體,這樣可不受外界因素的影響。真空滅弧室額定短路開斷電流的次數為100次。VM1真空斷路器的額定電壓目前為12kV、17kV和24kV,額定電流為630-1250A,額定短路開斷電流為20kA或25kA。更高電壓等級和大開斷能力的產品正在研制中。

(6)、荷蘭Holec的MMS型真空斷路器采用永磁機構驅動,其短路開斷電流為31.5kA。該操動機構中,合閘、合閘保持和分閘的磁路是分開的,且只有真空滅弧室的合閘位置是靠永久磁鐵保持的,機構的終止位置是分閘位置,其分閘動作基本上是被動的,不需要提供額外的能量,僅靠觸頭彈簧和分閘彈簧的力完成。

永磁機構采用了一種全新的工作原理和結構,工作時主要運動部件只有一個,無需機構脫、鎖扣裝置,故障源少,與傳統的彈簧機構和電磁機構相比具有較高可靠性,因而深受真空斷路器制造企業和電網企業的歡迎。

永磁真空斷路器

永磁真空斷路器


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