真空斷路器彈簧操動機構的應用范圍

中壓真空斷路器兩種常用操作機構的比較

闡述斷路器中操作機構的現狀及要求，介紹各種操作機構在斷路器中的應用，重點比較中壓真空斷路器-彈簧操動機構組合永磁操動兩種常用操作機構機制。

1 簡介

作為輸配電設備的組成部分，操作機構的重要性往往被忽視，但在斷路器中卻發揮著重要作用。既要保證斷路器的長期可靠性，又要滿足操作機構對滅弧特性的要求。斷路器分合閘所需的時間或速度必須滿足其分合閘要求，以便在不擴大故障的情況下迅速排除故障，保持電力系統的穩定，減少對設備、線路、絕緣等，這就要求機構具有較好的機械性能。

2 運行機制的適用范圍

3 彈簧操動機構與永磁操動機構的比較

3.1 工作原理和結構

目前中壓斷路器的操作機構主要有電磁式和彈簧式兩種。電磁操作機構在真空斷路器發展的早期就得到了廣泛的應用。這是因為電磁操作機構更好地迎合了真空滅弧室的要求：一是距離小（8-25mm），二是合閘位置需要大的操作力（2000-/相）。但是，電磁操作機構也有不可忽視的缺點。合閘過程中磁路電感L變化較大，產生反電動勢，從而抑制合閘線圈電流的增大，這種抑制作用隨著合閘速度的增加而增大。增加和增加。相比之下，彈簧操動機構采用手動或小功率交流電機儲能，其啟閉速度不受電源電壓波動的影響，相當穩定。可以獲得更高的分合閘速度，實現快速自動重合閘。制動操作在一定程度上克服了電磁操作機構的缺點。但是，彈簧操動機構也有以下缺點：完全依靠機械傳動，零件數量多，一般彈簧操動機構有數百個零件，而且傳動機構比較復雜，故障率高，運動部件多，制造工藝要求高。. 此外，彈簧操動機構結構復雜，滑動摩擦面多，多位于關鍵部位。在長期運行過程中，這些部件的磨損和腐蝕，以及潤滑油的流失和凝固，都會造成操作失誤。

近年來，用于中壓真空斷路器永磁吸持和電控的電磁操作機構（簡稱永磁機構）備受關注。與傳統斷路器操作機構相比，永磁機構采用了新的工作原理和結構。運行時只有一個主要運動部件，無需機械脫扣或鎖定裝置，故障源少，性能更高。

3.2 操作機構與真空斷路器的配合

3.2.1 力-行程特性

多年來，真空斷路器一直在追求一種完美的操作機構：結構簡單、壽命長、可靠性高、可以用小功率交流電源操作，輸出特性與斷路器的反作用力特性非常相似。真空斷路器。匹配性好，可使操作機構的關閉速度稍低，開啟速度稍高。

真空斷路器的觸頭行程很小。在閉合過程中，觸點接觸前只需要很小的驅動力。一旦觸點閉合，就需要更大的驅動力來壓縮觸點彈簧以獲得足夠的觸點壓力。因此，真空斷路器的反作用力特性在觸頭接觸瞬間有較大的正突變。12kV真空斷路器合閘結束時的觸頭反作用力往往超過10kN。真空斷路器要求的平均合閘速度不要太大，因為合閘速度太高容易造成合閘時觸頭彈跳，是不可取的，所以合閘速度一般為0.6～ 0.8 米/秒。

彈簧操動機構依靠釋放彈簧儲存的能量來閉合斷路器。彈簧放出時，力一開始總是很大，然后逐漸減小。這與真空斷路器的反作用力特性相反。為了匹配真空斷路器合閘時的反作用力特性，通常是通過凸輪和連桿的轉換。通過凸輪輪廓的合理設計和連桿的合理配置，彈簧操動機構的輸出能完全匹配真空斷路器的反作用力特性。

在永磁機構的閉合過程中，隨著動鐵芯的運動，氣隙減小，吸力增大，動鐵芯在運動時，靜鐵芯會產生很大的吸力。關閉。在閉合的最后階段，由于永磁體的吸力使吸力上升得更快。在開啟特性方面空氣彈簧反s曲線，動鐵芯參與開啟運動，使得開啟時運動系統的運動慣性明顯增大，這對于提高剛性開啟速度非常不利。另外，永磁體的吸力在開啟過程中也會起到阻礙作用，也不利于速度的提升。