断路器永磁操动机构的性能分析
2020-09-04
利用永久磁铁将真空灭弧室的动、静触头保持在断开或关合两个极限位置控制的早点机构,它通过激励合、分闸线圈推动衔铁进行相应位置的运动。 1永磁操动机构的发展 自1989年英国曼
利用永久磁铁将真空灭弧室的动、静触头保持在断开或关合两个极限位置控制的早点机构,它通过激励合、分闸线圈推动衔铁进行相应位置的运动。
1永磁操动机构的发展
自1989年英国曼彻斯特大学系统与能量组为GEC公司设计了第一台永磁操动机构模型起,永磁操动机构就成了世界各国开发的热点,我国从2005年起,一些高等院校、研究机构以及从事高压断路器产品开发制造的公司开展这种使用新材料、新工艺及新原理的永磁操动机构的研制。永磁操动机构的类型大体可分为三种:双线圈式、单线圈式和分磁路式,下面简单介绍双线圈式永磁操作的工作原理。
2永磁操动机构的原理
永磁机构的基本工作原理可以用三个词概括:永磁保持、电磁驱动、电子控制。
以双稳态、双线圈永磁操动机构动作原理:
借助通电的分、合闸线圈产生的磁能来驱动铁心上、下运动,完成分、合闸动作,依靠动铁心和静铁心通过低磁阻通道所产生的磁场能量,将动铁心保持在分闸或合闸两个位置,不需要任何附加能量。图1、2是双稳态线圈结构的永磁驱动机构的原理图。它由静铁心、动铁心、永磁体、传动杆、合、分闸线圈及辅助连杆组成。动铁心和静铁心是通过低磁阻通道所产生强大的磁能,将动铁心保持在下端或上端位置;通有电流的合、分闸线圈产生的磁能使动铁心想上或向下运动,完成合、分闸操作。
3永磁操动机构的优点
(1)永磁机构结构简单,体积小,运行可靠,适用于动作比较频繁的工作地点。
(2)永磁季后的运动部件少约50个,传动简单,可靠行高,噪音小。
(3)永磁机构能够稳定的保持分合闸状态,不会发生开关偷跳现象。
(4)永磁机构磁性材料性能稳定,几乎无机械磨损问题,机构本体动作次数高,寿命长可靠操作达十万次。
4永磁操动机构的缺点
(1)由于永磁机构无脱扣装置,手动操作力很大,手动操作时分闸速度较慢。
(2)电子控制单元的结构及原理复杂,其电子元器件存在焊接松动、老化,可靠性直接影响了整机的寿命和可靠性。
(3)在进行分闸操作时,线圈通以正、反极性电流,产生与永久磁铁磁场相反的磁场,会引起永久磁铁退磁。
这种永磁操动机构比电磁操动机构和弹簧操动机构,其结构大为简化,合、分闸能耗大大降低,从而极大的提高了真空断路器的运行可靠性和维护量,并为配电网实现自动化提供了必要的技术条件。