永磁机构断路器的工作原理

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1、永磁机构断路器的工作原理永磁机构断路器的工作原理时间:2009-01-14 来源:徐州机电工程高等职业学校 编辑:朱思河 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,

2、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 ZN

3、Y1-10P630-12.5 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永磁机构断路器工作原理及主要技术参数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 PkV 10最高电压 PkV 12额定电流 PA 630额定频率 PHz

4、 50额定短路开断电流 PkA 12. 5动稳定电流 PkA 31.5热稳定电流 PkA 12.5额定短路关合电流 PkA 31. 5短路电流持续时间 Ps 41min 工频耐压 PkV 42雷电冲击耐压 PkV 75永磁机构断路器工作原理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

5、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关管触头迅速分开,完成一次合闸,分闸操作。永磁机构通过动铁芯与主轴传动拐臂相连直驱动开关管动触头,机械结构简单,磨损小,使得断路器在使用寿命期内基本实现免维护。该断路器除正常电动分闸外,还设有欠压分闸、紧急手动分闸装置,使断路器工作更加可靠。开关电源将 100VAC 变成 155VDC,一路经过限流电阻 R1 和隔离二极管 VD1 对电容器 C1 充电,另一路经过电阻 R2 和断电器 J1 也对电容器 C1 充电,当电压充至 150VDC 左右时,断电器 J1 停止工作,J1 常闭点接通合闸电路和储能灯电路。此时合闸,合闸

6、继电器 KM1 动作,电容器 C1 向合闸线圈放电,完成一次合闸过程。电容 C3 延时一定的合闸时间,保证可靠合闸。另一路 9VDC 经过隔离二级管 VD2、分闸继电器常闭点 KM2-4、行程开关常开点 ST1-1、辅助开关常开点 FZ1-1 送至合闸线圈,维持合闸状态。分闸功能由分闸继电器 KM2完成,电容 C2 功能是保证分闸断电器 KM2 在电压降低时能可靠分闸。C1 和 C2 的放电回路,由按钮 SB3 控制,放电时间需 1min。结束语结束语目前,我国对城市和农村配网的改造正在进一步深入,电力部门也由原来的单纯行业管理转变为服务用户的企业。因此,不但对设备的质量和性能要求越来越高,同时,对投资和可获得的效益也越来越关注。新一代永磁机构真空断路器的出现,将为广大用户提供一种新的选择。