永磁操作机构

一、概述

随着电力法的贯彻实施， 更要求供电部门提供安全、经济、可靠和高质量的电力。 对于 中压电力系统的保护核心 --真空断路器而言，除真空灭弧室开断的高可靠性外，更需要操作 机构的高可靠性。而现在普遍使用的弹簧机构，由于零件较多，在实际应用中，每合分一千 次或是运行较短时间就得检修，很难达到免维护，且有

70.3%的故障来自它，大大的影响了

供电可靠性。 这就有必要发展新的操作机构， 永磁机构就应运而生了。 永磁机构的性能能与 真空断路器很好配合，而且其零部件少、结构简单、可靠性高、寿命长（机械寿命长达 10 万次）、免维护、可用电子软件控制，因而其前景非常广阔。永磁机构按照在分闸操作时的 不同， 可分为单稳态永磁机构和双稳态永磁机构； 按线圈的使用数目的不同， 分为双线圈永 磁机构和单线圈永磁机构； 按外形结构的不同， 可分为方形永磁机构、 圆形永磁机构和半方 半圆形永磁机构。

、永磁机构的参数

序号 名称 操作电源 静态保持力 参数 备注 方形、圆形、半方半圆形 适合于 20kA 、25kA 、 31.5kA ；方形、 圆形、半方半圆形 1 2 DC220V <3500N <8000N 3 4 机构行程 机械寿命 适合于 40kA ；方形 方形、圆形、半方半圆形 方形、圆形、半方半圆形 25— 27mm 10 万次 、永磁机构的结构与工作原理：

1. 永磁机构的结构

一般来讲， 永磁机构主要由以下零件组成： 永磁机构。

图 1所示为双稳态永磁机构， 图 2 为单稳态

图 1 ：双稳态永磁机构

1-静铁心 2-动铁心 3- 合闸线圈 4-

图 2：单稳态永磁机构

1-静铁心 2- 动铁心 3-操作线圈 4-永磁体 5- 驱动杆

分闸线圈 5、 6-永磁体 7-驱动杆

2. 双稳态永磁机构原理

如图 1 所示，当永磁机构处于合闸位置时，在分闸线圈中通以直流电流，该电流所产 生的磁场使动铁

心所受的吸力减小， 当此电流增大到一定值时， 动铁心所受的吸力之和小于 动铁心上的机械负载，此时动铁心向下运动。 动铁心向下运动过程中， 上端的磁阻增大，下 端的磁阻减小。 静铁心的上磁极对动铁心的吸力减小， 下磁极对动铁心的吸力增大。 动铁心 向下的合力增大，使动铁心加速向下运动。这一过程一直持续到分闸动作结束为止。此时， 永磁机构在永磁体磁力的作用下，一直保持在分闸位置。

合闸过程与分闸过程正好相反： 在合闸线圈中通电， 线圈电流在下部间隙中产生反磁场， 动铁心上受到的总吸力减小， 当吸力小于动铁心上的机械负荷时动铁心向上运动， 最后达到 合闸位置，合闸过程结束。在永磁体磁力的作用下，永磁机构保持在合闸位置。

3. 单稳态永磁机构原理

如图 2 所示，当永磁机构处于合闸位置时，在永磁体磁力作用下，动铁心保持在上端。 分闸时， 在操作线圈中通以特定方向的电流， 该电流在动铁心上端产生与永磁体磁场相反方 向的磁场， 使动铁心受到的磁吸力减小， 当动铁心向上的合力小于弹簧的拉力时， 动铁心向 下运动， 实现永磁机构的分闸。 当永磁机构处于分闸位置时， 在操作线圈中通以与分闸操作 时方向相反的电流。 这一电流在静铁心上部产生与永磁体磁场方向相同的磁场， 在动铁心下 部产生与永磁体磁场方向相反的磁场， 使动铁心下端所受的磁吸力减小， 当操作电流增大到 一定值时，向上的电磁合力大于下端的吸力与弹簧的反力，动铁心便向上运动，实现合闸， 并给分闸弹簧储能。

四、永磁机构外形与安装尺寸

方形永磁机构外形与安装尺寸见图 形永磁机构外形与安装尺寸见图 5，

图 3c ：方形

（配

3，半方半圆形永磁机构外形与安装尺寸见图 4。圆

半方半圆形外形与安装尺寸（合闸位置）

图 5 ：圆形（配 VS1-31.5kA ，分闸状

态）

五、典型应用方案

图 6 ：应用方案示意图

1

图 8：应用方案示意图 3

六、订货须知：

1. 请确定机构是单稳态或双稳态。 2. 请确定机构是方形、圆形或半方半圆形。 3.

请确定机构的操作电压是否是

DC220V 。

4. 请确定机构的行程。

7 ：应用方案示意图 2图