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真空斷路器在電力系統(tǒng)中的使用越來越廣泛，對高可靠性斷路器的研究也越來越深入。不斷發(fā)展的計算機技術(shù)、智能控制技術(shù)和永磁技術(shù)，為這項研究提供了強大的技術(shù)支撐。隨之出現(xiàn)的永磁操作機構(gòu)，則對研究理念帶來了巨大沖擊。
電力系統(tǒng)對開關(guān)設(shè)備的要求
高可靠性電力系統(tǒng)對開關(guān)設(shè)備有一個綜合性、全方面、系統(tǒng)化的要求，其核心就是提高設(shè)備的運行安全和動作的可靠性。它包括開斷性能的高可靠性、機械操作性能的高可靠性、絕緣性能的高可靠性、環(huán)境耐受能力的高可靠性和二次控制部分的高可靠性。
提高安全性能可以通過加強滅弧系統(tǒng)能力和絕緣水平、改善運行環(huán)境或防護等級和對二次部分的冗余保護設(shè)計實現(xiàn)，而提高機構(gòu)的動作可靠性則較難解決。機構(gòu)的可靠性不僅涉及機械學(xué)、力學(xué)、材料學(xué)、電工學(xué)、電磁學(xué)等領(lǐng)域，而且涉及環(huán)境溫度、濕度、氣體腐蝕等因素。根據(jù)概率論原理，機構(gòu)的結(jié)構(gòu)越簡單則可靠性就越高，所以，簡化機構(gòu)的結(jié)構(gòu)就成為一個可能方向。永磁操作機構(gòu)就因其簡化的結(jié)構(gòu)而具有較多優(yōu)勢。
嚴(yán)格講，“永磁操作機構(gòu)”應(yīng)該稱為“永磁保持的電磁操動機構(gòu)”。它通過減少整體部件或移動部件數(shù)量，縮小了體積，增加了可靠性，通常只有一個運動部件，故障源少，機械壽命可輕易達到3萬～10萬次；結(jié)構(gòu)簡單，零部件數(shù)量不足傳統(tǒng)彈簧操作機構(gòu)的40％，通過對機構(gòu)的簡化實現(xiàn)了操作機構(gòu)的免維護；利用電磁性能實現(xiàn)脫、鎖扣功能，從結(jié)構(gòu)上消除了故障頻率高的機械脫、鎖扣裝置。此外，永磁機構(gòu)的合閘特性（出力特性）與真空滅弧室的反力特性達到近乎完美的匹配，這也是永磁機構(gòu)能迅速占領(lǐng)真空開關(guān)領(lǐng)域的重要原因。
永磁機構(gòu)真空斷路器工作原理
由于永磁機構(gòu)相對于彈簧機構(gòu)已經(jīng)簡化很多，它的控制部分就相對復(fù)雜。提高控制部分的可靠性，就必須解決好以下幾方面問題：
1. 控制回路（或電氣回路）的設(shè)計與優(yōu)化，主要應(yīng)決定控制器的控制方式及保護功能、自測、邏輯判斷和運算速度、大功率電子元器件的控制方式（MOSFET或IGBT）、輸入輸出型式等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)及實現(xiàn)指標(biāo)的方式。
2. 元器件的篩選，重點要控制好核心控制單元、電源模塊、大容量儲能電容、功率轉(zhuǎn)換模塊、輸出執(zhí)行元件、蓄電池、位置判別元件等關(guān)鍵元件的質(zhì)量。
3.控制回路（或電氣回路）的整體抗干擾性能，包括抗脈沖干擾（共模和差模）、抗靜電放電干擾、抗輻射電磁場干擾、抗快速瞬變干擾、抗傳導(dǎo)電磁場干擾和抗浪涌能力。
4.控制回路（或電氣回路）的整體抗震性能，包括抗機械震動能力、抗電氣震蕩能力、防雷、避雷能力等。
永磁機構(gòu)真空斷路器集微機處理技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和新型開關(guān)制造技術(shù)于一體，主要技術(shù)參數(shù)包括：戶內(nèi)永磁機構(gòu)真空斷路器可達到額定電流3150安，短路開斷電流達到40千安，滿容量短路開斷次數(shù)50次，機械壽命3萬～10萬次；戶外永磁機構(gòu)真空斷路器可達到額定電流1250安，短路開斷電流達到25千安，滿容量短路開斷次數(shù)50次，機械壽命3萬～6萬次。
永磁機構(gòu)真空斷路器的優(yōu)勢
永磁機構(gòu)真空斷路器與真空滅弧室能良好配合，體積小、重量輕，不僅便于安裝，而且可為用戶節(jié)約大量的構(gòu)架費和安裝費。控制單元緊湊，可以通過無線遙控器，實現(xiàn)在100米范圍內(nèi)控制開關(guān)的分合，功能擴展方便，操作方式靈活，易于實現(xiàn)配電自動化。永磁機構(gòu)真空斷路器具備了彈簧機構(gòu)真空斷路器的一切功能。同時，它還能設(shè)計出全新的同步開關(guān)（選相開關(guān)），有效乃至徹底解決彈簧機構(gòu)真空斷路器無法解決的問題。
