断路器作为电力输配电系统中应用最广泛的开关设备,需要实现对系统中正常电流的开断与关合,以及对过载、短路等故障电流的开断。它在开断、关合动作过程中的可靠性,极大程度上影响了供电的可靠性。断路器的动作则是通过操动机构来实现的。操动机构不但要保证断路器长期动作的可靠性,还要满足断路器灭弧特性对操动机构的要求。因此,操动机构在断路器中占有重要地位。适用于真空断路器的操动机构主要有电磁操动机构、弹簧操动机构、电机操动机构和永磁操动机构。特别是电机操动机构和永磁操动机构,具有机构零件数量少,机械可靠性高;可实现选相分合闸;运动过程可控,可实现智能化操作等特点。
永磁操动机构因其结构简单、可靠性高、操作寿命长、动作分散性小、与真空断路器配合良好等特点而受到关注,并被广泛应用于中低压等级的真空断路器中。但是永磁机构在高压领域的应用还存在一定难度,这是由于高压等级真空断路器触头的运动行程更长,分合闸速度更高,依靠传统结构的永磁机构很难实现。因此,针对126kV真空断路器设计出了一种适用于大开距,高电压等级,具有较高分合闸速度的新型永磁操动机构。本书第7章中介绍了新型分离磁路式永磁操动机构,将永磁保持部分与电磁操动部分分离,使两部分磁路在工作时互不干扰,并在永磁体上下端和分、合闸线圈之间的静铁心上加入非工作气隙,以提高线圈效率和分、合闸速度。此外,相对于传统结构的永磁机构,采用分离磁路式结构的新型永磁机构的动态特性更好,如图10-7和图10-8所示。目前该类型操动机构仍限于实验室研究阶段,实际应用于产品还有一个过程,但它是一种极有发展前景的操动机构。
图10-7 126kV真空断路器新型永磁操动机构
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图10-8 新型永磁机构与传统永磁机构的动态特性
图10-9所示是一种126kV真空断路器电动机操动机构。电动机操动机构将运动部件简化为唯一的电动机轴,其具有机构零件少,机械可靠性高,电动机伺服性能好,可靠性高,有利于实现智能化操作等特点。
图10-9 126kV真空断路器电动机操动机构
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