高壓開(kāi)關(guān)柜斷路器操作機(jī)構(gòu)工作原理與優(yōu)缺點(diǎn)(優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn))

1、高壓開(kāi)關(guān)柜斷路器（電磁、彈簧、永磁）操作機(jī)構(gòu)工作原理與優(yōu)缺點(diǎn)（優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)）（一）、電磁操作機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)。、電磁操作機(jī)構(gòu)是技術(shù)比較成熟，使用較早的一種斷路器操作機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，機(jī)械組成部件數(shù)量約 120個(gè)，它是 利用通過(guò)合閘線圈中的電流產(chǎn)生的電磁力驅(qū)動(dòng)合閘鐵芯，撞擊合 閘連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行合閘的，其合閘能量的大小完全取決于合閘電流 的大小，因此需要很大的合閘電流。、電磁操作機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)主要有：、結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，工作比較可靠，加工要求不是很高，制造容易，生產(chǎn)成本較低；、可實(shí)現(xiàn)遙控操作和自動(dòng)重合閘；、有較好的合、分閘速度特性。、電磁操作機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)主要有：、合閘電流大，合閘線圈消耗的功率大，需要配大功率 的直流

2、操作電源；、合閘電流大，一般的輔助開(kāi)關(guān)、繼電器觸點(diǎn)不能滿足 要求，必須配專門的直流接觸器，利用直流接觸器帶消弧線圈的 觸點(diǎn)來(lái)控制合閘電流，從而控制合、分閘線圈動(dòng)作；、操作機(jī)構(gòu)動(dòng)作速度低，觸頭的壓力小，容易引起觸頭 跳動(dòng)，合閘時(shí)間長(zhǎng)，電源電壓變動(dòng)對(duì)合閘速度影響大；、耗費(fèi)材料多，機(jī)構(gòu)笨重；、戶外變電所斷路器的本體和操作機(jī)構(gòu)一般都組裝在一 起，這種一體式的斷路器一般只具備電動(dòng)合、電動(dòng)分和手動(dòng)分的 功能，而不具備手動(dòng)合的功能，當(dāng)操作機(jī)構(gòu)箱出現(xiàn)故障而使斷路 器拒絕電動(dòng)時(shí)，就必須停電進(jìn)行處理。（二）、彈簧操作機(jī)構(gòu)。、彈簧操作機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)：、彈簧操作機(jī)構(gòu)由彈簧貯能、合閘維持、分閘維持、分閘4個(gè)部分組成，零部件數(shù)

3、量較多，約200個(gè)，利用機(jī)構(gòu)內(nèi)彈簧拉 伸和收縮所儲(chǔ)存的能量進(jìn)行斷路器合、分閘控制操作。、彈簧能量的儲(chǔ)存由儲(chǔ)能電機(jī)減速機(jī)構(gòu)的運(yùn)行來(lái)實(shí)現(xiàn)，而 斷路器的合、分閘動(dòng)作靠合、分閘線圈來(lái)控制，因此斷路器合、 分閘操作的能量取決于彈簧儲(chǔ)存的能量而與電磁力的大小無(wú)關(guān)， 不需太大的合、分閘電流。、彈簧操作機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)主要有：、合與分閘電流不大，不需要大功率的操作電源；、既可遠(yuǎn)方電動(dòng)儲(chǔ)能，電動(dòng)合、分閘，也可就地手動(dòng)儲(chǔ) 能，手動(dòng)合、分閘，因此 在操作電源消失或出現(xiàn)操作機(jī)構(gòu)拒絕 電動(dòng)的情況下也可以進(jìn)行手動(dòng)合、分閘操作；、合與分閘動(dòng)作速度快，不受電源電壓變動(dòng)的影響，且能 快速自動(dòng)重合閘；、儲(chǔ)能電機(jī)功率小，可交直流兩用；、

4、彈簧操作機(jī)構(gòu)可使能量傳遞獲得最佳匹配，并使各種開(kāi) 斷電流規(guī)格的斷路器通用同一種操作機(jī)構(gòu)，選用不同的儲(chǔ)能彈簧 即可，性價(jià)比優(yōu)。、彈簧操作機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)主要有：、結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，制造工藝復(fù)雜，加工精度要求高，制造 成本比較高；、操作沖力大，對(duì)構(gòu)件強(qiáng)度要求高；、容易發(fā)生機(jī)械故障而使操作機(jī)構(gòu)拒動(dòng)，燒毀合閘線圈或 行程開(kāi)關(guān)；、存在誤跳現(xiàn)象，有時(shí)誤跳后分閘不到位，無(wú)法判斷其合 分位置；、分閘速度特性較差。（三）、永磁操作機(jī)構(gòu)。、永磁操作機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)：永磁操作機(jī)構(gòu)采用了一種全新的工作原理和結(jié)構(gòu)，由永久磁 鐵、合閘線圈和分閘線圈組成，取消了彈簧操作機(jī)構(gòu)和電磁操作 機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)連桿、脫、鎖扣裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，零部件很少，約

5、50個(gè)，工作時(shí)主要運(yùn)動(dòng)部件只有一個(gè)，具有很高的可靠性。它利用永久磁鐵進(jìn)行斷路器位置保持，是一種電磁操動(dòng)、永磁保 持、電子控制的操作機(jī)構(gòu)。、永磁操作機(jī)構(gòu)的工作原理:當(dāng)合閘線圈通電后，它在磁路上部產(chǎn)生與永久磁鐵相反方向 的磁通，兩磁場(chǎng)疊加產(chǎn)生的磁場(chǎng)力使動(dòng)鐵心向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到 約一半行程后，由于磁路下部氣隙減小，永久磁鐵磁力線轉(zhuǎn)移到 下部，此時(shí)合閘線圈磁場(chǎng)與永磁磁場(chǎng)同方向，從而使動(dòng)鐵芯加速 向下運(yùn)動(dòng)，最終達(dá)到合位，這時(shí)合閘電流消失，永久磁鐵利用 動(dòng)、靜鐵芯提供的低磁阻抗通道將動(dòng)鐵心保持在合閘的穩(wěn)態(tài)位 置；當(dāng)分閘線圈通電后，它在磁路下部產(chǎn)生與永久磁鐵相反方向 的磁通，兩磁場(chǎng)疊加產(chǎn)生的磁場(chǎng)力使動(dòng)鐵心向

6、上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到 約一半行程后，由于磁路上部氣隙減小，永久磁鐵磁力線轉(zhuǎn)移到 上部，此時(shí)分閘線圈磁場(chǎng)與永磁磁場(chǎng)同方向，從而使動(dòng)鐵芯加速 向上運(yùn)動(dòng)，最終達(dá)到分位，這時(shí)分閘電流消失，永久磁鐵利用 動(dòng)、靜鐵芯提供的低磁阻抗通道將動(dòng)鐵心保持在分閘的穩(wěn)態(tài)位 置。、永磁操作機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)主要有：、采用雙穩(wěn)態(tài)、雙線圈機(jī)構(gòu)。永磁操作機(jī)構(gòu)的分合閘操作 通過(guò)分合閘線圈來(lái)實(shí)現(xiàn)，永久磁鐵與分合閘線圈相配合，較好地 解決了分合閘時(shí)需要大功率能量的問(wèn)題，因?yàn)橛谰么盆F提供的磁 場(chǎng)能量，可以作為分合閘操作用，分合閘線圈所需提供的能量便 可以減少，這樣就不需要太大的分合閘操作電流。、由動(dòng)鐵芯的上下運(yùn)動(dòng)，通過(guò)拐臂桿，絕緣拉桿作用于斷

7、路器真空滅弧室的動(dòng)觸頭，實(shí)現(xiàn)斷路器的分閘或合閘，取代了傳 統(tǒng)的機(jī)械鎖扣方式，機(jī)械結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，使耗材減少，成本變 低，故障點(diǎn)減少，大大提高了機(jī)械動(dòng)作的可靠性，能夠?qū)崿F(xiàn)免維 護(hù)，節(jié)省維修費(fèi)用。、永磁操作機(jī)構(gòu)永磁力幾乎不會(huì)消失，壽命高達(dá) 10萬(wàn) 次，以電磁力進(jìn)行分合閘操作，以永磁力進(jìn)行雙穩(wěn)態(tài)位置保持， 簡(jiǎn)化了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，降低了操作機(jī)構(gòu)的能耗和噪音，比電磁操作機(jī) 構(gòu)和彈簧操作機(jī)構(gòu)壽命長(zhǎng)3倍以上。、采用無(wú)觸點(diǎn)、無(wú)可動(dòng)元件、無(wú)磨損、無(wú)彈跳的電子接近 開(kāi)關(guān)作為輔助開(kāi)關(guān)，不存在接觸不良問(wèn)題，動(dòng)作可靠，運(yùn)行不受 外界環(huán)境影響，壽命長(zhǎng)，可靠性高，解決觸頭彈跳問(wèn)題。、采用同步過(guò)零開(kāi)關(guān)技術(shù)。斷路器的動(dòng)、靜觸頭在電子控 制系統(tǒng)的控制下，可在系統(tǒng)電壓波形過(guò)零時(shí)關(guān)合，在電流波形過(guò) 零時(shí)分?jǐn)?，產(chǎn)生幅值很小的涌流和過(guò)電壓，減少操作對(duì)電網(wǎng)和設(shè) 備的沖擊，而電磁操作機(jī)構(gòu)和彈簧操作機(jī)構(gòu)的操作是隨機(jī)的，會(huì) 產(chǎn)生幅值很高的涌流和過(guò)電壓，對(duì)電網(wǎng)和設(shè)備沖擊較大。、永磁操作機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)就地/遠(yuǎn)方分合閘操作，也可實(shí)現(xiàn) 保護(hù)合閘和重合閘功能，可手動(dòng)分閘。因?yàn)椴僮魉桦娫慈萘啃?，采用電容器作跳合閘的直接電源，電容器充電時(shí)間短，充電 電流小，抗沖擊能力強(qiáng)，停電后仍能對(duì)斷路器進(jìn)行分合閘操作。、永磁操作機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)主要有：、不能手動(dòng)合閘，在操作電源消失