據(jù)了解,高壓真空斷路器的操動機構(gòu)采用的是電磁機構(gòu),而后改進為彈簧機構(gòu),目前應(yīng)用在電力市場中的斷路器產(chǎn)品仍以彈簧機構(gòu)為主。但是在近幾年,一種采用新技術(shù)的操動機構(gòu)的誕生和不斷推廣正在逐漸使斷路器的故障率降低,可靠性和耐用性大幅度提高,它就是永磁機構(gòu)。
高壓真空斷路器采用了一種全新的高可靠永磁操動結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)工作時只有一個主要運動部件,無需機械脫、鎖扣裝置,故障源少,可靠性較高,且使用壽命長,一般達10萬次以上,可同時控制分合閘相位,實現(xiàn)同步控制,從而減少過電壓和涌流對系統(tǒng)的沖擊,提高系統(tǒng)整體壽命。
實際上,與其他電力設(shè)備一樣,高壓真空斷路器也是從國外進入中國的。早在20世紀90年代末,配永磁機構(gòu)的真空斷路器就傳入我國。真空斷路器由英、美研究,隨后發(fā)展到日本、德國和原蘇聯(lián)等其他國家。我國從1959年起開始研究真空斷路器的理論,到20世紀70年代初正式生產(chǎn)各類真空斷路器。真空滅弧室、操動機構(gòu)、絕緣水平等制造技術(shù)的不斷創(chuàng)新和改進,使真空斷路器的發(fā)展極為迅速,在大容量、小型化、智能化及可靠性研究方面取得了一系列重大成果。
真空斷路器以具備良好的滅弧特性,適宜頻繁操作,電氣壽命長、運行可靠性高、不檢修周期長的優(yōu)勢,在當今我國電力城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造、化工、冶金、-鐵道電氣化以及礦山等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。產(chǎn)品從過去的ZN1-ZN5幾個品種到現(xiàn)在數(shù)十個型號、品種,額定電流達到4000A,開斷電流達到5OKA,甚至有63kA,電壓達到35kV等級。ZW32-12型永磁真空重合器采用了獨特設(shè)計的永磁機構(gòu)和高可靠性的MGK智能控制器構(gòu)成。該裝置主要應(yīng)用于中壓架空線電網(wǎng),作為分、合負荷電流、過載電流、短路電流之用,并具有0~3次自動重合閘。根據(jù)我國目前使用的0.6-35kV真空斷路器的操作機構(gòu)都是彈簧機構(gòu)和電磁機構(gòu)的現(xiàn)狀,鑒于彈簧機構(gòu)存在零部件多,制造工藝復(fù)雜,運行容易引起機械故障,而電磁機構(gòu)存在驅(qū)動功率較大,接觸力較小且合閘時容易引起觸頭跳動等問題,嚴重影響真空斷路器的性能和可靠性。為了克服彈簧機構(gòu)和電磁機構(gòu)的不足,提高6-35kV系列真空斷路器的可靠性、使用壽命,降低驅(qū)動功率。
克服傳統(tǒng)彈簧機構(gòu)和電磁機構(gòu)的不足,將磁鐵應(yīng)用于操動機構(gòu)中,使真空斷路器分、合閘位置的保持通過磁鐵實現(xiàn),取代傳統(tǒng)的鎖扣裝置。這種磁力機構(gòu)具有磁鐵和分閘、合閘控制線圈,這種機構(gòu)的特點是:
(1)磁鐵與分閘、合閘控制線圈結(jié)合,解決了合閘時需要大功率能量的問題。
(2)真空滅弧室的動觸頭靠磁鐵產(chǎn)生的力通過拐臂、絕緣拉桿使其保持在合閘、分閘位置上,取代傳統(tǒng)的機械鎖扣方式,機械結(jié)構(gòu)大為簡化,僅有幾個活動部件,零件總數(shù)約為50件左右,耗材少,節(jié)能且成本低。
(3)操動機構(gòu)無需機械鎖扣和輔助電器,機械動作的可靠性大大提高,能夠?qū)崿F(xiàn)免維護,節(jié)省維修費用。
(4)真空斷路器采用永磁操動機構(gòu),永磁力可保100年不消失,該機構(gòu)壽命高達10萬次,以電磁力進行分合閘操作,以永磁力進行雙穩(wěn)態(tài)保持,簡化了傳動鏈,降低了能耗和噪音。