永磁操作机构与弹簧操作机构的区别!民熔电工!小白福利!必看!

真空断路器永磁操作机构
真空断路器永磁操作机构是一种用于真空断路器的操作机构，它采用了永磁材料来实现断路器的合闸和分闸操作。

相比传统的弹簧操作机构和电磁操作机构，永磁操作机构具有以下优点：
1. 可靠性高：永磁操作机构不需要弹簧或电磁线圈等易损件，因此具有更高的可靠性和更长的使用寿命。

2. 操作速度快：永磁操作机构的合闸和分闸速度非常快，可以大大缩短断路器的动作时间，提高系统的响应速度。

3. 能耗低：永磁操作机构不需要外部能源来维持其工作状态，因此能耗非常低，可以降低系统的运行成本。

4. 体积小：永磁操作机构的结构简单，体积小，可以方便地安装在断路器内部，占用空间小。

5. 环保：永磁操作机构不需要使用弹簧或电磁线圈等易损件，因此减少了废弃物的产生，对环境更加友好。

总之，真空断路器永磁操作机构是一种高性能、高可靠性的操作机构，它可以提高断路器的操作性能和可靠性，降低系统的运行成本，是真空断路器的理想选择。

永磁真空断路器介绍-民熔民熔高压真空断路器，系三相交流50Hz额定电压为12KV的电力系统的户内开关设备，作为电网设备、工矿企业动力设备的保护和控制单元。

适用于要求在额定工作电流下的频繁操作，或多交开断短路电流的场所。

根据我国目前使用的0.6-35kV真空断路器的操作机构都是弹簧机构和电磁机构的现状，鉴于弹簧机构存在零部件多，制造工艺复杂，运行容易引起机械故障，而电磁机构存在驱动功率较大，接触力较小且合闸时容易引起触头跳动等问题，严重影响真空断路器的性能和可靠性。

为了克服弹簧机构和电磁机构的不足，提高6-35kV 系列真空断路器的可靠性、安全性及使用寿命，降低驱动功率。

MDS系列0.6-35Kv永磁机构真空断路器具有高可靠性、结构简单、安全性、使用寿命长、低驱动功率、性价比高等技术特点，可以满足电网安全稳定运行的要求。

永磁机构是一种用于中压真空断路器的永磁保持，电子控制的电磁操作机构，与断路器使用的传统弹簧机构和电磁机构相比，永磁机构采用了一种全新的工作原理和结构，工作时主要运动部件极少，无需机构脱、锁扣装置，故障源少，具有较高的可靠性，因而已成为开关制造企业与电网企业及高新重工企业关注的热点，具有非常广阔的市场前景。

克服传统弹簧机构和电磁机构的不足，将永久磁铁应用于操动机构中，使真空断路器分、合闸位置的保持通过永久磁铁实现，取代传统的锁扣装置。

这种磁力机构具有永久磁铁和分闸、合闸控制线圈，这种机构的特点是：（1）永久磁铁与分闸、合闸控制线圈结合，解决了合闸时需要大功率能量的问题。

（2）真空灭弧室的动触头靠永久磁铁产生的力通过拐臂、绝缘拉杆使其保持在合闸、分闸位置上，取代传统的机械锁扣方式，机械结构大为简化，仅有几个活动部件，零件总数约为50件左右，耗材少，节能且成本低。

（3）操动机构无需机械锁扣和辅助电器，机械动作的可靠性大大提高，能够实现免维护，节省维修费用。

（4）真空断路器采用永磁操动机构，永磁力可保证100年不消失，该机构寿命高达10万次，以电磁力进行分合闸操作，以永磁力进行双稳态保持，简化了传动链，降低了能耗和噪音。

永磁机构的控制一、永磁机构控制发展概况1、断路器操作机构的发展。

高压开关的一个最基本性能就是机械可靠性，断路器的全部使命，归根到底是体现在触头的分、合动作使，而分、合动作又是通过操动机构来实现的，因此操动机构的工作性能和质量的优劣，对高压断路器的工作性能和可靠性起着极为重要的作用。

操作机构的发展经历了几个重要阶段：电磁机构、弹簧机构、永磁机构。

最早的电磁机构，由于对电源要求较苛刻——需要专用的大容量电源屏供电，并且操作时冲击大，操作时间长，而逐渐被市场所淘汰，取而代之的是弹簧操作机构。

其利用交直流两用电动机对弹簧进行预储能，利用弹簧能进行分合闸操作，从而对电源要求低，交直流均可操作，对电源无冲击，因此在近些年得到广泛应用。

但弹簧机构也有其自身不可刻服的缺点：零件数量多，要求加工精度高，制造工艺复杂，成本高，产品可靠性不易保证。

研究表明,开关设备的故障率和其零件的数量成正比，弹簧操动机构的结构比较复杂，零件数量多（约为200个），要求加工精度高、制造工艺复杂，成本高，产品的可靠性不易保证。

电磁力合闸的操动机构称为电磁操动机构，电磁操动机构的优点是结构简单，零件数量少（约为120个），工作可靠，制造成本低，其缺点是合闸线圈消耗的功率太大，因而要求用户配备价格昂贵的蓄电池组，加上电磁机构的结构笨重，动作时间较长。

真空断路器之所以如此迅速发展，在于其真空灭弧室优异的开断特性，使其电寿命大大增加。

真空断路器的灭弧室动触头行程小，要求分闸速度高。

动静触头合闸时为平面接触，为了防止真空断路器在短路时触头被强大的冲击力斥开，动静触头间要施以较大的触头压力，这样也有利于提高分闸速度。

真空灭弧室的优异性，使其机械及电寿命从传统的两千次跃增为上万次，沿用传统断路器操动机构很难体现出其高寿命、高可靠性的优点。

因此需要一结构高度简化、节能和高可靠性的机构来满足真空断路器的驱动要求。

永磁操作机构的出现就是为了解决这一问题，为研制新一代免维护断路器奠定了基础。

弹簧操动机构与永磁操动机构的比较弹簧操动机构与永磁操动机构的比较3.1 动作原理和结构真空断路器永磁机构原理图见图1，弹簧机构见图2。

目前用于中压断路器操动机构主要有电磁式和弹簧式两种。

电磁操动机构在真空断路器发展初期得到了广泛应用，这是由于电磁操动机构较好地迎合了真空灭弧室的要求：一是开距小（8-25mm）,二是在合闸位置需要大的操动力（2000-4000N/相）。

然而电磁操动机构也存在不容忽视的缺点，磁路电感L在合闸过程中变化较大，产生反电动势，从而抑制了合闸线圈电流的增大，而且这种抑制作用随着合闸速度增加而增强。

相比之下，弹簧操动机构采用于手动或小功率交流电动机储能，其分合闸速度不受电源电压波动影响，相当稳定，能够获得较高的分合闸速度，能实现快速自动重合闸操作，在一定程度上克服了电磁操动机构的缺点。

然而弹簧操动机也存在以下缺点：完全依靠机械传动，零部件数量多，一般弹簧操动机构有上百个零件，且传动机构较为复杂，故障率较高，运动部件多，制造工艺要求较高。

另外，弹簧操动机构的结构复杂，滑动摩擦面多，而且多在关键部位，在长期运行过程中，这些零件的磨损、锈蚀以及润滑剂的流失、固化等都会导致操作失误。

近年来，一种用于中压真空断路器的永磁保持、电子控制的电磁操动机构（简称永磁机构）备受关注。

和传统的断路器操动机构相比，永磁机构采用了一种全新的工作原理和结构，工作时主要运动部件只有一个，无需机械脱扣、锁扣装置，故障源少，具有较高的可靠性。

3.2 操动机构与真空断路器的配合3.2.1 力－行程特性多年来，真空断路器一直在努力追求着一种完美操动的机构：结构简单，寿命长，可靠性高，可以用小功率交流电源操作，出力特性与真空断路器的反力特性很好地匹配，能给出稍低的合闸速度和较高的分闸速度的操作机构。

真空断路器触头行程很小，合闸过程中在触头接触前只需要很小的驱动力，一旦触头闭合，就需要较大的驱动力，来压缩触头弹簧以获的足够的触头压力。

断路器永磁机构特点及原理(总5页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除断路器永磁机构特点及原理摘要：断路器，作为电力系统中重要的控制、保护设备。

需要借助操动机构来可靠地完成断路器的分合闸操作。

近年来出现了一种新型的操作机构—永磁机构。

它采用了一种全新的工作原理和结构，相对传统的操动机构来说，具有更高的可靠性，因此备受关注。

关键词：断路器；永磁机构引言为了保证电力系统的安全运行，作为控制、保护元件的断路器必须能切断额定电流，开断关合短路电流，开合各种空载和负荷电路。

为了完成这些任务，断路器必须能及时可靠地分合动静触头，这要借助于操作机构来完成。

因此，操作机构的工作性能和质量优劣，直接决定了断路器的工作性能和可靠性。

近年来，伴随着电力电子技术的发展，出现了一种新型的操作机构—永磁机构。

它采用了一种全新的工作原理和结构，工作时主要运动部件只有一个，具有较高的可靠性，因此备受关注。

1 永磁机构的构成传统的操作机构有电磁操作机构和弹簧操作机构。

电磁操作机构结构较简单，但结构笨重，合闸线圈消耗功率很大。

弹簧操作机构由弹簧储能、合闸、保持合闸和分闸几个部分组成。

优点是不需要大功率的电源，缺点是结构复杂，制造工艺复杂，成本高，可靠性较难保证。

在借鉴了以上两种操作机构的优缺点的基础上，永磁机构进行了改进设计。

设计中使真空断路器分合闸位置的保持通过永久磁铁实现，取代了传统的机械锁扣装置。

这种磁力机构主要由永久磁铁和分闸、合闸控制线圈组成，当合闸控制线圈通电后，它使动铁心向下运动，并由永久磁铁保持在合闸位置；当分闸控制线圈通电，动铁心向反方向运动，同样由永久磁铁将它保待在另一个工作位置即分闸位置上，也就是说，该机构在控制线圈不通电流时它的动铁心有两个稳定工作状态，（合闸和分闸）。

也称双稳态电磁机构[1]。

永磁操动机构作为替代传统操动机构的一种新型机构，构成单元非常简单。

高压开关柜断路器（电磁、弹簧、永磁）操作机构工作原理、优缺点与选型计算方法（一）、电磁操作机构结构。

⑴、电磁操作机构原理：电磁操作机构结构比较简单，机械组成部件数量约120个，它是利用通过合闸线圈中的电流产生的电磁力驱动合闸铁芯，撞击合闸连杆机构进行合闸的，其合闸能量的大小完全取决于合闸电流的大小，因此需要很大的合闸电流。

⑵、电磁操作机构的优点主要有：①、结构比较简单，工作比较可靠，加工要求不是很高，制造容易，生产成本较低；②、可实现遥控操作和自动重合闸；③、有较好的合、分闸速度特性。

⑶、电磁操作机构的缺点主要有：①、合闸电流大，合闸线圈消耗的功率大，需要配大功率的直流操作电源；②、合闸电流大，一般的辅助开关、继电器触点不能满足要求，必须配专门的直流接触器，利用直流接触器带消弧线圈的触点来控制合闸电流，从而控制合、分闸线圈动作；③、操作机构动作速度低，触头的压力小，容易引起触头跳动，合闸时间长，电源电压变动对合闸速度影响大；④、耗费材料多，机构笨重；⑤、户外变电所断路器的本体和操作机构一般都组装在一起，这种一体式的断路器一般只具备电动合、电动分和手动分的功能，而不具备手动合的功能，当操作机构箱出现故障而使断路器拒绝电动时，就必须停电进行处理。

（二）、弹簧操作机构。

⑴、弹簧操作机构结构：①、弹簧操作机构由弹簧贮能、合闸维持、分闸维持、分闸4个部分组成，零部件数量较多，约200个，利用机构内弹簧拉伸和收缩所储存的能量进行断路器合、分闸控制操作。

②、弹簧能量的储存由储能电机减速机构的运行来实现，而断路器的合、分闸动作靠合、分闸线圈来控制，因此断路器合、分闸操作的能量取决于弹簧储存的能量而与电磁力的大小无关，不需太大的合、分闸电流。

⑵、弹簧操作机构的优点主要有：①、合与分闸电流不大，不需要大功率的操作电源；②、既可远方电动储能，电动合、分闸，也可就地手动储能，手动合、分闸，因此在操作电源消失或出现操作机构拒绝电动的情况下也可以进行手动合、分闸操作；③、合与分闸动作速度快，不受电源电压变动的影响，且能快速自动重合闸；④、储能电机功率小，可交直流两用；⑤、弹簧操作机构可使能量传递获得最佳匹配，并使各种开断电流规格的断路器通用同一种操作机构，选用不同的储能弹簧即可，性价比优。

我们在现场碰到的开关一般分为多油（比较老的型号，现在几乎见不到了）、少油（一些用户站还有）、SF6、真空、GIS（组合电器）等类型。

这些讲的都是开关的灭弧介质，对我们二次来说，密切相关的是开关的操作机构。

机构类型可分为电磁操作机构（比较老，一般在多油或少油断路器配的是这种）；弹簧操作机构（目前最常见的，SF6、真空、GIS一般配有这种机构）；最近ABB又推出一种最新的永磁操作机构（比如VM1真空断路器）。

6.2 电磁操作机构电磁操作机构完全依靠合闸电流流过合闸线圈产生的电磁吸力来合闸同时压紧跳闸弹簧，跳闸时主要依靠跳闸弹簧来提供能量。

所以该类型操作机构跳闸电流较小，但合闸电流非常大，瞬间能达到一百多个安培。

这也是为什么变电站直流系统要分合闸母线控制母线的缘故。

合母提供合闸电源，控母给控制回路供电。

合闸母线是直接挂在电池组上，合母电压即电池组电压（一般240V左右），合闸时利用电池放电效应瞬间提供大电流，同时合闸时电压瞬间下降的很厉害。

而控制母线是通过硅链降压和合母连在一起（一般控制在220V），合闸时不会影响到控制母线电压的稳定。

因为电磁操作机构合闸电流非常大，所以保护合闸回路不是直接接通合闸线圈，而是接通合闸接触器。

跳闸回路直接接通跳闸线圈。

合闸接触器线圈一般是电压型的，阻值较大（一般几K）。

保护同这种回路配合时，应注意合闸保持一般启动不了。

但这问题也不大，跳闸保持TBJ一般能启动，所以防跳功能还存在。

该类型机构合闸时间较长（120ms~200ms），分闸时间较短（60~80ms）。

6.3 弹簧操作机构该类型机构是目前最常用的机构，其合闸分闸都依靠弹簧来提供能量，跳合闸线圈只是提供能量来拔出弹簧的定位卡销，所以跳合闸电流一般都不大。

弹簧储能通过储能电机压紧弹簧储能。

对弹操机构，合闸母线主要给储能电机供电，电流也不大，所以合母控母区别不太大。

保护同其配合，一般没什么特别需要注意的地方。

合闸弹簧和跳闸弹簧是独立的，储能机构一般只给合闸弹簧储能，而跳闸弹簧一般是靠断路器合闸动作储能.在合闸回路中串联有开关储能接点，也就是说开关未储能就不能进行合闸。

永磁操动机构是一种用于高压真空断路器永磁保持，电磁控制的操作机构，是一种全新的工作原理和结构。

与传统操动机构相比较，具有主要部件少,是传统断路器操作机构零部件的7%,无需机械脱扣锁扣装置，故障点少,高可靠性，使用寿命长,其中永磁操作机构寿命可达10万次以上，适于频繁操作及高可靠变电站等场所的应用。

永磁机构克服了传统弹簧机构和电磁机构的不足，同时通过永磁材料实现真空断路器分、合闸位置的保持及操作过程，从而达到高可靠性和频繁操作以及恶劣环境场所的稳定的操作。

主要性能特点：1、提高真空断路器整体机械性能，使之能适应频繁开断和长寿命使用的要求，真空断路器的机械寿命高于10万次。

2、相比传统操动机构，无须机械脱、锁扣装置，零部件数量大为减少，工作时仅有一个运动部件，故障率极低，可实现少维护。

3、操动机构的性能与灭弧室开断、关合特性相吻合，延长真空灭弧室的使用寿命。

4、采用高可靠的双稳态操作机构设计。

通过分、合闸控制线圈产生的电磁力控制分、合闸操作，合闸和分闸位置均采用永磁保持。

5、永久磁材料与分闸、合闸控制线圈结合，解决了合闸时需要大功率能量的问题。

手动分闸与电动分闸速度相同，能够可靠开断短路电流。

6、具有防跳功能，设计软连接和触头辅助压簧，解决了合闸弹跳问题。

7、采用智能化控制和液晶显示，能直观显示断路器各种工作状态。

同时具有低电压拒合报警功能。

8、交直流储能操作，停电2后小时内可做一次分、合、分操作。

9、具有可靠的操作控制电路模块，可耐受雷击、电涌等严酷条件。

永磁材料采用钕铁硼材料，其每一百年退磁为千分之0.5。

10、该断路器具有免检修、少维护、无污染、无爆炸危险、噪音低等特点，并且适应频繁操作等苛刻的工作条件。

这个高压断路器真奇怪，很多电工都没正确区分好了回到正题，我们今天主要是分享一下永磁式真空断路器的特点和优势，很多电工都不清楚。

1.首先我们来了解一下永磁真空断路器和弹簧式真空断路器的区别，在了解之前我们先来认识一下他们的外形是怎么样的？？永磁真空断路器VS1外观整体上来说，它们两者也没有什么多大的区别，主要还是在内部结构上区别很大，当然细说的话，内部有很多不一样。

平常我们弹簧式的真空断路器接触的都比较多，一般都用于10KV高压柜，价格还是挺贵的。

①弹簧机构真空断路器的内部机构有200余零件构成，传动环节复杂，其中任何一个零部件出现故障都会导致断路器无法正常工作，机械传动可靠性差。

所以维修起来也是相当复杂，一般电工还真搞不定，但是这种断路器一般容易出现故障的也就几个地方，一：电路板，二：线圈，三：微动开关。

机构如果出现故障或者电机出现故障都不是很好更换，最好联系厂家进行更换，当然如果你技术很牛，你也可以自己更换。

内部内部结构还是很复杂的，电路板，微动开关，线圈，弹簧，电机，传动机构，这个是我们现在图片上可以看到的。

②永磁式真空断路器：采用永磁式操作机构，机构仅有9个零部件组成，传动环节极其简化，机械传动有极高的可靠性。

永磁式真空断路器与弹簧机构真空断路器的区别在于机械零部件更加的简化，机械传动的可靠性更加的高，因为结构复杂弹簧机构真空断路器出现故障的概率远比永磁式真空断路器高出许多，而且维修也会相对困难！二、永磁式真空断路器的特点！！（大家在使用任何厂家的元器件都有参照厂家说明书可以看到这些信息哦）①机构为闭环磁路设计，不漏磁，满足各种工况条件使用。

②永磁体不受冲击，不会因此退磁、破损而影响使用。

③永磁体使用环境温度在60摄氏度以下，不会因此退磁影响使用。

三、永磁式真空断路器的技术参数！！机械寿命：12万次合闸电流：28A（用于20、25KA）、32A（用于31.5KA）、60A（用于40KA）分闸电流：2A操作电压：DC220V注意：需交流操作时，断路器配充电电源及电容使用四、永磁式真空断路器的主要技术参数！！①额定电压：12KV②额定电流：630-4000A额定短路开断电流：20、25、31.5、40KA额定短路持续时间：4S机械寿命：4万次永磁机构寿命：12万次刚分速度：1.1m/s以上这些参数，在我们进行选择的时候都非常的重要我们需要多注意！关注我们，获取更多电气知识，喜欢我们可以私信我们，获取更多系统的电气成套技术视频！。