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DMX系列磁场断路器产品概述及特点长期以来，作为分断同步发电机、调相机及大容量直流发电机励磁回路的磁场断路器，因励磁回路的特殊要求，可选范围很小，甚至功能不能满足励磁回路分断灭磁的要求，限制了机组容量的扩大，励磁系统的安全得也不到保证。
随着现代电力需求的不断提高，电力工业的发展对励磁回路磁场断路器提出了新的要求，老型磁场断路器已不能满足大容量机组的需要，进口产品又因价格昂贵可选性不高。
DMX系列磁场断路器就是适应实际使用要求而设计开发的一种新型产品。
DMX系列磁场断路器适用于各种不同容量的同步发电机、调相机及大容量直流发电机的励磁回路中，用来分断空载或额定负载下的励磁回路，并作为发电机故障状态下的快速分断励磁回路，保护机组励磁系统的安全。
DMX具有如下特点：●采用全框架积木组合式结构，布局清晰合理，检修维护方便；●采用电磁合闸、永磁保持、反磁分闸，动作稳定可靠；●特有的后备动作机构，进一步确保了断路器的动作可靠性；●特别设计的新型灭弧室，弧道建压快，弧压稳定；●主触头、负载弧触头分开设计，有效减小了断路器检修维护工作量。
型号定义产品主要性能指标述1．装置符合以下技术标准本系列断路器参照国际标准IEC157-1及美国标准ANSI/IEEEC37.18-1980的规定且符合低压电器基本标准GB1497中的通用部分。
2．工作条件●使用场所：户内使用，环境清洁无严重污染，无强烈震动；●环境温度：－5℃～＋40℃；24小时内平均气温：＜＋35℃；●大气条件：安装地最湿月的月平均最大相对湿度为90%，同时该月的月平均最低温度为+25°，允许由于温度变化发生在产品表面上的凝露；●海拔高度：3000 m 及以下，超过时应特殊订货。
●污染等级：3级。
3．选用要求4．主要规格及技术参数* 常开主触头参数▲触头指所有串、并联常开主、弧触头。
★ DMX-400-2/1 的外型尺寸为: 350(长)×320(高)×400( 宽 ) mm DMX-800-2/1 的外型尺寸为: 400(长)×320(高)×430( 宽 ) mm 主电路图述DMX磁场断路器主电路图如下：断路器的主电路如上图(a)、(b)、(c)、(d)、所示，系采用积木式组合结构，由两组或四组不同数量并联的常开主触头组成，根据需要还可装设一个与灭磁电阻相串联的常闭触头。
灭磁开关有耗能型和移能型两种，前者在灭磁时将磁场储存的部分能量消耗在燃弧过程中，并通过短弧将电压限制在合适的范围内，属于非线性灭磁。
后者则通过先期闭合的常闭接点将磁场电流转移至线性灭磁电阻，或通过建立足以使非线性灭磁电阻呈现低阻特性的电压，将磁场能量转移至灭磁电阻。
它本身也具有一定的灭磁能力。
在移能型灭磁开关中目前国内最好的当属DMX系列灭磁开关，由于采用电动合闸，永磁保持，反磁跳闸，后备跳闸，永磁吹弧等先进技术，其断开大电流、小电流的能力均超出一般灭磁开关，拒动和误跳率低，耐压高，适应性广。
灭磁开关的选择与励磁系统的型式有关。
当采用机端自并激励磁系统时，建议使用移能型灭磁开关，这主要是考虑到灭磁开关应该能分断空载误强励时的励磁电流，该电流可能达到额定励磁电流的三倍，选用耗能型灭磁开关是不合适的。
灭磁系统简介.doc(广州擎天电气控制公司)一、火电机组灭磁主回路二、水电机组灭磁主回路优点正常停机逆变灭磁,事故停机跳灭磁开关将能量转移到灭磁电阻进行灭磁正反向过压保护采用可控硅跨接器,整定方式简单.反向两并,增加可靠性智能的保护动作计数器可允许机组异步运行采用独特的熄灭线技术,转子出现瞬间过压保护动作时,可由用户选择停机或不停机处理方式三、灭磁开关自并励励磁系统仍应在直流側装备灭磁开关（尤其是采用ZnO非线性电阻灭磁），以确保在任何需要灭磁的工况下（包括空载误强励），保证快速可靠灭磁。
国产灭磁开关存在缺陷：机构误动或拒动、工艺落后、大电流开断能力不足、小电流不能可靠断弧等。
我公司一般采用进口ABB公司F1S或F4S灭磁开关，与国产开关相比，虽然价格较贵，但可靠性高、操作简便、易于维护。
F1S或F4S灭磁开关的优点：1、分合闸同步误差2、双跳闸线圈3、自动防跳功能、操作回路简单4、分合闸功率小5、辅助接点可任意设定四、ZnO灭磁应采取的措施1、ZnO参数的选择单片能容——标称15KJ，使用10KJ总能量——按最严重工况残压——转子绝缘能力，灭磁开关弧压U10mA电压——荷电率2、均能组合3、切除脉冲左图为磁场断路器分断时的灭磁回路原理图。
作用在氧化锌上的电压：UF=UW-UZ，由图可知磁场能量转移的必要条件是，作用于非线性电阻上的电压大于其残压UR，即UF>UR，右图为串联交流电源的灭磁回路原理图。
4、串联特制的快速熔断器四、SiC与ZnO对比在国内，采用ZnO非线性电阻灭磁十分普及，也较为成功。
国外则较多地采用SiC非线性电阻灭磁。
我们认为，这两种电阻各有优缺点，分析对比见下表所示：五、冗余灭磁方式近年来，国内有单位提出了冗余灭磁方式，即在转子回路串联两个磁场断路器，互为备用，以此实现冗余。
应当指出，这种方式仅仅是为了防止灭磁开关分闸失败而采取的一种防范措施，增加了主回路和控制回路的复杂性，降低了主回路的可靠性，得不偿失。
GE消费与工业产品集团电力保护直流快速断路器带灭弧罩为1X2、1X4、2X2、2X3、2X4的Gerapid 2607, 4207, 6007, 8007用户指南索引1. 警告和安全规范 (3)1.1 警告 (3)1.2 安全规范 (4)1.2.1 防止部件坠落 (4)1.2.2失压脱扣器维护 (4)2. 一般使用条件 (4)2.1 运输 (4)2.2 安装 (5)2.2.1 工作环境 (5)2.2.2 安装和接口 (5)2.3 使用 (5)2.3.1 供电和载荷 (5)2.3.2 调整OCT (5)3. 技术信息 (6)3.1 介绍 (6)3.2 零部件和附件 (6)3.2.1 触头系统 (6)3.2.3机构 (7)3.2.4 过电流脱扣装置（编码：7） (7)3.2.5 电动脱扣装置（编码：12） (8)3.2.6 辅助脱扣装置（编码：11） (8)3.2.7 强制脱扣器（编码：13） (8)3.3 技术参数表。
(12)4. 电路。
(14)4.1 控制布局。
(14)4.3 电气图 (16)4.3.1 接线编码系统。
(16)4.3.2 电压转换器。
(17)4.3.3 带外部电容器组的ED线圈。
(18)4.3.4NEKO控制装置。
(18)4.3.4NEKO控制装置。
(19)4.3.5 SU控制装置。
(20)4.3.6 分励脱扣器控制装置。
(21)4.3.7 失压脱扣器控制装置。
(22)4.3.8 指示器。
(23)4.3.9 辅助开关。
(24)4.3.10 SEL测量系统。
.......................................... 25 5. 尺寸和安全距离 (26)5.1 安全距离。
单位为毫米（英寸）。
(27)5.2 外型尺寸。
(28)5.2.1 带灭弧罩1x_的Gerapid 2607、4207、6007。
285.2.2 带灭弧罩2x_的Gerapid 2607、4207、6007295.2.3 带灭弧罩1x_的Gerapid 8007。
大中型发电机灭磁及过压保护装置条件在我们日常生活中，电力是不可或缺的。
而发电机作为发电的主要设备，其安全运行对于保障供电至关重要。
本文将从理论和实践两个方面，详细介绍大中型发电机灭磁及过压保护装置的条件。
一、1.1 灭磁条件1.1.1 什么是灭磁？灭磁是指在发电机运行过程中，当出现异常情况时，通过控制发电机的励磁电流，使发电机失去磁场，从而达到保护发电机的目的。
1.1.2 灭磁的原因大中型发电机灭磁的原因有很多，主要包括以下几点：(1)发电机内部故障，如绕组短路、转子断条等。
(2)外部故障，如输电线路跳闸、母线故障等。
(3)误操作，如操作人员误触灭磁按钮等。
1.1.3 灭磁的条件根据实际情况，通常需要满足以下条件才能进行灭磁操作：(1)发电机内部故障已经排除或者预计在短时间内无法恢复。
(2)外部故障已经得到解决或者预计在短时间内不会影响发电机的正常运行。
(3)操作人员已经确认灭磁操作的安全性和必要性。
二、2.1 过压保护条件2.1.1 什么是过压？过压是指在发电机运行过程中，由于各种原因导致的电压超过额定值的现象。
过高的电压会对发电机的绝缘材料造成损伤，甚至可能导致发电机损坏。
2.1.2 过压的原因大中型发电机过压的原因主要包括以下几点：(1)系统负荷增加，导致电压上升。
(2)输电线路故障，导致电压波动。
(3)发电机本身的问题，如冷却系统故障、调速器失灵等。
2.1.3 过压保护的条件根据实际情况，通常需要满足以下条件才能启动过压保护：(1)发电机的电压超过额定值的5%;(2)经过一段时间后，电压仍然没有降到正常范围。
(3)过压保护已经触发，但无法迅速恢复到正常状态。
三、3.1 综合保护条件为了确保大中型发电机的安全运行，通常需要将灭磁和过压保护功能集成在一起，形成综合保护装置。
这种综合保护装置能够实时监测发电机的运行状态，一旦发现异常情况，就会自动启动相应的保护措施。
3.1.1 综合保护装置的构成综合保护装置主要由以下几个部分组成：(1)传感器：用于实时监测发电机的电压、电流等参数。
灭磁开关工作原理灭磁开关是一种常见的电子设备，主要用于控制电路中的磁场。
它的工作原理是基于磁场的感应和调节。
在本篇文章中，我将详细探讨灭磁开关的工作原理，并深入介绍它的组成部分和应用领域。
一、灭磁开关的定义和功能灭磁开关是一种可控制电磁设备磁场的开关。
它通常由一对线圈和磁路控制器组成。
当通电时，线圈会产生磁场，进而影响磁路控制器的状态，从而控制磁场的产生和消失。
灭磁开关的主要功能是在需要灭磁的时候，有效地抑制或削弱磁场的强度。
二、灭磁开关的工作原理灭磁开关的工作原理基于磁场的感应和调节。
具体而言，工作原理如下：1. 通过电流激活线圈当通电时，线圈中通过电流，从而产生磁场。
这个磁场可以是永久磁体，也可以是通过电磁感应产生的临时磁场。
2. 影响磁路控制器的状态磁路控制器通常由磁铁和电磁线圈组成。
当线圈通电时，磁场会影响磁铁的位置或磁路的状态。
根据设计，磁铁的位置或磁路的状态将决定磁场是否被激活或抑制。
3. 调节磁场的产生和消失根据磁铁位置或磁路状态的变化，灭磁开关可以控制磁场的产生和消失。
当磁铁处于特定位置或磁路处于特定状态时，磁场将被激活或增强。
而当磁铁位置或磁路状态发生变化时，磁场将被抑制或减弱。
通过这种方式，灭磁开关可以有效地控制电磁设备的磁场强度。
三、灭磁开关的组成部分灭磁开关通常由以下几个组成部分构成：1. 线圈线圈是灭磁开关的核心部分，它通过通电来产生磁场。
线圈的匝数和电流决定了磁场的强度和频率。
2. 磁路控制器磁路控制器通常由磁铁和电磁线圈组成。
它的作用是控制磁场的产生和消失，通过改变磁铁位置或磁路状态来实现对磁场的调节。
3. 控制电路控制电路是灭磁开关的另一个重要组成部分。
它负责控制线圈的通电和断电，从而控制磁场的产生和消失。
控制电路通常由开关、传感器和微处理器等组件构成。
四、灭磁开关的应用领域灭磁开关在很多领域有着广泛的应用，其中包括：1. 电磁兼容性（EMC）测试：灭磁开关可以用于消除测试设备产生的磁场对其他设备的干扰。
磁性开关使用注意事项
一、使用注意事项
1）安装时，不得给开关过大的冲击力，如打击、抛扔开关等。
2）避免在周围有强磁场，大电流（象大型磁铁、电焊机等）的环境中使用磁性开关。
不要把连接导线与动力线并在一起。
3）不宜让磁性开关处于水或冷却液的环境中。
如需在这种环境中使用，可用盖子加以遮挡。
4）配线时，导线不宜承受拉伸力和弯曲力。
用于机械手等可动部件场合，应使用具有耐弯曲性能的导线，以避免开关受损伤或断线。
5）磁性开关的配线不能直接接到电源上，必须串接负载。
6）负载电压和最大负载电流都不要超过磁性开关的最大允许容量，否则其寿命会大大降低。
7）带指示灯的有触点磁性开关，当电流超过最大电流时，发光二极管会损坏；若电流在规定范围以下，发光二极管会变暗或不亮。
8）对直流电，需分正负极，若接线接反，开关可动作，但指示灯不亮。
二、开关在气缸上的安装注意事项
1）从安全考虑，两磁性开关的间距应比最大磁滞距离大3mm。
2）磁性开关不得安装在强磁场设备旁（如电焊设备等）。
3）两个以上带磁性开关的气缸平行使用时，为防止磁性体移动的互相干扰，影响检测精度，两缸筒间距离应大于40mm。
4）活塞接近磁性开关时的速度v不得大于磁性开关能检测的最大速度vmax.该最大速度vmax磁性开关的最小动作范围lmin、磁性开关所带负载的动作时间tc之间的关系式为vmax=lmin/tc
5）开关时拧紧螺钉的力矩要适当。
力矩过大会损坏开关，力矩太小有可能使开关的最佳安装位置出现偏移。
对发电机灭磁开关的性能要求
李自淳夏维珞彭辉符仲恩
（中国科学院等离子体物理所科聚公司，安徽合肥230031）
［摘要］本文通过理论分析，探讨了对发电机灭磁开关的一般通用要求，及对开断性能起关键作用的特殊要求。
［关键词］灭磁开关；通用要求；开断性能；弧压
1前言
作为发电机主保护的灭磁保护，一直是电机界特别是励磁界关注的要点。
发电机的灭磁系统有如汽车的制动系统，对主机的安全运行至关重要。
灭磁开关是灭磁系统中的主要关键部件之一，它的作用一是迅速切断发电机励磁绕组与励磁电源的通路；二是迅速熄灭发电机内部的磁场。
实现这两个功能的关键是迅速消耗发电机磁场的能量（转化成热能）。
过去的灭磁开关（如DM2型自动灭磁开关）靠自身的栅片来吸收磁能，故栅片烧损严重，维护工作量大，不能频繁动作，不能满足大、中型发电机灭磁的需要，但老的中小型机组仍有应用。
目前国内外广泛采用的是移能型灭磁开关，叫做磁场断路器。
它在灭磁时将励磁电流及磁场能量迅速转移到灭磁电阻中衰耗，本身基本不吸收能量。
目前国内外可用的灭磁开关约有几十种，其性能各异；同时有关单位还在研制新型的灭磁开关（特别是大电流、高参数的产品）。
在选用和研制灭磁开关时，首先应明确对其性能的要求，现在就此问题作一探讨。
2一般通用要求
灭磁开关作为“开关(或断路器)”的一种，应该满足对开关的一般通用要求，如：1）通流性能好接触电阻小，运行温升低，短时过流量大。
2）绝缘强度高能耐受正常运行中的工作电压及暂态过程中短时过电压的冲击而不损坏。
3）机械动作灵合闸分闸动作灵敏可靠，不能误动和拒动。
4）综合性能优结构牢固稳定，安装维护简便，工艺精良，外形美观，体积小，重
3 对开断性能的要求
开关的重要特性是开断性能，而不同的开关，
其开断机理是不同的。
总的可分成三类：
3.1 交流过零开断[1]
1
2
L
图2 熔断器开断短路电流等值电路图
大多数交流高压断路器属此机理。
它利用交流电流的零点自然熄弧，但熄弧后断口要承受“恢复电压”而不能“复燃”。
这就必须保证熄弧后断口间介质绝缘耐压强度恢复上升的速度大于恢复电压上升的速度。
见图1，图中u d 为介质耐压强度，u tr 为恢复电压。
熄弧后两者都在上升，必须保证u d >u tr （图1b ），才能完成熄弧开断；如u d 上升速度低于u tr （图1a ），出现u d <u tr ，则势必造成复燃，开断失败。
用这种原理开断的开关一般用“气吹”（空气开关）或“油吹”（油开关）等手段加速断口间隙的冷却和去游离，以提高其介质恢复的速度，以此提高开断能力。
3.2 交直流吸能强迫开断[2]
填充石英砂的熔断器和前述的吸能型直流灭磁开关（DM 2）属此机理。
它们的弧压u k 很高，高于电源电压e φ，故强迫弧电流下降到零而熄灭，熄弧过程中电感的磁能和电源提供的能量由熔断器或开关本身吸收。
现以熔断器FU 开断短路电流的工况为例分析其开断过程，其等值电路如图2所示，
开断过程如图3所示。
图中：u k — 开断弧压
e φ — 电源电压
L — 电源内感和回路电感 i a — 短路电流 i p — 截断电流 i m — 预期电流峰值
按图2定义的电压正负极性，根据柯希霍夫回路定律，得
0k a =-+φe u u
移项得： k a u e u -=φ （1） 根据楞次定律： dt
di L
u a
a = 移项得： L u dt di //a a = （2）
FU
熔断开断过程如图3所示。
此图水平轴
t 为时间轴，图中虚线所画的正弦波表示电
3
源电压e φ，粗黑线表示FU 两端电压u k ，次粗黑线表示回路电流i a 。
在时刻t 1以前为正常工作状态，FU 导通短路，故u k =0，回路正常电流与短路电流相比小得多（约为千分之一），可忽略不计，故i a ≈0。
在t 1时刻发生金属性短路，此时回路中的负载仅剩下L （电阻忽略不计），因u k =0，由（1）式得k u e u -=φa = e φ，从图3看t 1时刻e φ为正，故据（2）式得di a /dt ＞0，即i a 迅速上升。
如果没有熔断器FU 的限制，i a 将按图中虚线上升至预期电流峰值i m 。
但由于FU 的熔芯受到快速上升的短路电流i a 的加热，经过短暂的时间（约2ms ）到t 2时刻即快速熔断（t 1～t 2为弧前时间），u k 从0突然上升到u k >e φ。
由（1）式得0k a <-=u e u φ，从（2）式得di a /dt <0，即i a 立即从上升转为下降。
t 2时刻出现i a 的最大值i p ，称为截断电流。
t 2时刻以后FU 内燃烧电弧，但由于一直保持u k >e φ，使di a /dt 一直为负，即i a 一直下降，到t 3时刻i a 降为0，电弧熄灭。
t 2～t 3为燃弧时间，在此时段内熔断器吸能，能量由熔丝筒内充填的大量石英砂吸收，转为热量。
t 3以后FU 熄弧引起短时的振荡，然后恢复绝缘状态，其两端电压u k =e φ，即为电源所施加的恢复电压。
由于FU 的设计保证其熔断熄弧后绝缘良好，足以承受工频恢复电压而不得复燃。
可以看出在t 2～t 3燃弧时间内，如果u k <e φ，则di a /dt >0，短路电流不会下降熄灭，还会继续上升，必将引起熔断器爆炸；如果u k >e φ，但不够大，使di a /dt 的负值也不够大，则电流i a 下降速度不够快，使燃弧时间延长，FU 吸能增加，一旦吸能超过其极限能容量，也会引起爆炸。
由上可见，使短路电流i a 快速下降熄弧的关键是FU 熔断后弧压u k 要足够高。
但也不是越高越好，过高的u k 是一种操作过电压，会损坏电气设备的绝缘。
直流灭磁开关MK 吸能开断的电路如图4所示，开断过程如图5所示。
比较图4和图2、图5和图3，发现两者很相似。
开断过程的分析也很相似，图5中t 2时刻前MK 合闸，断口弧压u k =0；t 2时刻MK 分闸，u k 迅速上升到u k >u z ，故u L =u z -u k <0, di k /dt<0，i k 迅速下降；到t 3时刻，i k =0，电弧熄灭；以后MK 断口承受恢复电压而不复燃。
t 2～t 3为燃弧时间，该阶段开关吸收L 的磁能及电源继续提供的能量。
3.3 直流移能换流开断[3]
t 2 t 3
4
用于交、直流灭磁的磁场断路器属此机理。
灭磁时，将发电机的励磁电流转换到灭磁电阻中是这种开断方式的关键，叫做换流。
一般的发电机励磁回路如图6所示。
按图6所标示的电压极性，根据柯希霍夫回路定律：U L +U Z -U K = 0，移项得U K =U L +U Z
ZM LM KM U U U +≥ (3) 式中：U KM — 磁场断路器保证能达到
的最大开断弧压；
U LM — 最大（强励）励磁电流I LM
流过RV 时，其两端最高残压；
U ZM — 最大（强励）电源电压峰
值。
这就是正确换流的必要条件。
近年出现“交流灭磁”的新概念，
即在可控硅整流静止励磁系统中，把磁场断路器放在励磁电源交流侧，或虽放在直流侧但在分闸同时切除整流电源可控硅的触发脉冲，这时正确换流的必要条件变为
ZM LM KM U U U -≥ (4) 或 LM KM U U ≥ (5)
磁场断路器分断后，断口弧压u k 能迅速上升到顶值，并满足式（3）、（4）或（5）的要求，则开关电流迅速转移到灭磁电阻中去，断路器迅速熄弧开断。
此过程越快，燃弧时间越短，断路器吸收能量就越少，触头及弧室的烧损也越小，这对延长断路器的寿命、减少维护量、提高动作频繁度都是有利的。
所以说对于直流移能开断的磁场断路器，提高其开断能力的关键是提高断口弧压及建压速度。
3.4 结论
通过对以上三种开断机理的分析，可看出对于直流灭磁开断来讲，不管是吸能强迫开断还是移能换流开断，提高断口弧压（遮断电压）及建压速度是提高开断能力的关键。
[参 考 文 献]
[1] 徐国政等. 高压断路器原理和应用. 清华大学出版社, 2000年10月第1版.
[2] 李自淳. GDC 型高压大容量限流断路器保护装置. 科大创新公司科聚分公司产品说明书，2004年. [3] 上海汽轮发电机有限公司，科大创新股份有限公司科聚分公司. 大型同步发电机交流和直流灭磁研究
报告. 2005年12月.。
