真空断路器的操动机构主要有三种类型：电磁操动机构、弹簧操动机构及永磁操动机构。电磁操动机构由一个电磁线圈和铁心，加上分闸弹簧和必要的机械锁扣系统组成，结构简单、零件数少、工作可靠、制造成本低。同时螺管电磁铁的出力特性容易满足真空断路器合闸反力特性的要求。其缺点是合闸线圈消耗的功率太大，因而要求配用昂贵的蓄电池，加上电磁机构的结构笨重，动作时间较长。电磁操动机构出现最早，但目前用量趋于减少。
弹簧操动机构由弹簧贮存分合闸所需的所有能量，并通过凸轮机构和四连杆机构推动真空灭弧室触头动作。其分合闸速度不受电源电压波动的影响，相当稳定，通过调整弹簧的压力能够获得满足要求的分合闸速度。其缺点是机械零件多（达160多个），零件的材质、加工精度和装配精度都直接影响机构的可靠性。弹簧机构的出力特性，基本上就是储能弹簧的释能下降特性，为改善匹配，设计中采用四连杆机构和凸轮机构来进行特性改变。目前弹簧操动机构技术已经成熟，因此用量较大。
永磁机构是一种全新的操动机构，它利用永磁保持、电子控制、电容器储能。其优势是结构简单、零件数目少，工作时的主要运动部件只有一个，无需机械脱扣、锁扣装置。永磁机构分为两种类型：单稳态永磁机构和双稳态永磁机构。永磁机构尚需经受考验，需解决好电容器的寿命问题、永久磁铁的保持力问题及电子器件的可靠性等问题。目前其用量还不大。
真空断路器主要结构: 真空断路器主要包含三大部分：真空灭弧
室、电磁或弹簧操动机构、支架及其 结构图他部件
断路器采用三相支柱式结构，具有开断性能稳定可靠、无燃烧和爆炸危险、免维修、体积小、重量轻和使用寿命长等特点。
断路器采用全封闭结构，密封性能好，有助于提高防潮、防凝露性能，特别适用于严寒或潮湿地区使用。
三相支柱及电流互感器采用进口户外环氧树脂固体绝缘，或采用户内环氧树脂外包有机硅橡胶固体绝缘；具有耐高低温、耐紫外线、耐老化等特点。
操动机构采用小型化弹簧操动机构，储能电机功率小，分合闸能耗低；机构传动采用直动传输方式，零部件数量少，可靠性高。操动机构置于密封的机构箱内，解决了操动机构锈蚀的问题，提高了机构的可靠性。
第２６卷第３期 ２０１０年３月 电力科学与工程 Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｖｏ１．２６，Ｎｏ．３ ７５ Ｍａｒ．．２０１０ 中压真空断路器操作机构的发展及应用 杜广波，王永峰，李海疆 （中国联合工程公司，浙江杭州３１００２２） 摘要：随着中压真空断路器路器的广泛应用，其运行可靠性越来越得到关注。真空断路器的可靠性主要 取决于操作机构的性能和可靠程度。对几种常见操作机构的工作性能及优缺点进行分析比较，阐述了操 作机构的发展和应用．． 关键词：中压真空断路器；操作机构；永磁机构 中图分类号：ＴＭ５６１．２ 文献标识码：Ｂ ０ 引 言 近年来，在中压开关无油化的发展趋势下， 真空断路器在输配电系统中的应用取得了跨越式 发展，特别是在４０．５ ｋＶ及以下电压等级的中压开 关领域几乎独占鳌头¨ 。 而随着真空断路器的应用广泛，作为电力系 统最基本的重要组成部分，其动作可靠性和智能 化水平越来越得到人们的关注。断路器的动作， 主要通过它的操作机构来完成。因此，断路器操 作机构的工作性能和可靠性，决定了断路器的工 作性能和可靠性。鉴于此，本文将着重阐述中压 真空断路器操作机构的发展以及新一代永磁操动 机构的应用。 １传统操作机构 完整的断路器主要由三部分组成：断路器本 体、操动机构、电源。断路器本体的功能是切断 负载或短路电流；操动机构的功能是通过电动方 式或手动方式实现断路器触头的开合及满足触头 开合特性的各种要求；电源部件的功能是为断路 器以电动方式开合提供足够的能源。由于真空灭 弧室的设计和加工技术已经成熟，真空断路器本 体的运行可靠性非常高。因此，目前断路器的故 障主要集中在与其配套的操作机构上。根据中压 断路器运行故障统计，在断路器的各种故障中， 操作机构发生故障最多，约占断路器故障的 ７０％～８０％，其主要原因在于断路器操作机构平时 处于静态运行，各组成部分的状态无法监视，隐 患无法及时发现，特别是室外断路器操作机构， 受恶劣环境影响，更容易发生故障而不能被及时 发现和排除，直到操作时才发现故障 。因此， 提高真空断路器可靠性的主要途径就是优化简化 真空断路器的操作机构。 常用的中压真空断路器操作机构主要有：传 统的电磁操作机构和弹簧操作机构及新一代永磁 操作机构。 １．１电磁操作机构 电磁操作机构是技术比较成熟，使用较早的一 种断路器操作机构，其结构比较简单，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心，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，合闸时需要很大的合闸电流。 目前，电磁操作机构在一些老变配电所中仍 在使用。 １．２弹簧操作机构 弹簧操作机构由弹簧储能、合闸维持、分闸维 持、分闸４个部分零部件组成，其数量较多，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。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 收稿日期：２００９—１１—２３。 作者简介：杜广波（１９７６一），男，工程师，主要从事火力发电厂设计与研究，Ｅ—ｍａｉｌ：ｄｕｇｂ＠ｃｈｉｎａｃｕｃ．ｃｏｍ。
真空断路器
概述
真空断路器是输配电设备开关的一种，其主要特点是灭弧室的介质是真空。本真空断路
器资料由厦门日华机电成套有限公司总结，我司专业指导真空断路器辅件，欢迎来图来样定
做。真空断路器的静触头和动触头均放置在真空的玻璃泡中，因而熄弧快，触头不致氧化，
适合于频繁操作，也没有变压器油的火灾危险性。真空断路器真空度要求为10负四次平方mmHg以上，所以密封比较困难。真空断路器的核心技术在于真空灭弧室，真空灭弧室的发
明是真空断路器出现的开端。
发展历史
真空灭弧室的发明标志着真空断路器的出现，1893年，美国的里顿豪斯提出了结构简
单的真空灭弧室，并获得了设计专利。1920年瑞典佛加公司第一次制成了真空开关。1926
年美国索伦森等公布的研究成果也显示了在真空中分断电流的可能性，但因分断能力小，又
受到真空技术和真空材料发展水平的限制，尚不能投入实际使用。随着真空技术的发展，50
年代美国才制成第一批适用于切断电容器组等特殊要求的真空开关,分断电流尚停在4千安
的水平。由于真空材料冶炼技术上的进步和真空开关触头结构研究上所取得的突破，1961
年，美国通用电气公司开始生产15千伏、分断电流为12.5千安的真空断路器。1966年试
制成15千伏、26千安和31.5千安的真空断路器，从而使真空断路器进入了高电压、大容量
的电力系统。80年代中期，真空断路器的分断能力已达100千安。
真空电弧问题
当断路器触头在真空中分断电流时会产生真空电弧。真空电弧靠触头材料所生成的金属
蒸气来维持。由于气体压力低，电弧等离子体中的电子、离子或金属粒子具有强烈的扩散作
用，因此真空电弧很容易被熄灭，并且触头间隙的介质强度恢复速度很高。真空电弧有扩散
型和集聚型两种基本形态。扩散型真空电弧通常在数千安以下的电流范围内产生，它没有显
著的阳极位降区，而阴极斑点不断向四周迅速扩散。集聚型真空电弧在电流超过某个数值（一
般在10千安以上）时产生，阴极上所有斑点相互吸引而集聚在一起，其运动变得很缓慢，
（２００６／４） 国外电器 华通技术 ＨＩ ＪＡ１１３ＮＧ ＪＩＳＨＵ
日本真空断路器的发展与现状
摘要：由于真空断路器具有开断大电流、体积小、成本低等许多优点，势必取得越来越广泛的应用。
介绍了真空断路器在日本的发展，叙述了其发展的成果以厦２１世纪工程发展的主题，包括：物资的回
收，人类的安全及真空断路器的无火灾等特点。展现了日本真空断路器的发展趋势及目前的应用。
关键词：日本；真空断路器；真空灭弧室
Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｐｒｅｓｅｎｔ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｖａｃｕｕｍ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｒｅａｋｅｒ ｉｎ ｊａｐａｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｅａｔｕｒｉｎｇ ｈｅａｖｙ ｃｕｒｒｅｎｔ ｂｒｅａｋｉｎｇ，ｃｏｍｐａｃｔ ｖｏｌｕｍｅ，ｌｏｗ ＣＯＳｔ ａｎｄ ｍａｎｙ ｏｔｈｅｒ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ，ｔｈｅ
ＶａＣＬｌＵＩ￣ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｒｅａｋｅｒ ｗｉｌｌ ｓｕｒｅｌｙ ｂｅ ｗｉｄｅｌｙ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ ｍａｎｙ ｆｉｅｌｄｓ．Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ＶｆｌＣＵＬＵ￣ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｒｅａｋｅｒｓ ｉｎｊａｐａｎ，ｅｘｐｏｕｎｄｓ ｉｔｓ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｅｘｐｅｃｔｓ ｔｈｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｄｅ—
ｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｓｕｂｊｅｃｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ２１鞋ｃｅｎｔｕｒｙ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｍａｔｔｅｒ ｃｌａｉ】【璐。ｈｕｍａｎ ｂｅｉｎｇ ｓａｆｅｔｙ ａｎｄ ｃｏｎｆｌａｇｒａｔｉｏｎ－ｌｅｓｓ ｉｎ ｖａｃｕｕｍ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｒｅａｋｅｒ ｗｈｉｃｈ ｒｅｆｌｅｃｔ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｐｒｅｓｅｎｔ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｖｆｌｃｕｕＩｎ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｒｅａｋｅｒ，ａｎｄ
ｉｔｓ ｗｉｄｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｊａｐａｎ ａｓ ｗｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｊａｐａｎ；ｖａｃｕｕｍ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｒｅａｋｅｒ；ｖａｃｕｕｍ ８／Ｃ ｃｈａｍｂｅｒ 中围分类号：ＴＭ５６１．２ 文献标识码：Ｂ 文章镥号：１６７２—１３１４（２００６）０４—００３７—０６
