作者：Victor N. Poluyanov
IG TEL Head of Research Lab of R&D department
摘要
本文介绍了具有独特设计永磁机构的新一代真空断路器的原理及参数。机构利用硬合金产生的磁力系统：合闸保持靠永磁力；分闸保持靠分闸弹簧。单线圈结构，根据注入电流的方向，可实现分闸和合闸操作。每相机构独立安装，但三相独立机构与同步轴连接，该同步轴用于控制辅助开关的状态及机械联锁。其独特的设计可以使产品在使用周期内获得高机械寿命以及免维护。
概述
为了更好利用真空开断技术的优势，特瑞德的工程师们自开发之初就只着眼于永磁机构真空断路器的研发，向市场推出了永磁机构开关模块，这是绝对领先的技术决策，同时它也引起了用户对于其可靠性的理性质疑。经过10多年的成功运行，即使是对于最为谨慎的用户，也证明了对于该产品可靠性的怀疑是毫无根据的。我们很愿意为您介绍这种新一代的特瑞德产品—更紧凑、技术性更强且更为经济有效的产品。
动作原理：
新一代的操作机构只有几个运动部件，因此在动作过程中机构的磨损很少。机构内部有两块磁铁，能提供超过230公斤触头压力。在合闸位置时，通过磁轭和动铁芯之间的磁通能确保机构保持在合闸位置。位于磁轭内部的线圈用于提供分合操作时所需的能量。
合闸操作
在分闸位置，真空灭弧室的动触头通过机构内的分闸弹簧将其保持在分闸位置。要实现合闸操作，要通过控制模块内的合闸电容器向机构线圈发出合闸脉冲。动静触头闭合后，动铁芯在加速度的作用下，通过压缩触头弹簧继续运动2mm。运动结束后，线圈电流进一步增加，使铁芯内磁通达到饱和，该饱和磁通可以使动铁芯即使在合闸电流切断后，仍能可靠地保持在合闸位置。另外动铁芯在合闸过程中同时压缩分闸弹簧为下一次分闸操作做准备。
分闸操作
要实现分闸操作，需通过控制模块内的分闸电容器给机构线圈注入一个持续时间为15-20ms反向电流, 该电流部分消除了铁芯内的合闸磁通，减小了机构的合闸保持力，最后动铁芯在触头弹簧和分闸弹簧的作用下完成分闸操作，开关动触头最终由分闸弹簧保持在分闸位置。
优点
·整个寿命期间免维护
·电寿命和机械寿命长
·快速重合能力
·适合安装于各种柜型（如固定柜，手车柜）
·操作电源范围广
·易于与SCADA兼容
·功耗低
· 体积小，重量轻
新型的永磁机构真空断路器
产品规格
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额定电压 |
额定冲击电压 |
工频耐压 |
短路开断 |
额定电流 |
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kV |
kV |
kV |
kA |
630/800A |
1000/1250A |
1600/2000A |
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12 |
75 |
42 |
20 |
· |
· |
· |
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25 |
· |
· |
· |
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31.5 |
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· |
· |
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24 |
125 |
50 |
12.5 |
· |
· |
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16 |
· |
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20 |
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技术参数
适用标准： IEC 62271-100/GB 1984-2003
操作循环： O-0.3s-CO-15s-CO
热稳定时间: 4s
分/合时间: <75ms/ <25ms
额定频率: 50Hz
温度范围: -40ºC到55ºC
海拔高度: 1000m
辅助开关: 6常开6常闭
驱动模块电源: DC24-220V 或AC100-230V
结论
这种新型的单稳态永磁机构无须合闸机械保持装置和机械闭锁。由于其独特设计, 开关的机械寿命可达1000,000次且寿命期间无需任何维护. 因此该断路器非常适用于频繁操作的场合,如操作电弧炉等.
