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永磁真空断路器发展、应用及特点介绍

永磁真空断路器采用智能选相真空开关结构的永磁操作机构，其主要运动部件只有一个，无需机械脱、锁扣装置，因此故障源少、可靠性高、使用寿命长，一般达十万次以上。该结构还可控制分合闸相位，实现同步控制，从而减少过电压和涌流对系统的冲击，降低了系统保护的投入，提高了系统整体寿命。

原理

永磁操作机构的工作原理与电磁操作机构有些相似，主动轴为永磁材料制成，周围包裹电磁线圈。它的运转过程中，会通过线圈通电产生磁力来驱动永磁体运动，永磁体则会带动断路器分合。

永磁操作机构的原理同电磁操作机构大体有点类似，主动轴为永磁材料制成，永磁体周围有电磁线圈。

具体而言，当线圈不带电时处于正常状态。当需要分闸或合闸时，通过改变线圈的极性并利用磁性相吸或排斥的原理来驱动分合闸。虽然这个电流也不小，但开关是通过一个大容量电容来储能，动作时通过电容放电提供大电流。相比于弹簧操作机构，永磁操作机构的优点在于它体积小、传动机械部件较少，因此可靠性较高。

真空断路器永磁机构的发展

自1961年美国GE公司研制成功第一台真空断路器以来，真空断路器的技术水平迅速提高。随着触头新结构及材料的研发，真空断路器的开断能力不断提高。作为控制和分配电能的关键开关元件，真空断路器在电力系统中得到广泛应用，并在中压领域保持着领先地位。

真空断路器采用真空灭弧室，具有无与伦比的特性，在电寿命方面表现出色。随着操作机构技术水平的提高，传统的两千次机械寿命也跃升至几万次。因此，真空断路器综合特性得到了显著提高。

对于开关设备而言，操作机构的可靠性是一个最基本的要求。我国中压开关设备在操作机构可靠性和绝缘问题方面存在较大差距，这与发达国家相比存在明显差异。目前，发达国家不断提出并推出新一代免维护的高压开关产品，以进一步提高产品的质量和性能。

永磁材料的发展及应用

第三代稀土永磁材料钕铁硼材料的问世，给与永磁材料相关的许多技术领域带来了巨大的冲击。相较于其他永磁材料，钕铁硼材料具有优异的磁性能，因其资源丰富且价格便宜，受到了广泛的推广和应用。这种新型永磁材料的出现，对工业技术领域产生了革命性的影响，备受世界各国的重视。

近年来，我国的永磁材料技术得到了长足的发展，与世界先进国家的差距正在逐步缩小。由于我国拥有极为丰富的稀土资源，储量居世界最高水平，随着生产技术的提高和工艺的改进，价格也在不断下降。

虽然我国已经具备永磁材料的生产技术，但在中压真空断路器操动机构中的应用还处于空白状态。新型的永磁机构就是运用这些新材料、新工艺及新原理，使真空断路器的磁力驱动装置实现低能耗和高可靠性。

永磁式真空断路器的特点

结构简单

采用本设备可以有效地减少维护和保养方面的工作量。该设备整体没有使用润滑油，因此不需要定期进行加油作业。另外，这种机械零部件较传统弹簧操作的零部件更为简约，因此维护作业变得非常容易。该产品所使用的零部件具有高可靠性和长寿命，在一定程度上延长了检修周期。

环保

该机器主要采用无油润滑技术，使机器不再需要定期更换油脂，从而避免了机器磨损和大量的电力消耗。使用无油润滑结构的设计，有效解决了这些问题。相较于传统弹簧操作耗电之多，操作的能耗大约降低了20%。在产品设计中，我们采用了永久磁铁，在保持闭合状态时不需要电磁铁的作用，节省了不断为电磁铁充电所需要的能源，起到了节能的效果。