永磁操作机构与弹簧操作机构的区别
电磁操动机构、弹簧操动机构及永磁操动机构
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。
高压开关柜断路器(电磁、弹簧、永磁)操作机构工作原理与优缺点(优点、缺点)
高压开关柜断路器（电磁、弹簧、永磁）操作机构工作原理与优缺点（优点、缺点）（一）、电磁操作机构结构。
⑴、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。
真空断路器 永磁操作机构
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。
断路器永磁机构特点及原理
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操纵、爱惜设备。
需要借助操动机构来靠得住地完成断路器的分合闸操作。
最近几年来显现了一种新型的操作机构—永磁机构。
它采纳了一种全新的工作原理和结构，相对传统的操动机构来讲，具有更高的靠得住性，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，作为操纵、爱惜元件的断路器必需能切断额定电流，开断关合短路电流，开合各类空载和负荷电路。
为了完成这些任务，断路器必需能及时靠得住地分合动静触头，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好坏，直接决定了断路器的工作性能和靠得住性。
最近几年来，伴随着电力电子技术的进展，显现了一种新型的操作机构—永磁机构。
它采纳了一种全新的工作原理和结构，工作时要紧运动部件只有一个，具有较高的靠得住性，因此备受关注。
1 永磁机构的组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，合闸线圈消耗功率专门大。
弹簧操作机构由弹簧储能、合闸、维持合闸和分闸几个部份组成。
优势是不需要大功率的电源，缺点是结构复杂，制造工艺复杂，本钱高，靠得住性较难保证。
在借鉴了以上两种操作机构的优缺点的基础上，永磁机构进行了改良设计。
设计中使真空断路器分合闸位置的维持通过永久磁铁实现，取代了传统的机械锁扣装置。
这种磁力机构要紧由永久磁铁和分闸、合闸操纵线圈组成，当合闸操纵线圈通电后，它使动铁心向下运动，并由永久磁铁维持在合闸位置；当分闸操纵线圈通电，动铁心向反方向运动，一样由永久磁铁将它保待在另一个工作位置即分闸位置上，也确实是说，该机构在操纵线圈不通电流时它的动铁心有两个稳固工作状态，（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，组成单元超级简单。
要紧由极化电磁铁、智能操纵器、储能电容器、电源模块、位置传感器等五部份组成。
图1 系统连接组成工作原理框图2 永磁机构动作原理、双线圈电磁铁结构极化电磁铁是永磁机构的要紧执行部件。
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。
磁控操作机构的工程应用分析
磁控操作机构的工程应用分析摘要：本文对比了弹簧、永磁、电磁和磁控等几种典型操作机构的动作原理和技术特点，优选磁控操作机构进行工程实用化应用分析，剖析磁控机构的结构组成、工作原理和技术优点，基于磁控操作机构的速动性展开磁控开关的五级级差保护方案研究与工程应用分析。
关键词：磁控操作机构；速动性；磁控开关；五级级差保护0 引言随着经济的高速发展，配电网负荷越来越大，配电线路的停电所带来的经济损失以及社会影响越来越严重，如何提升配网供电可靠性，减少线路故障停电时间，成为了电网公司的迫切需求。
文章对比弹簧、永磁、电磁和磁控等几种典型配电开关操作机构的动作原理和技术特点，重点针对新型磁控操作机构展开工程应用分析，提出基于磁控开关的五级级差保护应用方案，对磁控开关的推广应用，提升配网线路的供电可靠性具有重要的指导意义。
1 配电开关典型操作机构对比1.1弹簧操作机构弹簧操作机构合闸时，先通过储能电机对合闸弹簧进行储能，再由合闸脱扣器解锁机械锁扣装置，释放合闸弹簧中能量，通过输出凸轮驱动开关合闸，合闸完成后由合闸锁扣装置实现保持；分闸时由分闸脱扣器解锁机械锁扣装置，开关将在分闸弹簧、触头弹簧的作用力驱动下完成分闸动作。
优点是合分闸电流较小，操作功耗小；缺点是结构复杂，传动、锁扣、脱扣装置多，机械零部件数量多，易损坏，机械寿命一般在1万次。
1.2永磁操作机构永磁操作机构由于采用永磁体实现合分闸位置的保持，取消了机械锁扣装置，进一步简化了结构，由合闸电流通过合闸线圈产生电磁力驱动动铁芯，完成合闸动作后，由永磁体的磁力吸附动铁芯，实现合闸保持。
分闸时，在合闸线圈或者中通以反向电流，产生分闸方向的电磁力，抵消永磁体磁力，驱动动铁芯，完成分闸动作后，利用分闸弹簧或者分闸端永磁体实现分闸保持。
优点是结构简单，体积小，可靠性高，机械寿命一般在3万次以上；缺点操作电流大，操作功耗高，操作高度依赖控制系统。
1.3电磁操作机构电磁操作机构结构也比较简单，合闸时由合闸电流在合闸线圈中产生的电磁力来驱动动铁芯，动铁芯推动运动支架带动开关进行合闸，当合闸完成后由维持线圈中的电磁力实现保持。
断路器的各种操作机构的区别
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。
10kVSF6全绝缘断路器柜的永磁操作机构应用
10kV SF6全绝缘断路器柜的永磁操作机构应用[摘要]10kV SF6全绝缘断路器柜内部以往所用的传统弹簧操作机构的断路器往往潜在较多缺陷问题，已经无法满足实际的操作需求。
而永磁操作机构，则能够有效弥补传统弹簧操作机构各种缺陷，达到良好应用效果。
故本文主要探讨10kV SF6全绝缘断路器柜永磁操作机构的有效应用。
[关键词]全绝缘；10kV SF6；断路器柜；永磁操作机构；应用；前言：10kV SF6全绝缘断路器柜当中，永磁操作机构属于重要的一类机构，相比较传统弹簧操作机构的断路器而言，其应用优势相对较多。
因而，综合分析10kV SF6全绝缘断路器柜当中永磁操作机构的有效应用，其现实意义较为显著。
1、关于全绝缘断路器柜的概述针对10kV SF6全绝缘断路器柜，它是应用至建设地缆网当中二次配电所用的断路器柜。
此断路器柜类型断路器柜开关具备着小体积、全绝缘及全密封、安全可靠性、免于维护、便捷化安装及操作、占地面积较小等各项优势。
能够从应用至变压器设施设备控制及保护、母线分断及联络、进线间隔、开关控制装置配置分界等当中[1]。
在一定程度上，10kV SF6全绝缘断路器柜有着故障检测、保护控制、通信等各项功能，呈较高科技含量，且市场应用发展前景较为乐观。
2、应用分析2.1应用永磁操作机构之必要性的产生传统弹簧操作机构的断路器，其在实际应用过程当中所表现出的缺陷问题详细如下：分合闸操作速度缓慢，多极差式控制无法实现，连跳及越级跳闸现象极易出现，停电面积相对较大，准确做好故障定位难度相对较大；较大合闸功率，较难储备更多的外部电源，停送电具体时间无法得到保证；分合闸具备较高的随机离散特性，分合闸位置线圈极易有烧坏情况出现，受机构影响，电网停电；合闸较长时间弹跳，灭弧室内部触头产生反复拉弧情况下，严重冲击着电网；机构体积相对较大，呈现较差的密封性，极易受周边环境所影响，部件易发生锈蚀现象，机构功能无法得到保证，老化及卡涩问题出现后，引发更多严重的故障问题；此外，传统弹簧操作机构的断路器总体结构极具复杂性，内部有较多的零部件过多，增加了维修难度系数及总体成本，且磨损及机械疲劳等各类故障问题发生概率相对较高，总体应用可靠性及使用寿命均无法得到保证。
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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。