斷路器接線端子任何永磁機構(gòu)都需要一個適合的電子控制單位，其作用是為機構(gòu)線圈提供適合能量，并實現(xiàn)斷路器接線端子防跳、閉鎖以及與開關(guān)設(shè)備的接口等功能。作為斷路器的一部分，控制單位斷路器接線端子同樣需要高可*性，設(shè)計原則；精選元件，尤其是分合閘電容器；制造原則；軟件測試等幾方面包管其質(zhì)量。其中，分閘電容器與合閘電容器作為儲能元件是最重要的，其壽命主要受溫度影響。另外，斷路器的低能耗設(shè)計也是包管電容器長命命的一個因素，單穩(wěn)態(tài)永磁機構(gòu)斷路器控制模塊注入到操念頭構(gòu)線圈的最大合閘電流峰值只有10A（20kA型）、17A（31.5kA型），分閘電流斷路器接線端子只有1A。 2、2單穩(wěn)態(tài)永磁機構(gòu)斷路器的真空滅弧室手藝 由于要與可*性高、壽命長并適于頻繁操作的永磁操念頭構(gòu)相匹配，斷路器接線端子真空滅弧室性能的改進顯得很是迫切。既需要提高其對故障電流的開斷能力，又需要改良其在負(fù)荷電流下的可*性。ISM型單穩(wěn)態(tài)永磁機構(gòu)斷路器的真空滅弧室在觸頭系統(tǒng)設(shè)計和密封性能兩方面實現(xiàn)的突破性改進，使其在可*性和使用壽命上完全與其操念頭構(gòu)的性能相匹配。 在真空滅弧室中利用縱磁場取得最優(yōu)化的陰極黑點散布 縱磁場能改良真空電弧在觸頭概況的散布狀況，減輕觸頭在電弧下的燒蝕水平。真空電弧可被視為具有龐大能量的放電現(xiàn)象，它能將觸頭概況嚴(yán)重?zé)龘p，只有使電弧迅速而平均地散布在觸頭概況，將觸頭概況上每個點的電流密度降至最低，才能最大水平地提高真空滅弧室觸頭系統(tǒng)的性能。 （1）平均縱磁場下的大電流真空電弧 1967年，Ito和Okura第一次提出了關(guān)于縱磁場在控制大電流真空電弧上的應(yīng)用，試驗中發(fā)現(xiàn)，采取縱磁場散布的真空滅弧室的開斷能力能夠顯著提高（約提高50%~100%）。 更多的研究顯示，斷路器接線端子縱磁場控制電弧的能力依賴于磁場的強度。如果磁場太弱，陰極黑點不穩(wěn)定，甚至?xí)撾x觸頭的水平概況；但磁場太強時，陰極黑點則不克不及散布于整個觸頭概況；只有當(dāng)對磁場強度達到一定區(qū)間值時，陰極黑點才能散布于整個觸頭概況。上圖為特瑞德的研究人員在真空滅弧室中利用縱磁場取得最優(yōu)化的陰極黑點散布示意圖。 （2）非平均縱磁場下的大電流真空電弧 商業(yè)用真空滅弧室一直致力于非平均縱磁場的研究。首次將縱磁場應(yīng)用于真空滅弧室產(chǎn)品是在20世紀(jì)70年代。80年代早期發(fā)現(xiàn)了非平均縱磁場對真空電弧的影響。大量對分歧磁場結(jié)構(gòu)的試驗顯示，在特定電流和磁場結(jié)構(gòu)下，無論磁場強弱，陰極黑點城市移動。研究發(fā)現(xiàn)，觸頭邊沿部位具有類似磁屏障的強磁場，觸頭中心區(qū)域強度最弱的磁場結(jié)構(gòu)是最優(yōu)化的磁場結(jié)構(gòu)，通過丈量觸頭陰極電流密度而取得證明。另外，在電極的中心區(qū)域不需要縱磁場來限制陰極黑點及穩(wěn)定電弧。 （3）具有斷路器接線端子縱磁場結(jié)構(gòu)和最佳觸頭材料的真空滅弧室 要將上述研究功能應(yīng)用到真空滅弧室產(chǎn)品中，還需要做許多工作，包含確定最佳的觸頭形狀、選擇最適合的觸頭材料等。觸頭形狀能決定縱磁場的結(jié)構(gòu)，并因此決定電弧的散布。觸頭材料則要同時滿足真空滅弧室尖刻的電氣性能要求和機械性能要求。例如，觸頭材料應(yīng)具有極強的抗熔焊性能，因此它需要具有良好的導(dǎo)電性能和較低的熔焊機械強度；同時又要求觸頭材料具有較高的非電氣性能（這一點在很大水平上與機械強度相關(guān)）；還需要它具有良好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電性能以提供高開斷能力。 特瑞德通過研究發(fā)現(xiàn)，幾種分歧材料相配合發(fā)生的特殊合金材料可滿足以上要求。利用這種合金觸頭生產(chǎn)的真空滅弧室，在額定電流下的開斷次數(shù)很容易達到10萬次以上，在額定短路電流下能開斷100次。由于永久磁鐵具有鐵磁物質(zhì)的物理特性，因此在各行各業(yè)如電機、廣播電信、醫(yī)療器械、交通運輸及冶金采礦等眾多行業(yè)取得了普遍的應(yīng)用。真空計自1983年以來，已研制出被稱為“磁王”的第三代稀土永磁材料，其單位體積的磁能提高到50MGOe（397.9kJ/m3）。這種高強磁性的新型永久磁鐵（釹鐵硼）的問世，使得真空斷路器的操念頭構(gòu)有了很大轉(zhuǎn)變，列國真空斷路器產(chǎn)商均賜與高度重視。 2 國內(nèi)外真空斷路器永磁操念頭構(gòu)的現(xiàn)狀 a、真空計斷路器接線端子由ABB開辟的VM1真空斷路器采取了不到10個零部件組成的磁力驅(qū)動裝置替代零部件眾多的電磁機構(gòu)和彈簧機構(gòu)。其分、合閘位置均靠永磁鐵的磁能靠得住連結(jié)。這種無磨損的永磁操念頭構(gòu)壽命可達10萬次。額定電壓目前為12、17和24kV，額定電流為630、1250A,額定開斷電流為20、25kA。 b、荷蘭某廠生產(chǎn)的MMS型永磁機構(gòu)驅(qū)動真空斷路器，其短路斷開電流為31.5kA。合閘、連結(jié)和分閘的磁路是分隔的，合閘位置靠永久磁鐵連結(jié)，其分閘動作根基上是被動的，僅靠觸頭彈簧和分閘彈簧的能量，通過度閘線圈使之釋放能量完成，該永磁機構(gòu)的結(jié)構(gòu)很是簡單，組成的零部件也只有12個。 c、由烏克蘭生產(chǎn)的BP系列永磁操念頭構(gòu)真空斷路器是RZVA電器公司吸取國際上最先進的真空斷路器研發(fā)手藝，并采取ABB、CALOR EMAG制造的真空滅弧室，研制的新一代真空斷路器，系目前國際上一流水平的中壓開關(guān)電器產(chǎn)品。產(chǎn)品配置的永磁機構(gòu)為雙線圈雙穩(wěn)態(tài)型式，合閘線圈電流由操作電源AC110、220V或DC110、220V提供，分閘線圈由儲能電容器供電，永久磁鐵高強的剩磁力把鐵芯分袂吸持在分、合閘終端位置，即便受到電動力或其它動力的沖擊，斷路器也不會失落閘。主回路中的上下端子及真空滅弧室均用環(huán)氧樹脂澆注成一體，結(jié)構(gòu)簡單、絕緣強度高、機械性能好。 d、斷路器接線端子生產(chǎn)的VDM6-12型永磁操念頭構(gòu)真空斷路器是戶內(nèi)空氣絕緣10kV開關(guān)裝置，除用于開合各類分歧性質(zhì)的電力負(fù)荷，還適用于在額定電流范圍內(nèi)頻繁操作和對短路開斷操作次數(shù)有規(guī)定的場合。該產(chǎn)品主要元件由烏克蘭進口，具有智能化、真空計高靠得住性、長命命、節(jié)電、結(jié)構(gòu)簡單、便當(dāng)維護或免維護等優(yōu)點。 永磁操念頭構(gòu)控制器是真空斷路器的核心控制單位，用以收集信號和執(zhí)行控制命令，包含電源模塊、驅(qū)動模塊、呵護丈量模塊及其它功能模塊，采取按扭和遙控裝置進行斷路器的分、合閘。具有防跳躍、一次重合、欠壓呵護、過流和速斷等功能，而且可以智能識別，有效遁藏合閘涌流。 e、吉林永大團體公司研制生產(chǎn)的ZN73A-12型永磁機構(gòu)戶內(nèi)真空斷路器。其配置了陶瓷真空滅弧室，在額定電流下開斷次數(shù)為2萬次至10萬次不等。永磁操念頭構(gòu)，具有手動分閘和電動合、分閘功能。在合閘時，作用于單板型觸頭的電磁力和永磁力兩種協(xié)力會將動、靜觸頭牢牢吸合（永磁力連結(jié)100年，磁損小于1%），毫不會反彈，解決了合閘的彈跳問題。由于永磁操作機構(gòu)的分合閘速度可以連結(jié)在初始狀態(tài)，分合閘的能量也可連結(jié)不變，使得觸頭使用壽命延長了良多。在微機綜合呵護系統(tǒng)中，永磁操念頭構(gòu)由于其自己的特性，真空計工作時只有合、分閘兩種狀態(tài)，不會燒毀線圈，確保了真空斷路器的靠得住工作。 綜上所述，10kV真空斷路器使用永磁操念頭構(gòu)在我國已不是空白，永磁操念頭構(gòu)與真空斷路器滅弧室的有機配合，降服了彈簧儲能操念頭構(gòu)和電磁操念頭構(gòu)分、斷路器接線端子合閘動作時間較長的缺陷，稱的上是中壓斷路器劃時代的一次革命。由于真空計永磁式真空斷路器具有體積小、重量輕、分合速度快、免維護、壽命長、節(jié)電、無油不燃化、靠得住性高、可以頻繁操作等眾多優(yōu)點，真空計不久將應(yīng)成為中壓開關(guān)的主流，斷路器接線端子為我國電力配網(wǎng)做出新的供獻。我國是一個稀土大國，斷路器接線端子稀土及永磁操念頭構(gòu)斷路器的代價會逐步下降，性價比會更高，在電力、工業(yè)與民用配電系統(tǒng)中將取得更普遍的應(yīng)用。
