永磁真空断路器结构组成

永磁真空断路器结构组成

右图为断路器智能控制的工作原理图。图中智能控制单元由数据采集、智能识别和执行机构(调节装置)三个基本模块构成。

1)智能识别控制模块:它是智能控制单元的核心，由微控制器构成微机控制系统，能根据操作前所采集到的电网信息和主控制室发出的操作信号，自动识别当次操作时断路器所处的电网工作状态。

显示断路器是否具备可以操动的条件、断路器的合分闸状态、断路器动作执行情况,给出系统电压、操作电压的信息,以及断路器操动机构故障报警信号,供运行人员了解断路器的工作状态。并根据事先程序，决定对执行机构发出调节信息，从而使断路器发出相应的动作。

2)数据采集模块:它由小型电压、电流转换装置和高速多通道模/数转换器组成，随时接收断路器的合闸命令、分闸命令、失压跳闸信号、过流跳闸信号,接收传感器提供的断路器合分状态信号、断路器位置信号,接收系统电压、断路器的操动电源信号以及复位信号等。并对这些信号进行整形、处理,把数据由模拟量转换为数字量，供智能识别模块进行处理分析，使之满足智能控制模块的要求。

永磁机构中的分、合闸线圈必须受电励磁，从而产生电磁吸力方可驱动动铁心运动。永磁机构中的电容器上充以恒定的DC10V0操作电压，可为操动机构的分、合闸线圈励磁提供所需的脉冲电能。

但它每提供一次分闸或合闸线圈励磁所需的脉冲电能，如果不及时切断分闸或合闸线圈中的脉动电流，电容器模块分或合闸一次功耗就会很大，电容器模块上的电压就会下降到不能再为下一次合闸或分闸提供所需的脉冲电能，亦即不能完成一次CO(合分)操作，更谈不上完成一次O－0.3S－CO(分－0.3秒－合分)操作。

因此必须及时切断分闸或合闸线圈中的脉动电流，这就要靠分合闸位置采样模块及CPU模块、驱动模块等共同完成。另外，要使智能断路器在各种环境下可靠工作，要解决的问题是电容器的使用寿命问题。

电容器的使用寿命与环境温度有关，一般在105℃时，寿命为2000h，但工作温度低于50℃时，其寿命可达10年以上。所以设计控制单元时，应通过有效措施降低电容器的工作温度，延长其使用寿命。

采样模块是将电子接近开关检测到的分合闸位置信息输入到智能控制器。当检测到真空断路器的合闸或分闸位置时即刻发出高电平，将高、低电平送至CPU模块，通过逻辑计算后分别送至分合闸逻辑驱动电路，及时切断分合闸线圈中的脉动电流。

永磁真空断路器设计原则

永磁机构真空断路器智能控制系统作为供电设备的基本控制与保护单元，应能够保障在控制、保护对象的任何工作状态下可靠工作，并对开关设备自身工作状态进行监测与控制。为了提高断路器的分断能力与使用寿命，断路器应该实现同步操作技术。

根据现场环境、设备条件和工作的要求，配永磁机构真空断路驱动控制器设计必须遵循以下的原则:

1）实时性

在数据采集与处理系统设计时，要充分考虑数据采集和处理采用的方法，以保证数据采集与处理的实时性;同时在控制算法设计时，要考虑算法的快速性和收敛性原则，以保证控制的实时性，开合动作的实时性。

2)准确性

高压真空断路器工作环境特殊，并且存在很强的干扰，对数据采集的精确性和传输的准确性以及开合控制的准确性提出了严格的要求。要在数据采集系统设计时考虑采用合适的硬件元件与软件处理方法，以保证采样数据的准确性与设备工作状态判断的准确性。

3)安全性

作为一种实时针对高压设备的控制系统，必须保证生产安全、人员安全和设备安全，需要采取对应于控制失效情况下的应急控制策略。永磁真空断路器

永磁真空断路器总体设计

由于永磁机构独特的操动和保持原理，所以其控制系统与传统的弹簧操动机构有很大的区别。智能控制断路器与普通断路器的大区别在于它能通过智能操作单元对电网参数进行采集和处理，对自身状态进行监测和判断，然后根据预先确定的程序动作。并可根据需要调整断路器的操动机构的运动参数，从而获得合适的分合闸速度和分合闸时间。

永磁机构的控制系统接受光电信号，并通过逻辑判断给出指令控制操动机构动作，其性能的好坏直接关系到整个断路器的性能。它可采用电子控制，以实现真空断路器的所有功能，同时还可具有智能化功能，可融合在线检测技术来大限度地体现永磁机构的