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閉鎖電磁鐵永磁機構(gòu)傳動體例、連結(jié)力大小以及與真空斷路器匹配時確定永磁機構(gòu)的合、分閘功及動作特性的閉鎖電磁鐵原理。 　　1 斷路器與機構(gòu)傳動體例配合 　　目前，國內(nèi)外生產(chǎn)的永磁機構(gòu)（雙穩(wěn)態(tài)） 閉鎖電磁鐵動鐵心行程（即動鐵心與磁軛之間氣隙） 都比較小（通常不大于25 mm） ，遠小于常規(guī)電磁、彈簧、液壓和空壓操念頭構(gòu)的行程。因此，目前它還只能配用在觸頭行程較小的中壓真空閉鎖電磁鐵斷路器上。 　　如果單從滿足斷路器行程方面要求，可以通過放大傳動機構(gòu)的輸出行程，滿足大行程斷路器要求。可是，目前國內(nèi)閉鎖電磁鐵外生產(chǎn)的永磁機構(gòu)的分、合閘力也較小，通常在2 000～4 000 N ，最大也不大于6 000 N。在將它與斷路器配用中，往往只能利用傳動機構(gòu)的行程縮小、作用力放大，而不克不及利用行程放大、作用力縮小的功能。 　　12 kV 真空滅弧室的觸頭開距一般約為10 mm ，當(dāng)觸頭彈簧直接設(shè)在動觸桿上，超程約3 mm 時，真空滅弧室要求行程（觸頭開距加超程） 為13 mm 左右。如果選用行程為25 mm 的永磁機構(gòu)，就需設(shè)計中間傳動機構(gòu)使行程匹配，而且在設(shè)計傳動比時必須斟酌行程損失因素。 　　40. 5 kV 閉鎖電磁鐵真空滅弧室觸頭要求行程約25 mm（開距約20 mm ，超程約4. 5 mm） ，正好與行程為25 mm的永磁機構(gòu)相匹配，可采取操念頭構(gòu)與真空滅弧室動觸桿同軸連接的傳動體例。這樣不但可以削減行程損失，而且有利于抑制合閘彈跳。 　　2 永磁機構(gòu)分、合閘狀態(tài)連結(jié)力的選擇 　　永磁機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，動作靠得住性高，閉鎖電磁鐵無需合分閘位置機械連結(jié)和脫機裝置，它是由永久磁鐵發(fā)生的吸力使斷路器連結(jié)在分、合閘位置[1 ] 。 　　真空斷路器閉鎖電磁鐵要求一定的觸頭接觸壓力，因此，永磁機構(gòu)的吸力不但要能降服觸頭彈簧的反作用力和其他反力，而且還必須具有足夠的合閘位置有效連結(jié)力，避免受到外界可能因素作用下（機械震動、電動力等） 呈現(xiàn)自動誤分閘。該連結(jié)力的大小不但決定了斷路器合閘連結(jié)性能，而且閉鎖電磁鐵還決定了分閘功及分閘速度等重要參數(shù)。 　　依照試驗得出合閘有效連結(jié)力:當(dāng)開斷電流為20 kA 及以下者，宜選擇在500～700N ；開斷電流為31. 5 kA 及以上者，宜選擇在700～1000 N。 　　因為雙線圈永磁機構(gòu)不需要裝設(shè)全行程的分閘彈簧，操念頭構(gòu)只需要不太大的連結(jié)力即可使斷路器靠得住地連結(jié)在分閘狀態(tài)。斟酌永磁機構(gòu)必須有足夠大的合閘功才能包管斷路器具有足夠的關(guān)合能力。所以，永磁機構(gòu)的分閘連結(jié)力也不克不及太小。依照閉鎖電磁鐵試驗得出永磁機構(gòu)的分閘有效連結(jié)力宜選擇在2 000～3 000 N。 　　永磁機構(gòu)的永久磁鐵回路通常是按吸力要求最大的一側(cè)（合閘側(cè)） 設(shè)計的，而另一側(cè)必須采納減小其吸力的法子，在動鐵心與磁軛吸合面之間加隔磁片及減小其有效吸合面積；在分閘側(cè)裝設(shè)短程彈簧抵消一部分分閘連結(jié)力，才能同時滿足斷路器分、合閘的特性要求。 　　3 斷路器閉鎖電磁鐵與永磁機構(gòu)分、合閘功的選配 　　配用永磁機構(gòu)的真空斷路器所需要的合閘功如圖1 中的oabcde 陰影部分面積。從合閘起始位置至觸頭剛閉合位置所需要的合閘力較小，一旦觸頭彈簧起頭壓縮，所需要的合閘力突然增大。abcd 是斷路器需要的合閘力特性。 　　它所輸出的合閘功如圖1 中的ofge 陰影部分面積；曲線A 為機構(gòu)永久磁鐵發(fā)生的合閘力， B 為合閘電磁鐵發(fā)生的合閘力， C 為A 和B 兩方面力合成后的總合閘力輸出特性。 　　真空斷路器與永磁機構(gòu)兩者理想的合閘配合，不但要求C 始終高于abcd 曲線， 而且還要求ofge的面積適當(dāng)大于oabcde 的面積。 　　 　　配用永磁機構(gòu)的真空斷路器所需要的分閘功為圖2 中oabc 陰影部分的面積，它主要由斷路器可動部分質(zhì)量和真空滅弧室觸頭額定反力所組成， 呈平均上升分閘力曲線，如圖2 中的ab 曲線。釋放出的分閘功如圖2 中的ofgh 的陰影部分面積。 　　永磁機構(gòu)分閘操作時輸出的分閘功如圖2 中的odec 陰影部分面積。曲線A 為觸頭彈簧發(fā)生的分閘力， 曲線B 為操念頭構(gòu)永久磁鐵發(fā)生的分閘力，曲線C 為分閘電磁鐵發(fā)生的分閘力， D 是A 、B 、C合成后的總分閘力輸出特性曲線。 　　真空斷路器與永磁機構(gòu)兩者理想的分閘配合，不但要求曲線D 能夠始終高于曲線ab ，使斷路器能夠完成分閘操作， 而且還要求odec 面積適當(dāng)大于oabc 面積。 　　 　　4 如何取得理想的分、合閘速度特性 　　永磁機構(gòu)驅(qū)動真空斷路器進行分、合閘操作的工作原理如圖3 所示。分閘或合閘線圈從a 點起頭通電，線圈中電流經(jīng)激磁時間t 上升到最大值，b 點為操念頭構(gòu)動鐵心起頭運動，驅(qū)動斷路器分閘或合閘，線圈中電流下降到c 點，斷路器分閘或合閘終了，線圈中電流又起頭上升，直至電源被切斷，斷路器完成分閘或合閘操作。 　　 　　試驗表白，當(dāng)操念頭構(gòu)閉鎖電磁鐵的分閘或合閘電磁鐵回路結(jié)構(gòu)、尺寸和形狀，磁回路工作氣隙，線圈的安匝數(shù)確定后，電流上升陡度已確定，電流i 值就取決于激磁時間t 的長短，激磁時間愈長，電流愈大，操念頭構(gòu)輸出的分閘或合閘功就愈大，斷路器的分閘或合閘速度也愈快，反之亦然。同時，斷路器閉鎖電磁鐵處于合閘或分閘狀態(tài)時永磁機構(gòu)必須提供適合的有效連結(jié)力。在通常情況下，有效閉鎖電磁鐵連結(jié)力愈大，激磁時間愈長，電流也愈大。