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【探究】126kV真空断路器分离磁路式永磁操动机构

2015-11-10 10:54来源:电工技术学报关键词:真空断路器永磁机构消弧线圈收藏点赞

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本文提出的新型永磁机构采用轴对称结构,具有独立的驱动部分和保持部分,结构原理如图 2 所示,通过不导磁垫片 7 将保持部分和驱动部分磁路进行隔离;同时,磁轭部分通过不导磁垫片 12 将分闸和合闸过程的磁路进行隔离。

真空断路器处于分闸或合闸位置时,保持静铁心中的永磁体提供磁力即保持动铁心可靠保持在分/合闸位置。当断路器需要合/分闸操作时,电磁操动部分给合/分闸线圈通电,产生的电磁力驱动动铁心与保持动铁心一起运动,一旦保持动铁心与保持静铁心间气隙的大小超过静铁心中开槽所开气隙的宽度,则永磁体的磁力线会通过铁心中的气隙形成回路。这能快速降低保持动铁心所受的保持力,同时也降低了分、合闸初始阶段的反力,可以有效提供刚分速度。同时,由于合闸线圈和分闸线圈之间存在用非铁磁材料填充的气隙,可以保证磁力线只通过动铁心的上端面或下端面,克服了传统机构在动铁心的上、下端面均存在两个磁力线回路问题,因此能有效提高线圈的工作效率。

此外,设计中考虑了紧急分闸的需要。当紧急情况发生时,按下紧急分闸去磁环 9 可以有效降低合闸保持力,帮助实现手动分闸,解决了传统永磁机构手动分闸困难的问题。

2 仿真方法

永磁机构特性仿真包含静态特性仿真和动态特性仿真。永磁机构静态特性分析是永磁机构结构设计的理论依据,同时也是动态特性分析的基础。本文采用 Ansoft 有限元电磁仿真软件完成静态特性计算,分析了各参数对永磁机构电磁场的影响,从而选择工作性能最佳的参数, 完成了永磁机构的结构设计。永磁机构的运动过程包含了电路、磁场和机械运动等多个物理过程。永磁机构运动过程是电磁和机械综合的过渡过程决定的,它在电路上必须遵循电压平衡方程,在运动上遵循达朗贝尔方程,在磁场上遵循麦克斯韦方程,通过对这些动态方程的耦合求解,如式( 1)所示,得到机构的动态特性。

原标题:126kV真空断路器分离磁路式永磁操动机构
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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