为积极响应节约用电新技术、新产品的创新与进步，随着现代科学技术的发展，一种新的断路器操作机构应运而生——永磁式操作机构。这种操作机构具有高可靠性、长寿命、结构简单、方便维护等优点。
摘要：永磁操作机构作为一种新生事物，分合闸过程与电磁操作机构、弹簧操作机构有所不同。永磁式操作机构分合闸均通过一个线圈进行控制，但对于DCS监控来说缺少对跳合闸回路完整性的监视。本文通过增加相应阻值的电压型继电器，对完善此项功能提供了一种新的方法。
关键词：工业设计论文范文,永磁操作机构,监视,继电器,方法
1引言
永磁式操作机构采用了全新的工作原理和结构，合闸时电磁场与永磁场正向叠加，完成触头合闸；分闸时电磁场与永磁场反向叠加，使保持力骤降至临界值，分闸弹簧和触头压簧及分闸电磁场共同驱动动衔铁到达分闸终端位置。
2永磁机构控制原理
ZN73A-12型永磁机构户内真空断路器配置了陶瓷真空灭弧室，在额定电流下开断次数为2万次至10万次不等。永磁操动机构，具有手动分闸和电动合、分闸功能。在合闸时，作用于单板型触头的电磁力和永磁力两种合力会将动、静触头牢牢吸合（永磁力保持100年，磁损小于1%），绝不会反弹，解决了合闸的弹跳问题。由于永磁操作机构的分合闸速度可以保持在初始状态，分合闸的能量也可保持不变，使得触头使用寿命延长了很多。在微机综合保护系统中，永磁操动机构由于其本身的特性，工作时只有合、分闸两种状态，不会烧毁线圈，确保了真空断路器的可靠工作。其原理图如图2所示。
永磁式机构分合闸控制都通过分、合闸线圈L完成。当断路器在分闸位置时，+KM通过TWJ继电器线圈、断路器操作机构54#端子、底盘辅助开关接点、52#端子、4#端子、KMC合闸中间继电器线圈，KMC合闸中间继电器线圈接点闭合，分合闸线圈L-1与+KM接通、L-2与-KM接通，实现合闸控制；当断路器在合闸位置时，+KM通过HWJ继电器线圈、断路器操作机构30#端子、断路器辅助开关常开接点、KMC常闭接点，二极管D、R1电阻到达分合闸线圈L，分合闸线圈L-1与-KM接通、L-2与+KM接通，与合闸时极性相反从而实现分闸控制。
但DCS（即分散控制系统）远方只能看到断路器分合闸状态而不能反映跳合闸回路是否完好。如果手车位置限位开关接点出现异常，DCS将不能成功实现远方分合闸功能且难以发现故障原因。对于DCS监控功能来说是一项缺陷，必须采取一定的方法来反映跳合闸回路的完好性。
3改进措施
我们通过加装继电器的方法来实现上述目的，控制原理图如图3所示。在分、合闸回路中加入电压型继电器，并使用其动断接点来实现跳合闸回路断线监视功能。鉴于和永磁机构分合闸线圈串联接入，如果所选用TWJ、HWJ继电器线圈阻值不大，分合闸回路将长期通路，烧毁断路器机构内部线圈。所以必须保证分合闸线圈在无操作的情况下不启动（即达不到线圈启动电压值），那么选用合适的TWJ、HWJ继电器就显得至关重要。
TWJ、HWJ继电器的选择：
根据现场实测，合闸中间继电器KMC线圈和分合闸线圈L阻值在几十至几百欧姆之间。对于图中所示回路，有：
UTWJ/UKMC=RTWJ/RKMC
UHWJ/UL=RHWJ/RL
其中：UTWJ-------TWJ继电器额定电压，DC220V；
UHWJ-------HWJ继电器额定电压，DC220V；
UKMC-------KMC中间继电器额定电压，DC220V；
UL-------分合闸线圈额定电压，DC220V；
RTWJ-------TWJ继电器线圈电阻；
RHWJ-------HWJ继电器线圈电阻；
RKMC-------KMC中间继电器线圈电阻；
RL-------分合闸线圈电阻。
为确保手车在工作位置断路器不发生误动或频繁合闸，必须保证RTWJ>>RKMC，RHWJ>>RL，即RTWJ>10RKMC，RHWJ>10RL。
TWJ、HWJ继电器线圈阻值在几百至几千欧姆之间，以永磁机构分合闸线圈L和合闸中间继电器KMC线圈实测阻值为基准。
4小结
在我国，已经有在10kV电压等级采用永磁操动机构与真空断路器灭弧室相结合的先例。永磁式操作机构作为一种新一代的断路器操作机构，具有体积小、重量轻、分合速度快、免维护、寿命长、节电、无油不燃化、可靠性高、可以频繁操作等众多优点。本文以永磁机构断路器为例，通过在其控制回路中增加中间电压型继电器的方法，初步实现DCS对分合闸回路完整性监视的功能，值得参考。
