動(dòng)作原理和結(jié)構(gòu)    

目前用于中壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)主要有電磁式和彈簧式兩種。電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)在真空斷路器發(fā)展初期得到了廣泛應(yīng)用，這是由于電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)較好地迎合了真空滅弧室的要求：一是開距小（8-25mm）,二是在合閘位置需要大的操動(dòng)力（2000-4000N/相）。然而電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)也存在不容忽視的缺點(diǎn)，磁路電感L在合閘過(guò)程中變化較大，產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)，從而抑制了合閘線圈電流的增大，而且這種抑制作用隨著合閘速度增加而增強(qiáng)。相比之下，彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)采用于手動(dòng)或小功率交流電動(dòng)機(jī)儲(chǔ)能，其分合閘速度不受電源電壓波動(dòng)影響，相當(dāng)穩(wěn)定，能夠獲得較高的分合閘速度，能實(shí)現(xiàn)快速自動(dòng)重合閘操作，在一定程度上克服了電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)。然而彈簧操動(dòng)機(jī)也存在以下缺點(diǎn)：完全依靠機(jī)械傳動(dòng)，零部件數(shù)量多，一般彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)有上百個(gè)零件，且傳動(dòng)機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜，故障率較高，運(yùn)動(dòng)部件多，制造工藝要求較高。另外，彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，滑動(dòng)摩擦面多，而且多在關(guān)鍵部位，在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，這些零件的磨損、銹蝕以及潤(rùn)滑劑的流失、固化等都會(huì)導(dǎo)致操作失誤。    

近年來(lái)，一種用于中壓真空斷路器的永磁保持、電子控制的電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)（簡(jiǎn)稱永磁機(jī)構(gòu)）備受關(guān)注。和傳統(tǒng)的斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)相比，永磁機(jī)構(gòu)采用了一種全新的工作原理和結(jié)構(gòu)，工作時(shí)主要運(yùn)動(dòng)部件只有一個(gè)，無(wú)需機(jī)械脫扣、鎖扣裝置，故障源少，具有較高的可靠性。   

操動(dòng)機(jī)構(gòu)與真空斷路器的配合。

力－行程特性    

多年來(lái)，真空斷路器一直在努力追求著一種完美操動(dòng)的機(jī)構(gòu)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壽命長(zhǎng)，可靠性高，可以用小功率交流電源操作，出力特性與真空斷路器的反力特性很好地匹配，能給出稍低的合閘速度和較高的分閘速度的操作機(jī)構(gòu)。    

真空斷路器觸頭行程很小，合閘過(guò)程中在觸頭接觸前只需要很小的驅(qū)動(dòng)力，一旦觸頭閉合，就需要較大的驅(qū)動(dòng)力，來(lái)壓縮觸頭彈簧以獲的足夠的觸頭壓力。因此真空斷路器的反力特性在觸頭接觸瞬間有一大幅度的正向突變，12kV真空斷路器合閘終了時(shí)的觸頭反力常常超過(guò)10kN.而真空斷路器所要求的平均合閘速度并不大，因?yàn)楹祥l速度太高容易引起觸頭合閘彈跳，是不希望的，因此合閘速度一般為0.6～0.8m/s。分閘時(shí)要求操動(dòng)機(jī)構(gòu)不給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)附加更多的運(yùn)動(dòng)慣量，以提高分閘初始加速度（或剛分速度）。    

彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)是依靠彈簧儲(chǔ)存能量的釋放使斷路器合閘的。彈簧釋能時(shí)總是一開始時(shí)出力大，以后逐漸減小。這與真空斷路器的反力特性正好相反。為了使其與真空斷路器合閘時(shí)的反力特性相匹配，通常要通過(guò)凸輪和連桿的轉(zhuǎn)換。經(jīng)過(guò)凸輪輪廓曲線合理設(shè)計(jì)和連桿適當(dāng)配置，彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的出力完全能與真空斷路器的反力特性很好匹配。    

永磁機(jī)構(gòu)在合閘過(guò)程中，隨著動(dòng)鐵心的運(yùn)動(dòng)、空氣間隙減小、吸力增大，動(dòng)靜鐵心吸合時(shí)可產(chǎn)生很大的吸力，在合閘的最后階段，由于永磁鐵的吸力，使吸合力上升得更快。在分閘特性方面因動(dòng)鐵心參與分閘運(yùn)動(dòng)，使分閘時(shí)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)慣量明顯增大，對(duì)提高剛分速度很不利。此外，永磁鐵的吸力在分閘過(guò)程中也起著阻礙作用，也對(duì)提高速度不利。在此方面，永磁機(jī)構(gòu)不如彈簧機(jī)構(gòu)。