第05讲 永磁操动机构
永磁操作机构
一、概述随着电力法的贯彻实施，更要求供电部门提供安全、经济、可靠和高质量的电力。
对于中压电力系统的保护核心--真空断路器而言，除真空灭弧室开断的高可靠性外，更需要操作机构的高可靠性。
而现在普遍使用的弹簧机构，由于零件较多，在实际应用中，每合分一千次或是运行较短时间就得检修，很难达到免维护，且有70.3%的故障来自它，大大的影响了供电可靠性。
这就有必要发展新的操作机构，永磁机构就应运而生了。
永磁机构的性能能与真空断路器很好配合，而且其零部件少、结构简单、可靠性高、寿命长（机械寿命长达10万次）、免维护、可用电子软件控制，因而其前景非常广阔。
永磁机构按照在分闸操作时的不同，可分为单稳态永磁机构和双稳态永磁机构；按线圈的使用数目的不同，分为双线圈永磁机构和单线圈永磁机构；按外形结构的不同，可分为方形永磁机构、圆形永磁机构和半方半圆形永磁机构。
二、永磁机构的参数三、永磁机构的结构与工作原理：1.永磁机构的结构一般来讲，永磁机构主要由以下零件组成：图1所示为双稳态永磁机构，图2为单稳态永磁机构。
图1：双稳态永磁机构图2：单稳态永磁机构1-静铁心2-动铁心3-合闸线圈1-静铁心2-动铁心3-操作线圈4-分闸线圈5、6-永磁体7-驱动杆4-永磁体5-驱动杆2.双稳态永磁机构原理如图1所示，当永磁机构处于合闸位置时，在分闸线圈中通以直流电流，该电流所产生的磁场使动铁心所受的吸力减小，当此电流增大到一定值时，动铁心所受的吸力之和小于动铁心上的机械负载，此时动铁心向下运动。
动铁心向下运动过程中，上端的磁阻增大，下端的磁阻减小。
静铁心的上磁极对动铁心的吸力减小，下磁极对动铁心的吸力增大。
动铁心向下的合力增大，使动铁心加速向下运动。
这一过程一直持续到分闸动作结束为止。
此时，永磁机构在永磁体磁力的作用下，一直保持在分闸位置。
合闸过程与分闸过程正好相反：在合闸线圈中通电，线圈电流在下部间隙中产生反磁场，动铁心上受到的总吸力减小，当吸力小于动铁心上的机械负荷时动铁心向上运动，最后达到合闸位置，合闸过程结束。
永磁操动机构的动态分析
永磁操动机构的动态分析
付万安;贾春博;王红;张旭秀
【期刊名称】《大连铁道学院学报》
【年(卷),期】1999(20)3
【摘要】给出了永磁操动机构的基本原理及负载特性，分析了磁场耦合模型及工作过程中的电磁机理，并对合成磁场的电磁吸力、动铁芯的运动方程及算法原理进行了研究．还对永磁操动机构进行了实验研究，给出了相关的动态曲线及数据，证明了文中的理论分析．最后对永磁操动技术的优越性及特点，以及在我国应用前景进行了简单分析．
【总页数】7页(P31-37)
【关键词】永磁操动机构;动态分析;耦合;高压断路器
【作者】付万安;贾春博;王红;张旭秀
【作者单位】大连铁道学院电气信息工程分院
【正文语种】中文
【中图分类】TM561;TM573.2
【相关文献】
1.永磁操动机构磁场计算及动特性分析 [J], 高会军;林莘;蔡志远
2.永磁操动机构磁场计算及动特性分析 [J], 高会军;林莘;蔡志远
3.基于动态分析的永磁机构最佳设计参数的选择 [J], 游一民;陈德桂;孙志强;张敬菽
4.动圈式永磁直线振动电机的静动态分析 [J], 王淑红;王旭平;熊光煜
5.迎击式接触器触头动态分析中的操动机构模型建立的研究 [J], 何洁;马丽娜;刘帅因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
永磁操动机构真空断路器和永磁式交流接触器的特点及应用
永磁操动机构真空断路器和永磁式交流接触器的特点及应用永磁操动机构真空断路器和永磁式交流接触器的特点及应用序言电力资源是能源结构中的重要环节，节约电力资源是节约能源的重要内容之一。
目前国内电力资源的浪费相当严重，工业与民用用电能耗过高，节电的潜力非常大。
依靠创新和技术进步，积极推广节约用电的新技术、新产品，降低单位产品电能耗和成本，增强企业的竞争力是我国经济可持续发展的重大战略任务。
当前从中央到地方都在深入贯彻落实《中华人民共和国节约能源法》，建设部建办质函（2005）89号《关于开展全国建筑节能专项检查的通知》、自2005年12月1日起实施的《乌鲁木齐市建筑节能管理条例》以及新疆蓝图审查办公室根据《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005编制的电气专业设计节电要点和电气专业建筑工程施工图文件审查表（节电部分）等都是具体贯彻节能措施的保证。
国内就三相配电变压器、高效电动机、电缆的经济电流选择方法和绿色照明等召开了多次节电管理与技术研讨会，已经编制或即将编制节电产品的国家节电标准和指标，可使我国的配电变压器、电动机、照明、电缆等自身的能耗进一步减小，从而使我国供配电系统的电能损耗降低，达到节约用电的目的。
在此，笔者就6~10kV永磁机构真空断路器和永磁式交流接触器的特点及应用做个论述，有助于推广应用节电的新技术、新产品，推进科技创新和技术进步，加快我国节约型社会的进程。
1、真空断路器1.1 真空断路器现状自1961年美国GE公司研制成功真空断路器以来，凭借其优越的技术性能，在电力系统、工业与民用建筑6~10kV配网中得到广泛的应用。
特别是在6~10kV电压等级的配电装置上，真空断路器在容量较大回路上的应用已占主导地位，它不仅体积小、重量轻、无油化、不燃，且能可靠地接通和断开较大的负荷电流，在线路发生短路故障时也能快速、可靠地切断回路。
真空断路器按绝缘划分为：空气绝缘和复合绝缘；按结构划分为：一体式和分体式；按操动机构划分为：电磁操动机构和弹簧操动机构。
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研发永磁操动机构的意义
与电磁操动机构和弹簧操动机构相比，永磁操动机构具有如下优 点： ? 结构简单，运动部件少，机械可靠性大大提高。（国际大电网会 议组织的国际调查表明，机械故障高达总故障的70. 3%，如果包 括辅助电器和控制回路的故障，则为89.4％ ） ? 采用永磁作为保持力，不会产生传统机构的操作失误，方便实现 免维护运行。 ? 输出特性和真空断路器的开关机械特性相匹配，能够达到良好的 速度特性。 ? 传动机构十分简单，由分合闸线圈的励磁电流产生的磁场直接驱 动动铁芯，动铁芯又直接和主轴相连。由于动作部件少，具有更 好的可控性， ? 为断路器实现智能控制打下了基础。
? ABB公司的VM1型开关的机构即采用此种结构。
双线圈永磁机构的结构简图 1、驱动杆 2、工作气隙I 3、合闸线圈 4、永磁体 5、动铁芯 6、静铁芯 7、分闸线圈 8、工作气隙II
双线圈式永磁操动机构
? 当断路器处于合闸位置时，如图(a)所示，永久磁铁利用动、静铁 芯及工作气隙I提供的低磁阻抗通道将动铁芯保持在合闸位置。当 机构接到分闸命令时，分闸线圈7通电。分闸线圈在工作气隙I产 生的磁感应强度的方向与永磁材料所产生的磁感应强度的方向相 反。当分闸线圈的电流达到某一值时，使动铁芯在工作气隙 II处 产生的向下的吸力大于在工作气隙 I处向上的吸力时，动铁芯开始 向下运动，并且随着位移的增加，工作气隙II的磁阻逐渐减小， 磁感应强度越来越大，动铁芯向下呈加速运动。当动铁芯运动至 超过运动行程一半以后，如图 (b)所示，永磁体在工作气隙II处产 生的磁感应强度大于在工作气隙I处的磁感应强度，于是进一步加 速了动铁芯的运动速度，直到分闸到位，如图 (c)所示。当切断 分闸线圈中的电流后，动铁芯在永磁体的单独作用下将自动保持 在分闸位置上。
永磁操动机构真空断路器的特点
永磁操动机构真空断路器的特点断路器操动机构的性能好坏对电力系统是否能可靠、安全供电具有决定性作用；永磁操作机构由永久磁铁、合闸线圈和分闸线圈组成，取消了弹簧操作机构中的运动连杆、脱扣、锁扣、电机，结构简单，零部件很少，工作时主要运动部件只有一个，具有很高的可靠性。
它利用永久磁铁进行断路器位置保持，属于电磁操动、永磁保持、电子控制。
由于分合闸时需要较大电磁能量，一般需配备一个大容量储能电容。
永磁机构划分为不同的类型，主要有单稳态和双稳态、单线圈和双线圈之分，它们之间没有明显的优劣之分。
所谓双稳态永磁机构，指的是在合闸端、分闸端均采用永久磁铁保持，分、合闸的动作是分别通过两个激磁线圈通电驱动动铁心来完成。
在同样条件下，双稳态永磁机构合闸电流峰值较小，对于控制部分而言，电流越小，意味着控制越简单可靠，控制器损坏的几率也越小。
另外，分合闸电流较小，放电电容不用太大，一般用一个100V/10万微法的电解电容就可以实现断路器的重合闸操作。
双稳态真空断路器永磁机构的刚分速度低于全开距平均速度。
所谓单稳态永磁机构，指的是在合闸端采用永久磁铁保持，在分闸端则采用弹簧保持，合闸动作是通过合闸激磁线圈通电驱动动铁心来完成，同时在合闸的过程中对分闸保持弹簧储能，分闸动作是靠释放分闸保持弹簧来完成。
由于单稳态永磁机构的分闸动作是靠分闸弹簧来完成，因此其分闸的刚分速度和平均分闸速度优于双稳态真空断路器永磁机构，与断路器的分闸反力特性曲线能较好匹配。
由于单稳态永磁机构在合闸时同时要给分闸保持弹簧储能，因此同样条件下，合闸电流峰值比双稳态永磁机构大很多。
双稳态永磁操动机构在处理好真空灭弧室分断能力与刚分速度之间的关系后，可以是完美的真空断路器。
永磁操动机构断路器由于运动部件少，结构简单，电磁驱动力更加符合真空灭弧室是需要的操作，机械寿命10万次以上，相比较于弹簧操动机构3万次机械寿命来说，性能大幅提升，适用于频繁操作、操作次数要求高的场所，同时电子控制更易实现自动化操作，因此高质量的永磁机构真空断路器的价格也比较高，在国外，很多高端客户，如石化、海洋平台上都会使用，免维护，高可靠性，提高供电连续性、可靠性。
电磁操动机构、弹簧操动机构及永磁操动机构
真空断路器的操动机构主要有三种类型：电磁操动机构、弹簧操动机构及永磁操动机构。
电磁操动机构由一个电磁线圈和铁心，加上分闸弹簧和必要的机械锁扣系统组成，结构简单、零件数少、工作可靠、制造成本低。
同时螺管电磁铁的出力特性容易满足真空断路器合闸反力特性的要求。
其缺点是合闸线圈消耗的功率太大，因而要求配用昂贵的蓄电池，加上电磁机构的结构笨重，动作时间较长。
电磁操动机构出现最早，但目前用量趋于减少。
弹簧操动机构由弹簧贮存分合闸所需的所有能量，并通过凸轮机构和四连杆机构推动真空灭弧室触头动作。
其分合闸速度不受电源电压波动的影响，相当稳定，通过调整弹簧的压力能够获得满足要求的分合闸速度。
其缺点是机械零件多（达160多个），零件的材质、加工精度和装配精度都直接影响机构的可靠性。
弹簧机构的出力特性，基本上就是储能弹簧的释能下降特性，为改善匹配，设计中采用四连杆机构和凸轮机构来进行特性改变。
目前弹簧操动机构技术已经成熟，因此用量较大。
永磁机构是一种全新的操动机构，它利用永磁保持、电子控制、电容器储能。
其优势是结构简单、零件数目少，工作时的主要运动部件只有一个，无需机械脱扣、锁扣装置。
永磁机构分为两种类型：单稳态永磁机构和双稳态永磁机构。
永磁机构尚需经受考验，需解决好电容器的寿命问题、永久磁铁的保持力问题及电子器件的可靠性等问题。
目前其用量还不大。
真空断路器主要结构:真空断路器主要包含三大部分：真空灭弧室、电磁或弹簧操动机构、支架及其结构图他部件断路器采用三相支柱式结构，具有开断性能稳定可靠、无燃烧和爆炸危险、免维修、体积小、重量轻和使用寿命长等特点。
断路器采用全封闭结构，密封性能好，有助于提高防潮、防凝露性能，特别适用于严寒或潮湿地区使用。
三相支柱及电流互感器采用进口户外环氧树脂固体绝缘，或采用户内环氧树脂外包有机硅橡胶固体绝缘；具有耐高低温、耐紫外线、耐老化等特点。
操动机构采用小型化弹簧操动机构，储能电机功率小，分合闸能耗低；机构传动采用直动传输方式，零部件数量少，可靠性高。
永磁机构的结构及动作原理
永磁机构的结构及动作原理永磁机构的结构及动作原理1.概述自1961年研制成功第一台真空断路器以来，真空断路器的技术水平迅速得到提高。
随着新型触头结构和新材料的研制，真空断路器的开断能力不断提升，真空断路器作为控制和分配电能用的开关越来越广泛地应用于电力系统，并在中压领域保持着主导地位。
而作为真空断路器的主要元件——操动机构，也历经了几代的发展，从最初的电磁机构，发展到现在广泛应用的弹簧操作机构，以及现阶段正迈向成熟并逐渐普及的永磁操作机构。
真空断路器由于其真空电弧无与伦比的特性，使其电寿命大大增加。
其机械寿命从传统的两千次跃增为几万次，因此与其配合的操动机构的机械性能及可靠性就成了较为突出的问题。
2. 真空断路器的分析及其发展目前，国内外电力系统中使用的中压真空断路器品种繁多，型号众多，其特点各异，但概括起来从绝缘角度来讲有空气绝缘和复合绝缘，从总体结构上讲，有断路器和机构一体式和分体式（国内居多），从操动机构上讲作为中压产品主要是电磁机构和弹簧机构3. 操动机构的发展高压开关的一个最基本性能就是机械可靠性，电力运行和试验站的故障统计中表明，我国高压开关最突出的问题就是机械和绝缘问题，这与发达国家相比较为落后，在发达国家的先进公司，现在都纷纷提出并推出新一代免维护的电器产品。
我国高压开关设备要真正做到产品免维护仍然很难。
实际上，在产品设计上尽可能地简化结构，对提高产品的可靠性很有帮助。
断路器的全部使命，归根到底是体现在触头的分、合动作使，而分、合动作又是通过操动机构来实现的，因此操动机构的工作性能和质量的优劣，对高压断路器的工作性能和可靠性起着极为重要的作用。
最早的电磁机构，由于对电源要求较苛刻——需要专用的大容量电源屏供电，并且操作时冲击大，操作时间长，而逐渐被市场所淘汰，取而代之的是弹簧操作机构。
其利用交直流两用电动机对弹簧进行预储能，利用弹簧能进行分合闸操作，从而对电源要求低，交直流均可操作，对电源无冲击，因此在近些年得到广泛应用。
永磁操动机构专利技术综述
永磁操动机构专利技术综述【摘要】永磁操动机构因为零部件数量少、高可靠性、出力特性与真空断路器反力特性配合良好等优点，受到了世界各国的普遍关注。
本文主要从专利文献的视角对永磁操动机构技术的发展进行简要分析。
【关键词】永磁操动机构稳态线圈发展路线一、前言永磁操作机构工作时运动部件少，无需机械脱扣、锁扣装置，故障源少，具有较高可靠性。
本文即从专利文献角度对国内外永磁操动机构的发展进行了简要介绍。
二、永磁操动机构概况永磁操动机构将电磁线圈和永久磁铁合理的结合在一起，由永久磁铁实现机构终端位置的保持，由电磁线圈提供操动能量，与永久磁铁一起实现断路器的分合闸操作，从而实现了传统断路器操动机构的全部功能。
1、永磁操动机构从结构上大体可分为三种：双线圈式永磁机构，单线圈式永磁机构和分离磁路式永磁机构。
双线圈式永磁机构是采用永久磁铁使真空断路器分别保持在分闸和合闸的极限位置上，使用一个激励线圈将机构的铁芯从分闸位_置推动到合闸位置，使用另一激励线圈将机构的铁芯从合闸位置推动到分闸位置。
单线圈式永磁机构也是采用永久磁铁使真空断路器分别保持在分闸和合闸极限位置上，但分合闸共用一个激励线圈。
2、永磁机构按原理分为单稳态和双稳态两种。
双线圈式永磁机构优点：一为在进行合闸时，不需给分闸提供能量；二为在合闸位置时，永久磁铁只需提供克服触头弹簧的力，而不包括分闸弹簧的力。
单线圈式永磁机构优点：一为分闸时靠分闸弹簧和触头弹簧释放的能量动作；二为分合闸共用一个操作线圈，结构较简单，体积较小，更适合户外封闭式箱体内安装。
分离磁路式永磁机构的优点：一为两个激磁线圈和永磁体有各白的磁路，有利于分别对各个磁路进行结构优化；二为能用较少的永磁材料提供较大的合闸保持力。
三、国内外永磁操动机构发展概况3.1 永磁操动机构国外发展线路永磁操动技术在国外真正的兴起于上世纪90年代，它采用新的工作原理，工作时的运动部件只有一个，与弹簧机构比较，零件大幅度减少，是操动机构上的一次革命。
新型永磁操动机构[实用新型专利]
![新型永磁操动机构[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/f00624caaff8941ea76e58fafab069dc50224762.png)
(10)授权公告号 CN 202749319 U(45)授权公告日 2013.02.20C N 202749319 U*CN202749319U*(21)申请号 201220283998.7(22)申请日 2012.06.15H01H 71/32(2006.01)H01H 71/68(2006.01)(73)专利权人田利民地址721013 陕西省宝鸡市高新东区马营东星工业园宝鸡四方华能电气有限公司(72)发明人田利民(74)专利代理机构宝鸡市新发明专利事务所61106代理人席树文(54)实用新型名称新型永磁操动机构(57)摘要本实用新型涉及一种新型永磁操动机构，以避免永磁机构退磁和回路励磁电流增加问题。
它由电磁回路和磁保持回路构成，其电磁回路由主轴、轭铁、合闸线圈、分闸线圈和动铁芯组成；磁保持回路由永久磁铁和极靴组成。
本实用新型设计出的新型永磁机构。
即保持了现有永磁机构的特点又解决了永磁机构退磁和回路励磁电流增加问题；同时有效地解决了现有永磁机构分闸速度低的问题。
为永磁机构在大容量开关上应用开创出一种新方法。
该机构结构合理，运行可靠性高，使用寿命长。
(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书2页 附图4页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 4 页1/1页1.新型永磁操动机构，由电磁回路和磁保持回路构成，其特征是电磁回路由主轴（1）、轭铁（2）、合闸线圈（3）、分闸线圈（5）和动铁芯（7）组成；磁保持回路由永久磁铁（4）和极靴（6）组成。
2.根据权利要求1所述的新型永磁操动机构，其特征是动铁芯（7）安装在主轴（1）上，轭铁（2）安装在主轴（1）上位于动铁芯（7）两端，合闸线圈（3）和分闸线圈（5）装在动铁芯（7）周围，极靴（6）套在主轴（1）上位于动铁芯（7）上端，永久磁铁（4）极靴（6）位于周围，动铁芯（7）下端为主轴（1）与断路器主轴连接的空气隙（8）。
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permanent magnetic actuator
中压断路器的现状
• 断路器属于保护类电器，归根结底是体现在触头的分合动 作上，而分合动作又是通过操动机构来实现的，因此操动 机构的工作性能和质量的好坏直接影响断路器的工作性能 和可靠性。
• 在中压领域，目前使用的断路器主要有三种类型：少油断 路器、SF6断路器、真空断路器。少油断路器采用变压器 油作为灭弧介质，10KV级的行程为 150mm左右，由于开 端时油会被碳化，且燃弧时间稍长、动静触头烧损严重， 所以不能频繁开端，而且需要经常检修；SF6断路器采用 具有特殊灭弧性能的SF6气体作为灭弧介质，加上灭弧方 式的独特设计，具有电寿命长、开断性能好的优点；真空 断路器是利用真空作为灭弧介质和绝缘保护的一种断路器， 绝缘强度高，灭弧性能强，10KV的开距可控制在10mm左 右，消耗功率小，开断可靠性高。
• 2、永磁操动机构采用永磁来产生保持力，由于永磁材料 的良好工作性能，不会产生传统操动机构的漏油、失效等 故障，易实现免维护运行。
• 3、永磁操动机构输出特性和真空断路器的开关机械负载 特性吻合，从而能够达到良好的速度特性。
• 4、永磁操动机构传动机构非常简单，由分合闸线圈的励 磁电流产生的磁场直接驱动动铁心，动铁心又直接和断路 器的主轴相连。由于运动部件少和中间传动部件少，使其 具有更好的可控性，为断路器实现智能控制打下基础。
永磁操动机构和液压式、电磁式、弹簧式等
传统的断路器相比具有以下优点
• 1、永磁操动机构结构简单，运动部件只有一个动铁心， 零部件也很少。和传统的弹簧机构相比，永磁操动机构的 零部件减少了大约百分之四十，这就使它的可靠性大大提 高。同时由于它没有容易出现机械故障的锁扣装置，所以 其机械可靠性非常高，发生机械故障的概率几乎为零。
真空断路器对操动机构的要求
• 1、操作的可靠性。真空断路器由于采用真空灭弧，灭弧 时间短，电弧电压低，电弧能量小，触头磨损少，因而分 断次数多，使用寿命长，且适用于频繁操作，其机械寿命 从传统的两千次跃增为几万次
• 2、与真空断路器的反力特性的配合。真空断路器的反力 特性与少油断路器和SF6断路器有很大差异。真空断路器 的触头行程很小，合闸过程中在触头接触前只要很小的驱 动力，一旦触头闭合，就需要很大的永磁保持力来压缩弹 簧以获得足够的触头压力。而且真空断路器所要求的平均 合闸速度并不太大，因为合闸速度太高容易引起触头合闸 弹跳。合闸时要求操动机构不给运动系统附加过多的运动 惯量，以提高分闸初始加速度。
断路器永磁操动机构
VM1型真空断路器机构外形
断路器永磁操动机构与触头剖面图
永磁操动机构的原理与分类
• 永磁操动机构是将电磁机构和永久磁铁特 殊地结合在一起，利用永久磁铁产生的磁 力将真空断路器保持在分/合闸位置。传动 机构简单，动铁心直接和断路器的主轴相 连，由分合闸线圈的励磁电流产生的磁场 直接驱动动铁心。由于工作原理的改变， 整个机构的零部件总数大幅减少，使机构 的整体可靠性得到大幅提高。
永磁操动机构的发展及其优势
• 永磁操动机构是近年来发展起来的一种新型操动 机构，它将电磁机构和永久磁铁特殊地结合在一 起，利用永久磁铁产生的磁力将真空断路器保持 在分/合闸位置，而无需任何传统的机械脱扣和锁 扣装置，主要用于中压真空断路器。是一种永磁 保持、电子控制的高可靠性的操动机构。该机构 的输力特性可以设计到很接近真空断路器的负载 特性，因此可以直接和灭弧室相连，使零部件减 到最少，较弹簧机构减少了80%以上，提高了产 品的机构刚性，有助于减少触头弹跳、提高刚分 速度。简单的结构和零部件的大幅减少使开关机 械系统可靠性大大提高，从而实现免维护运行
永磁操动机构的分类
• 永磁机构按照外形可分为圆柱形和方形两种. • 按照机构在终端位置的保持方式大体可以分为单稳态
和双稳态两大类。 所谓双稳态是指动铁心在行程终止的两个位置，不需 要除永磁体以外的任何外界能量或锁扣即可保持，而 单稳态永磁机构中永久磁铁只用于保持合闸位置，分 闸过程中利用弹簧的储能。目前永磁机构形式主要有 双线圈式永磁机构、单线圈式永磁机构和分磁路式永 磁机构等几种
传统中压断路器的操动机构
• 中压断路器的操动机构主要有 弹簧式 电磁式两种
• 弹簧操动机构的关键部件为合闸弹簧和分闸弹簧。它将电动机的机械 功在短时间内储存于合闸弹簧中，然后将合闸弹簧能量释放进行合闸。 在合闸过程中，分闸弹簧储能，用作分闸动力。这种操动机构工作特 性受外界影响的因素较少，维修的要点也容易明确，在中压断路器中 已经普遍采用。但是其传动机构复杂，故障率较高，运动部件多，制 造工艺要求也较高。
• 电磁操动机构在真空断路器发展的初期得到了广泛的应用，这是由于 电磁操动机构较好的迎合了真空灭弧室的要求：一是行程短（812mm），二是合闸位置需要很大的保持力（2000-4000N/相）。但 是电磁机构本身的缺点限制了合闸速度的提高而且合闸时间较长，电 压波动对合闸速度影响较大。因此一般用于对分合闸速度要求较低的 10KV等级及分合闸速度要求不太高的35KV等级的真空断路器中。
国内外对永磁操动机构的研究现状
• 在中压开关领域围绕永磁操动技术的研究开始于20世纪80 年代末。
• 欧洲以英国及德国为代表。1989年英国曼彻斯特大学系统 与能量组为GEC公司设计了一台永磁操动机构模型 。 1992年前后永磁操动技术开始在英国工业应用。1995年 英国的Whipp&Bourne公司进一步改进了结构。1997年 ABB Calor Emag开关设备公司在德刊上介绍了它们最新 研制的VM 1型配永磁操动机构的真空断路器，接着于 1998年在汉诺威博览会上展出了样品，引起了各制造公司 的极大重视。ABB公司的VM1所配的永磁机构是一种双稳 态双线圈结构。采用电容器作为充放电元件，可以实现重 合闸操作。VM1型配永磁机构的真空断路器其机械寿命达 到10万次，我国研制生产的VSm型配永磁机构的真空断 路器机械寿命为6万次，其永磁机构的机械寿命为10万次. 而采用传统的操动机构很难达到这一指标。