【摘要】断路器永磁机构控制系统是断路器的重要组成部分，控制系统直接影响到整个断路器的性能，永磁机构真空断路器的控制方式可以分为如下3种：继电器控制方式、电子控制方式、微机控制方式。本分主要对着3种控制方式的特点进行了分析。
【关键词】永磁机构；控制方式；特点
【中图分类号】TM351 【文献标识码】A 【文章编号】1672—5158（2012）08—0254-02
1.引言
永磁机构由于独特的操动和保持原理，使其具有结构简单、可靠、耐磨损等特点，可以提高断路器的可靠性，因而永磁机构具有很大的发展前景。然而，对于用此机构的断路器的重要组成部分一控制系统来说，其控制方案的优劣将直接影响到整个断路器的性能。
永磁机构的控制系统是用来接受点信号，并通过逻辑最终给出指令控制操动机构动作的装置。由于永磁机构和以往机构有很大的不同，所以控制部分也存在较大的差异。首先，他的电源一般由电容组成，因此，和一般断路器比较，永磁机构的控制部分还应多一个电容充电控制环节，用以稳定电容的电压值，保证整个系统性能的稳定。其次永磁机构无脱扣装置，断路器的合闸完全靠给分合闸线圈的通电来完成。电容器组作为永磁机构分合闸线圈的电源，其充放电过程由逻辑部分来控制。互感器部分主要由电压互感器、电流互感器组成。逻辑判断分析部分是实现断路器控制的关键，它是通过对输入电压、电流量的比较分析来识别线路的短路、欠电压、过电流等故障情况，当故障发生时，它发出的控制指令由永磁机构的执行机构来完成。
永磁机构的特点之一就是采用电子控制方式，以实现断路器的所有功能，同时还具有智能化功能，其中包括在线检测、同步关合技术的实现等，最大限度的体现了永磁机构的优越性。但是，作为永磁机构真空断路器，其设计结构和原理决定了它可以采用多种控制技术，下面介绍几种控制方式和特点。
根据实现逻辑部分的元件不同，永磁机构真空断路器的控制方式可以分为如下3种：
继电器控制方式、电子控制方式、微机控制方式。
2.继电器控制方式
2.1 继电器控制方式的描述
这种控制方式在以往断路器的操动机构的控制部分应用很广，它主要是控制继电器实现了一系列逻辑判断的功能，并通过其触点的开闭来控制断路器的分合闸行为。控制继电器是一种自动电器，它适用于闭合与断开交、直流小容量控制电路，一般作为控制和保护之用。
2.2 继电器控制方式的特点
这种控制方式具有结构相对简单的特点，但也存在较大的不足。首先由于继电器触点产生的电弧对触点有烧损作用，影响了继电器的使用时间，从而对整个断路器的使用寿命产生影響。并且机械触点关合和开端所需的时间较长，影响了断路器在故障情况下的响应速度，无法满足精确地控制要求，如继电器控制很难实现同步关合功能。其次，由于继电器体积、重量相对来说不小，所以会导致控制部分的体积较大、较笨重等。另外，控制继电器的整定值不易调整，限制了断路器控制部分应用的灵活性。如果仅从断路器机构本身的可靠性考虑，采用这种传统的继电器控制方式是可以的，然而永磁机构是一种新的操动机构，相对于以往的断路器操动机构来说，具有结构简单、体积小、使用寿命长等特点，如果其控制部分采用继电器方式，无法体现永磁机构的优势。鉴于以上的分析，国外永磁机构的控制部分并不采用这种方式。
3.电子控制方式及特点
3.1 电子控制方式的描述
电子控制方式是随着电力半导体技术的发展而产生的，它由电子装置代替了以往的控制继电器来实现所需的逻辑功能。原先的触点开关被电力电子开关即晶闸管所替代。由于晶闸管的导通合关断时间较继电器来说要短得多，且不存在有触点电器的电弧和灭弧问题，所以具有工作寿命长、响应速度快的特点。同时用小巧的电路板代替了原先笨重的继电器，在重量和体积上都小了很多，具有简单轻巧的特点。利用这种方式，在实现短路开断、过电流延时、欠电压保护、自动重合闸等功能基础上，还可以实现声光报警的功能。
3.2 电子控制方式的特点
晶闸管是一种电力电子开关器件，目前应用较为广泛。它具有响应速度快、响应频率快、无触点等继电器无可比拟的优点。用应晶闸管来代替继电器，将可提高断路器整体的响应速度和使用寿命。
永磁机构分为单稳态结构和双稳态结构。所谓单稳态结构是指永磁机构只用于一个位置的保持；双稳态结构是指动铁心在行程终止的两个位置，不需要任何能量或锁扣即可保持。双稳态结构可以采用单电容双线圈或单线圈来控制。
这种控制方式存在着和继电器控制凡是同样的不足之处，即整定值不易调整，应用灵活度上存在着一定的局限性。另外，由于采用了微电子技术，而电子电路易受到外界环境的干扰，特别是永磁机构分合闸线圈或周围线路中有大电流流过时，会产生较大的电磁干扰，影响控制电路的正常工作。所以采取足够有效地抗干扰措施，加强电力电路工作的可靠性事必不可少的，否则会引起断路器控制部分逻辑混乱，造成断路器的误动作。
4.微机控制方式及其特点
微机控制方式是基于数字、模拟技术通过编程有CPU来采集，处理外加信号并进行所需的逻辑分析判断，最后发出动作命令来完成各项要求，具有智能化的功能。
永磁机构的微机控制方式是将微机技术和断路器的控制方式有效地结合在一起，具有更强更灵活的逻辑判断分析能力。由于配有永磁机构的断路器分合闸特性只与线圈参数有关，同时控制电参数也是很容易实现，因此永磁机构的分合闸特性可以通过微机系统来控制，从而可以实现速度特性的智能控制、开关的选相分合闸、检测动铁心的运动位置和线圈电流、瞬时通电参数等，并可以实现自检测功能。同时，可以通过外键盘输入，进行功能的设置和参数的整定。微机控制方式所需的控制元件较前两种方法要多，开发的时间和成本也高，但由于其特点显著，深受用户的喜爱。
5.结束语
断路器智能检测系统应用传感技术，可以实现检测、判断、动作、通信、显示、报警等功能，提高断路器性能，便于维护和现场调整，同时也适用于传统断路器的检控，微机问的数据通信，也是断路器可以向远距离集控化方向发展。由此，未来断路器控制的自动化程度也将越来越高。
参考文献
[1]林梓.永磁机构与真空断路器机械工业出版社2002.5
