隨著微處理器技術(shù)，電力電子技術(shù)和智能控制理論的迅速發(fā)展及其在電器領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，人們提出了電器智能化的概念。斷路器是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的終端設(shè)備，其智能化的水平對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)足和自動(dòng)化程度將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。目前階段，客戶對(duì)于高壓真空斷路器的智能化要求大致有以下幾點(diǎn)： 斷路器自身狀態(tài)的監(jiān)測(cè)和故障診斷，對(duì)電網(wǎng)的故障診斷和信息遠(yuǎn)傳技術(shù)，自動(dòng)重合閘的智能控制，同步關(guān)合技術(shù)等。想要實(shí)現(xiàn)這些智能化，對(duì)于永磁機(jī)構(gòu)的研究，就變成了重中之重！

   作為一種新型的操動(dòng)機(jī)構(gòu)，永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)具有零部件數(shù)量少、可靠性髙、免維護(hù)等傳 統(tǒng)斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)所無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，受到了世界各國的普遍關(guān)注。本次設(shè)計(jì)探討了基于單片機(jī)的高壓真空斷路器雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，這種控制系統(tǒng)集保護(hù)、控制、測(cè)M、開關(guān)量監(jiān)測(cè)等功能于一體?？蓪?shí)現(xiàn)對(duì)電壓、電流、有功功率、無功功率的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，具有過電流速斷保護(hù)、過電壓和欠電壓保護(hù)、閉鎖、N診斷以及報(bào)蝥等功能。在設(shè)計(jì)的最后部分，探討了高壓真空斷路器的智能控制和同步關(guān)合技術(shù)。

   傳統(tǒng)的中壓斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)主要采用電磁機(jī)構(gòu)和彈簧機(jī)構(gòu)等結(jié)構(gòu)。近年來，在國內(nèi) 外中壓領(lǐng)域相繼研制出了永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)。永磁機(jī)構(gòu)采用一種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和工作原理，由永 久磁鐵實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)終端位罝的保持功能，取代了傳統(tǒng)的機(jī)械脫扣和鎖扣功能。由電磁線闡提供操動(dòng)能量，永磁機(jī)構(gòu)的合、分閘能量是由經(jīng)過充電和穩(wěn)壓的電解電容對(duì)合、分閘線_放 電提供的。永磁機(jī)構(gòu)的出現(xiàn)為實(shí)現(xiàn)同步關(guān)合技術(shù)創(chuàng)造了很好的物質(zhì)條件。本文某于永磁機(jī) 構(gòu)的工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提出了用單八機(jī)測(cè)控系統(tǒng)對(duì)永磁機(jī)構(gòu)的分、合閘進(jìn)行控制，并 對(duì)永磁機(jī)構(gòu)的問步關(guān)合技術(shù)進(jìn)行了分析。

所謂同步關(guān)合技術(shù)是指斷路器動(dòng)、靜觸頭在控制系統(tǒng)的控制下，在系統(tǒng)電壓波形的指 記相角處關(guān)合，使得空載變壓器、電容器和空載線路等電力設(shè)備在對(duì)自身和系統(tǒng)沖擊最小 的情況下投入電力系統(tǒng)的一種智能控制技術(shù)。同步關(guān)合技術(shù)可以降低合閘操作暫態(tài)過程中 的過電流和過電壓，從而可以提髙電力設(shè)備的壽命和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

首先，永磁機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)機(jī)械上的髙可靠和免維護(hù)。IIEC標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)“設(shè)計(jì)成在 其預(yù)期的使用期間，主回路中開斷用的零件不許要維護(hù)，其它零件只需要很少維修”的一 種斷路氣走義為“E2級(jí)少維護(hù)斷路器”，國際上也統(tǒng)稱為“免維護(hù)斷路器”。盡管實(shí)現(xiàn)免維 護(hù)功能需要從產(chǎn)品整體設(shè)計(jì)、制造入手，全方位綜合考慮，但亳無疑問首要解決的問題題是 提髙機(jī)械可靠性，或者說機(jī)械上的髙可靠是免維護(hù)的甚礎(chǔ)。由于永磁機(jī)構(gòu)是逋過將電磁機(jī) 構(gòu)與永久磁鐵特殊結(jié)合，來實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)斷路器機(jī)構(gòu)的全部功能，其結(jié)構(gòu)上與傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)的最大 區(qū)別在于無須脫、鎖扣裝罝即可實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)終端位罝的保持功能，零部件數(shù)目大大減少，因此必將大大提髙斷路器的機(jī)械可靠性。

其次，永磁機(jī)構(gòu)還可實(shí)現(xiàn)操作性能上的智能化。斷路器的智能化操作可以提髙電力系 統(tǒng)的穩(wěn)圮性，提髙斷路器的開斷和關(guān)合性能，提髙斷路器的可靠性。因此，斷路器實(shí)現(xiàn)智能化操作式開關(guān)電器追求的目標(biāo)。永磁機(jī)構(gòu)由于部件少，中間轉(zhuǎn)換和連接機(jī)構(gòu)也少，大大減小了動(dòng)作時(shí)間的分散性和不可控性，為斷路器實(shí)現(xiàn)智能化操作提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。通過采 用電子或微機(jī)系統(tǒng)來對(duì)分合閘線闔進(jìn)行控制，可以實(shí)現(xiàn)開關(guān)的智能操作和問步開斷與關(guān) 合。僅從提髙機(jī)械可靠性的目的出發(fā)，永磁機(jī)構(gòu)二次控制也可采用目前常規(guī)的電磁式繼電 保護(hù)方式。但為適應(yīng)電力系統(tǒng)動(dòng)化發(fā)展的要求，特別是永磁機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單可電控的特點(diǎn)，加 上應(yīng)用各種傳感技術(shù)，采用電子式控制，開發(fā)具有診斷功能的智能化開關(guān)最根本的發(fā)展 方向。由于永磁機(jī)構(gòu)采用了全新的工作原理，因此也產(chǎn)生了一系列新的理論問題。盡管國 外已有產(chǎn)品問題，但由于永磁機(jī)構(gòu)技術(shù)試電工學(xué)、力學(xué)、計(jì)算方法、電力電子技術(shù)、微機(jī)技術(shù)、控制理論及新型材料科學(xué)在斷路器上的綜合應(yīng)用,這一領(lǐng)域系統(tǒng)的理論還遠(yuǎn)未成熟， 實(shí)質(zhì)性的反映技術(shù)關(guān)鍵的理論研究成果還未見公開報(bào)逍。因此應(yīng)該結(jié)合永磁機(jī)構(gòu)的開發(fā)研究永磁機(jī)構(gòu)技術(shù)的電磁機(jī)理和控制理論，解決支撐這一技術(shù)的理論問題，并在理論與實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的雄礎(chǔ)上，為這一領(lǐng)域形成較完菩的理論奠足箱礎(chǔ)。并為下一代實(shí)現(xiàn)同步關(guān)合、抑制操作過電壓和提髙開斷能力奠定基礎(chǔ)。