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图3-1 机构模块视图a
图3-2 机构模块视图b
3.3 电子操动的构成与工作原理
一般的电子操动系统包括电源、控制、机电能量转换（电磁铁）及传动（输出）四部
分。图3-4为典型电子操动的基本等效电路，图中小电流输出的充电电源E和电容C
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图3-3 分闸状态a 图3-4 合闸状态b
组成电源部分；已充满电荷的电容器对操动机构中的电磁铁励磁线圈L放电，产生脉冲磁场驱动铁心运动，完成电能到机械能的转换，输出力矩。Tr为电容器放电控制单元，VD为线圈续流元件[2]。
图3-4 电子操动系统等效电路
3.4 电子操动控制精度与可靠性浅析
分析电子操动的控制精度，先研究其动作时序，断路器动作时序见图3-5[10],
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1234126ON电动机OFF储能合闸弹簧释能ON合闸线圈OFF储能分闸弹簧释能ON分闸线圈OFFON断路器OFF758
图3-5 断路器动作时序
对于一个控制系统，控制精度是第一位的。对于电子操动，很小的励磁时间滞后若是确定值，便可以在控制参数中预置。
在电力系统中工作的元件的可靠性是前提。对于电子操动系统的具体情况，可靠性体现在能源部分是失效问题，在控制部分是电磁兼容问题，在磁系统中则是磁性能劣化的问题。
对于电子操动的能源系统，人们最关心的是储能电容器的寿命，影响寿命的主要因素是过电压、高温运行引起的介质老化。在有一定过压保护的情况下，长期使用中的主要问题是温升。在设计电子器件的安装位置时对功耗加以考虑，不致造成较大的温升，限制充电系统的波纹电压，降低其工作温度，是保证使用寿命的关键。
电子操动的控制系统涉及微电子器件，工作电压和信号传递电平低，耐压水平低，外界电磁干扰很容易使其失效或损坏，故要添加电磁兼容试验项目。试验内容主要包括：辐射电磁场干扰试验，振荡波干扰试验，瞬变脉冲串试验，静电放电试验等。
控制系统的电磁兼容与可靠性是除方案设计之外的技术关键，人们在这一领域以做了大量工作，有很多成熟而有效的措施可以借鉴。在组成系统时，元件的可靠性及使用寿命是至关重要的，从线路板的设计到元件的选型、筛选、老化及线路的焊接工艺，都要严格按照电子线路可靠性与电磁兼容的要求处理。
对于本系统来说，控制部分是最重要的环节，它主要包括AT89C52单片机（接口），A/D采集部分，电源电容器，晶闸管触发电路等部分[2]。
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3.5 本章小结
本章分析了各种操动机构的机构和工作原理，指出了传统操动机构的不足之处，阐述了弹簧机构为何应用如此广泛，如何实现电子操动以及控制可靠性、精度的浅析。
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第4章 真空灭弧室的特点
4.1 真空灭弧室的用途
真空灭弧室，又名真空开关管，是中高压电力开关的核心部件，其主要作用是，通过管内真空优良的绝缘性使中高压电路切断电源后能迅速熄弧并抑制电流，避免事故和意外的发生，主要应用于电力的输配电控制系统，还应用于冶金、矿山、石油、化工、铁路、广播、通讯、工业高频加热等配电系统。具有节能、节材、防火、防爆、体积小、寿命长、维护费用低、运行可靠和无污染等特点。真空灭弧室从用途上又分为断路器用灭弧室和负荷开关用灭弧室，断路器灭弧室主要用于电力部门中的变电站和电网设施，负荷开关用灭弧室主要用于电网的终端用户。
4.2 真空灭弧室的构成
主要由气密绝缘外壳、导电回路、屏蔽系统、波纹管等部分组成，见图4-1、图4-2。
图4-1 真空灭弧室
4.3 真空灭弧室的工作原理
真空包内的真空灭弧室是利用高真空工作绝缘灭弧介质，靠密封在真空中的一对触头来实现电力电路的通断功能的一种电真空器件。当其断开一定数值的电流时，动静触头在分离的瞬间，电流收缩到触头刚分离的一点上，出现电极间电阻剧烈增大 和温度迅速提高，直至发生电极金属的蒸发，同时形成极高的电场强度，导致极强烈的发射和间隙击穿，产生真空电弧,当工频电流接近零时，同时也是触头开距的增大，真空电弧的等离子体很快向四周扩散，电弧电流过零后，触头间隙的介质迅速由导电体变为绝缘体，于是电流被分断。由于触头的特殊构造，燃弧期间触头间隙会产适当的纵向磁场，这个磁场可使电弧均匀分布在触头表面，维持低的电弧电压，从而使真空灭弧室具有较高弧后介质强度恢复速度，小的电弧能量和小的腐蚀速率。这样就提高了真空灭弧室开断电流的能力和使用寿命[8]。
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