3、高压真空断路器原理

真空断路器是高压开关的主要部件，负责接通与断开主回路电源。

下图中的虚线框内是真空断路器内部的电气原理图



真空断路器实物图（点击图片可放大）


真空断路器的电动合闸，是由电动机带动的。按合闸按钮，电动机得电转动，带动真空断路器的合闸机构动作，使真空管闭合。

现在我们来看看合闸电机的控制电路。

真空断路器的合闸

8、18号线为真空断路器的电气控制元件提供110V的电源。合上隔离开关之后，6000/110V的控制变压器有电、8、18号线有电，失压脱扣器得电吸合。为真空断路器的合闸做好准备。失压脱扣器线圈的电流回路为：8#线——熔断器RD——失压脱扣线圈SQ——9#线——后备继电器K3常闭点——门闭锁按钮——18#线。
在上面这个回路中，门闭锁按钮的作用是防止高压开关开着门的时候合闸。

这是按下电动合闸按钮，PLC的P04端子的到合闸信号，则PLC驱动P41端子输出，合闸继电器K2吸合。K2吸合之后，接通了合闸中间继电器JH1线圈的电源回路：8#线——熔断器RD——合闸中间继电器——真空断路器辅助常闭点触点FK4——1#线——合闸继电器触点K2-1——11#线——9#线——后备继电器K3——门闭锁按钮——18#线。中间继电器JH1吸合。

JH1吸合之后，接通了合闸电机的电源回路：8#——熔断器RD——合闸中间继电器常开触点JH1-1——合闸电机DM——9#线——后备继电器K3——门闭锁按钮——18#线。合闸电机得电转动，带动合闸机构动作，真空管闭合。

同时JH1吸合之后，JH1的JH1-2常闭点闭合，以防止合闸没有完成之前，合闸继电器K2释放，造成合闸失败。其回路为：8#线——熔断器RD——合闸中间继电器——真空断路器辅助常闭点触点FK4——合闸中间继电器常开触点JH1-2——9#线——后备继电器K3——门闭锁按钮——18#线。这是，即使合闸继电器K2释放，仍能够保证JH1吸合，直到完成合闸动作。

合闸动作完成之后，为了防止合闸电机一直转动，在合闸电机中传入了真空短路器的辅助常闭点触点FK4，这样真空断路器合闸之后，FK4断开，切断了合闸中间继电器线圈的电源回路。JH1是否，合闸电机停止转动。

真空断路器的分闸：

按下电分按钮，PLC的P03端口的到信号，则PLC驱动P40端子输出，分闸继电器K1吸合，接通了分闸中间继电器JH2的线圈回路，JH2吸合，其回路为：8#线——熔断器RD——分闸中间继电器线圈JH2——10#线——分闸继电器K1-1——20#线——18#线。
JH2吸合之后，接通了脱扣线圈TQ的电源回路，脱扣线圈吸合，带动机构分闸。其回路为：8#线——熔断器RD——整流桥——真空断路器辅助触点FK1——脱扣线圈TQ——分闸中间继电器触点JH2-1（JH2-2）——电阻R2——二极管——整流桥——18#线。

辅助触点FK2的作用：

在图一中，真空断路器还有一个辅助触点FK2，也就是3#线和14#线所接的那个辅助触点。他的作用是当按下合闸按钮之后，如果真空断路器没有合闸成功，PLC就会显示合闸失败或机构故障。
我们看，这个辅助触点的3号线接到PLC的P06端口上，14号线接到了PLC的24V正极上。当按下合闸按钮，PLC在驱动P41端口输出，使机构合闸。同时PLC也在等待机构合闸完成之后的返回信号，这个返回信号就是FK2提供的，真空断路器合闸之后，FK2闭合，PLC的P06端子得到了输入信号，PLC则判断出真空断路器合闸成功。显示器显示相应的参数。如果PLC在发出合闸信号之后，等待一段时间之后，也就是FK2没有闭合，P06端子无信号输入。PLC则认为真空断路器合闸失败，并在显示器上给出相应的错误提示。