同步过零操作传统断路器在跳、合闸瞬间，电流、电压的跳合闸初相角都是随机的。因而在关合空载变压器、电容器或空载线路时，可能产生幅值很高的涌流和过电压，引起保护误动和系统不稳定。人们为了解决这一问题，如加装消谐器、电抗器、氧化锌避雷器等，但效果都不尽人意。而永磁机构的出现，为电子同步过零操作技术提供了条件。所谓同步过零开关技术是指断路器的动、静触头在电子控制系统的控制下，可在系统电压波形过零时关合;电流波形过零时分断。这样可使投入空载变压器、电容器和空载线路时，对自身和电力系统冲击*小。

   因此，在降低断路器触头、灭弧室的开合容量、合闸操作的过电流过电压，提高电力设备寿命和系统稳定等方面都取得根本性的进展。为什么传统的电磁式、弹簧式机构不能实现同步操作呢?其原因是它们众多的传动件运动时间分散性大，响应速度慢，很难对运动机构实现精确控制。而同步技术要求精确操作达到微秒级，完全可把分合闸时间的分散性控制在±1ms内。永磁机构控制系统如图5。

   装置的核心是逻辑控制器，它接受各种电信号，如断路器的关合指令、关合状态、输入输出电压等，通过逻辑判断发出相应的指令，包括给出防止断路器“跳跃”的闭锁措施。如遇系统发生短路、过电流、欠压等故障，它发出故障信号和相应指令。其中包括电源管理单元，检测输入输出电压，保证以稳定的电压向电容器充电，充电放电过程控制均由该装置完成。执行分合闸仍由分闸、合闸线圈完成、接受电信号用高精度电流、电压互感器。

　　图6是利用同步过零技术关合断路器的动作过程。Tt为目标合闸时间;Td为延迟时间;Tc为断路器合闸时间。当人工发出合闸指令时，装置自动选择一个正弦波过零处使系统初相角为零度。计算机根据操作机构的合闸时间Tc，算出装置的延迟时间Td，使合闸瞬间相角为零度的前提下达到目标合闸时间Tt。图中0点为合闸过零点。

　　当然，Td还必须考虑环境温度和电容器的电压因素，这些都是根据实验数据确定的。五、电子同步控制器如上述，要实现精确过零关合，必须要有具备分辨率在微秒级的硬件、软件才能实现，显然，只有微电子技术才能满足这一要求。图7是包括同步电子控制器的系统原理图。

　　当人员利用TA或HA发出跳合闸指令后，微机逻辑单元经过逻辑分析在适当的时刻发出触发脉冲，开通功率开关器件1R1～1R4，1R1～1R4可以是场效应管MOSFET或IBGT器件。微机一般采用单片机PI-CI6C73B—201/SP或80C196KB/KC。六、关于电源和辅助开关当前常用蓄电池作为跳合闸的直接电源。永磁操作机构采用电容器作跳合闸的直接电源。早在70年代，硅整流电容贮能作为跳合闸的直接电源非常流行，后来由于种种原因舍弃电容器而用蓄电池。为什么永磁机构要采用电容器呢?一是需要的能量较小，完成一次分——合——分，所需能量在250焦耳以下，电容器完全满足这一要求。由于容量小，只需几秒至10秒即可充满电，充电电流也很小(2A以内)，所以电源容量一般都在100VA以下。即便是停电24小时仍能进行分闸操作。二是从供电性质来看，跳合闸操作冲击性负载很适合电容器，而冲击性负载对蓄电池是很不利的。三是从充电电源来看，电容器对滤波、稳压要求不高，还能经受短路的冲击，可放电到任意电压不受损害。而蓄电池在这些性能上都不及电容器。从经济上讲电容器也比蓄电池省得多。现代的电解电容在55℃以上可用10年以上，温度低些可达20～30年。

    所以，只要电容器容量足够大，作为跳合闸的能源是非常理想的。永磁机构不用传统的可动触头检测断路器的开、合状态，而用电子接近开关作为辅助开关。这种感应式开关属无触点开关，无可动元件，无磨损，无弹跳，不存在接触不良问题，可精确确定动作时刻，运行不受外界环境影响，具有很长的寿命和很高的可靠性。结语：将永磁体应用于脱扣器，早在60年代国外已开始研究，在80年代新型永磁体钕铁硼稀土材料的出现才为永磁技术应用奠定了基础。90年代英国设计出第一台样机。

    ABB公司研制成功的VM1真空断路器配置的就是双稳态双线圈永磁操作机构。国内已有几十个厂家能生产永磁机构。经过数年的运行实践，证明这种机构是一种简单可靠、性能卓越、免调试、免维护机构，寿命可达10万次以上，在近期内将与弹簧机构并驾齐驱，逐渐成为主流产品。