一、传统操作机构存在的问题近年来，真空断路器和SF6断路器基本取代了多油或少油式断路器，尤以真空断路器得到广泛应用。特有的全封闭真空弧室，不但特别适合频繁操作，还具有免维护的特点。然而，在减小断路器总体拒动率上(即动作可靠性)进展不大。原因是操作机构无重大改进。常用的电磁式操作机构如CD10等已沿用50多年，技术落后，操作功率大，结构复杂，机械零件约120个。根据国内外断路器故障率统计，有70%的故障均来自操作机构的机械部分。*近几年，弹簧操作机构的出现，对提高断路器整体素质，起到了较大的作用。因为传统电磁操作机构在提高合闸速度上受到很大限制，它的合闸功率已很大，对电源要求高，再提高容量，受到多种因素的限制。而弹簧机构采用的手动或电动操作，都不受电源电压的影响，既能获得较高的合闸速度，又能实现自动重合闸，在一定程度上克服了电磁操作机构的缺点。但就弹簧机构本身的结构而言，它是利用弹簧的贮能为动力驱动断路器。弹簧的贮能是通过电动机——减速机构完成的。整个机构由弹簧贮能、维持贮能、合闸与分闸维持和分闸4个部分组成，所以零部件数量减不下来，约为200个。而且加工精度高，制造工艺复杂，成本高。因而在提高断路器整体素质上还是不很理想。

　　二、永磁操作机构近年来，一种用于中压真空断路器的永磁保持、电子控制的电磁操作机构(简称永磁机构)，已完成研制阶段进入市场。它突破了传统操作机构的原理，构思巧妙，技术上有较大创新，已成为电力制造和运行部门的热点。可以预见，它将在今后中压断路器领域内占据重要位置。永磁机构很适合用于真空断路器。永磁机构的出力特性即带负荷特性非常接近真空断路器的要求。从图1可以看出，断路器需要在动作过程中驱动力越来越大，以满足刚分、刚合速度。而弹簧机构恰恰相反，在合闸过程中释放能量，弹簧力在开始阶段非常大，高速运动，不但降低了机构的效率和可靠性，巨大的冲击力还降低了机构的刚度。而开始阶段断路器只需要较小的力。永磁机构的出力特性符合断路器的受力要求，由小变大。

　　永磁机构工作原理。用得*多的是一种双稳态永磁机构，也叫双线圈永磁机构。跳合闸过程如图2、图3。图2是跳后位置，此时动铁芯被永磁铁吸(保持)在上部，磁力线如Ⅰ，是分闸的稳态位置。

　　合闸过程如图3。当机构接到合闸命令时，合闸线图6通过电流，磁场为Ⅲ和Ⅱ所示，在磁路上部抵消了永久磁铁的磁力线Ⅰ而使铁芯向下运动。当运动到约一半行程后，由于下部气隙减小，永久磁铁磁力线转移到下部，形成了合闸线圈磁场与永磁磁场同向的情况，进而使动铁芯加速向下运动，*终达到合位。当合闸电流消失后，永久磁铁仍将动铁芯保持在合位的稳态位置。装置巧妙之处在于，永久磁铁的磁力线在动铁芯中是既可向上走，也可向下走，它总是随着上下部气隙大小而改变方向，这恰恰符合断路器后行程要求加速的需要。分闸过程与上述情况相反。如遇紧急情况，可用手动装置强行将动铁芯往上拉，进行手动紧急分闸。永久磁铁不但能在行程后半部加速动铁芯运动，而且行程完成后将动铁芯牢固地吸在分或合的位置。永磁机构*大优点，首先是省掉了电磁式或弹簧机构的运动连杆和锁扣、脱扣装置。整个操作机构只有一个运动部件，达到了*简程度。另外为同步过零操作提供了条件，也是它*大特点(后述)。

　　三、断路器整体结构图4是VM1型永磁机构与真空断路器的整体图。图左是VM1真空断路器，它的真空灭弧室是被完全浇注在环氧树脂中，是密封的，它与上下出线座被安装在一个管状的绝缘筒内，所以整个装置不受外界因素影响，即便是在湿热气候或严重污染环境中，它仍有良好的绝缘性能。真空断路器通过拐臂受控。图右是永磁机构，当跳、合闸线圈14、11接到分、合闸命令后，动铁芯13向上、下运动完成分、合闸。跳、合闸的位置指示机构取消了传统的机械辅助开关，用无动触头的电子接近开关10。辅助开关也是常出故障的器件，不但调节麻烦，触头的接触问题也令人头痛。而电子接近开关的结构和调节很简单。从整个结构来看，断路器本体只有一个运动部件，传动部分也是一个部件(拐臂)，加上断路器才几个运动部件。众所周知，结构愈简单愈可靠，部件由100多个减为几个，可靠程度大为增加，达到免维护的效果。

　　1 上部接线柱　2真空灭弧室　3下部接线柱　4 软连接　　5 触头压力弹簧　6 绝缘拉杆　7 主轴　8 行程调节器　　9 开关位置检测传感器子　10 合闸线圈　11 永磁铁　12 动磁铁　13 分闸线圈　14 手动紧急分闸装置　　15 永磁机构外壳