CN105280433B - 自开合真空断路器装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自开合真空断路器装置，包括主电流输入电极、激励电流输入电极、真空腔、上电极柱、下电极柱、激励电流输出电极、主电流输出电极以及开合控制机构；其中：开合控制机构包括开合机构和控制机构，开合机构设置于上电极柱和下电极柱之间，控制机构与开合机构之间形成控制磁场；主电流输入电极与上电极柱的外端连接；主电流输出电极与下电极柱的外端连接；激励电流输入电极和激励电流输出电极分别与控制机构连接；上电极柱的内端、下电极柱的内端以及开合控制机构的至少开合机构均设置于真空腔内部。本发明完全去除目前断路器复杂的外部机械开合机构系统；结构简单紧凑，系统集成度高；使用快速、灵敏。

Description

自开合真空断路器装置

技术领域

本发明涉及真空断路器技术领域，具体地，涉及一种自开合真空断路器装置。

背景技术

真空断路器，其具有体积小、重量轻、适用于频繁操作、灭弧不用检修的优点，在配电网中应用较为普及。真空断路器是3～10kV，50Hz三相交流系统中的户内配电装置，可供工矿企业、发电厂、变电站中作为电器设备的保护和控制之用，特别适用于要求无油化、少检修及频繁操作的使用场所，断路器可配置在中置柜、双层柜、固定柜中作为控制和保护高压电气设备用。真空断路器的工作原理为：当动、静触头在操作机构的作用下分闸时，触头间产生电弧，触头表面在高温下挥发出蒸汽，由于触头设计为特殊形状，在电流通过时产生一磁场，电弧在此磁场作用下沿触头表面切线方向快速运动，在金属圆筒(屏蔽罩)上凝结了部分金属蒸汽，电弧在自然过零时就熄灭了，触头间的介质强度又迅速恢复起来。

现有的真空断路器，通常采用外部的机械开合控制机构进行分闸和合闸控制；但是，现有的机械开合机构系统通常具有非常复杂的结构，安装不便且极易发生故障，导致真空断路器分闸、合闸失灵，极易发生事故，无法保证真空断路器的可靠性。

目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种自开合真空断路器装置，该自开合真空断路器装置，开合控制机构采用电磁驱动的方式控制真空断路器的分闸和合闸动作，开合控制机构结构简单、控制精度高、安装方便、性能可靠。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的。

一种自开合真空断路器装置，包括主电流输入电极、激励电流输入电极、真空腔、上电极柱、下电极柱、激励电流输出电极、主电流输出电极以及开合控制机构；其中：

所述开合控制机构包括开合机构和控制机构，所述开合机构设置于上电极柱和下电极柱之间，用于控制上电极柱和下电极柱之间的接通和分离，所述控制机构与开合机构之间形成控制磁场；所述主电流输入电极与上电极柱的外端连接；所述主电流输出电极与下电极柱的外端连接；所述激励电流输入电极和激励电流输出电极分别与控制机构连接；所述上电极柱的内端、下电极柱的内端以及开合控制机构的至少开合机构均设置于真空腔内部。

优选地，所述控制机构采用如下任一种结构：

-第一种结构，所述控制机构包括两个电磁铁组件，其中每一个电磁铁组件均包括铁芯和缠绕于铁芯外部的电磁线圈，所述电磁线圈与激励电流输入电极和激励电流输出电极相连接；两个电磁铁组件分别设置于真空腔内上电极柱和下电极柱处；

所述上电极柱和下电极柱同轴设置；

所述电磁铁组件还包括包覆于铁芯和电磁线圈外部的非导磁导电套筒；

-第二种结构，所述控制机构包括两个电磁线圈，两个电磁线圈分别缠绕于上电极柱和下电极柱的外部；

-第三种结构，所述控制机构包括导磁磁轭体和缠绕于导磁磁轭体外端的电磁线圈；所述导磁磁轭体的外端和电磁线圈设置于真空腔的外部；所述导磁磁轭体与真空腔的腔壁之间密封。

优选地，第一种结构中，两个电磁铁组件分别内嵌于上电极柱和下电极柱的轴向中心处。

优选地，第三种结构中，所述导磁磁轭体与真空腔的腔壁之间通过熔焊工艺密封。

优选地，所述开合机构采用如下任一种结构：

-第I种结构：所述开合机构包括转动结构体、第一接触导体块、第二接触导体块和磁性体，所述磁性体包括第一磁性体和第二磁性体；其中，所述转动结构体为菱形导体结构，转动结构体的中心处设有转动轴，所述转动轴的轴线与上电极柱和下电极的轴线垂直，所述转动结构体在磁性体与控制机构之间的控制磁场作用下绕转动轴摆动；所述第一接触导体块和第一磁性体第二接触导体块、第二磁性体顺时针依次设置于菱形导体结构的四条边缘上；

所述第一磁性体与转动结构体之间以及第二磁性体与转动结构体之间分别设有绝缘体；

-第II种结构：所述开合机构包括转动结构体和和磁性体，所述磁性体包括第一磁性体和第二磁性体；其中，所述转动结构体为平面体导体结构，转动结构体的中心处设有非导电转轴，所述非导电转轴的轴线与上电极柱和下电极的轴线重合，所述转动结构体在磁性体与控制机构之间的控制磁场作用下绕非导电转轴转动；

所述第一磁性体和第二磁性体分别设置于平面体导体结构的上表面和下表面；

所述转动结构体与非导电转轴之间设有非导电轴承；

-第III种结构：所述开合机构包括导电连接体、连接于导电连接体上的至少一个双稳态变形体(外型类似碟形弹簧)以及设置于双稳态变形体上的至少一个磁性体，多个磁性体分别位于导电连接体的两侧，并设置于双稳态变形体的同一面上；

所述双稳态变形体在磁性体与控制机构之间的控制磁场作用下翻折；即从一个稳定的上翻结构形态或下翻结构形态变为一个稳定的下翻结构形态或上翻结构形态；

-第IV种结构，所述开合机构包括内置至少一个磁性体的转动球体，所述转动球体包括刚性拼接的非导电结构体和导电结构体，是一个非导电结构体和导电结构体的刚性拼接组合体；

所述转动球体在磁性体与控制机构之间的控制磁场的作用下转动；

-第V种结构，所述开合机构包括内置至少一个磁性体的椭圆体，所述椭圆体包括刚性拼接的绝缘部和导体部；

所述椭圆体在磁性体与控制机构之间的控制磁场的作用下摆动。

优选地，第I种结构中，所述转动结构体与转动轴之间设有位置复原弹簧。

优选地，第II种结构中，还包括接触导体，所述接触导体采用如下任一种结构：

-凸极柱结构，包括上侧凸极柱和下侧凸极柱，所述上侧凸极柱和下侧凸极柱分别设置于如下任一位置：

(i)上电极柱的下端和下电极柱的上端；

(ii)转动结构体上；

-接触电极，所述接触电极分别与转动结构体和上电极柱或下电极柱相接触。

优选地，所述转动结构体与上电极柱或下电极柱之间还设有预紧复位弹簧和推力轴承；所述预紧复位弹簧连接于推力轴承与上电极柱或下电极柱之间。

优选地，第III种结构中，所述导电连接体采用如下任一种结构：

-导电支撑柱体；

-铰链式结构。

优选地，第V种结构中，所述椭圆体的中心处还设有转动轴。

优选地，所述自开合真空断路器装置还包括如下任一项或任多项结构：

-所述主电流输入电极还与激励电流输入电极并联接；

-所述真空腔采用真空非导体波纹管；

-所述主电流输入电极连接有电流传感器。

优选地，所述电磁线圈包括铜线以及包覆于铜线外部的耐高温绝缘材料隔层。

优选地，磁性体采用如下任一种：

-永磁体；

-铁磁体。

优选地，所述永磁体连接有充磁组件，所述充磁组件设置于真空腔的外部；所述铁磁体连接有手动位置复位组件，所述手动位置复位组件设置于真空腔的外部。

优选地，所述手动位置复位组件为曲柄结构。

优选地，所述自开合真空断路器装置还包括：框架体，所述框架体设置于真空腔的外部。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明完全去除目前断路器复杂的外部机械开合机构系统；

2、本发明能够有效避免真空负压的开合阻力，因此可以简化外部的机械拉力驱动系统；

3、本发明实现真空断路器的自开合；

4、本发明结构简单紧凑，系统集成度高；

5、本发明可实现更快速、超高灵敏度真空断路器装置或真空断路器集成系统。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明实施例1结构示意图；

图2为本发明实施例1分闸状态示意图；

图3为本发明实施例2结构示意图；

图4为本发明实施例2工作过程原理图，其中，(a)为合闸过程，(b)为分闸过程；

图5为本发明实施例3合闸状态结构示意图；

图6为本发明实施例3分闸状态结构示意图；

图7为本发明实施例4合闸状态结构示意图；

图8为本发明实施例4分闸状态结构示意图；

图9为本发明实施例5结构示意图；

图10为本发明实施例6结构示意图；

图11为本发明实施例7合闸状态结构示意图；

图12为本发明实施例7分闸状态结构示意图；

图13为本发明实施例7双稳态变形体工作状态示意图，其中，(a)为合闸状态，(b)为分闸状态；

图14为本发明实施例8结构示意图。

图中：

1为主电流输入电极，2为激励电流输入电极，3为框架体，4为真空非导体波纹管，5为上电极柱，6为接触导体块，7为转动结构体，8为位置复原弹簧，9为转动轴，10为第一永磁体，11为非导磁导电套筒，12为第一电磁铁，13为第二永磁体，14为绝缘体，15为下电极柱，16为第二电磁铁，17为激励电流输出电极，18为主电流输出电极，19为上侧凸极柱，20为非导电转轴，21为非导电轴承，22为下侧凸极柱，23为上大线圈，24为内置磁性体的转动球体，2401为非导电结构体，2402导电结构体，25为下大线圈，26为椭圆体，27为绝缘部，28为导体部，29为预紧复位弹簧，30为推力轴承，31为双稳态变形体，32为导电支撑柱体，33为导磁磁轭体。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种自开合真空断路器装置，包括主电流输入电极1、激励电流输入电极2、真空腔、上电极柱5、下电极柱15、激励电流输出电极17、主电流输出电极18以及开合控制机构；其中：

所述开合控制机构包括开合机构和控制机构，所述开合机构设置于上电极柱5和下电极柱15之间，所述控制机构与开合机构之间形成控制磁场；所述主电流输入电极1与上电极柱5的外端连接；所述主电流输出电极18与下电极柱15的外端连接；所述激励电流输入电极2和激励电流输出电极17分别与控制机构连接，用于提供形成电磁场的激励电流；所述上电极柱5的内端、开合控制机构和下电极柱15的内端均设置于真空腔内部。

优选地，所述主电流输入电极1还可以与激励电流输入电极2并联接。

优选地，所述开合机构包括转动结构体7、第一接触导体块、第二接触导体块、第一磁性体和第二磁性体；其中，所述转动结构体7为菱形导体结构，转动结构体7的中心处设有转动轴9，所述转动结构体7在上电极柱5和下电极柱15之间可绕转动轴9摆动；所述第一接触导体块和第一磁性体第二接触导体块、第二磁性体顺时针依次设置于菱形导体结构的四条边缘上；所述第一磁性体与转动结构体7之间以及第二磁性体与转动结构体7之间分别设有绝缘体14；

所述控制机构包括两个电磁铁组件，其中每一个电磁铁组件均包括铁芯和缠绕于铁芯外部的电磁线圈，所述电磁线圈与激励电流输入电极2和激励电流输出电极17相连接；两个电磁铁组件分别与第一磁性体和第二磁性体相对应。

优选地，所述上电极柱5和下电极柱15同轴设置，所述转动轴9的轴线与上电极柱5和下电极的轴线垂直。

优选地，所述转动结构体7与转动轴9之间设有位置复原弹簧8。

优选地，所述第一磁性体和/或第二磁性体采用如下任一种磁性体：

-永磁体；

-铁磁体。

优选地，所述永磁体连接有充磁组件，所述充磁组件设置于真空腔的外部。

优选地，所述铁磁体连接有手动位置复位组件，所述手动位置复位组件设置于真空腔的外部。

优选地，所述手动位置复位组件为曲柄结构。

优选地，所述电磁铁组件还包括包覆于铁芯和电磁线圈外部的非导磁导电套筒11。

优选地，真空腔采用真空非导体波纹管4。

优选地，所述自开合真空断路器装置还包括：框架体3，所述框架体3设置于真空腔的外部。

优选地，所述主电流输入电极1连接有电流传感器。

优选地，所述电磁线圈包括铜线以及包覆于铜线外部的高温隔磁材料层。

本实施例的工作原理为：

激励电流输入电极2向电磁线圈输入激励电流，使电磁铁组件产生电磁场，并与开合机构的磁性体之间形成控制磁场，磁性体在电磁场的作用下与铁芯吸合，同时，两个接触导体块分别与上电极柱5和下电极柱15分离，自开合真空断路器装置处于分闸状态，如图2所示；取消向电磁线圈输入的激励电流(铁磁体)或输入反向的激励电流(永磁体)，磁性体在位置复原弹簧8(铁磁体)或反向磁场(永磁体)的作用下与铁芯分离，同时，两个接触导体块分别与上电极柱5和下电极柱15接触，自开合真空断路器装置处于合闸状态，如图1所示。

在本实施例中，当磁性体采用永磁体时，永磁体可能会在形成真空环境的过程中(高温条件下)消磁，当永磁体消磁时，可以通过充磁组件对永磁体进行二次充磁，进而恢复永磁体的磁性。

为保证电磁线圈的耐高温性，所述电磁线圈包括铜线以及包覆于铜线外部的高温隔磁材料层，形成内置可耐高温的多匝电磁线圈。

在主电流输入电极处连接电流传感器，用于对主电流进行检测，如主电流超过额定阈值，则启动激励电流输入电极激励电磁线圈驱动开合机构运动。

另外，在本实施例中，可以将主电流输入电极1与激励电流输入电极2并联，向电磁线圈输入激励电流，可以直接利用主电流输入电极1至主电流输出电极18之间短路电流；当主电流输入电极1至主电流输出电极18之间出现短路时，形成瞬时大电流，该瞬时大电流，使激励电流输入电极2中的电流强度同步增大，产生了促使电磁铁组件产生瞬时大磁场，使自开合真空断路器装置分闸。

本实施例提供的自开合真空断路器装置，将开合控制机构设置于真空腔内部，结构简单紧凑，对于真空断路器的分闸、合闸控制灵活精确，通过选择铁磁体作为磁性体，不但能够避免高温条件下的消磁，还能够实现断电分闸保持；通过框架体3，不但能够增加真空腔的强度，且为安装提供了便利，方便应用于各种需要的场合。

实施例2

实施例2为实施例1的变化例。

如图3所示，实施例2与实施例1的区别在于：

所述上电极柱5的下侧边缘设有上侧凸极柱19；

所述下电极柱15的上侧边缘设有下侧凸极柱22；

所述开合机构包括转动结构体7、第一磁性体和第二磁性体，所述转动结构体7为平面体导体结构，转动结构体7的中心处设有非导电转轴20，所述非导电转轴20的轴线与上电极柱5和下电极的轴线重合，所述转动结构体7在上电极柱5和下电极柱15之间可绕非导电转轴20转动，所述第一磁性体和第二磁性体分别设置于平面体导体结构的上表面和下表面。

优选地，所述转动结构体7与非导电转轴20之间设有非导电轴承21。

本实施例的工作原理为：

如图4(a)和图4(b)所示，激励电流输入电极2向电磁线圈输入激励电流，使电磁铁组件产生电磁场，并与开合机构的磁性体之间形成控制磁场，磁性体在电磁场的作用下与铁芯吸合，同时，吸合过程中转动结构体7转动使转动结构体7分别与上电极柱5和下电极柱15上的凸极柱相接触，自开合真空断路器装置处于合闸状态；取消向电磁线圈输入的激励电流(铁磁体)或输入反向的激励电流(永磁体)，磁性体在手动位置复位组件(铁磁体)或反向磁场(永磁体)的作用下与铁芯分离，同时，分离过程中转动结构体7转动使转动结构体7分别与上电极柱5和下电极柱15上的凸极柱分离，自开合真空断路器装置处于分闸状态。

实施例3

实施例3为实施例1的变化例。

如图5所示，实施例3与实施例1的区别在于：

所述开合机构包括内置至少一个磁性体的转动球体24，所述转动球体24包括刚性拼接的非导电结构体24022401和导电结构体2402；

所述控制机构包括两个电磁线圈(上大线圈23和下大线圈25)，两个电磁线圈分别缠绕于上电极柱5和下电极柱15的外部。

本实施例的工作原理为：

激励电流输入电极2向电磁线圈输入激励电流，使电磁线圈产生电磁场，并与转动球体24内置的磁性体之间形成控制磁场，磁性体在电磁场的作用下转动，同时，磁性体转动过程中带动转动球体24转动，使转动球体24的非导电结构体24022401或导电结构体2402与上电极柱5和/或下电极柱15相接触，进而实现自开合真空断路器装置处于分闸状态(如图6所示)或合闸状态(如图5所示)。

实施例4

实施例4为实施例3的变化例。

如图7和图8所示，实施例4与实施例3的区别在于：

所述开合机构包括内置至少一个磁性体的椭圆体26，所述椭圆体26包括刚性拼接的绝缘部27和导体部28。

优选地，所述椭圆体26的中心处设有转动轴9。

本实施例的工作原理同实施例3的工作原理，此处不再赘述。

实施例5

实施例5为实施例2的变化例。

如图9所示，实施例5与实施例2的区别在于：

所述两个电磁铁组件分别内嵌于上电极柱5和下电极柱15，所述上侧凸极柱19和下侧凸极柱22分别设置于转动结构体7上。

本实施例的工作原理同实施例2的工作原理，此处不再赘述。

实施例6

实施例6为实施例5的变化例。

如图10所示，实施例6与实施例5的区别在于：

所述上电极柱5、下电极柱15以及转动结构体7上均不设凸极柱；

所述转动结构体7与上电极柱5或下电极柱15之间设有预紧复位弹簧29、推力轴承30和接触电极；所述预紧复位弹簧29连接于推力轴承30与上电极柱5或下电极柱15之间；所述接触电极分别与转动结构体7和上电极柱5或下电极柱15相接触。

在本实施例中，采用接触电极替代凸极柱，其工作原理同实施例5的工作原理，此处不再赘述；预紧复位弹簧29和推力轴承30为转动结构体7提供预紧力。

实施例7

实施例7为实施例5的变化例。

如图11所示，实施例7与实施例5的区别在于：

所述开合机构包括导电连接体、连接于导电连接体上的至少一个双稳态变形体31(外型类似碟形弹簧)以及设置于双稳态变形体31上的第一磁性体和第二磁性体，所述第一磁性体和第二磁性体分别位于导电连接体的两侧，并设置于双稳态变形体31的同一面上。

优选地，所述导电连接体采用如下任一种结构：

-导电支撑柱体32；

-铰链式结构。

本实施例的工作原理为：

激励电流输入电极2向电磁线圈输入激励电流，使电磁铁组件产生电磁场，并与开合机构的磁性体之间形成控制磁场，磁性体在电磁场的作用下与铁芯分离，同时，双稳态变形体31在磁性体的带动下与上电极柱5和/或下电极柱15分离，自开合真空断路器装置处于分闸状态，如图12和图13(b)所示；取消向电磁线圈输入的激励电流(铁磁体)或输入反向的激励电流(永磁体)，磁性体在手动位置复位组件(铁磁体)或反向磁场(永磁体)的作用下，使双稳态变形体31反向运动，与上电极柱5和/或下电极柱15接触，自开合真空断路器装置处于合闸状态，如图11和图13(a)所示。

在本实施例中，采用双稳态变形体31，能够实现开合机构的位置双稳态。

实施例8

实施例8为实施例1至7中任一项所述的实施例的变化例。

如图14所示，实施例8与其他实施例的区别在于：

所述控制机构包括导磁磁轭体33和缠绕于导磁磁轭体33外端的电磁线圈；所述导磁磁轭体33的外端和电磁线圈设置于真空腔的外部；所述导磁磁轭体33与真空腔的腔壁之间密封。

优选地，所述导磁磁轭体33与真空腔的腔壁之间通过熔焊工艺密封。

本实施例提供的自开合真空断路器装置，将用于产生电磁场的电磁线圈设置于真空腔的外部，具有如下目的：

由于制作真空腔环境需要经过高温熔焊和去空气工艺过程，电磁线圈可能存在不能够承受高温的情况；将至少一个电磁线圈外置，磁场由磁轭铁通路(导磁磁轭体33)引入，磁轭铁通路(导磁磁轭体33)与真空相关结构体(真空腔腔壁)均由熔焊工艺密封；磁轭铁通路的结构均以能够产生最大电磁力作相应结构或安装位置调整。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (24)

1.一种自开合真空断路器装置，其特征在于，包括主电流输入电极、激励电流输入电极、真空腔、上电极柱、下电极柱、激励电流输出电极、主电流输出电极以及开合控制机构；其中：

所述开合控制机构包括开合机构和控制机构，所述开合机构设置于上电极柱和下电极柱之间，用于控制上电极柱和下电极柱之间的接通和分离，所述控制机构与开合机构之间形成控制磁场；所述主电流输入电极与上电极柱的外端连接；所述主电流输出电极与下电极柱的外端连接；所述激励电流输入电极和激励电流输出电极分别与控制机构连接；所述上电极柱的内端、下电极柱的内端以及开合控制机构的至少开合机构均设置于真空腔内部；

所述控制机构采用如下任一种结构：

-第一种结构，所述控制机构包括两个电磁铁组件，其中每一个电磁铁组件均包括铁芯和缠绕于铁芯外部的电磁线圈，所述电磁线圈与激励电流输入电极和激励电流输出电极相连接；两个电磁铁组件分别设置于真空腔内上电极柱和下电极柱处；

所述上电极柱和下电极柱同轴设置；

所述电磁铁组件还包括包覆于铁芯和电磁线圈外部的非导磁导电套筒；

-第二种结构，所述控制机构包括两个电磁线圈，两个电磁线圈分别缠绕于上电极柱和下电极柱的外部；

-第三种结构，所述控制机构包括导磁磁轭体和缠绕于导磁磁轭体外端的电磁线圈；所述导磁磁轭体的外端和电磁线圈设置于真空腔的外部；所述导磁磁轭体与真空腔的腔壁之间密封。

2.根据权利要求1所述的自开合真空断路器装置，其特征在于，第一种结构中，两个电磁铁组件分别内嵌于上电极柱和下电极柱的轴向中心处。

3.根据权利要求1所述的自开合真空断路器装置，其特征在于，第三种结构中，所述导磁磁轭体与真空腔的腔壁之间通过熔焊工艺密封。

4.根据权利要求1所述的自开合真空断路器装置，其特征在于，所述开合机构采用如下任一种结构：

-第I种结构：所述开合机构包括转动结构体、第一接触导体块、第二接触导体块和磁性体，所述磁性体包括第一磁性体和第二磁性体；其中，所述转动结构体为菱形导体结构，转动结构体的中心处设有转动轴，所述转动轴的轴线与上电极柱和下电极的轴线垂直，所述转动结构体在磁性体与控制机构之间的控制磁场作用下绕转动轴摆动；所述第一接触导体块、第一磁性体、第二接触导体块、第二磁性体顺时针依次设置于菱形导体结构的四条边缘上；

所述第一磁性体与转动结构体之间以及第二磁性体与转动结构体之间分别设有绝缘体；

-第II种结构：所述开合机构包括转动结构体和和磁性体，所述磁性体包括第一磁性体和第二磁性体；其中，所述转动结构体为平面体导体结构，转动结构体的中心处设有非导电转轴，所述非导电转轴的轴线与上电极柱和下电极的轴线重合，所述转动结构体在磁性体与控制机构之间的控制磁场作用下绕非导电转轴转动；

所述第一磁性体和第二磁性体分别设置于平面体导体结构的上表面和下表面；

所述转动结构体与非导电转轴之间设有非导电轴承；

-第III种结构：所述开合机构包括导电连接体、连接于导电连接体上的至少一个双稳态变形体以及设置于双稳态变形体上的至少一个磁性体，多个磁性体分别位于导电连接体的两侧，并设置于双稳态变形体的同一面上；

所述双稳态变形体在磁性体与控制机构之间的控制磁场作用下翻折；

-第IV种结构，所述开合机构包括内置至少一个磁性体的转动球体，所述转动球体包括刚性拼接的非导电结构体和导电结构体；

所述转动球体在磁性体与控制机构之间的控制磁场的作用下转动；

-第V种结构，所述开合机构包括内置至少一个磁性体的椭圆体，所述椭圆体包括刚性拼接的绝缘部和导体部；

所述椭圆体在磁性体与控制机构之间的控制磁场的作用下摆动。

5.根据权利要求4所述的自开合真空断路器装置，其特征在于，第I种结构中，所述转动结构体与转动轴之间设有位置复原弹簧。

6.根据权利要求4所述的自开合真空断路器装置，其特征在于，第II种结构中，还包括接触导体，所述接触导体采用如下任一种结构：

-凸极柱结构，包括上侧凸极柱和下侧凸极柱，所述上侧凸极柱和下侧凸极柱分别设置于如下任一位置：

(i)上电极柱的下端和下电极柱的上端；

(ii)转动结构体上；

-接触电极，所述接触电极分别与转动结构体和上电极柱或下电极柱相接触。

7.根据权利要求6所述的自开合真空断路器装置，其特征在于，所述转动结构体与上电极柱或下电极柱之间还设有预紧复位弹簧和推力轴承；所述预紧复位弹簧连接于推力轴承与上电极柱或下电极柱之间。

8.根据权利要求4所述的自开合真空断路器装置，其特征在于，第III种结构中，所述导电连接体采用如下任一种结构：

-导电支撑柱体；

-铰链式结构。

9.根据权利要求4所述的自开合真空断路器装置，其特征在于，第V种结构中，所述椭圆体的中心处还设有转动轴。

10.根据权利要求1所述的自开合真空断路器装置，其特征在于，还包括如下任一项或任多项结构：

-所述主电流输入电极还与激励电流输入电极并联接；

-所述真空腔采用真空非导体波纹管；

-所述主电流输入电极连接有电流传感器。

11.根据权利要求1所述的自开合真空断路器装置，其特征在于，所述电磁线圈包括铜线以及包覆于铜线外部的耐高温绝缘材料隔层。

12.根据权利要求4所述的自开合真空断路器装置，其特征在于，磁性体采用如下任一种：

-永磁体；

-铁磁体。

13.根据权利要求12所述的自开合真空断路器装置，其特征在于，所述永磁体连接有充磁组件，所述充磁组件设置于真空腔的外部；所述铁磁体连接有手动位置复位组件，所述手动位置复位组件设置于真空腔的外部。

14.根据权利要求13所述的自开合真空断路器装置，其特征在于，所述手动位置复位组件为曲柄结构。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的自开合真空断路器装置，其特征在于，所述自开合真空断路器装置还包括：框架体，所述框架体设置于真空腔的外部。

16.一种自开合真空断路器装置，其特征在于，包括主电流输入电极、激励电流输入电极、真空腔、上电极柱、下电极柱、激励电流输出电极、主电流输出电极以及开合控制机构；其中：

所述开合控制机构包括开合机构和控制机构，所述开合机构设置于上电极柱和下电极柱之间，用于控制上电极柱和下电极柱之间的接通和分离，所述控制机构与开合机构之间形成控制磁场；所述主电流输入电极与上电极柱的外端连接；所述主电流输出电极与下电极柱的外端连接；所述激励电流输入电极和激励电流输出电极分别与控制机构连接；所述上电极柱的内端、下电极柱的内端以及开合控制机构的至少开合机构均设置于真空腔内部；

所述开合机构采用如下任一种结构：

-第I种结构：所述开合机构包括转动结构体、第一接触导体块、第二接触导体块和磁性体，所述磁性体包括第一磁性体和第二磁性体；其中，所述转动结构体为菱形导体结构，转动结构体的中心处设有转动轴，所述转动轴的轴线与上电极柱和下电极的轴线垂直，所述转动结构体在磁性体与控制机构之间的控制磁场作用下绕转动轴摆动；所述第一接触导体块、第一磁性体、第二接触导体块、第二磁性体顺时针依次设置于菱形导体结构的四条边缘上；

所述第一磁性体与转动结构体之间以及第二磁性体与转动结构体之间分别设有绝缘体；

-第II种结构：所述开合机构包括转动结构体和和磁性体，所述磁性体包括第一磁性体和第二磁性体；其中，所述转动结构体为平面体导体结构，转动结构体的中心处设有非导电转轴，所述非导电转轴的轴线与上电极柱和下电极的轴线重合，所述转动结构体在磁性体与控制机构之间的控制磁场作用下绕非导电转轴转动；

所述第一磁性体和第二磁性体分别设置于平面体导体结构的上表面和下表面；

所述转动结构体与非导电转轴之间设有非导电轴承；

-第III种结构：所述开合机构包括导电连接体、连接于导电连接体上的至少一个双稳态变形体以及设置于双稳态变形体上的至少一个磁性体，多个磁性体分别位于导电连接体的两侧，并设置于双稳态变形体的同一面上；

所述双稳态变形体在磁性体与控制机构之间的控制磁场作用下翻折；

-第IV种结构，所述开合机构包括内置至少一个磁性体的转动球体，所述转动球体包括刚性拼接的非导电结构体和导电结构体；

所述转动球体在磁性体与控制机构之间的控制磁场的作用下转动；

-第V种结构，所述开合机构包括内置至少一个磁性体的椭圆体，所述椭圆体包括刚性拼接的绝缘部和导体部；

所述椭圆体在磁性体与控制机构之间的控制磁场的作用下摆动。

17.根据权利要求16所述的自开合真空断路器装置，其特征在于，第I种结构中，所述转动结构体与转动轴之间设有位置复原弹簧。

18.根据权利要求16所述的自开合真空断路器装置，其特征在于，第II种结构中，还包括接触导体，所述接触导体采用如下任一种结构：

-凸极柱结构，包括上侧凸极柱和下侧凸极柱，所述上侧凸极柱和下侧凸极柱分别设置于如下任一位置：

(i)上电极柱的下端和下电极柱的上端；

(ii)转动结构体上；

-接触电极，所述接触电极分别与转动结构体和上电极柱或下电极柱相接触。

19.根据权利要求18所述的自开合真空断路器装置，其特征在于，所述转动结构体与上电极柱或下电极柱之间还设有预紧复位弹簧和推力轴承；所述预紧复位弹簧连接于推力轴承与上电极柱或下电极柱之间。

20.根据权利要求16所述的自开合真空断路器装置，其特征在于，第III种结构中，所述导电连接体采用如下任一种结构：

-导电支撑柱体；

-铰链式结构。

21.根据权利要求16所述的自开合真空断路器装置，其特征在于，第V种结构中，所述椭圆体的中心处还设有转动轴。

22.根据权利要求16所述的自开合真空断路器装置，其特征在于，磁性体采用如下任一种：

-永磁体；

-铁磁体。

23.根据权利要求22所述的自开合真空断路器装置，其特征在于，所述永磁体连接有充磁组件，所述充磁组件设置于真空腔的外部；所述铁磁体连接有手动位置复位组件，所述手动位置复位组件设置于真空腔的外部。

24.根据权利要求23所述的自开合真空断路器装置，其特征在于，所述手动位置复位组件为曲柄结构。