（1）使用大功率电源，但由于合分闸瞬间需要较大瞬时动作电流，电源模块能够提供的电流幅值有限，所以响应速度慢。并且体积庞大，成本昂贵，技术复杂，维护量大。 

    （2）使用大容量电解电容。虽然电解电容能够提供瞬时大电流，比大功率电源的性能有所提高，但由于容量所限，放电持续时间短，放电电流幅值过于陡峭，造成合分闸效果不太可靠。 

    超级电容器的问世使这一问题能够得到较好的解决。由于超级电容器的超高容量（比普通电解电容容量高出3个数量级）和快速充放（可直接短路放电）的特性，使它特别适合于永磁式真空开关瞬间动作时间短（≤150ms），动作电流大（>20A），动作间隔时间长（≥15s）的使用要求。 

    简单的讲，其原理就是利用常规电源模块在合分动作的间隔时间内，对超级电容器组充电，在动作期间，超级电容器作为主要能源提供者，利用超级电容器的超高容量在不少于动作规定时间内，快速释放大电流，驱动合分闸线圈吸合电磁铁动作。 

    现在，我公司在超级电容器的技术及工艺方面均达到了国际先进水平。单体超级电容器能够做到容量200F，耐压2.7V，在不同的工作状态下，选择合适的容量及内阻，通过多个单体串并联，实现各种工作电压和短时大电流的要求。并且体积小重量轻，原理简单，在使用寿命（≥100000次）等方面也能够达到较理想的效果。 

    例如，设某型号真空开关： 

    线圈内阻 3.5Ω 
     动作电压120V 
    动作时间是150ms（按合闸时间计算） 
    正常动作电流20A 
    动作维持电流是15A 

    （此参数很重要，它表示在动作的最后时刻线圈中应维持的电流，若此项设为0A，则由于在即断开而未彻底断开时线圈失电，操作机构力矩消失而影响动作效果，一般应为正常动作电流的75%） 

    安全动作间隔时间15s 

    则可依照以下几个步骤计算选择超级电容器。 

    （1）确定串联单体超级电容器的个数。设直流电源模块输出电压20%波动率，即 VW＝120V×20%＝144V，定为150 V。由于单体超级电容器的耐压有限（设最低值2.5V），所以需要将多个单体超级电容器串联，串联的个数为：

    150（V）/2.5（V）=60个 

    这里需要说明，在充放电期间每个串并联的超级电容必须保证电压均衡一致，并且端压降永远不能高于耐压值，因此需要为超级电容器组附加电压均衡电路。 

    （2）确定电容器组的内阻。在瞬时大电流工作的应用中，如果超级电容器的内阻偏大,在放电回路中的提供给合分闸线圈的电流不足,会严重影响合跳闸效果。因此，在此类应用中，由电容器内阻引起的压降不可忽略。 

    根据公式 
    R=（Vw-Vmin）/I 
    可得 
    R=（150V-15A×3.5Ω）/20A=4.875Ω 

    即电容器组的内阻≤4.875Ω,4.875/60=0.08125Ω，即每个单体超级电容器内阻≤81.25mΩ。因此可选择等效串联内阻在81.25mΩ以下的超级电容器。查产品手册可得容量选择应在10F以上的超级电容器。 

    （3）确定超级电容器的容量。根据公式： 

    C=It/（V-IR）=20（A）×0.15（s）/（150-20×4.875）（V）≈0.057F 

    因为相同电容器串联的容量是单体容量与串联电容器数量的比值，因此可确定单体电容器的容量为： 

    C=0.057（F）×60≈3.42F 

    设计选型中考虑到放电期间超级电容器模块组内阻压降，选择10F超级电容器能够完全满足需要.则此超级电容器组的容量是: 

    C=10（F）/60≈0.167F 

    可将60个超级电容器串联焊接在嵌有电压均衡电路的电路板上。施加在超级电容器模块组两端的电压不能超过额定值。如果电容器充电后不能达到工作电压值，其输出的电流会大大降低。这一点也很重要。 

    在实际应用中，我们为锦州华光真空开关厂提供电容器组与该厂生产的矿用真空开关配套，开关合分动作效果良好，完全满足设计要求，已通过试验阶段，即将批量生产，投入市场。 
    
    超级电容器可以替代复杂的电气操作机构，并且性能可靠，完全能够做到在使用寿命期间免维护。因此可以乐观的展望，超级电容器在永磁式真空开关中的应用非常广阔，前景良好。