Veerbedieningsmechanisme
Het veerbedieningsmechanisme bestaat uit vier delen: veerenergieopslag, sluitingsonderhoud, openingsonderhoud en opening.Het bestaat uit ongeveer 200 componenten en gebruikt de energie die is opgeslagen in de spanning en samentrekking van de veer om het sluiten en openen van de stroomonderbreker te regelen. De opslag van veerenergie wordt bereikt door de werking van het reductiemechanisme van de energieopslagmotor, terwijl de sluit- en openingsacties van de stroomonderbreker worden bestuurd door de sluit- en openingsspoelen. Daarom hangt de energie die nodig is voor het sluiten en openen van de stroomonderbreker af van de energie die is opgeslagen in de veer en is onafhankelijk van de grootte van de elektromagnetische kracht, waardoor relatief kleine sluit- en openingsstromen nodig zijn.
De belangrijkste voordelen van veer-mechanismen zijn:
Lage sluit- en openingsstromen, waardoor er geen behoefte is aan bedrijfsvoedingen met hoog-vermogen;
Elektrische energieopslag op afstand voor elektrisch sluiten en openen, of lokale handmatige energieopslag voor handmatig sluiten en openen, waardoor handmatig sluiten en openen mogelijk is, zelfs wanneer de bedrijfsstroomvoorziening niet beschikbaar is of het bedieningsmechanisme weigert elektrisch te werken; Hoge sluit- en openingssnelheden, niet beïnvloed door schommelingen in de voedingsspanning, en snelle automatische hersluiting;
Energieopslagmotor met laag vermogen, bruikbaar voor zowel AC als DC;
Dankzij veer-aangedreven mechanismen is een optimale afstemming van de energieoverdracht mogelijk en kan hetzelfde bedieningsmechanisme worden gebruikt voor stroomonderbrekers met verschillende breekstroomspecificaties, eenvoudigweg door verschillende energieopslagveren te selecteren, wat resulteert in een uitstekende kosteneffectiviteit-.
De belangrijkste nadelen van veermechanismen- zijn:
De structuur is relatief complex, het productieproces is complex, er is een hoge bewerkingsprecisie vereist en de productiekosten zijn relatief hoog;
De bedieningskracht is groot en vereist een hoge sterkte van de componenten;
Er kunnen zich mechanische storingen voordoen, waardoor het bedieningsmechanisme niet meer werkt en de sluitspoel of de eindschakelaar doorbrandt;
Er treedt een valse uitschakeling op, en soms kan de stroomonderbreker na een valse uitschakeling niet volledig worden geopend, waardoor het onmogelijk wordt om de sluit- of openingspositie ervan te bepalen;
De kenmerken van de openingssnelheid zijn slecht.
Bedieningsmechanisme met permanente magneet
Het bedieningsmechanisme van de permanente magneet maakt gebruik van een geheel nieuw werkingsprincipe en structuur, bestaande uit een permanente magneet, een sluitspoel en een openingsspoel. Het elimineert de bewegende schakels, ontgrendelings-/blokkeerinrichtingen en andere componenten die voorkomen in veer- en elektromagnetische bedieningsmechanismen. De eenvoudige structuur en het minimale aantal onderdelen (ongeveer 50) resulteren in slechts één bewegend hoofdonderdeel tijdens bedrijf, wat leidt tot een hoge betrouwbaarheid. Het maakt gebruik van een permanente magneet om de stroomonderbreker op zijn plaats te houden, waardoor het een elektromagnetisch bediend, permanent magneet-vastgehouden en elektronisch bestuurd bedieningsmechanisme wordt.
Het werkingsprincipe van het bedieningsmechanisme van de permanente magneet: Wanneer de sluitspoel wordt bekrachtigd, genereert deze een magnetische flux in het bovenste deel van het magnetische circuit in de tegenovergestelde richting van die van de permanente magneet. De magnetische kracht die wordt gegenereerd door de superpositie van de twee magnetische velden zorgt ervoor dat de bewegende ijzeren kern naar beneden beweegt. Wanneer deze ongeveer halverwege is bewogen, als gevolg van de verkleining van de luchtspleet in het onderste deel van het magnetische circuit, verschuiven de magnetische krachtlijnen van de permanente magneet naar het onderste deel. Op dit moment bevindt het magnetische veld van de sluitspoel zich in dezelfde richting als het magnetische veld van de permanente magneet, waardoor de bewegende ijzeren kern wordt versneld om naar beneden te bewegen en uiteindelijk de gesloten positie te bereiken. Op dit moment verdwijnt de sluitstroom en gebruikt de permanente magneet het kanaal met lage magnetische impedantie dat wordt geboden door de bewegende en stationaire ijzeren kernen om de bewegende ijzeren kern in de stabiele gesloten positie te houden. Wanneer de openingsspoel wordt bekrachtigd, genereert deze een magnetische flux in het onderste deel van het magnetische circuit in de tegenovergestelde richting van die van de permanente magneet. De magnetische kracht die wordt gegenereerd door de superpositie van de twee magnetische velden zorgt ervoor dat de bewegende ijzeren kern naar boven beweegt. Wanneer deze ongeveer halverwege is bewogen, als gevolg van de verkleining van de luchtspleet in het bovenste deel van het magnetische circuit, verschuiven de magnetische krachtlijnen van de permanente magneet naar het bovenste deel. Op dit moment bevindt het magnetische veld van de openingsspoel zich in dezelfde richting als het magnetische veld van de permanente magneet, waardoor de bewegende ijzeren kern wordt versneld om naar boven te bewegen en uiteindelijk de open positie te bereiken. Op dit moment verdwijnt de openingsstroom en gebruikt de permanente magneet het kanaal met lage magnetische impedantie dat wordt geboden door de bewegende en stationaire ijzeren kernen om de bewegende ijzeren kern in de stabiele open positie te houden.
De belangrijkste voordelen van bedieningsmechanismen met permanente magneten zijn:
Ze maken gebruik van een bistabiel, dubbel-spoelmechanisme. De openings- en sluitingshandelingen van het permanente magneetbedieningsmechanisme worden bereikt door middel van open- en sluitspoelen. De permanente magneet werkt samen met de spoelen, waardoor het probleem van het vereisen van hoge energie voor het openen en sluiten effectief wordt opgelost. Omdat de door de permanente magneet geleverde magnetische veldenergie kan worden gebruikt voor het openen en sluiten, wordt de door de spoelen benodigde energie verminderd, waardoor de noodzaak voor grote bedrijfsstromen wordt geëlimineerd.
De op-en-neerwaartse beweging van de bewegende ijzeren kern, via de krukarm en de isolerende trekstang, werkt op de bewegende contacten van de vacuümonderbreker van de stroomonderbreker, waardoor het openen of sluiten van de stroomonderbreker wordt gerealiseerd. Dit vervangt de traditionele mechanische vergrendelingsmethode, waardoor de mechanische structuur aanzienlijk wordt vereenvoudigd, de verbruiksartikelen worden verminderd, de kosten worden verlaagd, potentiële storingspunten worden verminderd, de betrouwbaarheid van de mechanische werking aanzienlijk wordt verbeterd en onderhoudsvrije werking- mogelijk wordt gemaakt, waardoor op onderhoudskosten wordt bespaard.
Het bedieningsmechanisme met permanente magneet beschikt over een bijna- voortdurend aanhoudende permanente magneetkracht, een levensduur van maximaal 100.000 cycli, en maakt gebruik van elektromagnetische kracht voor het openen en sluiten, terwijl het een bistabiele positie behoudt met permanente magneetkracht. Dit vereenvoudigt het transmissiemechanisme, vermindert het energieverbruik en het geluid en biedt een levensduur die meer dan drie keer langer is dan elektromagnetische en veerbedieningsmechanismen.
De hulpschakelaar maakt gebruik van een contactloze, component-vrije, slijtage-vrije en stuiterende- elektronische naderingsschakelaar, waardoor contactproblemen worden geëlimineerd, een betrouwbare werking wordt gegarandeerd en niet wordt beïnvloed door externe omgevingsfactoren. Het beschikt ook over een lange levensduur, hoge betrouwbaarheid en elimineert contact-bounce-problemen.
Er wordt gebruik gemaakt van synchrone nul{0}}doorgangsschakeltechnologie. Onder controle van het elektronische regelsysteem sluiten de bewegende en stationaire contacten van de stroomonderbreker wanneer de systeemspanningsgolfvorm nul overschrijdt en openen wanneer de huidige golfvorm nul overschrijdt, waardoor zeer kleine inschakelstromen en overspanningen worden gegenereerd. Dit vermindert de impact van de werking op het elektriciteitsnet en de apparatuur. De werking van elektromagnetische mechanismen en veerbedieningsmechanismen is daarentegen willekeurig, wat resulteert in hoge-amplitude inschakelstromen en overspanningen, die aanzienlijke gevolgen hebben voor het elektriciteitsnet en de apparatuur.
Het bedieningsmechanisme met permanente magneet kan lokale/op afstand openende en sluitende handelingen uitvoeren, evenals beschermingssluitende en hersluitende functies, en kan handmatig worden geopend. Omdat de voor de werking benodigde voedingscapaciteit klein is, wordt een condensator gebruikt als directe voeding voor het uitschakelen en sluiten. De condensator heeft een korte oplaadtijd, een kleine laadstroom en een sterke slagvastheid, en kan na een stroomstoring nog steeds openings- en sluitingshandelingen uitvoeren op de stroomonderbreker.
De belangrijkste nadelen van bedieningsmechanismen met permanente magneten zijn:
Ze kunnen niet handmatig worden gesloten. Nadat het bedrijfsvermogen verloren is gegaan en de condensator leeg is, kan de sluithandeling niet opnieuw worden uitgevoerd als de condensator niet kan worden opgeladen.
Handmatig openen vereist een voldoende hoge initiële openingssnelheid, waardoor aanzienlijke kracht nodig is; anders kan de openingshandeling niet worden uitgevoerd.
De kwaliteit van de energieopslagcondensatoren is inconsistent en moeilijk te garanderen.
Het is moeilijk om ideale kenmerken van de openingssnelheid te verkrijgen.
Het is moeilijk om het uitgangsvermogen bij opening van het bedieningsmechanisme van de permanente magneet te verbeteren.
Vergelijking
Kenmerken en afmetingen | Veerbedieningsmechanisme | Bedieningsmechanisme van permanente magneet |
|---|---|---|
| Technologie volwassenheid | Het is zeer volwassen, wordt veel gebruikt en heeft een lange gebruiksgeschiedenis en een groot gebruikersbestand. | Nieuwere technologieën ontwikkelen zich weliswaar snel, maar ontberen voldoende operationele ervaring en gegevensaccumulatie op lange termijn. |
| Structuur en betrouwbaarheid | Het heeft een complexe structuur met honderden onderdelen, waaronder talrijke mechanische componenten zoals drijfstangen en grendels. Het heeft veel potentiële defecten en vereist hoge precisie bij de productie, hoogwaardige materialen- en goed onderhoud. | Met een uiterst eenvoudige structuur en slechts één bewegend hoofdonderdeel elimineert het de noodzaak van mechanische ontgrendelings- of vergrendelingsinrichtingen. Hierdoor worden de oorzaken van storingen fundamenteel verminderd, waardoor de mechanische levensduur wordt verlengd tot meer dan 100.000 cycli en gemakkelijk een onderhouds-vrije werking wordt bereikt. |
| Operationele prestaties | Het heeft een hoge bedrijfssnelheid (ongeveer 50 ms), maar de uitgangskarakteristieken komen niet goed overeen met de vereisten van vacuümstroomonderbrekers, en dit moet worden gecompenseerd door een complex nokkenmechanisme. | Het beschikt over een ultra-snelle respons (tot 20 ms) en uitgangskarakteristieken die perfect passen bij vacuümstroomonderbrekers, wat resulteert in scherpe en zuivere actie. |
| Elektrische bediening | Het is eenvoudig te bedienen, waarbij het openen en sluiten afhankelijk is van een traditionele elektromagnetische spoel om de grendel te bedienen. Het is niet gevoelig voor schommelingen in de voedingsspanning en werkt stabiel. | Het besturingsproces is complex en berust op energieopslagcondensatoren, vermogenselektronische apparaten en intelligente controllers. Het is gevoelig voor elektromagnetische interferentie en de kwaliteitsstabiliteit van de energieopslagcondensatoren is momenteel een grote technologische zwakte. |
| Voeding en energieverbruik | Het sluitvermogen wordt in de lente opgeslagen, dus de sluit- en openingsstromen zijn klein (1,5A-2,5A) en de eisen aan de gelijkstroomvoeding zijn niet hoog. De energieopslagcapaciteit van de motor bedraagt slechts een paar honderd watt. | De benodigde hulpstroom is extreem klein (<1A), but the capacitor needs to release a high-power pulse (up to 2600W) instantaneously when closing and opening the circuit breaker. |
| Bedrijfsmethoden | Extreem flexibel. Het kan elektrisch worden aangedreven voor energieopslag en -bediening, of handmatig worden aangedreven voor energieopslag en in-/uitschakelen wanneer er geen stroomvoorziening is, waardoor krachtige noodbedieningsmogelijkheden worden geboden. | Handmatig sluiten en openen worden niet ondersteund. Hoewel er een noodopeningsterminal is voorzien, is er een extern, onmiddellijk hoogstroomsignaal nodig om te activeren, wat noodbediening ongemakkelijk maakt. |
| Kosten | Het heeft lagere kosten en een aanzienlijk prijsvoordeel. | Het is duurder en kost momenteel aanzienlijk meer dan veermechanismen. |
| Aanpassingsvermogen aan het milieu | Het is gevoelig voor het milieu; het smeermiddel kan uitdrogen of verslechteren, en de onderdelen kunnen roesten, wat de betrouwbaarheid aantast. | Dankzij de eenvoudige structuur en het afgedichte ontwerp is hij zeer aanpasbaar aan verschillende omgevingen, waardoor hij beter bestand is tegen zware omstandigheden. |
Hoe te kiezen
Als u ultieme betrouwbaarheid en superieure prestaties voorop stelt en over voldoende budget beschikt, is het permanente magneetmechanisme ongetwijfeld de betere keuze. Het is met name geschikt voor locaties met extreem hoge eisen aan de continuïteit van de stroomvoorziening, moeilijk onderhoud (zoals offshore windparken en afgelegen gebieden) of frequent gebruik. De intelligente fase-selectieve sluitingsfunctie onderdrukt effectief operationele overspanningen en inschakelstromen, waardoor het ideaal is voor het schakelen van condensatorbanken en andere apparatuur die gevoelig is voor transiënte processen.
Als uw toepassing algemeen is en u waarde hecht aan technologische volwassenheid, kostenbeheersing en bedieningsgemak: dan blijft het beproefde-veermechanisme de veiligste en meest economische keuze. Het is breed toepasbaar in verschillende onderstations, fabrieken, gebouwen en andere algemene toepassingen. De handmatige bediening is een cruciaal veiligheidskenmerk in noodsituaties, zoals het uitvallen van de stroom in onderstations.
Neem contact met ons op
Shaanxi Huadian heeft de voordelen van een minimalistisch permanent magneetmechanisme overgenomen, dat de uitgangskarakteristieken perfect afstemt op de vacuümonderbreker. Het hoofdbedieningscircuit elimineert complexe mechanische vergrendelingen en uitschakelapparaten, waardoor de hoeveelheid bewegende delen aanzienlijk wordt verminderd en het uitvalpercentage fundamenteel wordt verlaagd, waardoor een werkelijk lange levensduur en onderhoudsvrije werking- wordt bereikt. Het behoudt het kernnoodvoordeel van het veermechanisme. Zelfs in extreme situaties, zoals stroomuitval van het station of een storing in de permanente magneetcontroller, kunt u nog steeds noodsluitingen uitvoeren dankzij eenvoudige handmatige energieopslag. Dit is niet alleen een mechanisme, maar een betrouwbare "fysieke back-up" op kritieke momenten. Voor vragen kunt u contact met ons opnemen:pannie@hdswitchgear.com.
