En termes simples, un aimant permanentdisjoncteurs à videsont un type de disjoncteur à vide et représentent une branche importante du développement technologique des disjoncteurs à vide.
Nous pouvons comprendre leur relation comme suit : les disjoncteurs à vide (la grande catégorie) comprennent les disjoncteurs à vide à aimant permanent (un nouveau type de technologie d'entraînement) et les disjoncteurs à vide à ressort-(la technologie traditionnelle traditionnelle).
Ci-dessous, nous fournirons une comparaison détaillée et une explication sous plusieurs aspects.
Différence fondamentale : la différence dans les mécanismes de fonctionnement
C’est la différence la plus fondamentale entre les deux. Pour qu'un disjoncteur effectue les actions de « fermeture » et « d'ouverture », il a besoin d'une source d'alimentation et d'un actionneur ; c'est le « mécanisme de fonctionnement ».
| Caractéristiques | Disjoncteur à vide à aimant permanent | Disjoncteur à vide traditionnel-à ressort |
|---|---|---|
| Principes fondamentaux | Utilise la force magnétique des aimants permanents (tels que le néodyme fer bore) pour maintenir l'état du disjoncteur. En appliquant un courant d'impulsion aux bobines d'ouverture et de fermeture, une force magnétique est générée pour entraîner le noyau de fer, complétant ainsi les opérations d'ouverture et de fermeture. | Utilise un moteur pour stocker de l'énergie dans le ressort (compression ou tension), puis libère l'énergie du ressort via un verrou mécanique et un dispositif de déclenchement, entraînant un mécanisme de liaison pour terminer les opérations d'ouverture et de fermeture. |
| Source d'alimentation | Courant pulsé (alimentation instantanée) | L'énergie potentielle mécanique du ressort. |
| Méthode de maintien | Maintien par aimant permanent. La position ouverte ou fermée est fermement verrouillée par l'attraction de l'aimant permanent, ne nécessitant aucune énergie extérieure. | Maintien du loquet mécanique. Le mécanisme à ressort est verrouillé par des pièces mécaniques complexes. |
| Nombre de composants | Faible consommation d'énergie. La structure mécanique est extrêmement simple, avec un seul noyau de fer mobile comme pièce mobile principale. | Beaucoup. Contient plusieurs pièces mécaniques telles que des moteurs, des engrenages, des liaisons, des loquets et des ressorts. |
| Temps d'action | Très stable avec une variation d'énergie minimale. | Affecté par la fatigue des ressorts, la lubrification et l'usure des composants, il présente un certain degré de variabilité. |
| Consommation d'énergie | Consommation d'énergie extrêmement faible. L'énergie n'est utilisée que pendant un bref instant (des dizaines de millisecondes) lors des opérations d'ouverture/fermeture ; sinon, il ne consomme aucune énergie. | Plus haut. Nécessite une alimentation continue pour le stockage de l’énergie du moteur, ce qui entraîne une consommation d’énergie plus élevée. |
| Fiabilité | Consommation d'énergie élevée. Moins de pièces, moins d’usure, moins de points de défaillance potentiels. Longue durée de vie. | Relativement inférieur. De nombreuses pièces mécaniques présentent des risques tels que l'usure, le blocage, le défaut de lubrification et la fatigue des ressorts. |
| Entretien | Sans entretien-sans entretien ou avec de longs intervalles de maintenance. | Nécessite un entretien régulier. Doit inspecter et lubrifier les composants mécaniques et remplacer les pièces usées. |
| Coût | Des coûts de fabrication plus élevés (les aimants permanents et les contrôleurs intelligents sont chers), mais des coûts totaux de cycle de vie potentiellement inférieurs. | Coût de fabrication initial inférieur, mais coût de maintenance plus élevé. |
| Contrôle intelligent | Haut. Naturellement facile à intégrer aux contrôleurs électroniques pour un contrôle précis et une surveillance de l’état. | Inférieur. S'appuie principalement sur des commandes mécaniques et électriques traditionnelles. |
Brève description du principe de fonctionnement
1. Disjoncteur à vide traditionnel-à ressort
Stockage d'énergie : La rotation du moteur comprime (ou étire) les ressorts d'ouverture et de fermeture.
Fermeture : Un signal de fermeture est envoyé, alimentant la bobine de fermeture et libérant l'énergie du ressort de fermeture. Celui-ci pousse le disjoncteur en position fermée via un mécanisme de liaison et est verrouillé par un verrou mécanique.
Ouverture : Un signal d'ouverture est envoyé (éventuellement dû au déclenchement de la protection ou à l'ouverture manuelle), alimentant la bobine d'ouverture et déclenchant le déclencheur. Cela libère l’énergie du ressort d’ouverture, entraînant l’ouverture rapide du disjoncteur.
2. Disjoncteur à vide à aimant permanent-
État initial (ouvert) : le noyau de fer mobile est maintenu de manière stable en position ouverte sous l'action de l'aimant permanent.
Fermeture : Un courant d'impulsion positif est fourni à la bobine de fermeture. Le champ magnétique généré par ce courant est aligné avec le champ magnétique de l'aimant permanent, travaillant ensemble pour vaincre la force magnétique du côté ouverture, attirant le noyau de fer mobile vers la position fermée, où il est à nouveau maintenu de manière stable par la force de l'aimant permanent. Une fois l’impulsion de courant terminée, elle est maintenue par la force de l’aimant permanent.
Ouverture : Un courant d'impulsion inverse est appliqué à la bobine d'ouverture (parfois le même que la bobine de fermeture). Le champ magnétique généré par ce courant est opposé au champ magnétique de l'aimant permanent, annulant la force magnétique côté fermeture. Sous l'action du ressort d'ouverture (remarque : certains mécanismes à aimant permanent sont équipés d'un petit ressort d'ouverture pour fournir une vitesse initiale) ou du ressort de réaction, le noyau de fer en mouvement se déplace rapidement vers la position d'ouverture et est finalement maintenu dans la position d'ouverture par la force de l'aimant permanent. Une fois l’impulsion de courant terminée, elle est maintenue par la force de l’aimant permanent.
Résumé des avantages et des inconvénients
Avantages des disjoncteurs à vide à aimant permanent :
Haute fiabilité et longue durée de vie : structure simple, peu de pièces mobiles et pratiquement aucune usure.
Sans entretien- : réduit considérablement la charge de travail et les coûts de maintenance.
Performances de fonctionnement stables : faible dispersion et bonne cohérence des caractéristiques de commutation.
Économie d'énergie-et respect de l'environnement : consommation d'énergie extrêmement faible.
Contrôle intelligent : numérisation, surveillance en ligne et communication faciles à réaliser.
Inconvénients des disjoncteurs à vide à aimant permanent :
Coût élevé : les aimants permanents-hautes performances et les unités de commande intelligentes coûtent cher.
Exigences élevées en matière d'alimentation de commande : nécessite un courant d'impulsion suffisant.
Risque de démagnétisation : Sous des températures extrêmes ou de forts impacts extérieurs, les aimants permanents peuvent se démagnétiser (mais ce risque est très faible avec les avancées technologiques).
Réparation sur site difficile-après une panne : une fois que les composants principaux (tels que le contrôleur) sont endommagés, l'ensemble de l'unité doit généralement être remplacé.
Avantages des disjoncteurs à vide à mécanisme à ressort :
Technologie mature : longue histoire d’application, riche expérience en matière de conception, de fabrication et de maintenance.
Faible coût initial : Forte compétitivité sur le marché.
Faible dépendance énergétique : une fois le stockage d’énergie terminé, le fonctionnement ne dépend plus d’une source d’alimentation externe.
Maintenance facile : le personnel de maintenance connaît la technologie et les pièces de rechange sont facilement disponibles.
Inconvénients des disjoncteurs à vide à mécanisme à ressort :
Structure complexe : plus de pièces, ce qui entraîne davantage de points de défaillance potentiels.
Nécessite un entretien régulier : Coûts d’entretien élevés.
Durée de vie mécanique limitée : Après un certain nombre d'opérations, l'usure des pièces et la fatigue des ressorts affecteront les performances.
Dispersion opérationnelle élevée : la cohérence des performances n’est pas aussi bonne que celle des mécanismes à aimants permanents.
Scénarios d'application
Disjoncteurs à vide à aimant permanent :De plus en plus largement utilisé dans les applications nécessitant une fiabilité élevée et un fonctionnement sans maintenance-, telles que :
Sous-stations intelligentes
Emplacements d'alimentation électrique importants tels que les centres de données, les transports ferroviaires, les aéroports et les hôpitaux
Entreprises industrielles et minières nécessitant une exploitation fréquente
Systèmes de distribution d'énergie automatisés nécessitant un contrôle à distance et une surveillance de l'état
Disjoncteurs à vide à mécanisme à ressort :Actuellement, il s'agit toujours du type courant et fondamental sur le marché, adapté à la plupart des applications de distribution d'énergie moyenne tension-, en particulier pour les projets conventionnels sensibles à l'investissement initial et dotés de technologies d'exploitation et de maintenance matures.
Conclusion
Les disjoncteurs à vide à aimant permanent représentent une tendance significative dans le développement des disjoncteurs à vide vers l'intelligence,-un fonctionnement sans entretien et une fiabilité élevée. Ils représentent un saut technologique en remplaçant les structures mécaniques complexes à ressorts - par des forces électromagnétiques et magnétiques permanentes. Alors que les mécanismes à ressort dominent actuellement le marché en raison de leur coût et de leur maturité, la technologie à aimant permanent devient le choix privilégié pour les marchés et applications de milieu-à-haut de gamme-, et représente une direction claire pour le développement futur de la technologie des disjoncteurs.
Shaanxi Huadian possède une expertise approfondie dans le domaine des disjoncteurs à vide, fusionnant sa base industrielle approfondie avec une technologie intelligente innovante dans chaque produit pour vous fournir des solutions de protection électrique sûres, fiables et efficaces. Nous vous invitons sincèrement à visiter nos installations et à découvrir le charme des équipements électriques « fabriqués en Chine ».
E-mail:pannie@hdswitchgear.com.
Whatsapp/Wechat :+8618789455087
