스프링 작동 메커니즘
스프링 작동 메커니즘은 스프링 에너지 저장, 폐쇄 유지, 개방 유지 및 개방의 네 부분으로 구성됩니다.이는 약 200개의 구성 요소로 구성되며 스프링의 장력 및 수축에 저장된 에너지를 활용하여 회로 차단기의 폐쇄 및 개방 작동을 제어합니다. 스프링 에너지의 저장은 에너지 저장 모터 감속 메커니즘의 작동을 통해 이루어지며, 회로 차단기의 투입 및 개방 동작은 투입 및 개방 코일에 의해 제어됩니다. 따라서 차단기의 투입 및 개방 동작에 필요한 에너지는 스프링에 저장된 에너지에 의존하고 전자기력의 크기와 무관하므로 상대적으로 작은 투입 및 개방 전류가 필요합니다.
스프링-작동 메커니즘의 주요 장점은 다음과 같습니다.
낮은 폐쇄 및 개방 전류로 인해 고전력 작동 전원 공급 장치가 필요하지 않습니다.-
전기 폐쇄 및 개방을 위한 원격 전기 에너지 저장 장치 또는 수동 폐쇄 및 개방을 위한 로컬 수동 에너지 저장 장치로 작동 전원 공급 장치를 사용할 수 없거나 작동 메커니즘이 전기적으로 작동하지 않는 경우에도 수동으로 폐쇄 및 개방이 가능합니다. 빠른 폐쇄 및 개방 속도, 전원 전압 변동에 영향을 받지 않음, 신속한 자동 재폐로;
AC 및 DC 모두에 사용 가능한 저전력 에너지 저장 모터;
스프링-작동 메커니즘은 최적의 에너지 전달 매칭을 허용하고 다양한 차단 전류 사양을 갖춘 회로 차단기에 동일한 작동 메커니즘을 사용할 수 있도록 지원합니다. 간단히 다른 에너지 저장 스프링을 선택하면 탁월한 비용 효율성을 얻을 수 있습니다.-
스프링-작동 메커니즘의 주요 단점은 다음과 같습니다.
구조가 비교적 복잡하고 제조 공정이 복잡하며 높은 가공 정밀도가 요구되며 제조 비용이 상대적으로 높습니다.
작동력이 크고 부품의 강도가 높아야 합니다.
기계적 고장이 발생하기 쉬우며 작동 메커니즘이 작동하지 않아 폐쇄 코일이나 리미트 스위치가 소손됩니다.
거짓 트립이 발생하고 때로는 거짓 트립 후에 회로 차단기가 완전히 열리지 않아 닫힘 또는 열림 위치를 결정할 수 없습니다.
개방 속도 특성이 좋지 않습니다.
영구자석 작동 메커니즘
영구자석 작동 메커니즘은 영구자석, 폐쇄 코일, 개방 코일로 구성된 완전히 새로운 작동 원리와 구조를 사용합니다. 이는 스프링 및 전자기 작동 메커니즘에서 발견되는 움직이는 링크, 해제/잠금 장치 및 기타 구성 요소를 제거합니다. 단순한 구조와 최소한의 부품 수(약 50개)로 인해 작동 시 주요 이동 부품이 하나만 존재하므로 높은 신뢰성을 제공합니다. 이는 회로 차단기의 위치를 유지하기 위해 영구 자석을 사용하므로 전자기적으로 작동되고 영구 자석-으로 고정되며 전자적으로 제어되는 작동 메커니즘이 됩니다.
영구 자석 작동 메커니즘의 작동 원리: 폐쇄 코일에 전원이 공급되면 영구 자석과 반대 방향으로 자기 회로의 상부에 자속이 생성됩니다. 두 자기장의 중첩으로 인해 발생하는 자기력은 움직이는 철심을 아래쪽으로 이동시킵니다. 반쯤 이동하면 자기 회로 하부의 공극이 감소하여 영구 자석의 자력선이 하부로 이동합니다. 이때 폐쇄코일의 자기장은 영구자석의 자기장과 같은 방향이 되어 이동하는 철심이 가속되어 아래쪽으로 이동하여 최종적으로 폐쇄위치에 도달하게 된다. 이때 폐로되는 전류는 사라지고 영구자석은 이동하는 철심과 정지하는 철심이 제공하는 낮은 자기임피던스 채널을 이용하여 이동하는 철심이 안정된 폐로위치를 유지하게 된다. 개방 코일에 전원이 공급되면 영구 자석의 방향과 반대 방향으로 자기 회로의 하부에 자속이 생성됩니다. 두 자기장의 중첩으로 인해 발생하는 자기력은 움직이는 철심을 위쪽으로 이동시킵니다. 반 정도 이동하면 자기 회로 상부의 공극이 감소하여 영구 자석의 자력선이 상부로 이동합니다. 이때 개방코일의 자기장은 영구자석의 자기장과 같은 방향이 되어 이동하는 철심이 가속되어 위쪽으로 이동하게 되고 최종적으로는 개방위치에 도달하게 된다. 이때 개방 전류는 사라지고 영구자석은 이동 철심과 고정 철심이 제공하는 낮은 자기 임피던스 채널을 이용하여 이동 철심이 안정적인 개방 위치를 유지하게 합니다.
영구 자석 작동 메커니즘의 주요 장점은 다음과 같습니다.
쌍안정 이중-코일 메커니즘을 사용합니다. 영구자석 작동 메커니즘의 개폐 작동은 코일 개폐를 통해 이루어집니다. 영구 자석은 코일과 함께 작동하여 개폐에 높은 전력 에너지가 필요한 문제를 효과적으로 해결합니다. 영구자석이 제공하는 자기장 에너지를 개폐 동작에 사용할 수 있으므로 코일에 필요한 에너지가 줄어들어 큰 작동 전류가 필요하지 않습니다.
크랭크 암과 절연 당김 막대를 통해 움직이는 철심의 위-및- 움직임이 회로 차단기의 진공 차단기의 움직이는 접점에 작용하여 회로 차단기의 열림 또는 닫힘을 실현합니다. 이는 기존의 기계식 잠금 방식을 대체하여 기계 구조를 크게 단순화하고 소모품을 줄이고 비용을 절감하며 잠재적인 오류 지점을 줄이고 기계 작동의 신뢰성을 크게 향상시키며 유지 관리가 필요 없는 작동을-가능하게 하여 유지 관리 비용을 절감합니다.
영구 자석 작동 메커니즘은 거의-영구적으로 지속되는 영구 자석 힘, 최대 100,000사이클의 수명을 자랑하며, 영구 자석 힘으로 쌍안정 위치를 유지하면서 개폐 작업에 전자기력을 사용합니다. 이는 전송 메커니즘을 단순화하고, 에너지 소비와 소음을 줄이며, 전자기 및 스프링 작동 메커니즘보다 3배 이상 긴 수명을 제공합니다.
보조 스위치는 비접촉, 구성 요소가 없고 마모가 없고 바운스가 없는- 전자 근접 스위치를 사용하여 접촉 문제를 제거하고 안정적인 작동을 보장하며 외부 환경 요인의 영향을 받지 않습니다. 또한 긴 수명, 높은 신뢰성을 특징으로 하며 접점 바운스 문제를 제거합니다.
동기식 제로 크로싱 스위칭 기술이 사용됩니다. 전자 제어 시스템의 제어에 따라 회로 차단기의 이동 및 고정 접점은 시스템 전압 파형이 0을 교차할 때 닫히고 전류 파형이 0을 교차할 때 개방되어 매우 작은 돌입 전류 및 과전압을 생성합니다. 이는 전력망 및 장비에 대한 작동 영향을 줄입니다. 이와 대조적으로 전자기 및 스프링 작동 메커니즘의 작동은 무작위적이므로-진폭이 높은 돌입 전류와 과전압이 발생하여 전력망과 장비에 심각한 영향을 미칩니다.
영구 자석 작동 메커니즘은 로컬/원격 개폐 작업은 물론 보호 폐쇄 및 재폐쇄 기능도 수행할 수 있으며 수동으로 열 수 있습니다. 동작에 필요한 전원 용량이 작기 때문에 트리핑 및 투입을 위한 직접 전원으로 콘덴서를 사용합니다. 커패시터는 충전 시간이 짧고 충전 전류가 작으며 충격 저항이 강하고 정전 후에도 회로 차단기의 개폐 작업을 계속 수행할 수 있습니다.
영구 자석 작동 메커니즘의 주요 단점은 다음과 같습니다.
수동으로 닫을 수 없습니다. 동작전원이 상실되어 커패시터가 고갈된 후, 커패시터를 재충전할 수 없으면 다시 투입 동작을 수행할 수 없습니다.
수동 열림에는 충분히 높은 초기 열림 속도가 필요하므로 상당한 힘이 필요합니다. 그렇지 않으면 열기 작업을 수행할 수 없습니다.
에너지 저장 커패시터의 품질은 일관되지 않으며 보장하기 어렵습니다.
이상적인 개방 속도 특성을 얻는 것은 어렵습니다.
영구자석 조작 기구의 개방 출력을 향상시키는 것은 어렵다.
비교
특징 및 치수 | 스프링 작동 메커니즘 | 영구자석 작동 메커니즘 |
|---|---|---|
| 기술 성숙도 | 매우 성숙하고 널리 사용되며 오랜 운영 역사와 대규모 사용자 기반을 보유하고 있습니다. | 최신 기술은 빠르게 발전하기는 하지만 운영 경험이 부족하고 -장기적인 데이터 축적이 부족합니다. |
| 구조와 신뢰성 | 커넥팅 로드, 래치 등 수많은 기계 부품을 포함해 수백 개의 부품으로 이루어진 복잡한 구조를 갖고 있다. 잠재적인 실패 지점이 많으며 제조 시 높은 정밀도, 고품질{1}}재료 및 적절한 유지 관리가 필요합니다. | 매우 단순한 구조와 단 하나의 주요 이동 부품으로 인해 기계적 해제 또는 잠금 장치가 필요하지 않습니다. 이는 근본적으로 고장 원인을 줄여 기계적 수명을 100,000사이클 이상으로 연장하고 유지 관리가 필요 없는 작동을 쉽게 달성합니다-. |
| 운영실적 | 작동 속도가 빠르지만(약 50ms) 출력 특성이 진공 회로 차단기의 요구 사항과 잘 일치하지 않으며 복잡한 캠 연결 메커니즘으로 보상해야 합니다. | 초-응답 속도(최대 20ms)와 진공 회로 차단기와 완벽하게 일치하는 출력 특성을 갖추고 있어 선명하고 깨끗한 동작을 제공합니다. |
| 전기 제어 | 래치를 제어하기 위해 전통적인 전자기 코일을 사용하여 열고 닫는 방식으로 제어가 간단합니다. 전원전압 변동에 민감하지 않고 안정적으로 동작합니다. | 제어 프로세스는 에너지 저장 커패시터, 전력 전자 장치 및 지능형 컨트롤러에 의존하여 복잡합니다. 전자기 간섭에 취약하며, 에너지 저장 커패시터의 품질 안정성은 현재 주요 기술적 약점입니다. |
| 전원 공급 장치 및 전력 소비 | 폐쇄 전력은 스프링에 저장되므로 폐쇄 및 개방 전류가 작으며(1.5A-2.5A) DC 전원 공급 장치에 대한 요구 사항이 높지 않습니다. 모터의 에너지 저장 용량은 불과 수백 와트에 불과합니다. | 보조 전원 요구 사항은 매우 작습니다(<1A), but the capacitor needs to release a high-power pulse (up to 2600W) instantaneously when closing and opening the circuit breaker. |
| 작동 방법 | 매우 유연합니다. 에너지 저장 및 작동을 위해 전기로 전원을 공급하거나, 에너지 저장을 위해 수동으로 전원을 공급하고 전원 공급 장치가 없을 때 켜거나 끌 수 있어 강력한 비상 작동 기능을 제공합니다. | 수동 닫기 및 열기는 지원되지 않습니다. 비상개방단자를 구비하고 있으나, 트리거를 위해서는 외부 순간 대전류 신호가 필요하므로 비상운전이 불편하다. |
| 비용 | 비용이 저렴하고 가격면에서 상당한 이점이 있습니다. | 더 비싸며 현재 스프링 메커니즘보다 훨씬 더 비쌉니다. |
| 환경 적응성 | 환경에 민감합니다. 윤활유가 마르거나 품질이 저하될 수 있으며, 부품이 녹슬어 신뢰성에 영향을 미칠 수 있습니다. | 단순한 구조와 밀폐형 설계로 다양한 환경에 대한 적응성이 뛰어나 열악한 조건에도 잘 대처할 수 있습니다. |
선택 방법
최고의 신뢰성과 뛰어난 성능을 우선시하고 예산이 충분하다면 영구 자석 메커니즘이 의심할 여지 없이 더 나은 선택입니다. 특히 전원 공급 연속성에 대한 요구 사항이 매우 높고, 유지 관리가 어렵거나(예: 해상 풍력 발전 단지 및 원격 지역) 자주 작동하는 위치에 적합합니다. 지능형 위상-선택적 폐쇄 기능은 작동 과전압 및 돌입 전류를 효과적으로 억제하여 과도 프로세스에 민감한 스위칭 커패시터 뱅크 및 기타 장비에 이상적입니다.
귀하의 응용 분야가 일반적이고 기술 성숙도, 비용 제어 및 작동 용이성을 중시한다면 오랜 시간 테스트를 거친-스프링 메커니즘이 가장 안전하고 경제적인 선택입니다. 다양한 변전소, 공장, 건물 및 기타 일반 응용 분야에 널리 적용 가능합니다. 수동 작동 기능은 변전소 전력 손실과 같은 긴급 상황에서 중요한 안전 기능입니다.
문의하기
Shaanxi Huadian은 최소한의 영구 자석 메커니즘의 장점을 채택하여 출력 특성을 진공 차단기와 완벽하게 일치시킵니다. 주 작동 회로는 복잡한 기계적 인터로크 및 트립 장치를 제거하여 움직이는 부품을 크게 줄이고 고장률을 근본적으로 낮추어 진정한 긴 수명과 유지 관리가 필요 없는 작동을 실현합니다.- 이는 스프링 메커니즘의 핵심 비상 이점을 유지합니다. 스테이션 전력 손실이나 영구자석 컨트롤러 고장 등 극단적인 상황에서도 간단한 수동 에너지 저장을 통해 비상 폐쇄 작업을 수행할 수 있습니다. 이는 단순한 메커니즘이 아니라 중요한 순간에 안정적인 "물리적 백업"입니다. 문의사항은 다음 연락처로 문의하세요.pannie@hdswitchgear.com.
