Jsou čidlo PM spolehlivá? Porovnejte typy a výhody

Výkonnost spínacích mechanismů je rozhodující pro spolehlivé a bezpečné zásobování elektrickou energií. Ačkoli různé mechanismy mají své výhody, vznik nového typu nezcela nahrazuje tradiční. Například, navzdory nárůstu ekologicky šetrného plynového izolace, stále drží pevné izolační kruhové jednotky přibližně 8 % trhu, což ukazuje, že nové technologie zřídka úplně vytlačí existující řešení.

Permanentní magnetický činidlo (PMA) se skládá z permanentních magnetů, uzavírací cívky a otevírací cívky. Eliminuje mechanické spoje, vybíjecí a zapínací mechanismy, které jsou součástí pružinových mechanismů, což vede ke struktuře s velmi málo díly. Pouze jeden hlavní pohyblivý prvek funguje během přepínání, což poskytuje vysokou spolehlivost. Používá permanentní magnety k udržení polohy spínače, patří do kategorie elektromagnetického činidla s permanentním magnetickým zapínáním a elektronickou kontrolou. Nicméně, kvůli vysoké elektromagnetické energii potřebné k uzavírání a otevírání, je obvykle třeba kapacitní kondenzátor s velkou kapacitou.

Mechanismy PMA jsou rozděleny do různých typů, především jedno-stabilní a bi-stabilní, a jedno-cívkové nebo dvoj-cívkové konfigurace, aniž by mezi nimi byla jasná převaha.

Bi-stabilní permanentní magnetický mechanismus používá permanentní magnety jak pro pozici uzavření, tak pro otevření pro zapínání. Uzavírání a otevírání se dosahuje zapojením samostatných civek pro pohon pohyblivého železného jádra. Za stejných podmínek má bi-stabilní typ nižší vrcholový proud uzavírání. Menší proudy zjednodušují okruhy řízení, zvyšují spolehlivost a snižují riziko poškození řadiče. Kromě toho je vyžadována menší kapacita kondenzátoru – obvykle 100V/100,000μF elektrolitický kondenzátor může podporovat opakované uzavírání. Nicméně, počáteční rychlost otevírání bi-stabilního PMA vakuumového spínače je nižší než průměrná rychlost na celé dráze kontaktu.

Jedno-stabilní permanentní magnetický mechanismus používá permanentní magnet pro zapínání v poloze uzavření, zatímco pružina udržuje otevřenou polohu. Uzavírání se dosahuje zapojením uzavírací cívky pro pohon pohyblivého jádra, zároveň se ukládá energie do otevírací pružiny. Otevírání se provádí uvolněním uložené energie v pružině.

Protože jedno-stabilní PMA otevírá pomocí pružiny, jeho počáteční rychlost otevírání a průměrná rychlost otevírání jsou lepší než u bi-stabilního typu, lépe odpovídají charakteristikám protihraní spínače. Nicméně, protože je třeba ukládat energii v otevírací pružině během uzavírání, je vrcholový proud uzavírání výrazně vyšší než u bi-stabilního mechanismu za srovnatelných podmínek.

AMVAC permanentní magnetický vakuumový spínač má maximální nominální napětí 27kV. Model 15kV podporuje nominální proud až 3000A, krátkozávodný přerušovací proud 50kA a krátkozávodný zaváděcí proud 130kA.

Proč nebyl široce přijat?

1. Nákladová efektivnost (hodnota za peníze)

Spínače PMA mají méně pohyblivých částí, jednodušší strukturu a elektromagnetické síly dobře laděné k vakuumovým přerušovačům. Nabízejí mechanickou výdrž přesahující 100,000 operací – výrazně vyšší než 30,000 operací typických pružinových mechanismů. To je činí ideálními pro časté přepínání a aplikace s vysokým počtem operací. Jejich elektronické řízení usnadňuje automatizaci. Nicméně, vysokokvalitní spínače PMA jsou výrazně dražší. V důsledku toho se používají především v premium aplikacích v zahraničí, jako jsou chemické továrny a offshore platformy, kde je klíčová bezúdržbové provozování, vysoká spolehlivost a zlepšená kontinuita dodávky energie.

2. Otázky kvality

Spínače PMA vyžadují extrémně vysokou kvalitu komponent, včetně kondenzátorů, permanentních magnetů, elektromagnetů a elektronických obvodů. Srovnávání levných spínačů PMA s běžnými pružinovými mechanismy je nespravedlivé a matoucí. Použití chudších kondenzátorů nebo jiných komponent kompromituje celkovou kvalitu produktu. Na rozdíl od pružinových mechanismů, které umožňují výměnu a opravu jednotlivých komponent, jsou mechanismy PMA obtížné a nákladné k opravě. Tato vysoká náklady na výměnu dále brání širokému přijetí spínačů PMA.