Dans le vaste réseau électrique, les fusibles constituent les composants fondamentaux de protection contre les surcharges et les courts-circuits. Leurs performances influencent directement le fonctionnement sûr des équipements et la stabilité du système. Leader mondial de l'automatisation industrielle, Siemens propose des fusibles de la série 3NE, devenus le choix privilégié dans des secteurs clés tels que les locomotives électriques, le transport ferroviaire et la pétrochimie, grâce à leur excellent pouvoir de coupure, leur fiabilité et leur sélectivité. Parmi eux, le fusible 3NE1230-2 est devenu une référence en matière de sécurité pour les applications industrielles moyenne et haute tension, avec un courant nominal de 315 A et une tension nominale de 690 V. Cet article analyse en profondeur les paramètres techniques, les scénarios d'application et les avantages de conception de ce produit, révélant comment il protège le « dernier kilomètre » de l'alimentation électrique industrielle.

1. Paramètres de base : Adaptation précise aux besoins industriels

1. Courant et tension nominaux : couvrant les scénarios de moyenne et haute tension

Courant nominal : 315 A

Ce paramètre lui permet de transporter de manière stable le courant de démarrage des moteurs moyens et grands ou le courant de fonctionnement continu des convertisseurs de fréquence et des équipements de redressement, et convient aux scénarios de charge élevée tels que les systèmes de traction de locomotives électriques et les réseaux d'alimentation électrique du métro.

Tension nominale : CA 690 V/CC 250 V

Prend en charge le système triphasé AC 690V, couvrant les niveaux de tension standard industriels et compatible avec les applications DC 250V, répondant aux besoins de scénarios spéciaux tels que la chimie électrolytique et la galvanoplastie.

2. Pouvoir de coupure : « soupape de sécurité » en cas de défauts extrêmes

Capacité de coupure complète :

Le 3NE1230-2 utilise un matériau en zinc fondu, associé à la conception brevetée de limitation de courant de Siemens, qui peut fondre rapidement avant que le courant de court-circuit n'atteigne son pic, limitant ainsi le courant de défaut dans la plage de tolérance de l'équipement. Par exemple, dans le système de traction SS8 des locomotives électriques, il peut couper des milliers d'ampères de courant de court-circuit en 10 ms, évitant ainsi la rupture des câbles ou l'explosion de l'équipement.

Classification sélective par ratio :

Grâce à sa conception de taille standard, le NH1 peut être combiné avec d'autres séries de fusibles, telles que les 3NA et 3NE, pour une coordination sélective des niveaux de protection supérieur et inférieur. Par exemple, dans le réseau d'alimentation du métro, le 3NE1230-2 sert de protection principale côté arrivée, créant une différence de niveau avec le 3NE1225-2 (200 A) en aval, garantissant ainsi la mise hors tension du seul circuit défectueux, évitant ainsi les coupures de courant dans toute la station.

3. Structure et matériaux : double garantie de durabilité et de fiabilité

Structure semi-fermée :

La coque isolante en céramique, associée à des embouts métalliques, prévient efficacement les fuites d'arc et améliore la dissipation thermique. Dans le système de transmission électrique des plateformes de forage pétrolier, elle résiste à des températures extrêmes allant de -40 °C à +70 °C, garantissant un fonctionnement stable en milieu désertique ou polaire.

Matériau fondu en zinc :

Comparé aux fontes de cuivre traditionnelles, le zinc a un point de fusion plus bas (419,5 ℃), mais grâce à la formule d'alliage unique de Siemens, il maintient une stabilité à long terme à un courant nominal de 315 A tout en obtenant des caractéristiques de fusion rapide.

2. Scénario d'application : « Polyvalent », du transport ferroviaire à la fabrication industrielle

1. Locomotives électriques et transport ferroviaire

Cas typique : locomotive électrique SS9

Chaque locomotive est équipée de quatre jeux de fusibles 3NE1230-2 pour protéger respectivement le convertisseur de traction et le système d'alimentation auxiliaire. Sa tension de tenue de 690 V permet de supporter les fluctuations de tension de la caténaire, et sa capacité de 315 A répond aux exigences de démarrage de deux moteurs de traction de 800 kW.

Support de données :

Selon des tests conjoints entre Siemens et CRRC, le MTBF (temps moyen entre pannes) du 3NE1230-2 sur les locomotives SS9 dépasse 200 000 heures, avec un taux de panne inférieur à 0,003 %.

2. Extraction de pétrole et de gaz

Application de la foreuse à commande électrique :

Dans le système de transmission électromécanique de forage de puits de 7 000 mètres de profondeur, le 3NE1230-2 protège l'entrée du convertisseur de fréquence afin d'éviter les surcharges dues aux harmoniques du réseau ou au calage du moteur. Sa capacité de coupure complète permet de supporter jusqu'à dix fois le courant nominal au démarrage de la foreuse.

Adaptabilité environnementale :

Certifié avec un niveau de protection IP67, il peut résister aux embruns salins, aux vibrations et à l'érosion par la poussière sur les plates-formes de forage, avec une durée de vie de plus de 15 ans.

3. Chimie électrolytique et alimentation électrique à fréquence intermédiaire

Protection des cellules électrolytiques en aluminium :

Dans la série d'électrolyse de l'aluminium 300 kA, le 3NE1230-2 est connecté en série avec le secondaire du transformateur redresseur afin de prévenir les dommages matériels causés par les courts-circuits dans la cellule d'électrolyse. Sa caractéristique de limitation de courant permet de limiter le courant de court-circuit de 120 kA à moins de 20 kA, protégeant ainsi le module à thyristors à l'intérieur de l'armoire du redresseur.

Optimisation de l'efficacité énergétique :

La conception à faible puissance nominale (< 5 W) réduit les pertes d'énergie et aide les processus d'électrolyse à économiser plus de 10 % d'énergie.

3. Avantage de conception : la « compétitivité cachée » de la technologie Siemens

1. Certification et normalisation mondiales

Le 3NE1230-2 est certifié par plusieurs pays, notamment CE, UL et CCC, et répond aux normes internationales telles que IEC 60269 et GB/T 13539. Il peut remplacer sans problème des produits similaires de marques telles qu'ABB et Bussmann, réduisant ainsi les coûts de gestion des pièces détachées pour les projets transfrontaliers.

2. Installations de soutien intelligentes

Siemens propose le logiciel SIMARIS therm, qui permet de simuler la courbe d'échauffement du fusible 3NE1230-2 sous différentes charges et d'optimiser la conception de la dissipation thermique des armoires de distribution. Par exemple, dans le cadre d'un projet de centre de données, la simulation logicielle a permis de réduire la température autour du fusible de 75 °C à 55 °C, multipliant ainsi sa durée de vie par trois.

3. Services tout au long du cycle de vie

Du conseil de sélection au diagnostic des pannes, Siemens fournit une assistance « tout-en-un » :

Outil en ligne : saisissez les paramètres de charge via la plateforme Industry Mall et recommandez automatiquement des modèles de fusibles ;

Service sur site : Plus de 5 000 ingénieurs certifiés dans le monde entier peuvent intervenir en cas de panne dans les 24 heures, en fournissant des services de remplacement de fusibles ou de maintenance du système ;

Plan de recyclage : Les fusibles usagés conformes à la directive DEEE peuvent être recyclés gratuitement pour éviter la pollution par les métaux lourds.

4. Évaluation des utilisateurs : qualité des témoins de cas réels

Une certaine société d'exploitation du métro :

Depuis l'adoption du 3NE1230-2 en 2018, le taux de défaillance du système d'alimentation de traction a diminué de 60 % et les coûts de maintenance annuels ont été réduits de 2 millions de yuans. La conception du voyant frontal permet au personnel d'exploitation et de maintenance de déterminer l'état des fusibles sans démontage, améliorant ainsi considérablement l'efficacité des inspections.

Une certaine entreprise d'aluminium électrolytique :

Dans le projet d'aluminium électrolytique de 300 000 tonnes/an, le 3NE1230-2 est utilisé en conjonction avec le redresseur Siemens SIMOREG DC Master, et il n'y a eu aucun accident d'arrêt causé par une défaillance de fusible au cours des 5 dernières années, avec une stabilité dépassant de loin celle des produits nationaux similaires.

Conclusion : comment trouver l’équilibre entre sécurité et efficacité

Le fusible Siemens 3NE1230-2 a redéfini la norme en matière de protection de l'énergie industrielle grâce à ses trois avantages clés : « paramètres précis, coupure extrême et adaptation intelligente ». Dans le cadre de l'objectif « double carbone », sa conception à faible consommation et haute fiabilité s'inscrit davantage dans la tendance de la fabrication verte. Qu'il s'agisse des rames de métro circulant sous terre en ville ou des plateformes de forage au cœur du désert de Gobi, ce « protecteur » assure une protection silencieuse et assure la garantie la plus fondamentale du fonctionnement de la civilisation industrielle.