Nachteile der Überspannungsbegrenzungsverfahren beim Schalten von Drosseln durch Schaltgeräte gemäß IEEE
Überspannungsschutzmaßnahmen in Schaltanlagen
In Hochspannungssicherungen (CB) werden mehrere Schutzmethoden verwendet, um mit transitorischen Wiederherstellungs-Spannungen (TRV) und anderen Überspannungseffekten umzugehen. Hier sind einige typische Schutzmethoden mit ihren Vor- und Nachteilen:
1. Öffnungs-Widerstand
Vorteile: Bietet zusätzliche Dämpfung während des Öffnens der Sicherung, was bei der Unterdrückung von Überspannungen hilft.
Nachteile:
Erhöhte mechanische Komplexität: Der Öffnungs-Widerstand erhöht die mechanische Komplexität der Sicherung erheblich, insbesondere für Ein-Druck-SF6-Sicherungen, was technisch und wirtschaftlich unpraktikabel macht.
Beseitigt keine Wiederentzündungen: Selbst mit einem Öffnungs-Widerstand können Wiederentzündungen weiterhin auftreten.
2. Blitzableiter zur Erde am Schaltausgleichsreaktor
Vorteile: Effektiv nur für Sicherungen, die Unterdrückungsspitzenüberspannungen über dem Schutzniveau des Blitzableiters erzeugen.
Nachteile: Begrenzt auf bestimmte Arten von Sicherungen, und seine Effektivität ist eingeschränkt; kann nicht allgemein angewendet werden.
3. Blitzableiter über der Sicherung
Vorteile: Bietet einen gewissen Schutz vor Überspannungen während des Öffnens der Sicherung.
Nachteile:
Erhöhte Komplexität: Hinzufügen eines Blitzableiters erhöht die Gesamtkomplexität der Sicherung.
Hohe Standfestigkeitsanforderungen: Der Blitzableiter muss den Kräften standhalten, die mit dem Betrieb der Sicherung verbunden sind.
Beseitigt keine Wiederentzündungen: Obwohl die Wahrscheinlichkeit von Wiederentzündungen reduziert wird, können sie bei niedrigen Spannungen immer noch auftreten.
4. Blitzkapazität
Vorteile: Kann den Einfluss von Überspannungen in bestimmten Situationen verringern.
Nachteile:
Nicht effektiv für Nicht-Vakuum-Sicherungen: Blitzkapazitäten haben wenig Auswirkung auf das Abschneiden des Stromes in Sicherungen, die nicht vom Vakuumtyp sind.
Erhöht den Abschnittsstrom: Kann zu einem erhöhten Abschnittsstrom führen, erhöht jedoch nicht notwendigerweise die Unterdrückungsspitzenüberspannungen.
Beseitigt keine Wiederentzündungen: Beseitigt keine Wiederentzündungen und kann die minimale Lichtbogenzeit so reduzieren, dass die Wahrscheinlichkeit von Wiederentzündungen unverändert bleibt.
Raumbedarf: Erfordert zusätzlichen Raum für die Installation.
5. Gesteuertes Schalten
Vorteile: Geeignet für mechanisch konsistente Sicherungen mit geeigneten minimalen Lichtbogenzeiten, optimiert Schaltvorgänge unter spezifischen Bedingungen.
Nachteile:
Eingeschränkter Anwendungsbereich: Nur anwendbar auf mechanisch konsistente Sicherungen, und einige Anwendungen erfordern unabhängige Polbetriebsarten, was die Komplexität erhöht.
6. Sicherung mit höherer Spannungsfestigkeit
Vorteile: Durch die Erhöhung der Spannungsfestigkeit der Sicherung wird deren Fähigkeit, Überspannungen zu widerstehen, verbessert.
Nachteile:
Erhöhte Kosten: Sicherungen mit höherer Spannungsfestigkeit sind teurer.
Erhöhter Raumbedarf: Erfordert mehr Platz für die Installation.
Zusammenfassung
Jede Überspannungsschutzmethode hat ihre eigenen Vorteile und Grenzen. Die Wahl der Methode hängt von der spezifischen Anwendung, dem Typ der Sicherung und den betrieblichen Anforderungen ab. Beispielsweise kann ein Öffnungs-Widerstand zwar effektive Dämpfung bieten, aber aufgrund seiner mechanischen Komplexität nicht für alle Arten von Sicherungen praktikabel sein. Ebenso bieten Blitzableiter und Blitzkapazitäten Schutz, aber mit erhöhter Komplexität und Raumbedarf. Gesteuertes Schalten ist für bestimmte Szenarien geeignet, während eine Sicherung mit höherer Spannungsfestigkeit verbesserten Überspannungsschutz bietet, aber mit höheren Kosten und Raumbedarf.
