Svantaggio dei metodi di limitazione del sovravoltaggio nell'azionamento di reattori shunt mediante interruttori secondo IEEE

Misure di protezione contro i sovratensioni negli apparati di commutazione

Nei circuiti elettromagnetici ad alta tensione (CB), vengono comunemente utilizzati diversi metodi di protezione per affrontare la tensione di recupero transitorio (TRV) e altri fenomeni di sovratensione. Di seguito sono elencati alcuni metodi di protezione tipici insieme ai loro vantaggi e svantaggi:

1. Resistenza di apertura

• Vantaggi: Fornisce un'ulteriore smorzamento durante l'apertura del circuito elettromagnetico, che aiuta a sopprimere le sovratensioni.

• Svantaggi:

• Complessità meccanica aumentata: La resistenza di apertura aumenta significativamente la complessità meccanica del circuito elettromagnetico, specialmente per i circuiti elettromagnetici a pressione singola SF6, rendendolo tecnicamente ed economicamente non fattibile.

• Non elimina i riaccensioni: Anche con una resistenza di apertura, i riaccensioni possono ancora verificarsi.

2. Parafreno a terra al reattore shunt

• Vantaggi: Efficace solo per i circuiti elettromagnetici che producono picchi di sovratensione superiore al livello protettivo del parafreno.

• Svantaggi: Limitato a specifici tipi di circuiti elettromagnetici, e la sua efficacia è limitata; non può essere ampiamente applicato.

3. Parafreno sul circuito elettromagnetico

• Vantaggi: Fornisce un certo livello di protezione contro le sovratensioni durante l'apertura del circuito elettromagnetico.

• Svantaggi:

• Complessità aumentata: L'aggiunta di un parafreno aumenta la complessità complessiva del circuito elettromagnetico.

• Requisiti elevati di resistenza: Il parafreno deve essere in grado di resistere alle forze associate all'operazione del circuito elettromagnetico.

• Non elimina i riaccensioni: Sebbene riduca la probabilità di riaccensioni, questi possono ancora verificarsi a livelli di tensione bassi.

4. Condensatore di impulso

• Vantaggi: Può ridurre l'impatto delle sovratensioni in determinate situazioni.

• Svantaggi:

• Non efficace per CB non a vuoto: I condensatori di impulso hanno poco effetto sulla corrente di taglio nei circuiti elettromagnetici diversi da quelli a vuoto.

• Aumenta la corrente di taglio: Può portare a un aumento della corrente di taglio, ma non necessariamente aumenta i picchi di sovratensione.

• Non elimina i riaccensioni: Non elimina i riaccensioni e può ridurre il tempo minimo di arco in modo tale che la probabilità di riaccensioni rimanga invariata.

• Requisiti spaziali: Richiede uno spazio aggiuntivo per l'installazione.

5. Commutazione controllata

• Vantaggi: Adatto per i circuiti elettromagnetici meccanicamente coerenti con tempi minimi di arco appropriati, ottimizzando le operazioni di commutazione in condizioni specifiche.

• Svantaggi:

• Campo di applicazione limitato: Applicabile solo ai circuiti elettromagnetici meccanicamente coerenti, e alcune applicazioni richiedono l'operazione indipendente dei poli, aumentando la complessità.

6. Circuito elettromagnetico con tensione nominale più elevata

• Vantaggi: Aumentando la tensione nominale del circuito elettromagnetico, si migliora la sua capacità di resistere alle sovratensioni.

• Svantaggi:

• Costo aumentato: I circuiti elettromagnetici con tensione nominale più elevata sono più costosi.

• Requisiti spaziali aumentati: Richiede più spazio per l'installazione.

Riepilogo

Ogni metodo di protezione contro le sovratensioni ha i suoi vantaggi e limiti. La scelta del metodo dipende dall'applicazione specifica, dal tipo di circuito elettromagnetico e dai requisiti operativi. Ad esempio, mentre una resistenza di apertura può fornire uno smorzamento efficace, non è fattibile per tutti i tipi di circuiti elettromagnetici a causa della sua complessità meccanica. Analogamente, i parafreni e i condensatori di impulso offrono protezione ma con una complessità e requisiti spaziali aumentati. La commutazione controllata è adatta a scenari specifici, mentre un circuito elettromagnetico con tensione nominale più elevata offre una maggiore protezione contro le sovratensioni, ma a un costo e requisiti spaziali superiori.