Wadywadki metod ograniczania przepiężeń przy przełączaniu reaktorów szeregowych wyłącznikami zgodnie z IEEE

Ochrona przed nadciśnieniem w sprzętu przełącznikowym

W wysokonapięciowych przekaźnikach obwodów (CB), stosuje się kilka metod ochrony przeciwko chwilowemu przywróceniu napięcia (TRV) i innym zjawiskom nadciśnienia. Poniżej przedstawiono niektóre typowe metody ochrony wraz z ich zaletami i wadami:

1. Rezystor rozłączający

• Zalety: Zapewnia dodatkowe tłumienie podczas rozłączania przekaźnika, co pomaga w tłumieniu nadciśnień.

• Wady:

• Zwiększone skomplikowanie mechaniczne: Rezystor rozłączający znacznie zwiększa skomplikowanie mechaniczne przekaźnika, szczególnie dla jednopresyjnych przekaźników SF6, co sprawia, że jest technicznie i ekonomicznie nierentowne.

• Nie eliminuje ponownych zapłonów: Nawet z rezystorem rozłączającym, ponowne zapłony mogą nadal wystąpić.

2. Tłumiciel przepięć do ziemi przy szeregowym reaktorze

• Zalety: Skuteczny tylko dla przekaźników, które powodują szczytowe nadciśnienia przekraczające poziom ochronny tłumiciela przepięć.

• Wady: Ograniczony do określonych typów przekaźników, a jego skuteczność jest ograniczona; nie można go szeroko stosować.

3. Tłumiciel przepięć na przekaźniku obwodowym

• Zalety: Zapewnia pewien poziom ochrony przed nadciśnieniami podczas rozłączania przekaźnika.

• Wady:

• Zwiększone skomplikowanie: Dodanie tłumiciela przepięć zwiększa ogólne skomplikowanie przekaźnika.

• Wysokie wymagania wytrzymałościowe: Tłumiciel przepięć musi być w stanie wytrzymać siły związane z działaniem przekaźnika.

• Nie eliminuje ponownych zapłonów: Chociaż zmniejsza prawdopodobieństwo ponownych zapłonów, one nadal mogą wystąpić przy niskich poziomach napięcia.

4. Kondensator przepięciowy

• Zalety: Może zmniejszyć wpływ nadciśnień w niektórych sytuacjach.

• Wady:

• Nieefektywny dla CB innych niż próżniowe: Kondensatory przepięciowe mają mały wpływ na prąd obcinający w przekaźnikach innych niż próżniowe.

• Zwiększa prąd obcinający: Może prowadzić do zwiększenia prądu obcinającego, ale niekoniecznie zwiększa szczytowe nadciśnienia.

• Nie eliminuje ponownych zapłonów: Nie eliminuje ponownych zapłonów i może zmniejszać minimalny czas łuku tak, że prawdopodobieństwo ponownych zapłonów pozostaje niezmienione.

• Wymagania dotyczące miejsca: Wymaga dodatkowej przestrzeni do montażu.

5. Sterowane przełączanie

• Zalety: Odpowiedni dla mechanicznie spójnych przekaźników z odpowiednim minimalnym czasem łuku, optymalizujący operacje przełączania w określonych warunkach.

• Wady:

• Ograniczony zakres zastosowania: Stosowany tylko do mechanicznie spójnych przekaźników, a niektóre zastosowania wymagają niezależnej pracy pół, co zwiększa skomplikowanie.

6. Przełącznik obwodowy o wyższym napięciu nominalnym

• Zalety: Poprzez zwiększenie napięcia nominalnego przekaźnika, wzrasta jego zdolność do wytrzymywania nadciśnień.

• Wady:

• Zwiększone koszty: Przełączniki obwodowe o wyższym napięciu nominalnym są droższe.

• Zwiększone wymagania dotyczące przestrzeni: Wymaga więcej miejsca do montażu.

Podsumowanie

Każda metoda ochrony przed nadciśnieniem ma swoje zalety i ograniczenia. Wybór metody zależy od konkretnego zastosowania, typu przekaźnika i wymagań operacyjnych. Na przykład, choć rezystor rozłączający może zapewniać efektywne tłumienie, nie jest wykonalny dla wszystkich typów przekaźników ze względu na skomplikowanie mechaniczne. Podobnie, tłumiciele przepięć i kondensatory przepięciowe oferują ochronę, ale wiążą się z zwiększoną skomplikowaną strukturą i wymaganiami dotyczącymi przestrzeni. Sterowane przełączanie jest odpowiednie dla określonych scenariuszy, podczas gdy przełącznik obwodowy o wyższym napięciu nominalnym zapewnia lepszą ochronę przed nadciśnieniami, ale z wyższymi kosztami i wymaganiami dotyczącymi przestrzeni.