Nhược điểm của các phương pháp hạn chế quá áp trong việc chuyển mạch tụ điện shunt bằng cầu chì theo IEEE
Các biện pháp bảo vệ quá áp trong thiết bị đóng cắt
Trong các cầu chì điện áp cao (CB), có nhiều phương pháp bảo vệ thường được sử dụng để giải quyết vấn đề về điện áp hồi phục tạm thời (TRV) và các hiện tượng quá áp khác. Dưới đây là một số phương pháp bảo vệ điển hình cùng với ưu điểm và nhược điểm của chúng:
1. Điện trở mở
Ưu điểm: Cung cấp thêm sự giảm chấn trong quá trình mở cầu chì, giúp giảm thiểu quá áp.
Nhược điểm:
Tăng độ phức tạp cơ khí: Điện trở mở làm tăng đáng kể độ phức tạp cơ khí của cầu chì, đặc biệt là đối với các cầu chì SF6 áp suất đơn, khiến nó không khả thi về mặt kỹ thuật và kinh tế.
Không loại bỏ hiện tượng tái đốt: Ngay cả khi có điện trở mở, hiện tượng tái đốt vẫn có thể xảy ra.
2. Bộ hạn chế sét nối đất tại cuộn cảm song song
Ưu điểm: Hiệu quả chỉ đối với các cầu chì tạo ra đỉnh quá áp vượt quá mức bảo vệ của bộ hạn chế sét.
Nhược điểm: Giới hạn cho các loại cầu chì cụ thể, và hiệu quả của nó bị hạn chế; không thể áp dụng rộng rãi.
3. Bộ hạn chế sét trên cầu chì
Ưu điểm: Cung cấp một mức độ bảo vệ quá áp nhất định trong quá trình mở cầu chì.
Nhược điểm:
Tăng độ phức tạp: Thêm bộ hạn chế sét làm tăng tổng thể độ phức tạp của cầu chì.
Yêu cầu chịu đựng cao: Bộ hạn chế sét phải có khả năng chịu đựng lực liên quan đến hoạt động của cầu chì.
Không loại bỏ hiện tượng tái đốt: Mặc dù nó giảm khả năng tái đốt, nhưng chúng vẫn có thể xảy ra ở mức điện áp thấp.
4. Dụng tụ xung
Ưu điểm: Có thể giảm tác động của quá áp trong một số trường hợp.
Nhược điểm:
Không hiệu quả cho CB không phải chân không: Dụng tụ xung có ít tác dụng trên dòng cắt trong các cầu chì khác ngoài loại chân không.
Tăng dòng cắt: Có thể dẫn đến tăng dòng cắt nhưng không nhất thiết tăng đỉnh quá áp.
Không loại bỏ hiện tượng tái đốt: Không loại bỏ hiện tượng tái đốt và có thể giảm thời gian hồ quang tối thiểu sao cho xác suất tái đốt không thay đổi.
Yêu cầu không gian: Cần thêm không gian để lắp đặt.
5. Điều khiển đóng cắt
Ưu điểm: Phù hợp cho các cầu chì có độ đồng đều cơ khí với thời gian hồ quang tối thiểu phù hợp, tối ưu hóa các hoạt động đóng cắt trong điều kiện cụ thể.
Nhược điểm:
Phạm vi ứng dụng hạn chế: Chỉ áp dụng cho các cầu chì có độ đồng đều cơ khí, và một số ứng dụng yêu cầu hoạt động độc lập của các cực, làm tăng độ phức tạp.
6. Cầu chì có điện áp định mức cao hơn
Ưu điểm: Bằng cách tăng điện áp định mức của cầu chì, nó nâng cao khả năng chịu đựng quá áp.
Nhược điểm:
Tăng chi phí: Cầu chì có điện áp định mức cao hơn có giá thành cao hơn.
Tăng yêu cầu không gian: Cần nhiều không gian hơn để lắp đặt.
Tóm tắt
Mỗi phương pháp bảo vệ quá áp có một tập hợp ưu điểm và hạn chế riêng. Sự lựa chọn phương pháp phụ thuộc vào ứng dụng cụ thể, loại cầu chì và yêu cầu vận hành. Ví dụ, mặc dù điện trở mở có thể cung cấp sự giảm chấn hiệu quả, nhưng nó không khả thi cho tất cả các loại cầu chì do độ phức tạp cơ khí. Tương tự, bộ hạn chế sét và dung tụ xung cung cấp bảo vệ nhưng đi kèm với độ phức tạp và yêu cầu không gian tăng. Điều khiển đóng cắt phù hợp cho các kịch bản cụ thể, trong khi cầu chì có điện áp định mức cao hơn cung cấp bảo vệ quá áp tăng cường nhưng với chi phí và yêu cầu không gian cao hơn.
