Lịch sử kỹ thuật của cầu chì đứt quãng không khí trong điện áp cao

Cầu chì nổ khí: Tổng quan lịch sử
Giới thiệu

Cầu chì nổ khí tận dụng khả năng cách điện và tính chất nhiệt ưu việt của không khí nén so với không khí bình thường. Công nghệ này cho phép thiết kế cầu chì điện áp cao, sử dụng luồng không khí nén hướng trục vào hồ quang để dập tắt nó một cách hiệu quả. Trong hơn năm thập kỷ, phương pháp này là công nghệ được ưa chuộng cho các ứng dụng điện áp cực cao cho đến khi xuất hiện cầu chì SF6 (lưu huỳnh hexafluoride).

Phát triển lịch sử

Ý tưởng về việc dập tắt hồ quang bằng không khí nén bắt nguồn từ châu Âu vào những năm 1920. Những tiến bộ đáng kể đã được thực hiện trong những năm 1930, dẫn đến việc lắp đặt rộng rãi các cầu chì nổ khí vào những năm 1950. Các mô hình ban đầu có khả năng ngắt lên đến 63 kA, sau đó tăng lên 90 kA vào những năm 1970.

Hạn chế kỹ thuật và đổi mới

Mặc dù hiệu quả, cầu chì nổ khí có khả năng chịu đựng điện môi tương đối hạn chế, chủ yếu do tốc độ mở tiếp điểm. Để nâng cao hiệu suất, các kỹ sư đã áp dụng thiết kế đa điểm ngắt để tăng tốc độ mở. Do đó, cho điện áp định mức vượt quá 420 kV, các thiết kế ban đầu yêu cầu 10 hoặc thậm chí 12 thiết bị ngắt nối tiếp mỗi cực.

Ví dụ nổi bật

Một ví dụ nổi bật về công nghệ này được minh họa bởi hình vẽ cho thấy một cầu chì nổ khí với 14 thiết bị ngắt mỗi cực, được thiết kế cho hoạt động 765 kV vào năm 1968 bởi ASEA (nay là một phần của ABB). Điều này thể hiện kỹ thuật tiên tiến cần thiết để đáp ứng nhu cầu của hệ thống truyền tải điện áp cực cao trong thời kỳ đó.