So sánh các loại công tắc cột 10kV khác nhau (Công tắc cách ly Công tắc tải Công tắc cắt mạch và Dây chập)

1. Điều gì là Công tắc gắn cột?​​
   Thiết bị chuyển mạch cơ khí được lắp đặt trên cột điện ngoài trời trong các đường dây phân phối treo 10kV, được sử dụng trong mạng phân phối ngoại ô và nông thôn. Nó được thiết kế để ngắt, đóng và dẫn dòng tải và dòng ngắn mạch.
   Công tắc gắn cột thường bao gồm thân công tắc có cảm biến + FTU (Feeder Terminal Unit). Các công tắc được thảo luận dưới đây thuộc loại công tắc cách ly gắn cột (cách ly).

​2. Phân loại Công tắc gắn cột​
Công tắc gắn cột có thể được phân loại theo nhiều khía cạnh. Các phương pháp phân loại chính và đặc điểm như sau:

​Theo Khả năng cắt:​​

• ​a. Công tắc cách ly gắn cột (Cách ly):​​ Không có khả năng dập hồ quang; không thể đóng hoặc ngắt dòng tải bình thường. Có khoảng cách cách ly (khoảng cách cách ly) rõ ràng. Mục đích chính của nó là cách ly đường dây để đảm bảo an toàn trong quá trình bảo trì.
• ​b. Công tắc tải gắn cột:​​ Có khả năng dập hồ quang cơ bản; có thể đóng, dẫn và ngắt dòng tải bình thường (≤630A). Có thể dẫn nhưng không thể ngắt dòng ngắn mạch.
• ​c. Công tắc tự động gắn cột:​​ Khả năng dập hồ quang mạnh; có thể đóng, dẫn và ngắt dòng tải bình thường (≤630A) và dòng ngắn mạch (≥20kA).
• ​d. Công tắc cầu chì gắn cột (Cầu chì rơi):​​ Chức năng chính là ngắt dòng ngắn mạch; được sử dụng để bảo vệ ngắn mạch cho đường dây.

​3. Công tắc cách ly gắn cột (Cách ly)​​
Còn được gọi là "dao cách ly," đây là thiết bị điều khiển không có cơ chế dập hồ quang. Chức năng chính của nó là cách ly nguồn điện để đảm bảo an toàn khi bảo trì các thiết bị điện khác. Không được phép vận hành dưới tải (chỉ có thể đóng/ngắt các mạch công suất thấp trong một số điều kiện cụ thể). Đây là một trong những thiết bị được sử dụng rộng rãi nhất và hoạt động thường xuyên nhất trong việc chuyển mạch cao áp.

​3.1 Sử dụng chính​

• Tắt nguồn cho thiết bị đường dây để bảo trì, tìm lỗi, kiểm tra cáp và cấu hình lại các chế độ hoạt động.
• Khi mở, nó cách ly thiết bị đang bảo trì khỏi đường dây có điện, tạo ra khoảng cách cách ly đáng tin cậy và cung cấp chỉ báo "đứt rõ ràng" để đảm bảo an toàn cho nhân viên.
• Làm công tắc phân giới giữa đường dây treo và tài sản của người dùng, hoặc giữa đường dây cáp và đường dây treo.
• Được lắp đặt ở một hoặc cả hai bên của công tắc tải liên kết để thuận tiện cho việc tìm lỗi, kiểm tra cáp và bảo trì/thay thế công tắc tải liên kết.

​3.2 Đặc điểm chính​

• ​Lợi ích:​​ Giá thành thấp, cấu trúc đơn giản, bền vững.
• ​Hạn chế:​​ Không thể vận hành dưới tải định mức/tải nặng; không thể ngắt hoặc đóng dòng tải và dòng ngắn mạch.
• ​Quy trình vận hành:​​ Đối với việc cấp điện: "Đóng cách ly trước, sau đó đóng công tắc tự động/công tắc tải." Đối với việc tắt điện: "Mở công tắc tự động/công tắc tải trước, sau đó mở cách ly."
• ​Điều kiện cho phép đặc biệt:​​ Có thể đóng/ngắt dòng từ hóa của biến áp không tải (≤2A) và dòng dung lượng của đường dây không tải (≤5A).
• ​Tham số kỹ thuật:​​ Thường, dòng chịu đựng đỉnh (ổn định động) ≤40kA (phải được xác minh trong quá trình lựa chọn). Tuổi thọ cơ học khoảng 2000 chu kỳ.

​4. Công tắc tải gắn cột​
Được trang bị thiết bị dập hồ quang đơn giản, có thể đóng và ngắt mạch dưới tải. Nó có thể ngắt một số dòng tải và dòng quá tải nhưng không thể ngắt dòng ngắn mạch. Cần phải sử dụng nối tiếp với cầu chì cao áp (ngắt dòng ngắn mạch). Chức năng của nó nằm giữa cách ly và công tắc tự động. Các mục đích sử dụng chính là phân đoạn đường dây và cách ly lỗi.

​4.1 Các loại phổ biến và đặc điểm​

​4.2 Đặc điểm cấu trúc của sản phẩm chủ đạo​

• ​Công tắc tải chân không:​​ Loại ba pha chung bình, được trang bị cơ cấu vận hành điện từ/springs VSP5. Có thể có cuộn dây biến dòng (CTs) và khoảng cách cách ly tích hợp. Hỗ trợ đường dây cáp/đầu cuối ra. Có thể lắp treo hoặc ngồi.
• ​Công tắc tải SF₆:​​ Loại ba pha chung bình. Có thể có cuộn dây biến dòng (CTs) tích hợp. Có thể có thiết bị cách ly bên ngoài tùy chọn. Hỗ trợ đường dây cáp/đầu cuối ra. Có thể lắp treo hoặc ngồi.

​5. Công tắc tự động gắn cột​
Thiết bị chuyển mạch có khả năng dập hồ quang hoàn chỉnh. Nó có thể đóng, dẫn và ngắt dòng mạch bình thường, và có thể dẫn và ngắt dòng mạch bất thường (quá tải, ngắn mạch) trong thời gian quy định. Chức năng của nó tương đương với sự kết hợp của "công tắc có cầu chì + rơ le nhiệt quá/ít." Công tắc tự động gắn cột thường được gọi là "công tắc tự động đóng lại" hoặc "công tắc tự động đóng lại tự động." Được lắp đặt trên cột, chúng là thiết bị chính cho bảo vệ và điều khiển trong các phần mạng phân phối.

​5.1 Sử dụng chính​

• Phân đoạn, chuyển mạch, điều khiển và bảo vệ các đoạn đường dây phân phối; có khả năng ngắt và đóng dòng ngắn mạch chủ động.
• Thông thường được sử dụng để đóng/mở đường dây; trong trường hợp lỗi, tự động hoặc thủ công (qua thiết bị bảo vệ rơ le) ngắt đường dây lỗi.
• Được lắp đặt tại các điểm phân giới trách nhiệm trên đường dây treo 10kV; có thể tự động xóa lỗi đất một pha và cách ly lỗi ngắn mạch. Thiết bị chính cho nâng cấp tự động hóa phân phối.

​5.2 Phân loại và sản phẩm chủ đạo​
Phân loại theo môi trường dập hồ quang: Công tắc dầu (đã lỗi thời), công tắc SF₆, công tắc chân không (hiện đại).
Công tắc chân không thông minh AC ngoài trời cao áp hiện nay là lựa chọn ưu tiên cho các đường dây phân phối, có các tính năng:

• ​Chức năng:​​ Phát hiện lỗi, bảo vệ và điều khiển, khả năng giao tiếp.
• ​Cách vận hành:​​ Thủ công, điện, điều khiển từ xa, vận hành từ xa qua máy chủ.
• ​Thành phần:​​ Thân + cơ cấu vận hành + bộ điều khiển (có thể bao gồm cách ly tích hợp).
• ​Thành phần tùy chọn:​​ CT (Cuộn dây biến dòng bảo vệ), ZCT (Cuộn dây biến dòng thứ tự không), PT (Cuộn dây biến áp).

​5.3 Loại phụ của công tắc chân không​

• ​Công tắc chân không cách điện SF₆:​​ Dập hồ quang chân không + cách điện SF₆. Ba pha chung bình. Cơ cấu vận hành lò xo. Có thể có CT tích hợp. Có thể có thiết bị cách ly bên ngoài tùy chọn. Lắp treo hoặc ngồi.
• ​Công tắc chân không cách điện không khí:​​ Dập hồ quang chân không + cách điện không khí. Ba pha dạng thanh rắn. Cơ cấu vận hành lò xo hoặc nam châm vĩnh cửu. CT bên ngoài. Có thể có thiết bị cách ly bên ngoài tùy chọn. Lắp ngồi.

​6. Cầu chì rơi​
Còn được gọi là "cầu chì cắt," đây là công tắc bảo vệ ngắn mạch phổ biến nhất cho các nhánh đường dây và biến áp phân phối trong mạng phân phối 10kV. Nó tiết kiệm, dễ vận hành và phù hợp với môi trường ngoài trời. Được sử dụng rộng rãi để bảo vệ và vận hành chuyển mạch trên đường dây 10kV và phía sơ cấp của biến áp phân phối.

​6.1 Sử dụng chính​

• Được lắp đặt trên các nhánh đường dây phân phối 10kV: Giới hạn phạm vi mất điện. Cung cấp chức năng cách ly do có điểm đứt rõ ràng, tạo ra môi trường an toàn cho bảo trì.
• Được lắp đặt cho biến áp phân phối: Là bảo vệ chính cho biến áp, bảo vệ chống quá tải và ngắn mạch.

​6.2 Lắp đặt và cấu trúc​

• ​Vị trí lắp đặt:​​ Có thể được lắp đặt ở phía nguồn của công tắc tải (ưu tiên khi cầu chì không cần thay thế thường xuyên, cho phép công tắc tải cách ly điện áp) hoặc ở phía tải.
• ​Thành phần chính:​​ Bộ phận cách điện, đế đỡ dưới, tiếp điểm di động dưới, tiếp điểm cố định dưới, tấm lắp, tiếp điểm cố định trên, tiếp điểm "mỏ vịt," tiếp điểm di động trên, ống cầu chì.

​7. Sự khác biệt cốt lõi giữa các công tắc gắn cột​
Sự khác biệt chính giữa các loại công tắc gắn cột nằm ở ba khía cạnh chính: khả năng dập hồ quang, loại dòng có thể ngắt, và chức năng bảo vệ. So sánh chi tiết dưới đây:

​Tóm tắt​

• ​Công tắc cách ly (Cách ly):​​ Chỉ ngắt dòng không tải; cung cấp "điểm đứt rõ ràng" cho bảo trì an toàn.
• ​Công tắc tải:​​ Ngắt dòng tải bình thường, không ngắt dòng lỗi; cần cầu chì để bảo vệ lỗi.
• ​Công tắc tự động:​​ Ngắt cả dòng tải bình thường và dòng lỗi; cần phối hợp với bảo vệ rơ le; thiết bị chính cho bảo vệ mạng phân phối.
• ​Cầu chì rơi:​​ Đặc biệt ngắt dòng ngắn mạch/quá tải; cung cấp bảo vệ giá rẻ cho nhánh đường dây và biến áp.