Nội dung

Đề cương bài giảng môn Khí cụ điện BÀI 1 KHÁI NIỆM VỀ KHÍ CỤ ĐIỆN I. KHÁI NIỆM VỀ KHÍ CỤ ĐIỆN 1. Khái niệm về khí cụ điện. Khí cụ điện là thiết bị dùng để đóng cắt, bảo vệ, điều khiển, điều chỉnh các lưới điện, mạch điện, các loại máy điện và các máy trong quá trình sản xuất. Khí cụ điện làm việc lâu dài trong các mạch dẫn điện, nhiệt độ của khí cụ điện tăng lên gây tổn thất điện năng dưới dạng nhiệt năng và đốt nóng các bộ phận dẫn điện và cách điện của khí cụ. Vì vậy khí cụ điện làm việc được trong mọi chế độ khi nhiệt độ của các bộ phận phải không quá những giá trị cho phép làm việc an toàn lâu dài. 2. Sự phát nóng của khí cụ điện Vật liệu làm khí cụ điện Vật liệu không bọc cách điện hoặc để xa nhất cách điện. Dây nối ở dạng tiếp xúc cố định. Vật liệu có tiếp xúc dạng hình ngón Tiếp xúc trượt của Đồng vầ hợp kim Đồng Tiếp xúc má bạc. Vật không dẫn điện và không bọc cách điện. Vật liệu cách điện Vải sợi, giấy không tẩm cách điện Vải sợi, giấy có tẩm cách điện. Hợp chất tổng hợp Mica, sợi thuỷ tinh Mica, sợi thuỷ tinh có tẩm cách điện Chất tổng hợp Silic Sứ cách điện. Nhiệt độ cho phép (oC) 110 75 75 110 120 110 Cấp cách nhiệt Nhiệt độ cho phép (oC) Y 90 A 105 E 120 B 130 F 155 H 180 C >180 Tuỳ theo chế độ làm việc khác nhau, mỗi khí cụ điện sẽ có sự phát nóng khác nhau: A. Chế độ làm việc lâu dài của khí cụ điện Khí cụ điện làm việc lâu dài, nhiệt độ trong khí cụ điện bắt đầu tăng và đến nhiệt độ ổn định thì không tăng nũa, lúc này sẽ toả nhiệt ra môi trường xung quanh. B. Chế độ làm việc ngắn hạn của khí cụ điện Chế độ làm việc ngắn hạn của khí cụ điện là chế độ khi đóng điện nhiệt độ của nó không đạt tới nhiệt độ ổn định, sau khi phát nóng ngắn hạn, khí cụ được ngắt nhiệt độ của nó sụt xuống tới mức không so sánh được với môi trường xung quanh. http://www.ebook.edu.vn 1 Đề cương bài giảng môn Khí cụ điện C. Chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại của khí cụ điện Nhiệt độ của khí cụ điện tăng lên trong khoảng thời gian khí cụ làm việc, nhiệt độ giảm xuống trong khoảng thời gian khí cụ nghỉ, nhiệt độ giảm chưa đạt đến giá trị ban đầu thì khí cụ điện làm việc lặp lại. Sau khoảng thời gian, nhiệt độ tăng lên lớn nhất gần bằng nhiệt độ giảm nhỏ nhất thì khí cụ điện đạt được chế độ dừng. 3. Tiếp xúc điện 3.1. Khái niệm Tiếp xúc điện là nơi mà dòng điện đi từ vật dẫn này sang vật dẫn khác. Bề mặt tiếp xúc của hai vật dẫn được gọi là tiếp xúc điện. Các yêu cầu cơ bản của tiếp xúc điện: - Nơi tiếp xúc điện phải chắc chắn, đảm bảo. - Mối nơi tiếp xúc phải có độ bền cơ khí cao. - Mối nối không được phát nóng quá gía trị cho phép. - Ổn định nhiệt và ổn định động khi có dòng điện cực đại đi qua. - Chịu được tác đông của môi trường (nhiệt độ, chất hoá học...) Để đảm bảo các yêu cầu trên, vật liều dùng làm tiếp điểm có các yêu cầu: - Điện dẫn và nhiệt dẫn cao. - Độ bền chổng rỉ trong không khí và trong các khí khác. - Độ bền chống tạo lớp màng có điện trở suất cao. - Độ cứng bé để giảm lực nén. - Độ cứng cao để giảm hao mòn ở các bộ phận đóng ngắt. - Độ bền chịu hồ quang cao (nhiệt độ nóng chảy). - Đơn giản gia công, giá thành hạ. Một số vật liều dùng làm tiếp điểm: Đồng, Bạc, Nhôm, Vonfram... 3.2. Phân loại tiếp xúc điện Dựa vào kết cấu tiếp điểm, có các loại tiếp xúc điện sau: a) Tiếp xúc cố định Các tiếp điể được nối cố định với các chi tiết dẫn dòng điện như là: thanh cái, cáp điện, chỗ nối khí cụ vào mạch. Trong quá trình sử dụng, cả hai tiếp điểm được gắn chặt vào nhau nhờ các bu - lông, hàn nóng hay nguội. b) Tiếp xúc đóng mở Là tiếp xúc để đóng ngắt mạch điện. Trong trườnghợp này ơhát sinh hồ quang điện, cần xác định khoảng cách giữa tiếp điểm tĩnh và động dựa vào dòng điện định mức, điện áp định mức và chế độ làm việc của khí cụ điện. c) Tiếp xúc trượt Là tiếp xúc ở cổ góp và vành trượt, tiếp xúc này cũng dễ sinh ra hồ quang điện. 3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến điện trở tiếp xúc - Vật liệu làm tiếp điểm: vật liệu mềm tiếp xúc tốt. - Kim loại làm tiếp điểm không bị ôxy hóa. - Lực ép tiếp điểm càng lớn thì sẽ tạo nên nhiều tiếp điểm tiếp xúc. - Nhiệt độ tiếp điểm càng cao thì điện trở tiếp xúc càng lớn. http://www.ebook.edu.vn 2 Đề cương bài giảng môn Khí cụ điện - Diện tích tiếp xúc. Thông thường dùng hợp kim để làm tiếp điểm. 4. Các nguyên nhân hư hỏng và cách khắc phục * Các nguyên nhân hư hỏng a. Ăn mòn kim loại Trong thực tế chế tạo dù gia công thế nào thì bề mặt tiếp xúc tiếp điểm vẫn còn những lỗ nhỏ li ti. Trong vận hành hơi nước và các chất có hoạt tính hóa học cao thấm vào và đọng lại trong những lỗ nhỏ đó sẽ gây ra các phản ứng hóa học tạo ra một lớp màng mỏng rất giòn. Khi va chạm trong quá trình đóng lớp màng này dễ bị bong ra. Do đó bề mặt tiếp xúc sẽ bị mòn dần, hiện tượng này gọi là hiện tượng ăn mòn kim loại. b. Oxy hóa Môi trường xung quanh làm bề mặt tiếp xúc bị oxy hóa tạo thành lớp oxit mỏng trên bề mặt tiếp xúc, điện trở suất của lớp oxit rất lớn nên làm tăng Rtx dẫn đến gây phát nóng tiếp điểm. Mức độ gia tăng Rtx do bề mặt tiếp xúc bị oxy hóa còn tùy nhiệt độ. Ở 2030oC có lớp oxít dày khoảng 25.10-6mm c. Điện thế hóa kim loại Mỗi chất có một điện thế hóa học nhất định. Lấy H làm gốc có điện thế âm (-) thì ta có bảng một số kim loại có điện thế hóa học như bảng sau: Hai kim loại có điện thế hóa học khác nhau khi tiếp xúc sẽ tạo nên một cặp hiệu điện thế hóa học, giữa chúng có một hiệu điện thế. Nếu bề mặt tiếp xúc có nước xâm nhập sẽ có dòng điện chạy qua, và kim loại có điện thế học âm hơn sẽ bị ăn mòn trước làm nhanh hỏng tiếp điểm. d. Hư hỏng do điện Thiết bị điện vận hành lâu ngày hoặc không được bảo quản tốt lò xo tiếp điểm bị hoen rỉ yếu đi sẽ không đủ lực ép vào tiếp điểm. Khi có dòng điện chạy qua, tiếp điểm dễ bị phát nóng gây nóng chảy, thậm chí hàn dính vào nhau. Nếu lực ép tiếp điểm quá yếu có thể phát sinh tia lửa làm cháy tiếp điểm. Ngoài ra, tiếp điểm bị bẩn, rỉ sẽ tăng điện trở tiếp xúc, gây phát nóng dẫn đến hao mòn nhanh tiếp điểm. * Cách khắc phục hư hỏng Đối với những tiếp xúc cố định : nên bôi một lớp mỡ chống rỉ hoặc quét sơn chống ẩm. Khi thiết kế ta nên chọn những vật liệu : có điện thế hóa học giống nhau hoặc gần bằng nhau cho từng cặp. Nên sử dụng các vật liệu không bị oxy hóa làm tiếp điểm. Mạ điện các tiếp điểm: với tiếp điểm đồng, đồng thau thường được mạ thiếc, mạ bạc, mạ kẽm còn tiếp điểm thép thường được mạ cađini, kẽm,... Thay lò xo tiếp điểm: những lò xo đã rỉ, đã yếu làm giảm lực ép sẽ làm tăng điện trở tiếp xúc, cần lau sạch tiếp điểm bằng vải mềm và thay thế lò xo nén khi lực nén còn quá yếu. Kiểm tra sửa chữa cải tiến: cải tiến thiết bị dập hồ quang để rút ngắn thời gian dập hồ quang nếu điều kiện cho phép. 5.Hồ quang và các phương pháp dập tắt hồ quang 1. Khái niệm http://www.ebook.edu.vn 3 Đề cương bài giảng môn Khí cụ điện Trong các khí cụ điện dùng để đóng ngắt mạch điện (cầu dao, contactor, rơle...) khi chuyển mạch sẽ phát sinh hiện tượng phóng điện. Nếu dòng điện ngắt dưới 0,1A và điện áp tại các tiếp điểm khoảng 250 - 300V thì các tiếp điểm sẽ phóng điện âm ỉ. Trường hợp dòng điện và điện áp cao hơn trị số trong bảng sau sẽ sinh ra hồ quang điện. Vật liệu làm tiếp điểm U(V) I(A) Platin Vàng Bạc Vonfram Đồng Than 17 15 12 17 12,3 18 - 22 0,9 0,38 0,4 0.9 0,43 0,03 2. Tính chất cơ bản của phóng điện hồ quang - Phóng điện hồ quang chỉ xảy ra khi các dòng điện có trị số lớn. - Nhiệt độ trung tâm hồ quang rất lớn và trong các khí cụ có thể đến 6000 đến 800000 K. - Mật độ dòng điện tại Catốt lớn (104 đến 105)A/cm2. - Sụt áp ở Catốt bằng 10 đến 20V và thực tế không phụ thuộc vào dòng điện. 3. Quá trình phát sinh và dập hồ quang a) Quá trình phát sinh hồ quang điện: Đối với tiếp điểm có dòng điện bé, ban đầu khoảng cách giữa chúng nhỏ khi điện áp đặt có trị số nhất định, vì vậy trong khoảng không gian này sẽ sinh ra điện trường có cường độ rất lớn (3.107V/cm) có thể làm bật điện tử từ Catôt gọi là phát xạ tự động điện tử (gọi là phát xạ nguội điện tử). Số điện tử càng nhiều, chuyển động dưới tác dụng của điện trường làm ion hoá không khí gây hồ quang điện. Đối với tiếp điểm có dòng điện lớn, quá trình phát sinh hồ quang phức tạp hơn. Lúc đầu mở tiếp điểm, lực ép giữa chúng có trị số nhỏ nên số tiếp điểm tiếp xúc để dòng điện đi qua ít. Mật độ dòng điện tăng đáng kể đến hàng chục nghìn A/cm2, do đó tại các tiếp điểm sự phát nóng sẽ tăng đến mức làm cho ở đó, giọt kim loại được kéo căng ra trở thành cầu chất lỏng và nối liền hai tiếp điểm này, nhiệt độ của cầu chất lỏng tiếp tục tăng, lúc đó cầu chất lỏng bốc hơi và trong không gian giữa hai tiếp điểm xuất hiện hồ quang điện. Vì quá trình phát nóng của cầu thực hiện rất nhanh nên sự bốc hới mang tính chất nổ. Khi cầu chất lỏng cắt kéo theo sự mài mòn tiếp điểm, điều này rất quan trọng khi ngắt dòng điện quá lớn hay quá trình đóng mở xảy ra thường xuyên. b) Quá trình dập tắt hồ quang điện Điều kiện dập tắt hồ quang là quá trình ngược lại với quá trình phát sinh hồ quang: Hạ nhiệt độ hồ quang. Kéo dài hồ quang. Chia hồ quang thành nhiều đoạn nhỏ. Dùng năng lượng bên ngoài hoặc chính nó để thổi tắt hồ quang. Mắc điện trở Shunt để tiêu thụ năng lượng hồ quang Thiết bị để dập tắt hồ quang. Hạ nhiệt độ hồ quang bằng cách dùng hơi khí hoặc dầu làm nguội, http://www.ebook.edu.vn 4 Đề cương bài giảng môn Khí cụ điện dùng vách ngăn để hồ quang cọ xát. Chia hồ quang thành nhiều cột nhỏ và kéo dài hồ quang bằng cách dùng vách ngăn chia thành nhiều phần nhỏ và thổi khí dập tắt. Dùng năng lương bên ngoài hoặc chính nó để thổi tắt hồ quang, năng lượng của nó tạo áp suất để thổi tắt hồ quang. Mắc điện trở Shunt để tiêu thụ năng lượng hồ quang (dùng điện trở mắc song song với hai tiếp điểm sinh hồ quang). 6. Lực điện động Lực điện động chính là lực tác dụng của điện trường và từ trường. Lực điện động trong KCĐ (được tạo ra từ dòng điện lớn, dòng điện ngắn mạch). Khaû naêng chòu löïc taùc ñoäng phaùt sinh khi coù doøng ñieän ngaén maïch chaïy qua laø moät tieâu chuaån khoâng theå thieáu cuûa khí cuï ñieän, goïi laø tính oån ñònh ñieän ñoäng Trong 1 mạch vòng có sự tác động của lưc điện động làm biến dạng mạch vòng 2 Ở chế độ xá lập → Iđm không lớn → F = kI bé → ngắn mạch → Inm >> Iđm →F tăng lên làm cho thiết bị nhanh hỏng hơn. II. CÔNG DỤNG VÀ PHÂN LOẠI KHÍ CỤ ĐIỆN 1. Công dụng Khí cụ điện là những thiết bị điện, cơ cấu điện dùng để điều khiển các quá trình sản xuất, biến đổi, truyền tải, phân phối năng lượng điện và các dạng năng lượng khác. 2. Phân loại Khái niệm điều khiển theo nghĩa rộng bao gồm : điều chỉnh bằng tay tự động, kiểm tra và bảo vệ. Theo lĩnh vực sử dụng, các khí cụ điện được chia thành 5 nhóm, trong mỗi nhóm lại có rất nhiều chủng loại khác nhau. Các nhóm đó là : a-Nhóm khí cụ điện phân phối năng lượng điện áp cao, gồm : Dao cách ly, máy ngắt dầu (nhiều dầu và ít dầu), máy ngắt không khí, máy ngắt tự sản khí, máy ngắt chân không cầu chuỷ (cầu chì) , dao ngắn mạch, điện kháng , biến dòng, biến điện áp … b-Nhóm khí cụ điện phân phối năng lượng điện áp thấp, gồm : Máy ngắt tự động , máy ngắt bằng tay, các bộ đổi nối (cầu dao, công tắc), cầu chì … c-Nhóm khí cụ điện điều khiển : Công tắc tơ, khởi động từ, các bộ khống chế và điều khiển, nút ấn , công tắc hành trình , các bộ điện trở điều chỉnh và mở máy, các bộ khuếch đại điện tử, khuếch đại từ, tự áp… d-Nhóm các rơle bảo vệ : Rơle dòng điện rơle điện áp, rơle công suất, rơle tổng trở, rơle thời gian e-Nhóm khí cụ điện dùng trong sinh hoạt và chiếu sáng: công tắc, ổ cắm, phích cắm, bàn là, bếp điện… 2.1. Phân loại theo công dụng + Đóng ngắt mạch điện của lưới điện : cầu dao, CB, công tắc… + Mở máy, điều chỉnh tốc độ , điều chỉnh điện áp, dòng điện: công tắc tơ, khởi động từ, bộ khống chế… + Bảo vệ lưới điện, máy điện: cầu chì , áptômát … + Duy trì tham số điện ở giá trị không đổi: ổn áp, thiết bị tự động điều chỉnh điện áp, dòng điện, tần số, tốc độ, nhiệt độ… + Đo lường :VOM , volt kế, ampe kế… http://www.ebook.edu.vn 5 Đề cương bài giảng môn Khí cụ điện 2.2. Phân loại theo điện áp + Khí cụ điện cao thế: Uđm ≥100KV + Khí cụ điện trung thế : 1000V≤ Uđm <100KV + Khí cụ điện hạ thế: Uđm <1000V 2.3. Phân loại theo dòng điện + Khí cụ điện 1 chiều + Khí cụ điện xoay chiều 2.4. Phân loại theo nguyên lý làm việc + KCĐ nguyên lý điện từ + KCĐ nguyên lý từ điện + KCĐ nguyên lý cảm ứng + KCĐ nguyên lý điện động + KCĐ nguyên lý điện nhiệt + KCĐ có tiếp điểm + KCĐ không có tiếp điểm 2.5. Phân loại theo điều kiện làm việc và dạng bảo vệ + KCĐ làm việc ở vùng nhiệt đới + KCĐ làm việc ở vùng có nhiều rung động + KCĐ làm việc ở vùng mỏ có khí nổ + KCĐ làm việc ở môi trường có chất ăn mòn hoá học... http://www.ebook.edu.vn 6 Đề cương bài giảng môn Khí cụ điện BÀI 2 KHÍ CỤ ĐIỆN ĐÓNG CẮT I. CẦU DAO 1. Khái quát và công dụng Cầu dao là một khí cụ điện dùng để đóng cắt mạch điện bằng tay, được sử dụng trong các mạch điện có nguồn dưới 500V, dòng điện định mức có thể lên tới vài KA. Khi thao tác đóng ngắt mạch điện, cần đảm bảo an toàn cho thiết bị dùng điện. Bên cạnh, cần có biện pháp dập tắt hồ quang điện, tốc độ di chuyển lưỡi dao càng nhanh thì hồ quang kéo dài nhanh, thời gian dập tắt hồ quang càng ngắn. Vì vậy khi đóng ngắt mạch điện, cầu dao cần phải thực hiện một cách dứt khoát. Thông thường, cầu dao được bố trí đi cùng với cầu chì để bảo vệ ngắn mạch cho mạch điện. 2. Cấu tạo Phần chính của cầu dao là lưỡi dao và hệ thống kẹp lưỡi, được làm bằng hợp kim của đồng, ngoài ra bộ phận nối dây cũng làm bằng hợp kim đồng. 3. Nguyên lý hoạt động của cầu dao cắt nhanh Khi thao tác trên cầu dao, nhờ vào lưỡi dao và hệ thống kẹp lưỡi, mạch điện được đóng ngắt. Trong quá trình ngắt mạch, cầu dao thường xảy ra hồ quang điện tại đầu lưỡi dao và điểm tiếp xúc trên hệ thống kẹp lưỡi. Người sử dụng cần phải kéo lưỡi dao ra khỏi kẹp nhanh để dập tắt hồ quang. Do tốc độ kéo bằng tay không thể nhanh được nên người ta làm thêm lưỡi dao phụ. Lúc dẫn điện thì lưỡi dao phụ cùng lưỡi dao chính được kẹp trong ngàm. Khi ngắt điện, tay kéo lưỡi dao chình là trước còn lưỡi dao được kéo căng ra và tới một mức nào đó sẽ bật nhanh kéo lưỡi dao phụ ra khỏi ngàm một cách nhanh chóng. Do đó, hồ quang được kéo dài nhanh và hồ quang bị dập tắt trong thời gian ngắn. 4. Phân loại Phân loại cầu dao dựa vào các yếu tố sau: - Theo kết cấu: cầu dao được chia làm loại một cực, hai cực, ba cực hoặc bốn cực. - Cầu dao có tay nắm ở giữa hoặc tay ở bên. Ngoài ra còn có cầu dao một ngả, hai ngả được dùng để đảo nguồn cung cấp cho mạch và đảo chiều quay động cơ. - Theo điện áp định mức: 250V, 500V. - Theo dòng điện định mức: dòng điện định mức của cầu dao được cho trước bởi nhà sản xuất (thường là các loại 10A, 15A, 20A, 25A, 30A, 60A, 75A, 100A, 150A, 200A, 350A, 600A, 1000A...). - Theo vật liệu cách điện: có loại đế sứ, đế nhựa, đế đá. - Theo điều kiện bảo vệ: loại có nắp và không có nắp (loại không có nắp được đặt trong hộp hay tủ điểu khiển). http://www.ebook.edu.vn 7 Đề cương bài giảng môn Khí cụ điện - Theo yêu cầu sử dụng: loại cầu dao có cầu chì bảo vệ ngắn mạch hoặc không có cầu chì bảo vệ. Ký hiệu cầu dao không có cầu chì bảo vệ: Một cực Hai cực Ba cực Bốn cực Ký hiệu cầu dao có cầu chì bảo vệ: Một cực Hai cực Ba cực Bốn cực 5. Các thông số định mức của cầu dao Chọn cầu dao theo dòng điện định mức và điện áp định mức: • Gọi Itt là dòng điện tính toán của mạch điện. • Unguồn là điện áp nguồn của lưới điện sử dụng. • Iđm cầu dao = Itt • Uđm cầu dao = Unguồn II. CÔNG TẮC 1. Khái quát và công dụng Công tắc là khí cụ điện dùng để đóng ngắt mạch điện có công suất nhỏ và có dòng điện định mức nhỏ hơn 6A. Công tắc thường có hộp bảo vệ để tránh sự phóng điện khi đóng mở. Điện áp của công tắc nhỏ hơn hay bằng 500V. Công tắc hộp làm việc chắc chắn hơn cầu dao, dập tắt hồ quang nhanh hơn vì thao tác ngắt nhanh và dứt khoát hơn cầu dao. Một số công tắc thường gặp: Công tắc hành trình Công tắc ba pha Công tắc ba pha hai ngả 2. Cấu tạo Cấu tạo của công tắc: phần chính là tiếp điểm đóng mở được gắn trên đế nhựa và có lò xo để thao tác chính xác. 3. Phân loại Phân loại theo công dụng làm việc, có các loại công tắc sau: - Công tắc đóng ngắt trực tiếp. - Công tắc chuyển mạch (công tắc xoay, công tắc đảo, công tắc vạn năng), dùng để đóng ngắt chuyển đổi mạch điện, đổi nối sao tam giác cho động cơ. http://www.ebook.edu.vn 8 Đề cương bài giảng môn Khí cụ điện - Công tắc hành trình và cuối hành trình, loại công tắc này được áp dụng trong các máy cắt gọt kim loại để điều khiển tự động hoá hành trình làm việc của mạch điện. 4. Các thông số định mức của công tắc Uđm: Điện áp định mức của công tắc. Iđm: Dòng điện định mức của công tắc. Ngoài ra còn có các thông số trong việc thử công tắc như độ bền cơ khí, độ cách điện, độ phóng điện… 5. Các yêu cầu thử của công tắc Việc kiểm tra chất lượng công tắc phải thử các bước sau: - Thử xuyên thủng: đặt điện áp 1500V trong thởi gian một phút ở các điểm cần cách điện giữa chúng. - Thử cách điện: đo điện trở cách điện < 2MΩ. - Thử phát nóng. - Thử công suất cắt. - Thử độ bền cơ khí. - Thử nhiệt độ đối với các chi tiết cách điện: các chi tiết cách điện phải chịu đựng 1000C trong thời gian hai giờ mà không bị biến dạng hoặc sủi nhám. III. DAO CÁCH LY 1. Khái niệm Dao cách ly là một loại khí cụ điện dùng để chế tạo một khoảng hở cách điện được trông thấy giữa bộ phận đang mang dòng điện và bộ phận cắt điện nhằm mục đích đảm bảo an toàn, khiến cho nhân viên sửa chữa thiết bị điện an tâm khi làm việc Dao cách ly không có bộ phận dập tắt hồ quang nên không thể cắt được dòng điện lớn. 2. Phân loại Theo yêu cầu sử dụng, dao cách ly có hai loại: - Dao cách ly một pha. - Dao cách ly ba pha. Theo vị trí sử dụng. dao cách ly có hai loại: - Dao cách ly đặt trong nhà. - Dao cách ly đặt ngoài trời. 3. Lựa chọn và kiểm tra dao cách ly Dao cách ly được chọn theo điều kiện định mức, chúng được kiểm tra theo điều kiện ổn định lực điện động và ổn định nhiệt IV. MÁY CẮT ĐIỆN 1. Công dụng: Máy cắt điện là một loại khí cụ điện cao áp, dùng để đóng cắt mạch điện cao áp tại chỗ hoặc từ xa, khi lưới điện đang vận hành bình thường, không bình thường, hoặc khi bị sự cố ngắn mạch trong hệ thống điện. 2. Ký hiệu máy cắt điện trên sơ đồ mạch: 3. Phân loại máy cắt điện: a. Phân loại theo cấu tạo: - Máy cắt một hướng và máy cắt nhiều hướng. http://www.ebook.edu.vn 9 Đề cương bài giảng môn Khí cụ điện - Máy cắt một buồng dập hồ quang và máy cắt nhiều buồng dập hồ quang trên cùng một pha. - Máy cắt có lò xo tích năng và máy cắt không có lò xo tích năng. b. Phân loại theo vị trí lắp đặt: - Máy cắt lắp đặt trong nhà. - Máy cắt lắp đặt ngoài trời, phải chịu khí hậu khắc nghiệt, chống đợc ăn mòn hoá học. c. Phân loại theo phuơng pháp dập tắt hồ quang: - Máy cắt điện nhiều dầu không có buồng dập tắt hồ quang. - Máy cắt điện nhiều dầu có buồng dập tắt hồ quang. - Máy cắt điện không khí - Máy cắt điện ít dầu - Máy cắt điện khí SF6 - Máy cắt điện tự sinh khí - Máy cắt điện chân không - Máy cắt điện từ (dập tắt hồ quang bằng từ trờng). 4. Các yêu cầu kỹ thuật cơ bản của máy cắt điện: - Máy cắt điện phải có khả năng cắt lớn, thời gian cắt bé (cắt nhanh) tránh được hồ quang cháy phục hồi. - Độ tin cậy cao: khi đóng cắt không được gây cháy nổ và các hư hỏng khác. - Phải có khả năng đóng cắt một số lần nhất định phải đưa ra bảo dỡng, sữa chữa. - Kích thướt gọn, trọng lượng nhẹ, kết cấu đơn giản, dễ lắp đặt, dễ vận hành, giá thành hợp lý. 5. Các thông số kỹ thuật cơ bản của máy cắt điện: 5.1 Điện áp định mức : Uđm là điện áp cao nhất đặt vào máy cắt, mà máy cắt có thể vận hành an toàn (còn được gọi là điện áp danh định của máy cắt). 5.2 Dòng điện định mức : Iđm là trị số hiệu dụng lớn nhất chạy qua máy cắt khi nó vận hành lâu dài, nhng vẫn đảm bảo giữ nhiệt độ các bộ phận của máy cắt thấp hơn nhiệt độ cho phép. 5.3 Scdm = 3IcdmUdm Dòng điện cắt định mức: Icđm đặt trng cho khả năng cắt của máy cắt, là dòng điện ngắn mạch ba pha hiệu dụng toàn phần mà máy cắt có thể cắt đợc an toàn. 5.4 Dòng điện đóng định mức: Idđm trong vận hành có trờng hợp máy cắt đóng lúc mạch điện đang bị ngắn mạch (đóng lặp lại). Khả năng đóng của máy cắt khi mạch điện đang ngắn mạch, được đặc trưng bởi Idđm là dòng điện ngắn mạch ba pha hiệu dụng toàn phần lớn nhất chạy qua máy cắt, nó có thể đóng vào mà không làm hỏng máy cắt. 5.5 Dòng điện ổn định động định mức: Iôđđm là dòng điện lớn nhất chạy qua máy cắt mà lực điện động do nó sinh rakhông làm hỏng máy cắt. 5.6 Dòng điện ổn định nhiệt định mức: Iôđnđm là dòng điện ngắn mạch hiệu dụng lớn nhất không hay đổi theo thời gian, chạy qua máy cắt mà không làm nhiệt độ của máy cắt tăng quá trị số cho phép. 5.7 Thời gian cắt : Tc là khoảng thời gian tính từ khi cuộn dây nam châm điện điều khiển cắt có điện, đến khi hồ quang bị dập tắt hoàn toàn. Tc = ttruyền động + tkhử ion http://www.ebook.edu.vn 10