Đang tải... (xem toàn văn)
ACB: (air circuit breaker) Máy cắt không khí VCB: (Vacuum Circuit Breakers) máy cắt chân không MCCB: (moulded case circuit breaker) là aptomat khối, thường có dòng cắt ngắn mạch lớn (có thể lên tới 80kA) MCB: (Miniature Circuit Bkeaker) là aptomat loại tép, thường có dòng cắt định và dòng cắt quá tải thấp (100A10kA) RCCB: (Residual Current Circuit Breaker) chống dòng rò loại có kích thước cỡ MCB 2 P, 4P RCBO: (Residual Current Circuit Breaker with Overcurrent Protection) chống dòng rò loại có kích thước cỡ MCB 2P có thêm bảo vệ quá dòng ELCB: (Earth Leakage Circuit Breaker) Thiết bị chống dòng rò, thực chất là loại MCCB hay MCB bình thường có thêm bộ cảm biến dòng rò. Loại này vừa bảo vệ ngắn mạch, vửa bảo vệ quá tải, vừa bảo vệ dòng rò ( nên giá đắt hơn. Có khi bộ RCD trong ELCB còn đắt gấp hàng chục lần RCCB hay RCBO bình thường). Tuy nhiên, nếu nhìn trên góc độ mạch điện và các nguyên tắc bảo vệ thì rõ ràng RCCB và ELCB hoàn toàn giống nhau (bảo vệ chống dòng rò – dòng dư thừa, chống giật), chỉ khác nhau về tên gọi và ELCB có loại cấu tạo như MCCB (còn RCBO chỉ có cấu tạo dạng tép như MCB) RCBO = ELCB = RCCB + MCB (MCCB) RCD: (Residual Current Device) là một thiết bị luôn gắn kèm (gắn thêm) với MCCB hay MCB để bảo vệ chống dòng rò Sơ đồ nguyên lý thiết bị chống dòng rò (Chống giật) Mục đích chống giật được sử dụng tại độ nhậy 30mA ( thực ra vẫn giật nhẹ). Nếu dùng tốt nhất là 10mA nhưng giá rất đắt tiển và không ai nhập về VN hết. Khi lắp thiết bị chống dòng rò trược tiếp cho phụ tải thì thường có dòng rò là 30mA, đối với mạch điện tông cho một khu vực, hay 1 tầng của nhà, hay một căn hộ thì tùy thuộc vào mức độ nên lắp thiết bị có dòng rò 100200300mA… Nghĩa là lắp theo phân cấp, càng gần phụ tải thì lắp thiết bị chống dòng rò càng bé.
TĨM TẮT KHÍ CỤ ĐIỆN Khái niệm Khí cụ điện gì? Khí cụ điện thiết bị dùng để đóng cắt, bảo vệ, điều khiển, điều chỉnh lưới điện, mạch điện, loại máy điện máy q trình sản xuất Khí cụ điện làm việc lâu dài mạch dẫn điện, nhiệt độ khí cụ điện tăng lên gây tổn thất điện dạng nhiệt đốt nóng phận dẫn điện cách điện khí cụ Vì khí cụ điện làm việc chế độ nhiệt độ phận phải không giá trị cho phép làm việc an toàn lâu dài Đặc điểm Khí cụ điện 2.1 Sự phát nóng khí cụ điện Tuỳ theo chế độ làm việc khác nhau, khí cụ điện có phát nóng khác nhau: A Chế độ làm việc lâu dài khí cụ điện Khí cụ điện làm việc lâu dài, nhiệt độ khí cụ điện bắt đầu tăng đến nhiệt độ ổn định không tăng nũa, lúc toả nhiệt môi trường xung quanh B Chế độ làm việc ngắn hạn khí cụ điện Chế độ làm việc ngắn hạn khí cụ điện chế độ đóng điện nhiệt độ khơng đạt tới nhiệt độ ổn định, sau phát nóng ngắn hạn, khí cụ ngắt nhiệt độ sụt xuống tới mức khơng so sánh với môi trường xung quanh C Chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại khí cụ điện Nhiệt độ khí cụ điện tăng lên khoảng thời gian khí cụ làm việc, nhiệt độ giảm xuống khoảng thời gian khí cụ nghỉ, nhiệt độ giảm chưa đạt đến giá trị ban đầu khí cụ điện làm việc lặp lại Sau khoảng thời gian, nhiệt độ tăng lên lớn gần nhiệt độ giảm nhỏ khí cụ điện đạt chế độ dừng 2.2 Tiếp Xúc điện 2.2.1 Khái niệm Tiếp xúc điện Tiếp xúc điện nơi mà dòng điện từ vật dẫn sang vật dẫn khác Bề mặt tiếp xúc hai vật dẫn gọi tiếp xúc điện Các yêu cầu tiếp xúc điện: Nơi tiếp xúc điện phải chắn, đảm bảo Mối nơi tiếp xúc phải có độ bền khí cao Mối nối khơng phát nóng q gía trị cho phép Ổn định nhiệt ổn định động có dịng điện cực đại qua Chịu tác động môi trường (nhiệt độ, chất hoá học ) Để đảm bảo yêu cầu trên, vật liệu dùng làm tiếp điểm có yêu cầu: Điện dẫn nhiệt dẫn cao Độ bền chổng rỉ khơng khí 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 mịn 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 2.2.2 Phân loại Tiếp xúc điện Dựa vào kết cấu tiếp điểm, có loại tiếp xúc điện sau: a) Tiếp xúc cố định Các tiếp điểm nối cố định với chi tiết dẫn dòng điện là: cái, cáp điện, chỗ nối khí cụ vào mạch Trong trình sử dụng, hai tiếp điểm gắn chặt vào nhờ bu - lơng, hàn nóng hay nguội b) Tiếp xúc đóng mở Là tiếp xúc để đóng ngắt mạch điện Trong trường hợp phát sinh hồ quang điện, cần xác định khoảng cách tiếp điểm tĩnh động dựa vào dòng điện định mức, điện áp định mức chế độ làm việc khí cụ điện c) Tiếp xúc trượt Là tiếp xúc cổ góp vành trượt, tiếp xúc dễ sinh hồ quang điện 2.2.3 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 khơng bị ơxy hóa Lực ép tiếp điểm lớn tạo nên nhiều tiếp điểm tiếp xúc Nhiệt độ tiếp điểm cao điện trở tiếp xúc lớn Diện tích tiếp xúc Thơng thường dùng hợp kim để làm tiếp điểm Nguyên nhân gây hư hỏng Khí cụ điện cách khắc phục 3.1 Nguyên nhân gây hư hỏng Khí cụ điện 3.1.1 Ăn mịn kim loại Khí cụ điện Trong thực tế chế tạo dù gia cơng bề mặt tiếp xúc tiếp điểm lỗ nhỏ li ti Trong vận hành nước chất có hoạt tính hóa học cao thấm vào đọng lại lỗ nhỏ gây phản ứng hóa học tạo lớp màng mỏng giịn Khi va chạm q trình đóng lớp màng dễ bị bong Do bề mặt tiếp xúc bị mòn dần, tượng gọi tượng ăn mịn kim loại 3.1.2 Oxy hóa Khí cụ điện Môi trường xung quanh làm bề mặt tiếp xúc bị oxy hóa tạo thành lớp oxit mỏng bề mặt tiếp xúc, điện trở suất lớp oxit lớn nên làm tăng Rtx dẫn đến gây phát nóng tiếp điểm Mức độ gia tăng Rtx bề mặt tiếp xúc bị oxy hóa cịn tùy nhiệt độ Ở 20 - 30oC có lớp oxít dày khoảng 25.10-6mm 3.1.3 Điện hóa kim loại Khí cụ điện Mỗi chất có điện hóa học định Lấy H làm gốc có điện âm (-) ta có bảng số kim loại có điện hóa học bảng sau: Hai kim loại có điện hóa học khác tiếp xúc tạo nên cặp hiệu điện hóa học, chúng có hiệu điện Nếu bề mặt tiếp xúc có nước xâm nhập có dịng điện chạy qua, kim loại có điện học âm bị ăn mòn trước làm nhanh hỏng tiếp điểm 3.1.4 Hư hỏng nguồn điện Thiết bị điện vận hành lâu ngày khơng bảo quản tốt lị xo tiếp điểm bị hoen rỉ yếu không đủ lực ép vào tiếp điểm Khi có dịng điện chạy qua, tiếp điểm dễ bị phát nóng gây nóng chảy, chí hàn dính vào Nếu lực ép tiếp điểm yếu phát sinh tia lửa làm cháy tiếp điểm Ngoài ra, tiếp điểm bị bẩn, rỉ tăng điện trở tiếp xúc, gây phát nóng dẫn đến hao mòn nhanh tiếp điểm 3.2 Cách khắc phục hư hỏng Khí cụ điện Đối với tiếp xúc cố định : nên bôi lớp mỡ chống rỉ quét sơn chống ẩm Khi thiết kế ta nên chọn vật liệu : có điện hóa học giống gần cho cặp Nên sử dụng vật liệu không bị oxy hóa làm tiếp điểm Mạ điện tiếp điểm: với tiếp điểm đồng, đồng thau thường mạ thiếc, mạ bạc, mạ kẽm tiếp điểm thép thường mạ cađini, kẽm, Thay lò xo tiếp điểm: lò xo rỉ, yếu làm giảm lực ép làm tăng điện trở tiếp xúc, cần lau tiếp điểm vải mềm thay lò xo nén lực nén yếu Kiểm tra sửa chữa cải tiến: cải tiến thiết bị dập hồ quang để rút ngắn thời gian dập hồ quang điều kiện cho phép Hồ quang phương pháp dập tắt hồ quang 4.1 Khái niệm Hồ quang điện Trong khí cụ điện dùng để đóng ngắt mạch điện (cầu dao, contactor, rơle ) chuyển mạch phát sinh tượng phóng điện Nếu dịng điện ngắt 0,1A điện áp tiếp điểm khoảng 250 - 300V tiếp điểm phóng điện âm ỉ Trường hợp dịng điện điện áp cao trị số bảng sau sinh hồ quang điện 4.2 Tính chất phóng điện hồ quang Phóng điện hồ quang xảy dịng điện có trị số lớn Nhiệt độ trung tâm hồ quang lớn khí cụ đến 6000 đến 800000 K Mật độ dòng điện Catốt lớn (104 đến 105)A/cm2 Sụt áp Catốt 10 đến 20V thực tế khơng phụ thuộc vào dịng điện 4.3 Quá trình phát sinh dập hồ quang 4.3.1 Quá trình phát sinh hồ quang điện Đối với tiếp điểm có dịng điện bé, ban đầu khoảng cách chúng nhỏ điện áp đặt có trị số định, khoảng khơng gian sinh điện trường có cường độ lớn (3.107V/cm) làm bật điện tử từ Catôt gọi phát xạ tự động điện tử (gọi phát xạ nguội điện tử) Số điện tử nhiều, chuyển động tác dụng điện trường làm ion hố khơng khí gây hồ quang điện Đối với tiếp điểm có dịng điện lớn, trình phát sinh hồ quang phức tạp Lúc đầu mở tiếp điểm, lực ép chúng có trị số nhỏ nên số tiếp điểm tiếp xúc để dịng điện qua Mật độ dịng điện tăng đáng kể đến hàng chục nghìn A/cm2, tiếp điểm phát nóng tăng đến mức làm cho đó, giọt kim loại kéo căng trở thành cầu chất lỏng nối liền hai tiếp điểm này, nhiệt độ cầu chất lỏng tiếp tục tăng, lúc cầu chất lỏng bốc không gian hai tiếp điểm xuất hồ quang điện Vì q trình phát nóng cầu thực nhanh nên bốc hới mang tính chất nổ Khi cầu chất lỏng cắt kéo theo mài mòn tiếp điểm, điều quan trọng ngắt dịng điện q lớn hay q trình đóng mở xảy thường xuyên 4.3.2 Quá trình dập tắt hồ quang điện Điều kiện dập tắt hồ quang trình ngược lại với trình phát sinh hồ quang: Hạ nhiệt độ hồ quang Kéo dài hồ quang Chia hồ quang thành nhiều đoạn nhỏ Dùng lượng bên ngồi để thổi tắt hồ quang Mắc điện trở Shunt để tiêu thụ lượng hồ quang Thiết bị để dập tắt hồ quang Hạ nhiệt độ hồ quang cách dùng khí dầu làm nguội, dùng vách ngăn để hồ quang cọ xát Chia hồ quang thành nhiều cột nhỏ kéo dài hồ quang cách dùng vách ngăn chia thành nhiều phần nhỏ thổi khí dập tắt Dùng lương bên ngồi để thổi tắt hồ quang, lượng tạo áp suất để thổi tắt hồ quang Mắc điện trở Shunt để tiêu thụ lượng hồ quang (dùng điện trở mắc song song với hai tiếp điểm sinh hồ quang) Lực điện động Lực điện động lực tác dụng điện trường từ trường Lực điện động KCĐ (được tạo từ dòng điện lớn, dòng điện ngắn mạch) B CƠNG DỤNG VÀ PHÂN LOẠI KHÍ CỤ ĐIỆN Cơng dụng Khí cụ điện Khí cụ điện thiết bị điện, cấu điện dùng để điều khiển trình sản xuất, biến đổi, truyền tải, phân phối lượng điện dạng lượng khác Phân loại Khí cụ điện Khái niệm điều khiển theo nghĩa rộng bao gồm : điều chỉnh tay tự động, kiểm tra bảo vệ Theo lĩnh vực sử dụng, khí cụ điện chia thành nhóm, nhóm lại có nhiều chủng loại khác Các nhóm : a Nhóm khí cụ điện phân phối lượng điện áp cao, gồm : Dao cách ly, máy ngắt dầu (nhiều dầu dầu), máy ngắt khơng khí, máy ngắt tự sản khí, máy ngắt chân khơng cầu chuỷ (cầu chì) , dao ngắn mạch, điện kháng , biến dòng, biến điện áp … b Nhóm khí cụ điện phân phối lượng điện áp thấp, gồm : Máy ngắt tự động , máy ngắt tay, đổi nối (cầu dao, cơng tắc), cầu chì … c Nhóm khí cụ điện điều khiển : Công tắc tơ, khởi động từ, khống chế điều khiển, nút ấn , công tắc hành trình , điện trở điều chỉnh mở máy, khuếch đại điện tử, khuếch đại từ, tự áp… d Nhóm rơle bảo vệ : Rơle dịng điện rơle điện áp, rơle cơng suất, rơle tổng trở, rơle thời gian e Nhóm khí cụ điện dùng sinh hoạt chiếu sáng: công tắc, ổ cắm, phích cắm, bàn là, bếp điện… 2.1 Phân loại Khí cụ điện theo cơng dụng o Đóng ngắt mạch điện lưới điện : cầu dao, CB, công tắc… o Mở máy, điều chỉnh tốc độ , điều chỉnh điện áp, dịng điện: cơng tắc tơ, khởi động từ, khống chế… o Bảo vệ lưới điện, máy điện: cầu chì , Aptomat o Duy trì tham số điện giá trị không đổi: ổn áp, thiết bị tự động điều chỉnh điện áp, dòng điện, tần số, tốc độ, nhiệt độ… o Đo lường :VOM , volt kế, ampe kế… 2.2 Phân loại Khí cục điện theo điện áp o Khí cụ điện cao thế: Uđm ≥100KV o Khí cụ điện trung : 1000V≤ Uđm =I lv max I đm>=K.I lv max.Icđm >= I nmax (dòng cắt định mức aptomat phải lớn dịng ngắn mạch lớn Tức ngắn mạch phía sau Attomat so với nguồn Người ta tính điểm ngắn mạch góp để chọn dịng cắt tất aptomat nối Chọn Attomat gần thỏa mãn tính tốn Tuy nhiên, việc chọn Attomat chưa hoàn thành nhiệm vụ mà òn yêu cầu phải chọn dây dẫn nữa, khơng khơng biết dây dẫn cịn khơng để Attomat khởi động Để phối hợp với thiết bị bảo vệ, I cp >= K.I đm ATM với K=1,25 bảo vệ Attomat K=3 cầu chì Ngồi lựa chọn Attomat phải vào điều kiện làm việc phụ tải Attomat không phép cắt có tải ngắn hạn, thường xảy điều kiện làm việc bình thường dịng điện mở máy động điện, dòng điện cức đại phụ tải công nghệ Yêu cầu chung dòng điện định mức cảu phần tử bảo vệ khơng nhỏ dịng điện tính tốn mạch điện Tùy theo đặc tính điều kiện làm việc cụ thể phụ tải, người ta hướng dẫn lựa chọn dòng điện định mức phần tử bảo vệ 1,25 ; 1,5 lớn so với dịng điện tính mạch TĨM TẮT CHƠI THƠI CHỨ TÀI LIỆU THỰC TẬP CÓ ... làm việc o Khí Cụ Điện nguyên lý điện từ o Khí Cụ Điện nguyên lý từ điện o Khí Cụ Điện nguyên lý cảm ứng o Khí Cụ Điện nguyên lý điện động o Khí Cụ Điện nguyên lý điện nhiệt o Khí Cụ Điện có tiếp... ≥100KV o Khí cụ điện trung : 1000V≤ Uđm