Mot so khi cu dien thong dung

Mot so khi cu dien thong dung Mot so khi cu dien thong dung Mot so khi cu dien thong dung Mot so khi cu dien thong dung Mot so khi cu dien thong dung Mot so khi cu dien thong dung Mot so khi cu dien thong dung Mot so khi cu dien thong dung Mot so khi cu dien thong dung Mot so khi cu dien thong dung Mot so khi cu dien thong dung Mot so khi cu dien thong dung Mot so khi cu dien thong dung Mot so khi cu dien thong dung

www.khoadkt.tk KHỞI ĐỘNG TỪ Khái quát công dụng Khởi động từ loại thiết bị điện dùng để điều khiển từ xa việc đóng/cắt, đảo chiều bảo vệ tải (nếu có mắc thêm rơle nhiệt) cho động ba pha rơtor lồng sóc Khởi động từ có cơng tắc tơ gọi khởi động từ đơn, thường dùng để điều khiển đóng cắt động điện Khởi động từ có hai cơng tắc tơ gọi khởi động từ kép, dùng để khởi động điều khiển đảo chiều động điện Muốn khởi động từ bảo vệ ngắn mạch phải mắc thêm cầu chảy (cầu chì) Các yêu cầu kĩ thuật chủ yếu Động không đồng ba pha làm việc liên tục hay không nhờ chủ yếu vào độ làm việc tin cậy khởi động từ Khởi động từ muốn làm việc tin cậy cần thỏa mãn yêu cầu kĩ thuật sau: +Tiếp điểm phải có độ bền chịu độ mài mịn cao +Khả đóng cắt khởi động từ phải cao +Thao tác đóng cắt phải dứt khốt +Tiêu thụ cơng suất +Bảo vệ tin cậy động điện khỏi tải lâu dài +Thỏa mãn điều kiện khởi động động khơng đồng rotor lồng sóc có hệ số dòng khởi động từ từ đến lần dòng điện định mức www.khoadkt.tk www.khoadkt.tk Để thỏa mãn yêu cầu đây, sản xuất người ta chế tạo tiếp điểm động ngày nhẹ, đồng thời tăng cường lò xo nén tiếp điểm Làm giảm thời gian chấn động tiếp điểm trình mở máy động cơ, giảm độ mài mòn tiếp điểm Thời gian chấn động tiêu quan trọng nói lên độ bền chịu mịn tiếp điểm Các kết nghiên cứu thí nghiệm cho thấy rút ngắn 0,5ms thời gian chấn động lúc đóng khởi động từ để mở máy động điện giảm độ mài mịn tiếp điểm khoảng 50 lần Các khởi động từ Liên Xơ (cũ) có loại ∏ kiểu ∏422, thời gian chấn động 3ms, kiểu ∏222 - 1,5ms, đồng thời khả đóng ngắt điện đạt tới 1.106 lần thao tác Hãng Siemens (Đức) sản xuất khởi động từ đạt tuổi thọ điện tới 2.106 lần thao tác (ví dụ kiểu K -915) Khi ngắt khởi động từ, điện áp phục hồi tiếp điểm hiệu số điện áp lưới sức điện động động điện Kết tiếp điểm xuất điện áp khoảng (15 ¸ 20)% Uđm tức thuận lợi cho trình ngắt Các kết nghiên cứu thí nghiệm khởi động từ cho thấy độ mòn tiếp điểm đóng động lớn gấp đến lần độ mòn tiếp điểm ngắt khởi động từ điều kiện làm việc bình thường Độ bền chịu mài mòn điện tiếp điểm khởi động từ Tuổi thọ tiếp điểm điện thường ba yếu tố sau định: + Kết cấu + Công nghệ sản xuất + Sử dụng vận hành sửa chữa a) Độ bền chịu mòn điện Độ mòn tiếp điểm điện lớn khởi động từ mở máy động điện khơng đồng rotor lồng sóc, hồ quang điện sinh tiếp điểm động dập vào tiếp điểm tĩnh bị chấn động bật trở lại Lúc dòng điện qua khởi động từ - lần dịng điện định mức, hồ quang điện tương ứng với dịng điện Kết nghiên cứu, thí nghiệm với nhiều kiểu khởi động từ khác cho thấy giảm thời gian chấn động tiếp điểm, độ bền chịụ mòn chúng tăng lên rõ rệt Trong chế tạo khởi động từ ngày người ta thường dùng kết cấu tiếp điểm bắc cầu để giảm bé thời gian chấn động thứ nhất, đồng thời làm tiếp điểm động có trọng lượng bé tăng cường lò xo nén ban đầu lên tiếp điểm Giảm thời gian chấn động thứ hai cách đặt nệm lò xo vào lõi thép tĩnh đồng thời với việc nâng cao độ bền chịu mài mịn nam châm điện Tình trạng bề mặt làm việc tiếp điểm ảnh hưởng rõ rệt đến mức độ mài mòn Điều thường xảy qúa trình sử dụng chất lượng sửa chữa www.khoadkt.tk www.khoadkt.tk bảo dưỡng tiếp điểm Hiện tượng cong vênh, nghiêng bề mặt tiếp điểm làm tiếp xúc xấu dẫn tới giảm nhanh chóng độ bền chịu mòn tiếp điểm Để giảm ảnh hưởng tượng này, người ta thường chế tạo tiếp điểm động có đường kính bé tiếp điểm tĩnh chút có dạng mặt cầu Vật liệu làm tiếp điểm dòng điện bé (nhỏ 100A) khởi động từ cỡ nhỏ thường làm bột bạc nguyên chất Còn khởi động từ cỡ lớn (dòng điện lớn 100A) thường làm bột gốm kim loại hỗn hợp bạc - cađimi ơxít (mã hiệu COK - 15) bạc - niken b) Độ bền chịu mòn Cũng hầu hết thiết bị điện hạ áp, chi tiết động khởi động từ làm việc khơng có dầu mỡ bôi trơn, tức làm việc khô Do phải chọn vật liệu bị mịn ma sát không bị gỉ Ngày người ta thường dùng kim loại - nhựa có độ bền chịu mịn cao, bền gấp 200 lần độ mịn kim loại - kim loại Các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền chịu mài mòn khởi động từ thường là: + Kiểu kết cấu (cách bố trí phận bản) + Phụ tải riêng (tỉ tải) chỗ có ma sát va đập + Hệ thống giảm chấn động nam châm Chọn khởi động từ, sử dụng vận hành chế độ, làm tăng tuổi thọ Đối với khởi động từ kiểu thông dụng, cần phải đảm bảo: + Làm bụi ẩm nước + Lựa chọn phù hợp với công suất chế độ làm việc động + Lắp đặt đúng, ngắn, không để khởi động từ bị rung, kêu đáng kể Độ bền chịu mài mịn khí khởi động từ đạt tới 10.106 lần thao tác đóng/cắt Kết cấu ngun lí làm việc Khởi động từ thường phân chia: + Theo điện áp định mức cuộn dây hút : 36V, 127V, 220V, 380V, 500V + Theo kết cấu bảo vệ chống tác động mơi trường xung quanh có loại: hở, bảo vệ, chống bụi, chống nổ, + Theo khả làm biến đổi chiều quay động điện: có loại khơng đảo chiều đảo chiều www.khoadkt.tk www.khoadkt.tk + Theo số lượng loại tiếp điểm : có loại thường mở thường đóng Căn vào điều kiện làm việc khởi động từ nêu trên, chế tạo khởi động từ, người ta thường dùng kết cấu tiếp điểm bắc cầu (có hai chỗ ngắt mạch pha) cỡ nhỏ dướí 25A khơng cần dùng thiết bị dập hồ quang cồng kềnh dạng lưới hộp thổi từ Tiếp điểm động chế tạo kiểu bắc cầu có lị xo nén tiếp điểm để tăng lực tiếp xúc tự phục hồi trạng thái ban đầu Giá đỡ tiếp điểm làm đồng mạ kền kẽm có hàn viên tiếp điểm tĩnh thường làm bột gốm kim loại Nam châm điện chuyển động có hệ thống mạch từ hình E gồm lõi thép tĩnh lõi thép phần động nhờ lò xo 7, khởi động từ tự trở vị trí ban đầu Vịng chập mạch đặt đầu mút hai mạch rẽ lõi thép động Các tiếp điểm có nắp đậy kín làm nhiệm vụ hộp dập hồ quang bình thường làm vật liệu chịu hồ quang Khởi động từ cịn có cụm tiếp điểm phụ kiểu bắc cầu (12), số lượng tùy thuộc kiểu cụ thể Để bảo vệ động điện khỏi bị qúa tải, khởi động từ thường có lắp kèm theo rơle nhiệt hai pha lắp giá với khởi động từ Khởi động từ đảo chiều (gọi khởi động từ kép) gồm hai khởi động từ đơn có cấu tạo trên, lắp giá, có thêm khóa liên động khí kiểu địn bẩy( 2) để đề phòng hai khởi động từ đóng đồng thời Cơ cấu bố trí chân đế Khởi động từ kép có kiểu lắp kèm theo rơle nhiệt giá www.khoadkt.tk www.khoadkt.tk CẦU CHẢY(Cầu chì) Khái qt cơng dụng Cầu chảy loại thiết bị̣ điện dùng để bảo vệ thiết bị điện lưới điện tránh (dòng chủ yếu dòng ngắn mạch) thường dùng bảo vệ cho đường dây, máy biến áp, động cơ, HÌNH Đặc điểm Cầu chảy cấu tạo đơn giản, kích thước bé khả cắt lớn, giá thành hạ nên ứng dụng rộng rãi Các phần từ cầu chảy www.khoadkt.tk www.khoadkt.tk +Dây chảy : phần tử cầu chảy, để cắt cách tin cậy cho mạch điện cần bảo vệ yêu cầu dây chảy thỏa mãn: - Khơng bị xy hóa - Dẫn điện tốt - Điện trở không thay đổi theo nhiệt độ - Nhiệt độ nóng chảy tương đối thấp +Thiết bị dập hồ quang: hồ quang phát sinh sau dây chảy bị đứt cầu chảy cắt mạch (không có mạch hạ áp mà có cầu chảy cao áp) Các tính chất yêu cầu cầu chảy Đặc tính A -s cầu chảy (đường hình 1) phải thấp đường đặc tính đối tượng cần bảo vệ (đường hình 1) -Cầu chảy cần có đặc tính làm việc ổn định -Cơng suất thiết bị tăng cầu chảy phải có khả cắt cao -Khi có ngắn mạch cầu chảy phải làm việc có lựa chọn theo thứ tự -Việc thay dây chảy phải dễ dàng tốn thời gian Nguyên lí làm việc Đặc tính Am pe- giây ( A-s) hình phụ thuộc thời gian chảy vào dòng điện qua cầu chảy Để có tác dụng bảo vệ đặc tính cầu chảy ln thấp đặc tính thiết bị (đường 2) đặc tính thực tế đường vùng có tải lớn (vùng B) bảo vệ vùng (A) tải nhỏ không bảo vệ Thực tế dịng q tải khơng lớn (1,5~2)Iđm phát nóng diễn chậm, phần lớn nhiệt tỏa môi trường xung quanh nên cầu chảy không bảo vệ tải nhỏ Để đảm bảo làm việc với dịng định mức dây chảy khơng đứt dịng giới hạn dây chảy Igh>Iđm Để cầu chảy bảo vệ tốt nhạy Igh>Iđm khơng nhiều theo kinh nghiệm chọn Igh/Iđm= (1,6~2) với đồng, Igh/Iđm=(1,25~1,45) với chì, Igh/Iđm =1,15 với thiếc nhơm www.khoadkt.tk www.khoadkt.tk Dịng định mức cầu chảy chọn cho dòng chạy liên tục qua dây chảy chỗ phát nóng lớn dây chảy không làm kim loại bị xy hóa q mức biến đổi đặc tính bảo vệ,̣ đồng thời nhiệt phát bên ngồi khơng giá trị ổn định Ở giá trị gần dòng điện giới hạn ( Igh ) yêu cầu dây chảy phải gần đến nhiệt độ nóng chảy để khơng làm ảnh hưởng đến chi tiết khác tức phải chọn dây chảy kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp Khi q tải lớn I= (3~4)Iđm q trình phát nóng q trình đoạn nhiệt (nóng cục dây chảy, dòng chảy chuyển sang dạng lỏng q trình Ion hóa nhiệt độ cao làm khó dập tắt hồ quang hồ quang hơn, mong muốn kim loại lỏng tốt Người ta chế tạo dây chảy cấu tạo có nhiều đoạn hẹp mật độ dịng cao nơi thắt hẹp, lực điện động sinh cắt nhanh dây chảy Dây chảy có đoạn hẹp làm giảm thời gian cắt, có phối hợp với thiết bị dập hồ quang thời gian tác động ttđ cịn vài phần nghìn giây Kết cấu cầu chảy hạ áp a) Loại hở Ở loại hở khơng có vỏ bọc thường gồm dây chảy dập dạng phiến kim loại (Cu, Al, Pb, Zn, Sn) Vít cực nguồn đặt bảng cách điện (sứ, gốm, ) có loại dây chảy 5, 10, 15, 30A b) Loại vặn Ở loại dây chảy phía nắp, nắp có dạng vặn vít vào đế loại dây chảy có loại 6, 10, 15, 20, 25, 30, 60, 100A điện áp 500V hình 8-7b c) Loại hộp Thường hộp nắp làm sứ có bắt chặt tiếp xúc điện đồng, có kẹp đơn kép để khỏi rơi nắp, dây chảy nắp có cỡ 5, 10, 15, 20, 30, 60, 80, 100A 500V d) Loại kín khơng có cát thạch anh Loại dây chảy đặt ống khơng có cát thạch anh: vỏ làm chất hữu (một loại xenlulơ) có dạng ống dây chảy đặt ống hai đầu có vít, nối với cực điện qua vịng đệm Dây chảy thường kẽm (nhiệt độ nóng chảy 4200C) nhiệt độ nóng chảy thấp có khả chống gỉ tốt Quá trình dập hồ quang: dây chảy đứt làm phát sinh hồ quang nhiệt độ tăng cao làm vỏ ống bị đốt cháy sinh khí ống hẹp (có 40%H2, 50%CO2, 10% nước) làm áp suất ống tăng cao (40 ¸ 80at) nhanh chóng dập tắt hồ quang có ống có hai cỡ: www.khoadkt.tk www.khoadkt.tk +Loại ngắn làm việc với điện áp U=380V +Loại dài làm việc với U=500V Tùy cỡ đường kính ống mà dịng làm việc khác 6, 10 hay 15A e) Loại kín ống có cát thạch anh Đặc tính bảo vệ loại tốt cịn gọi cầu chảy ống sứ.Thường vỏ cầu chảy làm sứ (hoặc steatit) có dạng hộp chữ nhật vỏ có trụ trịn rỗng đặt dây chảy, sau đổ đầy cát thạch anh, dây chảy vít vào đĩa gắn đầu hộp Dây chảy thường đồng dày (0,1 ~ 0,2)mm dập lỗ dài để tạo tiết diện hẹp Nhằm để giảm nhiệt độ tự chảy đồng (10800C) người ta hàn thêm vảy thiếc vào chỗ tiết diện hẹp +Icc: Dòng định mức cầu chảy +Idc: Dòng định mức dây chảy Thường Icc > Idc (vì cầu chảy mắc nhiều cỡ dây) Dây chảy cách tính gần dịng điện igh Khi chọn kim loại làm dây chảy cần đảm bảo yêu cầu: -Điểm nóng chảy thấp -Kim loại vật liệu phải -Qn tính nhiệt phải nhỏ Để giảm nhiệt độ tác động người ta thường dùng hai biện pháp là: + Dùng dây dẹt có chỗ thắt lại để giảm tiết diện + Dùng dây tròn số đoạn hàn thêm số vảy kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp (ứng dụng hiệu ứng luyện kim) Ngoài nhiệt độ ion hóa kim loại phải cao, thêm số điều kiện phụ Theo thứ tự giảm nhiệt hóa ion số kim loại là: Zn>Ag>Cu>Pb>Mg>Ni>Sn>Al Thực tế khơng có kim loại thỏa mãn hết yêu cầu nên để khắc phục người ta thường chế tạo hợp kim Thông thường dây chảy dùng kim loại sau: + Chì (Pb): dùng nhiều mềm, nhiệt nóng chảy thấp khối lượng lớn dễ bị xy www.khoadkt.tk www.khoadkt.tk hóa khơng khí nên dùng dịng điện bé, kích thước nhỏ dễ lắp ráp Để khắc phục nhược điểm người ta dùng hợp kim để giảm nhiệt độ nóng chảy + Kẽm (Zn): nhiệt nóng chảy thấp, giá rẻ, dùng cho dịng từ (20 ¸ 500)A Ngồi cịn dùng Ag, Cu cịn đơi dùng Al Cầu chảy trung áp (H R C) Dùng bảo vệ tụ điện, máy biến áp cần tính đến dòng điện qúa độ Trong thiết bị tụ điện, dòng định mức dây chảy tối thiểu 1,6 lần dịng định mức tụ điện, để tính đến điều hòa lưới tăng điện áp Khi chọn cầu chảy bảo vệ động cao áp, cần ý đến dòng khởi động động thời gian khởi động Cũng cần ý đến tần số khởi động, tần số qúa cao, cầu chảy đủ nguội lần đóng mở Khi chọn cầu chảy cần nhớ chúng có điện áp định mức trị số dịng điện khác đế cầu chảy có kích thước khác Khả hạn chế dòng điện Dòng điện tối đa cầu chảy cho phép chạy qua phụ thuộc vào dịng định mức vào diễn biến dịng ngắn mạch Đặc tính chảy cầu chảy nhà sản xuất cho phép dải dòng điện cắt theo tiêu chuẩn kĩ thuật (ví dụ theo tiêu chuẩn DIN VDE 0670) Cầu chảy cao áp (loại cầu chì tự rơi) Đối với dòng điện định mức, ta đọc giá www.khoadkt.tk www.khoadkt.tk trị đỉnh dịng điện qua, với giá trị cầu chảy hạn chế dòng ngắn mạch đối xứng Sự hạn chế dòng điện bảo vệ thiết bị có hiệu quả, chống hư hỏng ứng suất nhiệt ÁPTÔMÁT Khái quát yêu cầu Áp tô mát thiết bị điện dùng để tự động cắt mạch điện bảo vệ tải, ngắn mạch, sụt áp, hồ quang dập khơng khí u cầu áp tơ mát + Chế độ làm việc định mức áp tô mát phải chế độ làm việc dài hạn (tức cho dòng I=Iđm qua dài hạn) Mặt khác mạch dòng điện phải chịu dòng điện lớn (khi ngắn mạch) lúc tiếp điểm hay đóng +Phải cắt dòng ngắn mạch lớn vài chục kA sau ngắt phải đảm bảo làm việc tốt I=Iđm +Yêu cầu thời gian cắt áptômát nhỏ để bảo vệ thiết bị khác Muốn phải kết hợp lực thao tác học với thiết bị dập hồ quang áptômát Để thực yêu cầu thao tác chọn lọc bảo vệ,̣ áp tơ mát phải có khả hiệu chỉnh dòng tác động thời gian tác động Thời gian tác động áp tô mát : t = to + t1+ t2 Trong đó: +t0 thời gian tính từ lúc sự̣ cố xảy đến i tăng đến i=Ikđ phụ thuộc di/dt www.khoadkt.tk www.khoadkt.tk +t1 thời gian từ i=Ikđ đến tiếp điểm áptômát bắt đầu chuyển động, thời gian phụ thuộc vào cấu ngắt +t2 thời gian cháy hồ quang (phụ thuộc phận dập hồ quang trị dòng điện ngắt) Phân loại- cấu tạo nguyên lí làm việc a) Phân loại Phân theo kết cấu +Loại cực +Loại hai cực +Loại ba cực Phân theo thời gian tác động + Tác động không tức thời + Tác động tức thời Phân loại theo cơng dụng bảo vệ + Dịng cực đại + Dịng cực tiểu + Áp cực tiểu + Áptơmát bảo vệ công suất điện ngược + Áptômát vạn (chế tạo cho mạch có dịng điện lớn thơng số bảo vệ chỉnh định được) loại khơng có vỏ lắp đặt trạm biến áp lớn + Áptơmát định hình: bảo vệ q tải rơle nhiệt, bảo vệ điện áp rơle điện từ, đặt vỏ nhựa b) Nguyên lí làm việc áptơmát Sơ đồ ngun lí bảo vệ chức áptơmát hình 8-9a, b, c, d:tương ứng với cấu bảo vệ dòng cực đại, điện áp thấp, dịng cực tiểu bảo vệ cơng suất ngược c) Cấu tạo áptơmát www.khoadkt.tk www.khoadkt.tk +Tiếp điểm: có hai cấp tiếp điểm (tiếp điểm tiếp điểm hồ quang) ba cấp tiếp điểm (chính, phụ, hồ quang) Đóng mạch áptơmát thứ tự đóng tiếp điểm là: hồ quang, phụ, chính, cắt ngược lại (nhằm bảo vệ tiếp điểm chính) Tiếp điểm hồ quang thường cấu tạo kim loại gốm chịu hồ quang Ag-W, Cu-W, Ni , ) + Cơ cấu truyền động cắt áptơmát: truyền động cắt áptơmát thường có hai cách: tay điện (điện từ, động điện) Điều khiển tay thực với áptơmát có dịng điện định mức khơng lớn 600A Điều khiển điện từ (nam châm điện) ứng dụng áptơmát có dịng điện lớn đến 1000A Để tăng lực điều khiển tay người ta dùng tay dài phụ theo nguyên lí địn bẩy Ngồi cịn có cách điều khiển động điện khí nén +Móc bảo vệ: Áptômát tự động cắt nhờ phần tử bảo vệ gọi móc bảo vệ +Móc bảo vệ tải (còn gọi dòng điện): để bảo vệ thiết bị điện khỏi bị tải, đường thời gian - dịng điện móc bảo vệ phải nằm đường đặc tính đối tượng cần bảo vệ Người ta thường dùng hệ thống điện từ rơle nhiệt làm móc bảo vệ đặt bên áptơmát Móc kiểu điện từ có cuộn dây mắc nối tiếp với mạch điện Khi dịng điện vượt q trị số cho phép phần ứng bị hút móc bị đập vào khớp rơi tự do, làm tiếp điểm áptômát mở ra.Điều chỉnh vít để thay đổi lực kháng lị xo, ta điều chỉnh trị số dòng điện tác động Để giữ thời gian bảo vệ qúa tải kiểu điện từ, người ta thêm cấu giữ thời gian (ví dụ bánh xe cấu đồng hồ) Móc kiểu rơle nhiệt đơn giản cả, loại có kết cấu tương tự rơle nhiệt có phần tử phát nóng nối nối tiếp với mạch điện chính, kim loại kép dãn nở làm nhả khớp rơi tự để mở tiếp điểm áptơmát có q tải Kiểu có nhược điểm qn tính nhiệt lớn nên khơng ngắt nhanh dịng điện tăng vọt có ngắn mạch, bảo vệ dịng điện q tải Vì người ta thường sử dụng tổng hợp móc kiểu điện từ móc kiểu rơle nhiệt áptômát Loại thường dùng áptômát có dịng điện định mức đến 600A + Móc bảo vệ sụt áp: (còn gọi bảo vệ điện áp thấp) thường dùng kiểu điện từ Cuộn dây mắc song song với mạch điện Cách lựa chọn áptơmát Việc lựa chọn áptơmát, chủ yếu dựa vào: +Dịng điện tính tốn mạch; +Dịng điện q tải; +Tính thao tác có chọn lọc Ngồi lựa chọn áptơmát cịn phải vào đặc tính làm việc phụ tải áptơmát khơng phép cắt có tải ngắn hạn (thường xảy điều kiện làm việc www.khoadkt.tk www.khoadkt.tk bình thường dịng điện khởi động, dịng điện đỉnh phụ tải cơng nghệ) u cầu chung dịng điện định mức móc bảo vệ Iaptơ khơng bé dịng điện tính tốn (Itt) mạch : Iaptô ³ Itt Tùy theo đặc tính điều kiện làm việc cụ thể phụ tải, người ta hướng dẫn lựa chọn dòng điện định mức móc bảo vệ 125%, 150% hay lớn so với dịng điện tính tốn mạch Sau ta chọn áptômát theo số liệu kĩ thuật cho nhà chế tạo www.khoadkt.tk