PHẦN 1: CÁC KHÍ CỤ ĐIỆN HẠ ÁP VÀ CAO ÁP CHƯƠNG 1: KHÍ CỤ ĐIỆN PHÂN PHỐI VÀ BẢO VỆ

Có kiến thức và kỹ năng tính toán, lựa chọn CẦU CHÌ, CẦU DAO, ÁPTÔMÁT trong hệ thống cung cấp điện; I.. Định nghĩa Cầu chì là một loại KCĐ bảo vệ mạch điện, nó tự động cắt mạch điện khi

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN ĐIỆN

Bộ môn Thiết bị điện - điện tử

Giảng viên: Đặng Chí Dũng

Email: dung.dangchi@hust.edu.vn Điện thoại: 0903-178-663

THIẾT KẾ KHÍ CỤ ĐIỆN

PHẦN 1:

CÁC KHÍ CỤ ĐIỆN HẠ ÁP VÀ CAO ÁP

CHƯƠNG 1:

KHÍ CỤ ĐIỆN PHÂN PHỐI VÀ BẢO VỆ

MỤC ĐÍCH

1 Trang bị kiến thức cơ bản về nguyên lý làm việc, cấu tạo, đặc điểm và tính toán CẦU CHÌ, CẦU DAO, ÁPTÔMÁT;

2 Có kiến thức và kỹ năng tính toán, lựa chọn CẦU CHÌ, CẦU DAO, ÁPTÔMÁT trong hệ thống cung cấp điện;

I CẦU CHÌ

1 Định nghĩa

Cầu chì là một loại KCĐ bảo vệ mạch điện, nó tự động cắt mạch điện khi có

sự cố quá tải, ngắn mạch

2 Đặc điểm

Cấu tạo đơn giản, kích thước nhỏ gọn,

dễ thay thế lắp đặt, khả năng cắt lớn, giá thành thấp

3 Cấu tạo của cầu chì

Gồm: dây chảy (đồng, kẽm, thiếc, chì,…);

vỏ (nhựa, sứ, composit cách điện); hệ thống dập hồ quang (không khí, cát thạch

anh, vật liệu tự sinh khí)

4 Kết cấu của một số cầu chì

5 Yêu cầu đối với cầu chì

o Đặc tính A-s của dây chì phải nằm thấp hơn đặc tính của thiết

bị điện cần được bảo vệ,

o Làm việc có chọn lọc trình tự,

o Khả năng cắt của cầu chì tăng theo công suất của thiết bị điện cần được bảo vệ,

o Đặc tính dây chì làm việc ổn định,

o Dễ thay thế, sửa chữa

6 Ký hiệu kỹ thuật cầu chì

( )











dm

C CC

dm

I

A I kA I

U V

7 Lựa chọn cầu chì

a) Theo điều kiện làm việc dài hạn và theo dòng mở máy

Ưu tiên đầu tiên khi lựa chọn

b) Theo điều kiện bảo vệ chọn lọc

Khi cần phối hợp bảo vệ Cấp trên - Cấp dưới

c) Theo đặc tính bảo vệ:

aM, gL, gTr, aR, gR

Đ1 Đ2 CTT1

CC1 CC2 CC3

CTT2 CTT3 CTT4

Đ3 Đ4

CC4

CD 380V

7.1 Lựa chọn cầu chì HA

• Làm việc dài hạn  nhiệt độ phát nóng ≤ cho phép

• Khi mở máy  cầu chì không được cắt mạch nên Icc

Icc ≥ Itt

Icc ≥ Ikđ /C

Itt – dòng điện tính toán tương ứng với công suất Ptt

Ikđ – dòng điện khởi động lớn nhất của phụ tải

C – bội số dòng điện mở máy của tải lớn nhất:

C = 2,5 đối với tải nhẹ, khởi động nhanh

C = 1,6 ÷ 2,0 đối với tải nặng, khởi động lâu

7.1 Lựa chọn cầu chì HA

• Mở một máy Ikđ = Kmm* Iđm

Kmm – hệ số mở máy của một động cơ

• Mở máy lần lượt Ikđ = ΣIđm + (k-1)Ikđmax

Ikđ max – dòng định mức của tải lớn nhất

7.2 Lựa chọn cầu chì CA

• Mối quan hệ giữa dòng định mức sơ cấp của máy biến áp

IMBA1, dòng định mức của cầu chì Iđmcc và dòng ngắn mạch phía sơ cấp Inm1 của MBA được xác định theo tiêu chuẩn quốc gia, cần thỏa mãn điều kiện:

Iđmcc ≥ 1,4 IMBA1 & Iđmcc ≤ Inm1 /6

• Sau khi chọn được giá trị dòng điện dây chì ta sẽ chọn giá trị dòng điện vỏ cầu chì: thường chọn lớn hơn 2 cấp,

để thỏa mãn khả năng cắt và mở rộng phụ tải sau này

II CẦU DAO

1 Định nghĩa

Kí hiệu KT cầu dao

a Hai cực b Có cầu chì kèm

c Ba cực d Ba cực 2 ngả

Cầu dao là một loại KCĐ đóng cắt,

sử dụng chủ yếu để đóng cắt không tải và cách ly trong mạng điện hạ

áp

II CẦU DAO

2 Sử dụng

- Cầu dao được sử dụng để đóng cắt trong các mạng điện hạ

áp, dòng điện nhỏ, hoặc không tải

- Để thêm chức năng bảo vệ ngắn mạch và quá tải, người ta lắp kèm cầu dao với cầu chì

3 Tính chọn cầu dao

- Cầu dao được sử dụng để đóng cắt trong các mạng điện hạ

áp, dòng điện nhỏ, hoặc không tải

dm tt cu xk

dm L



Cầu dao ≠ Dao cách ly

Cầu dao  KCĐ hạ áp

Dao cách ly  KCĐ cao áp, đôi khi còn gọi là Cầu dao cao áp

III ÁPTÔMÁT

1 Định nghĩa

• Áptômát là một loại KCĐ đóng cắt, sử dụng ở hệ thống điện hạ

áp Tự động cắt mạch khi xảy ra

sự cố ngắn mạch, quá tải, rò điện, quá áp, thấp áp,…

2 Phân loại

• MCB:  ApT nhỏ

• MCCB:  ApT vỏ nhựa đúc

• ACB:  ApT vạn năng

Áptômát thường bao gồm các bộ phận chính sau: hệ thống thanh dẫn, tiếp điểm, đầu nối; hệ thống dập hồ quang; cơ cấu truyền động đóng cắt; phần tử bảo vệ

3 Cấu tạo của áptômát

• Nhiệm vụ là đảm bảo chức năng dẫn dòng và cắt dòng khi áptômát đóng, cắt

• Được chế tạo ra để dẫn dòng định mức trong chế độ làm việc dài hạn

a) Hệ thống thanh dẫn, tiếp điểm, đầu nối

b) Hệ thống dập HQĐ trong Aptômát

c Cơ cấu truyền động đóng cắt

d1 Cơ cấu bảo vệ quá tải, ngắn mạch trong MCB, MCCB

d2 Cơ cấu bảo vệ vạn năng trong ACB

d3 Cơ cấu bảo vệ dòng điện rò – ELR, ZCT

4 Áptômát – Tính toán chọn lựa

- Nguồn cấp là loại gì?

- Loại ApT tổng hay nhánh?

- Mục đích sử dụng ApT trong mạch điện?

- Điều kiện làm việc và nhiệt

độ môi trường xung quanh?

- Vị trí lắp đặt?

- Loại phụ tải và điều kiện làm việc của phụ tải?

- Các thông số về hệ thống điện: MBA, dây dẫn,…  để tính toán ngắn mạch

• Thông số định mức của áptômát:

- Điện áp và dòng điện định mức Uđm(V), Iđm(A)

- Số pha, số cực

- Loại áptômát MCB, MCCB, ACB

- Đặc tính cắt ngắn mạch B, C, D, K, Z, MA

- Dòng điện cắt sự cố ngắn mạch Ics(kA)

- Dòng điện cắt ổn định điện động Icu(kA)

- Dòng điện cắt chịu đựng ngắn mạch Icw(kA.s; kA.3s)

- Dòng điện cắt bảo vệ quá tải Ith(A)

- Ngoài ra còn xét thêm điều kiện: cắt nhanh, hạn chế

chọn lọc, nối tầng; điều chỉnh được dòng điện tác động bảo vệ; kết nối điều khiển và giám sát từ xa…

• Đặc tính cắt của áptômát: Thường thể hiện thông qua

đường cong cắt bằng các chữ cái B, C, D, Z, K và MA