Tìm hiểu về aptomat

Sinh viên: Nguyễn khoa Thuận Lớp: 11CDDC02 Giảng viên hướng dẫn Lê Ngọc Tấn ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày phát triển khoa học kỹ thuật nên thiết bị điện sản xuất cách đơn giản, gọn nhẹ, chứa nhiều tính trước nhiều đặc biệt thiết bị điện đa số ghép nối với máy tính, điều khiển trực tiếp máy tính điều khiển từ xa thông qua điều khiển tay, áptơmát thiết bị I/ KHÁI NIỆM VÀ CÔNG DỤNG 1.Khái quát Áptomat (máy cắt_CB) thiết bị khí cị điện dùng để đóng cắt mạnh điện (một pha, ba pha) 2.Công dụng CB quy định tiêu chuẩn IEC 947 sau: thiết bị đóng cắt điều kiện bình thường, aptomat có khả cho dòng điện chạy qua điều kiện bất thường ngắn mạch phải có khả chịu dòng điện khoảng thời gian xác định cắt chúng CB cho phép tác động tay phu thuộc hoặc độc lập cấu tích lũy lượng CB cho phép tác động tay, độn nhã hở mạch, q dòng, điện áp thấp, cơng suất dòng điện ngược Hình sạng bên ngồi nột náy cắt phổ biến Hình 1.1 Hình dạng bên ngồi máy cắt MCCB 3.Yêu cầu Phải chọn thỏa mãn ba yêu cầu sau: Chế độ làm việc định mức CB phải chế độ làm việc dài hạn, nghĩa la trị số dòng điện định mức chạy qua CB lâu tùy ý Mặt khác, mạch dòng điện CB phải chịu dòng điện lớn ( cí ngắn mạch) lúc tiếp điểm đóng hay đóng CB phải ngắt trị số dòng điện ngắn mạch lớn., vài chục KA Sau ngắt dòng điện ngắn mạch , CB đảm bảo lam việc tốt trị số dòng điện định mức Để nâng cao tính ổn định nhiệt điện động thiết bị điện, hạn chế phá hoại dòng điện ngắn mạch gây ra, CB có thờ gian cắt bé Muốn thường phải kết hơp lực thao tác học với thiết bị dập hồ quang điện bên CB II/ PHÂN LOẠI VÀ CẤU TẠO Cấu tạo Hình 2.1 Cấu tạo bên CB Vỏ hộp Cơ cấu tác động khí Tiếp điểm Móc bảo vệ Bộ dập hồ quang 1.1 Vỏ hộp Là kết cấu cách điện để lắp thiết bị CB Vật liệu thường đươc sử dụng nhựa chịu nhiệt thủy tinh, polime Cấu trúc vật liệu phụ thuộc vào thông số định mức CB điện áp định mức, dòng điện định mức, khả cắt kích cỡ vật lý CB 1.2 Tiếp điểm Tiếp điểm cua CB thường có cấu tạo ngón Kết cấu có hai ưi điểm là: Khi đóng mở co khỏang thơì gian tiếp điểm động tỳ trượt lên tiếp điểm tĩnh tạo điều kiện cho chất bẩn bề mặt tiếp điểm bị cạo Nhưng ưu điểm lớn tiếp điểm dạng ngắn mạch, ngồi khả lực kéo lò xo phản hồi có thêm hai lực điện động tạo hai dòng điện song song ngược chiều tring hai tiếp điểm tĩnh động Hình 2.2 Kết cấu tiếp điểm CB 1.3 Buồng dập hồ quang Khi cắt mạch hồ quang phát sinh tiếp điểm sinh nhiệt làm hư hỏng tiếp điểm mặt khác trình ion hóa hồ quamg có áp suất cao làm hư hỏng phạn khác vỏ CB Cấu trúc buồng dập hồ quang thường hình chữ U làm nhiều thép lại để chia nhỏ hồ quang , khuếch tán lượng hồ quang dập tắt hồ quang nhanh chóng 1.4 Cơ cấu tác động khí Gồm phận khí giúp cho việc đóng mở tay tiếp điểm Có ba trạng thái tác động tay: đóng (ON), mở (OPEN) , trạng thái cau tác động bảo vệ   Thao tác đóng mở tay trình bày a,b hình 2.5   a Trạng thái đóng tiếp điểm b Trạng thái mở tiếp điểm Hình 2.5 Hoạt động tay cấu khí   1.5 Cơ cấu bảo vệ Đây trung tâm CB, la phần tử mà nhờ việc tác động tự động CB thực CB tác dộng trường hợp sau: nhấn nút “PUSH TO TRIP” , thành phần cản biến dòng lưỡng kim hay cuộn dây điện từ tác động (đối với CB thông thường), tác động có cố chậm vỏ (ELCB, RCCB), … Hình 2.6 Cấu tạo móc bảo vệ   III/ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC Sơ đồ làm việc CB dòng điện cực đại   Hình 2.7 Nguyên lý làm việc máy cắt dòng cực đại Ở trạng thái bình thường sau đóng điện, CB giữ trạng thái đóng tiếp điểm nhờ móc hai khớp với ba khớp cụm với tiếp điểm động Bật CB trạng thái ON, với dòng điện định mức nam châm điện phần ứng không hút Khi mạch điện tải hay ngắn mạch, lực hút điện từ nam châm lớn lực lò xo làm cho nam châm điện hút phần ứng xuống làm bật nhã móc 3, móc thả tự do, lò xo thả lỏng, kết tiếp điểm CB mở ra, mạch điện bị ngắt 2 Nguyên lý làm việc CB điện áp thấp   Hình 2.8 Nguyên lý làm việc máy cắt điện áp thấp   Bật CB trạng thái ON, với điện áp định mức nam châm điện phần ứng hút lại với Khi sụt áp mức, nam châm điện nhã phần ứng 6, lò xo kéo móc bật lên, móc thả ự thả lỏng, lò xo thả lỏng, kết CB mở ra, mạch điện bị ngắt 3 Đặc tính lựa chọn 3.1 Đặc tính đường cong làm việc CB Đường đặc tính CB phân tich làm hai phần: Phần trên: từ A đến C, bảo vệ tải , đảm bảo thực lưỡng kim nhiệt Phần dưới: từ C đến D, bảo vệ ngắn mạch, đảm bải thực cuộn dây điện Các hệ thống điện từ nhằm đảm bảo hai loại bải vệ       Hình 2.9 đường biểu diển dòng làm việc CB với thời gian t = f(x.In) A Đường cong tối thiểu B Đường cong tối đa 3.1 Điều kiện lựa chọn Việc lựa chọn CB tùy thuộc vào điều kiện sau: - Các đặc tính điện lưới điện ma đặt vào - Mơi trường sử dụng thiết bị, nhiệt độ xung quanh, vị trí lắp đặt - Khả tạo cắt dòng ngắn mạch - Các yêu cầu khai thác - Các đặc tính tải - Các quy tắc lắp đặt, đặ biệt người bảo vệ Do CB chon theo điều kiện sau: UđmCB >= UđmLD IdmCB >= Itt IcdmCB >= IN Với lưới hạ áp ngắn mạch xa nguồn: Để tính ngắn mạch hạ áp, cho phép lấy kết qảu gần cách cho trạm biến áp phân phối nguồn, tổng trở ngắn mạch cần kể từ tổng trở biến áp tới điểm cần tính ngắn mạch Tổng trở biến áp quy hạ áp định theo công thức sau: IV/ MÁY CẮT CHĨNG DỊNG ĐIỆN RỊ Chức Máy chắt chóng dòng điện rò(RCCB) dùng để chóng dòng điện rò cho loại hệ thống điện hộ sử dụng điện(HTD- SDĐ) từ đơn giản đến phức tạp, bảo vệ chống dòng điện rò loại phụ tải điện khác Tuy nhiên, loại R có chức năng: - Chức thứ nhất: bảo vệ chống tải, chống ngắn mạch phụ tải điện HTĐ –SDĐ Đối với chức này, nguyên tắc hoạt động giống nguyên tắc hoạt động CB - Chắc thứ 2: Bảo vệ chống dòng điện rò cho phụ tải điện HTĐ – SDĐ Như RCCB loại thiết bị bảo vệ, có tác dụng bảo vệ tồn diện so với CB Hình 4.1 Máy cắt chóng dòng rò RCCB 2.Đặc điểm cấu tạo RCCB Thông thường loại RCCB có phận sau: - Bộ phận đóng – cắt mạch: có chức bảo vệ chống tải chống ngắn mạch Chúng có cấu tạo nguyên lý hoạt động giống CB - Bộ chức chóng dòng điện rò: phận náy có cấu chủ yếu cấu phát dòng điện rò cấu so sánh khuếch đại dòng điện rò Đối với RCCB cod phận chức chống dòng điện rò đơn giản: Trường hợp này, phận chức chóng dò điện rò có kết cấu gọn lắp đặt CB Đối với RCCB có dòng điện làm việc định mức 1000A chức chóng dòng diện rò đơn giản, có hình dáng kích cở giống hình dáng kích cở CB với dòng điện làm việc định mức tương đương Loại gọi RCCB tích hợp Đối với RCCB có phận chức chống dòng điện rò phức tạp Thơng thường, RCCB có dòng điện làm việc định mức vài trăm ampe trở lên phận chức chống dòng điện rò phức tạp điều chỉnh giá trị đặt trước dòng tác động rò điều chỉnh thời gian trể RCCB tác động phận chức chóng dòng điện rò tạo thành hai khối riêng biệt: máy biến dòng rò (ZCT), rơle dòng rò(ELR); lắp đặt ngồi CB Loại RCCB gọi RCCB kết hợp 3.Sơ đồ nguyên lý hoạt động Trên hình 4.1 trình bày sơ đồ nguyên lý hoạt động RCCB tích hợp cực Khi khơng có dòng điện rò I, tổng dòng điện pha A, B, C xuống qua ZCT không Khi xuất dòng điện rò pha bất kỳ, dòng điện rò qua ZCT lần xng đất (hoặc trở dây trung tính “ bảo vệ PE), tổng dòng điện di qua ZCT dòng điện rò I Nếu dòng điện rò I lớn giá trị dòng tác động rò danh định Im dòng cảm ứng thứ cấp I2 sau qua rơle dòng rò (ERL) khuếch đại truyền đến mạch điều khiển CB làm tác động cắt mạch dây cấp điện Hình 4.2 Nguyên lý hoạt động RCCB tích hợp cực ... ba pha) 2.Công dụng CB quy định tiêu chuẩn IEC 947 sau: thiết bị đóng cắt điều kiện bình thường, aptomat có khả cho dòng điện chạy qua điều kiện bất thường ngắn mạch phải có khả chịu dòng điện... vệ       Hình 2.9 đường biểu diển dòng làm việc CB với thời gian t = f(x.In) A Đường cong tối thiểu B Đường cong tối đa 3.1 Điều kiện lựa chọn Việc lựa chọn CB tùy thuộc vào điều kiện sau: -