Bài giảng Khí cụ điện (Phần II) - Chương 5: Thiết bị bảo vệ cung cấp cho người học các kiến thức: Khái niệm chung, đặc tính bảo vệ thiết bị, cầu dao, cầu chì, áp tô mát, tính chọn thiết bị bảo vệ. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
KHÍ CỤ ĐIỆN TS.NGUYỄN VĂN ÁNH BỘ MƠN THIẾT BỊ ĐIỆN - ĐIỆN TỬ, VIỆN ĐIỆN C3 - 106, TEL 3869 2511 EMAIL:ANH.NGUYENVAN1@HUST.EDU.VN PHẦN II KHÍ CỤ ĐIỆN HẠ ÁP Chương 5: Thiết bị bảo vệ • 5.1 Khái niệm chung • 5.2 Đặc tính bảo vệ thiết bị • 5.3 Cầu dao • 5.4 Cầu chì • 5.5 Áp tơ mát • 5.6 Tính chọn thiết bị bảo vệ 5.1 Khái niệm chung Khi thiết kế mạng điện, kỹ sư cần phải đảm bảo tất thiết bị điện hoạt động mạng điện bảo vệ khỏi cố tải ngắn mạch Hệ thống máy cắt hạ áp, bảo vệ điện cho tòa nhà sân bay Wasington, Mỹ Việc thiết kế hệ thống bảo vệ thiết bị tự động bảo vệ sử dụng mạch điện phải đáp ứng tiêu chuẩn quốc gia quốc tế Bảo vệ mạch điện khỏi Cách ly Điều khiển Dịng điện q tải Có thị cách ly băng khí Đóng cắt Dịng điện ngắn mạch Tạo khoảng cách cách ly nhìn thấy Có chức đóng cắt khẩn cấp Đóng cắt để bảo dưỡng khí 5.2 Đặc tính bảo vệ thiết bị Khi cố điện xảy ra, dòng điện chảy qua thiết bị điện thường lớn giá trị định mức Tùy thuộc vào độ lớn dòng điện, mà thời gian làm việc cho phép thiết bị ngắn hay dài t(s) Đặc tính thiết bị bảo vệ lý tưởng Đặc tính thiết bị bảo vệ thực tế ta Đặc tính thiết bị cần bảo vệ I (A) Ia 5.3 Cầu Dao Là KCĐ dùng để đóng cắt tay, khơng thường xuyên mạch điện chiều xoay chiều đến điện áp 660V Vật liệu cách điện Tiếp điểm Má dao Giá đỡ Cầu dao cách ly (isolator hay disconnector):dùng để đóng cắt dịng điện khơng tải, mục đích tạo khoảng cách cách ly an tồn dễ nhìn thấy cho người sử dụng Cầu dao cách ly Ký hiệu sơ đồ thiết kế điện Cầu dao cắt tải (load breaking switch):dùng để đóng cắt dịng điện tải chế độ thơng thường khơng có cố khơng có chức bảo vệ mạch Cầu dao cắt tải Ký hiệu sơ đồ thiết kế điện • Để vừa đóng cắt vừa bảo vệ mạch điện có cố xảy mạch, người ta kết hợp cầu dao kèm với cầu chì 5.4 Cầu Chì (Fuse) thiết bị bảo vệ, tự động cắt mạch điện có cố tải hay ngắn mạch Tiếp điểm Dây chảy Vỏ cách điện Cầu chì Ký hiệu sơ đồ thiết kế điện Thiết kế cầu chì cơng suất lớn có buồng dập hồ quang Tiếp điểm Chỉ thị Nắp Dây chảy Ceramic Mối hàn Cát Silica Dây thị Nắp Tiếp điểm Dây chảy đặc tính bảo vệ Dây chảy phận quan trọng nhất, việc thiết kế dây chảy ảnh hưởng mang tính định đến đặc tính bảo vệ tải thiết bị Vùng giới hạn Do nhiệt nóng chảy dây chảy lớn (đồng: 10800C bạc 9600C), nên thiết kế cắt dòng ngắn mạch Tiếp điểm Chỉ thị Nắp Dây chảy Ceramic Mối hàn Cát Silica Hiệu ứng M, cắt dòng tải Dây thị Nắp Tiếp điểm Mối hàn • Dây chảy phản ứng khác với trường hợp tải ngắn mạch Dây chảy Vùng giới hạn Dây chảy với cố tải Dây chảy với cố ngắn mạch Đặc tính bảo vệ cầu chì t(s) Đặc tính lý thuyết cầu chì Đặc tính thực tế cầu chì ta Đặc tính bảo vệ tải A B I (A) Iđm Ia I tđ Tải bảo vệ vùng B với dòng tải lớn ngắn mạch Trong đó, có tải xảy vùng A, cầu chì khơng bảo vệ tải Theo tiêu chuẩn IEC 60269 quy định đặc tính cầu chì thơng qua ký hiệu gồm hai chữ số: Nếu chữ số ‘a’, cầu chì bảo vệ ngắn mạch; Nếu chữ số ‘g’, cầu chì bảo vệ tải lẫn ngắn mạch Chữ số thứ thể đặc điểm tải, ví dụ M: Động hay G: bảo vệ đường dây cáp 5.5 Áp tô mát (Circuit breaker) thiết bị dùng để đóng cắt mạch điện tự động tay trường hợp cố bình thường Các chức Cách ly Điều khiển Điều kiện có Hoạt động Khóa khẩn cấp Cuận dây đóng cắt từ xa Tháo để bảo dưỡng khí Bảo vệ Quá tải Ngắn mạch Hở mạch Điện áp thấp Điều khiển từ xa Chỉ thị đo lường Rơ le dịng dị Cuận dây điện áp thấp Có thể thêm Có thể thêm áp tơ mát điện tử • Sơ đồ cấu tạo • Tiếp điểm đầu nối vào • Phần tử đóng cắt mạch • Hệ thống khóa • Các phần tử tác động Đặc tính làm việc Phần tử tác động nhiệt Phần tử tác động từ • • Bảo vệ tải: Được thực phần tử tác động nhiệt (Ir) Bảo vệ ngắn mạch: Được thực phần tử tác động từ (Im) • Đặc tính bảo vệ áp tơ mát:gồm hai vùng, bảo vệ tải bảo vệ ngắn mạch t(s) Vùng bảo vệ tải Vùng bảo vệ ngắn mạch Ir • Im I(A) tính chọn áp tô mát để bảo vệ thiết bị điện, hai yếu tố quan trọng dịng tác động q tải (Ir), dịng tác động ngắn mạch (Im) • Đặc tính bảo vệ áp tơ mát điều chỉnh 5.6 Tính tốn lựa chọn áp tơ mát 5.6 Tính tốn lựa chọn áp tơ mát 5.6 Tính tốn lựa chọn áp tơ mát Inm = Ikđ = ...PHẦN II KHÍ CỤ ĐIỆN HẠ ÁP Chương 5: Thiết bị bảo vệ • 5. 1 Khái niệm chung • 5. 2 Đặc tính bảo vệ thiết bị • 5. 3 Cầu dao • 5. 4 Cầu chì • 5. 5 Áp tơ mát • 5. 6 Tính chọn thiết bị bảo vệ 5. 1 Khái... cấp Đóng cắt để bảo dưỡng khí 5. 2 Đặc tính bảo vệ thiết bị Khi cố điện xảy ra, dòng điện chảy qua thiết bị điện thường lớn giá trị định mức Tùy thuộc vào độ lớn dòng điện, mà thời gian làm việc... động bảo vệ sử dụng mạch điện phải đáp ứng tiêu chuẩn quốc gia quốc tế Bảo vệ mạch điện khỏi Cách ly Điều khiển Dịng điện q tải Có thị cách ly băng khí Đóng cắt Dịng điện ngắn mạch Tạo khoảng