BÀI GIẢNG KHÍ CỤ ĐIỆN. CHƢƠNG 3 : CB (CIRCUIT BREAKER)

BỘ CÔNG THƢƠNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA ĐIỆN BÀI GIẢNG KHÍ CỤ ĐIỆN CHƢƠNG : CB (CIRCUIT BREAKER) CB Khái Niệm Yêu Cầu  CB khí cụ điện dùng đóng ngắt mạch điện; dùng bảo vệ tải, ngắn mạch, sụt áp … mạch điện  Chọn CB phải thỏa ba yêu cầu sau: Chế độ làm việc định mức CB phải chế độ làm việc dài hạn ( mạch dòng điện CB phải chịu dòng điện lớn lúc tiếp điểm đóng hay đóng) CB phải ngắt trị số dòng điện ngắn mạch lớn ( vài chục KA) Sau ngắt dòng ngắn mạch, CB đảm bảo làm việc tốt Để nâng cao tính ổn định nhiệt điện động thiết bị điện,CB phải có thời gian cắt nhỏ Do thường kết hợp lực thao tác học với thiết bị dập hồ quang bên CB CẤU TẠO  Tiếp điểm  CB thường có hai cấp tiếp điểm ( hồ quang), ba cấp tiếp điểm (chính, phụ, hồ quang)  Khi đóng mạch, tiếp điểm hồ quang đóng trước, tiếp điểm phụ, sau tiếp điểm chính, cắt mạch ngược lại  Hồ quang cháy tiếp điểm hồ quang, bảo vệ tiếp điểm để dẫn điện ( dùng thêm tiếp điểm phụ để tránh hồ quang cháy lan vào làm hư hại tiếp điểm chính) MỘT SỐ LOẠI CB THÔNG DỤNG MCB (Miniature Circuit Breaker) MCCB (Molded Case Circuit Breaker) RCD (residual current device) Một số hình ảnh CB Trạng thái ON Trạng thái CB tác động có cố Trạng thái OFF Push to trip (nhấn vào để thử CB) CẤU TẠO 1)Cần gạt 2) Cơ cấu ngắt mạch 3) Hệ thống tiếp điểm 4) Ngõ vào dây điện 5) Thanh lưỡng kim (rơle nhiệt) 6) Hiệu chỉnh vít (do nhà sản xuất quy định) 7) Cuộn dây nam châm điện (rơle từ) 8)Buồng dập hồ quang Theo kết cấu Loại cực : Loại cực: Loại cực: PHÂN LOẠI Phân loại : Theo kết cấu CB có ba loại: cực, hai cực ba cực Theo thời gian thao tác, chia CB loại tác động không tức thời loại tác động tức thời (nhanh) Theo công dụng bảo vệ CB có loại: CB cực đại theo dịng điện, CB cực tiểu theo điện áp, CB dòng điện ngược v.v… MĨC BẢO VỆ Móc bảo vệ tác động mạch điện có cố q dịng điện Móc kiểu điện từ Cuộn dây mắc nối tiếp với mạch chính, cuộn dây quấn tiết diện lớn chịu dịng tải vịng Khi dịng điện cố xuất phần ứng bị hút móc dập vào khớp rơi tự do, làm tiếp điểm CB mở Điều chỉnh vít để thay đổi lực kháng lị xo, điều chỉnh trị số dòng điện tác động Để giữ thời gian bảo vệ tải kiểu điện từ, ta thêm cấu giữ thời gian MĨC BẢO VỆ • Móc kiểu rơle nhiệt  Móc kiểu rơle nhiệt có kết cấu tương tự rơle nhiệt có phần tử phát nóng đấu nối tiếp với mạch điện chính, kim loại kép dãn nở làm nhả khớp rơi tự để mở tiếp điểm CB có tải  Nhược điểm qn tính nhiệt lớn nên khơng ngắt nhanh dịng điện tăng vọt có ngắn mạch,nên bảo vệ dịng điện q tải MĨC BẢO VỆ  Dùng tổng hợp móc kiểu điện từ móc kiểu rơle nhiệt CB Lọai dùng CB có dịng điện định mức đến 600A  Móc bảo vệ sụt áp Móc bảo vệ sụt áp thường dùng kiểu điện từ Cuộn dây mắc song song với mạch điện chính, cuộn dây quấn nhiều vòng với dây tiết diện nhỏ chịu điện áp nguồn NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG  Khi đóng điện, CB giữ trạng thái đóng tiếp điểm  Khi bật CB dòng điện định mức nam châm điện phần ứng không hút sourc e load Cuộn dây bảo vệ dòng  Khi tải hay ngắn mạch, lực hút điện từ nam châm điện lớn lực lò xo làm cho nam châm điện hút phần ứng xuống làm bật nhả móc , móc bảo vệ thả tự do, lò xo thả lỏng, tiếp điểm CB mở ra, mạch điện bị ngắt NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG  Khi mở CB với điện áp định mức, nam châm điện phần ứng hút lại với  Khi sụt áp mức, nam châm điện nhả phần ứng, lị xo kéo móc bật lên, móc thả tự do, lị xo thả lỏng, tiếp điểm CB mở ra, mạch điện bị ngắt HỘP DẬP HỒ QUANG Có hai kiểu dập hồ quang là: kiểu nửa kín kiểu hở  Kiểu nửa kín đặt vỏ kín CB có lỗ khí Kiểu có dịng điện giới hạn cắt không 50KA  Kiểu hở dùng giới hạn dòng điện cắt lớn 50KA điện áp lớn 1000V(cao áp)  Trong buồng dập hồ quang thông dụng, dùng thép xếp thành lưới ngăn, để phân chia hồ quang thành nhiều đọan ngắn thuân lợi cho việc dập tắt hồ quang CƠ CẤU TRUYỀN ĐỘNG CẮT CB Truyền động cắt CB có cách : tay điện  Điều khiển tay thực với CB có dịng điện định mức nhỏ 600A Để tăng lực điều khiển tay ta dùng tay dài phụ theo nguyên lý đòn bẩy  Điều khiển điện từ (nam châm điện) ứng dụng CB có dịng điện lớn (đến 1000A)  Ngồi cịn có cách điều khiển động điện khí nén ĐIỀU KIỆN LỰA CHỌN CB  Việc lựa chọn CB, chủ yếu dựa vào : Dòng điên tính tốn mạch Dịng điện q tải Khi CB thao tác phải có tính chọn lọc  Chọn CB phải vào đặc tính làm việc phụ tải: CB khơng phép cắt có q tải ngắn hạn thường xảy điều kiện làm việc bình thường dịng điện khởi động ĐIỀU KIỆN LỰA CHỌN CB  Dịng điện định mức móc bảo vệ ICB khơng bé dịng điện tính tốn Itt mạch  Tùy theo đặc tính điều kiện làm việc cụ thể phụ tải, ta lựa chọn dịng điện định mức móc bảo vệ 125%, 150% hay lớn nửa so với dòng điện tính tốn mạch CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CHƢƠNG Câu 1:Trình bày cấu tạo nguyên lý hoạt động CB,phân biệt MCB,MCCB,RCD? Câu 2:Phân biệt loại móc bảo vệ? Bài tập 1: chọn CB dùng để đóng cắt cho mạch gồm thiết bị sau : 10 đèn Mổi có cơng suất sau : 40W; Uđm=220V; Cos = 0.8 10 quạt Mỗi quạt có công suất 60 W; Uđm=220V; Cos = 0.9 Bài tập 2: Chọn CB dùng để đóng cắt cho động ba pha co thông số: P = 5HP; U = 380V; Cos = 0.8; K = Bài tập : Chọn CB để đóng cắt cho mạch động pha có thơng: Động : Pđm = 5HP; Uđm = 380 V; Cos đm = 0.8; Kmm = Động : Pđm = 7.5HP; Uđm = 380V; Cos đm = 0.85; Kmm = ... HỎI VÀ BÀI TẬP CHƢƠNG Câu 1:Trình bày cấu tạo nguyên lý hoạt động CB, phân biệt MCB,MCCB,RCD? Câu 2:Phân biệt loại móc bảo vệ? Bài tập 1: chọn CB dùng để đóng cắt cho mạch gồm thiết bị sau : 10... chính) MỘT SỐ LOẠI CB THÔNG DỤNG MCB (Miniature Circuit Breaker) MCCB (Molded Case Circuit Breaker) RCD (residual current device) Một số hình ảnh CB Trạng thái ON Trạng thái CB tác động có cố... dập hồ quang Theo kết cấu Loại cực : Loại cực: Loại cực: PHÂN LOẠI Phân loại : Theo kết cấu CB có ba loại: cực, hai cực ba cực Theo thời gian thao tác, chia CB loại tác động không tức thời loại