5. Sửa chữa mạch điện chiếu sáng
5.1.2 Phân loại và cấu tạo áptơmát
Theo kết cấu, người ta chia áptơmát ra ba loại: một cực, hai cực và ba cực. Theo thời gian thao tác, người ta chia áptơmát ra loại tác động khơng tức thời và loại tác động tức thời (nhanh).
Tùy theo cơng cụ bảo vệ, người ta chia áptơmát ra các loại áptơmát cực đại theo dịng điện, áptơmát cực tiểu theo dịng điện, áptơmát cực tiểu theo điện áp, áptơmát dịng điện ngược, …
Trong một vài trường hợp cĩ yêu cầu bảo vệ tổng hợp (cực đại theo dịng điện và cực tiểu theo điện áp), người ta cĩ loại áptơmát vạn năng.
B C 3 1 2 4 5 7 6 9 8
Hình 2.11 Một số kiểu Áptơmát Cấu tạo áptơmát
1. Tiếp điểm
Áptơmát thường được chế tạo cĩ hai cấp tiếp điểm (chính và hồ quang), hoặc ba cấp tiếp điểm (chính, phụ, hồ quang).
Khi đĩng mạch, tiếp điểm hồ quang đĩng trước, tiếp theo là tiếp điểm phụ, sau cùng là tiếp điểm chính. Khi cắt mạch thì ngược lại, tiếp điểm chính mở trước, sau đến tiếp điểm phụ, cuối cùng là tiếp điểm hồ quang.
Như vậy, hồ quang chỉ cháy trên tiếp điểm hồ quang, do đĩ bảo vệ được tiếp điểm chính để dẫn điện. Dùng thêm tiếp điểm phụ để tránh hồ quang cháy lan vào làm hư hại tiếp điểm chính.
Tiếp điểm của áptơmát thường làm bằng hợp kim gốm chịu được hồ quang như Ag-W; Cu-W; Ni, …
2. Hộp dập hồ quang
Để áptơmát dập được hồ quang trong tất cả các chế độ làm việc của lưới điện, người ta thường dùng hai kiểu thiết bị dập hồ quang là: kiểu nửa kín và kiểu hở.
Kiểu nửa kín được đặt trong vỏ kín của áptơmát và cĩ lỗ thốt khí. Kiểu này cĩ dịng điện giới hạn cắt khơng quá 50kA.
Kiểu hở được dùng khi giới hạn dịng điện cắt lớn hơn 50kA hoặc điện áp lớn hơn 1000V (cao áp).
Trong buồng dập hồ quang thơng dụng, người ta dùng những tấm thép xếp thành lưới ngăn, để phân chia hồ quang thành nhiều đoạn ngắn thuận lợi cho việc dập tắt hồ quang.
Cùng một thiết bị dập tắt hồ quang, khi làm việc ở mạch điện xoay chiều điện áp đến 500V, cĩ thể dập tắt được hồ quang của dịng điện đến 40kA; nhưng khi làm việc ở mạch điện một chiều điện áp đến 440V, chỉ cĩ thể cắt được dịng điện đến 20kA.
3. Cơ cấu truyền động cắt áptơmát
Truyền động cắt áptơmát thường cĩ hai cách: bằng tay và bằng cơ điện (điện từ, động cơ điện).
Điều khiển bằng tay được thực hiện với các áptơmát cĩ dịng điện định mức khơng lớn hơn 600A. Điều khiển bằng điện từ (nam châm điện) được ứng dụng ở các áptơmát cĩ dịng điện lớn hơn (đến 1000A).
Để tăng lực điều khiển bằng tay người ta cịn dùng một tay dài phụ theo nguyên lý địn bẩy. Ngồi ra cịn cĩ cách điều khiển bằng động cơ điện hoặc khí nén.
4. Mĩc bảo vệ
Áptơmát tự động cắt nhờ các phần tử bảo vệ - gọi là mĩc bảo vệ.
+ Mĩc bảo vệ quá tải (cịn gọi là quá dịng điện) để bảo vệ thiết bị điện khỏi bị quá tải, đường thời gian – dịng điện của mĩc bảo vệ phải nằm dưới đường đặc tính của đối tượng cần bảo vệ. Người ta thường dùng hệ thống điện từ và rơle nhiệt làm mĩc bảo vệ đặt bên trong áptơmát.
Mĩc kiểu điện từ cĩ cuộn dây mắc nối tiếp với mạch điện chính. Khi dịng điện vượt quá trị số cho phép thì phần ứng bị hút và mĩc sẽ dập vào khớp rơi tự do, làm tiếp điểm của áptơmát mở ra. Điều chỉnh vít để thay đổi lực kháng của lị xo, ta cĩ thể điều chỉnh được trị số dịng điện tác động. Để giữ thời gian trong bảo vệ quá tải kiểu điện từ, người ta thêm một cơ cấu giữ thời gian (ví dụ bánh xe răng như trong cơ cấu đồng hồ).
Mĩc kiểu rơle nhiệt đơn giản hơn cả, cĩ kết cấu tương tự như rơle nhiệt cĩ phần tử phát nĩng đấu nối tiếp với mạch điện chính, tấm kim loại kép dãn nở làm nhả khớp rơi tự do để mở tiếp điểm của áptơmát khi cĩ quá tải. Kiểu này cĩ thiếu sĩt là quán tính nhiệt lớn nên khơng ngắt nhanh được dịng điện tăng vọt khi cĩ ngắn mạch, do đĩ chỉ bảo vệ được dịng điện quá tải.
Vì vậy người ta thường sử dụng tổng hợp cả mĩc kiểu điện từ và mĩc kiểu rơle nhiệt trong áptơmát. Loại này thường được dùng ở áptơmát cĩ dịng điện định mức đến 600A.
+ Mĩc bảo vệ sụt áp (cịn gọi là bảo vệ điện áp thấp) cũng thường dùng kiểu điện từ. Cuộn dây mắc song song với mạch điện chính.
Nguyên lý làm việc như đã nêu ở mục 3-2-2 và H2.9b.