2. Cấu tạo và nguyờn lý hoạt động Cầu dao hạ ỏp
ạ Cấu tạo
Cầu dao cú cấu tạo cơ bản như hỡnh 2.13
1. Lưỡi dao chớnh (tiếp điểm động) 2. Mỏ dao (tiếp điểm tĩnh)
3. Lưỡi dao phụ 4. Lũ xo
5. Đế 6. Tay cầm Hỡnh 2. 13 Sơ đồ cấu tạo cầu dao b. Nguyờn lý làm việc
- Khi đúng: Tỏc dụng lực vào tay cầm (6), kộo lưỡi dao chớnh (1) - tiếp điểm chớnhtiếp xỳc với mỏ dao thõn dao, nối liền mạch giữa hai tiếp điểm. Trường hợp
cầu dao đúng cắt cụng suất lớn, để bảo vệ tiếp điểm chớnh khỏi hồ quang khi đúng cắt ta cú thờm lưỡi dao phụ (3)- tiếp điểm phụ hay lưỡi dao phụ. Khi đú, lưỡi dao phụ sẽ đúng trước, hồ quang điện nếu phỏt sinh sẽ chỏy trờn lưỡi dao phụ nờn lưỡi dao chớnh được bảo vệ, tuổi thọ của lưỡi dao chớnh và cầu dao tăng. Để tăng lực ộp lờn tiếp điểm chớnh, mỏ dao thường cú kết cấu dạng hoa huệ hai mỏ dao gồm hai phiến kim loại uốn cong vào phớa trong.
- Khi ngắt: Tỏc dụng lực vào tay cầm 6, kộo lưỡi dao chớnh 1 rời khỏi mỏ dao 2, mạch ngắt. Trường hợp cụng suất mạch lớn, cú thờm lưỡi dao phụ, khi đú lưỡi dao chớnh sẽ ngắt trước, lưỡi dao phụ ngắt sau, hồ quang điện nếu phỏt sinh sẽ chỏy trờn lưỡi dao phụ. Do lũ xo 4 đang ở trạng thỏi nộn, nờn khi ngắt, phản lực của lũ xo lớn giỳp bật nhanh lưỡi dao ra khỏi thõn daọ
Độ mở của tiếp điểm (khoảng cỏch từ thõn dao đến mỏ dao) trong trạng thỏi mở khoảng 4-5cm, độ hở cỏch điện an toàn cần thiết để tiến hành sửa chữa trong mạch điện.
Cầu dao cao ỏp (dao cỏch ly)
ạ Cấu tạo
Dao cỏch ly cú cấu tạo tương tự cầu dao hạ ỏp (hỡnh 2.12) nhưng do làm việc ở điện ỏp cao nờn yờu cầu dẫn điện và cỏch điện cao hơn.
Hỡnh 2. 14 Dao cỏch ly kiểu chộm 1. Lưỡi dao 1. Lưỡi dao
2. Sứ cỏch điện 3. Ngàm cố định
Hỡnh 2. 15 Dao cỏch ly kiểu quayb. Nguyờn lý làm việc b. Nguyờn lý làm việc
- Dao cỏch ly kiểu chộm(hỡnh 2.14):
1
2 3
Trạng thỏi đúng: tỏc động vào hệ thống truyền động (5) làm lưỡi dao (2) chuyển động tiếp xỳc với ngàm cố định (3) đúng kớn mạch.
Trạng thỏi ngắt: tỏc động vào hệ thống truyền động (5) theo hướng ngược lại, lưỡi dao (2) chuyển động tỏch rời khỏi ngàm (3) ngắt mạch.
Việc thực hiện đúng cắt qua cơ cấu truyền động cú thể thực hiện bằng sào cỏch điện, bằng động cơ hoặc cỏc loại trang bị khỏc.
- Dao cỏch ly kiểu quay(hỡnh 2.15):
Khi tỏc động vào cơ cấu truyền động làm quay trục quay (9), cả hai trụ sứ cựng quay ngược chiều nhau nhờ thanh truyền động (6), cụm đầu nối (4) quay tự do so với trục của sứ trụ làm mở lưỡi dao (2)- lưỡi dao tiếp xỳc động, ngắt mạch điện.
Hỡnh 2. 16 Cấu tạo dao cỏch ly kiểu quaya- Sơ đồ nguyờn lý; b- Mặt cắt ngang dao cỏch ly a- Sơ đồ nguyờn lý; b- Mặt cắt ngang dao cỏch ly c. Quy trỡnh đúng cắt dao cỏch ly
Việc đúng cắt dao cỏch ly được thực hiện thụng qua cỏc nỳt ấn trong tủ điều khiển trong phũng điều khiển nếu điều khiển từ xa hoặc tại ngay tủ điều khiển trờn giỏ đỡ DCL, ta điều khiển bằng cơ khớ (tay quay tại chỗ).
Việc đúng cắt DCL bằng tay phải thực hiện nhanh, dứt khoỏt nhưng khụng được đập mạnh ở cuối hành trỡnh. Trong quỏ trỡnh đúng cắt, nghiờm cấm cắt cỏc lưỡi dao trở lại khi xuất hiện hồ quang.
Sau khi kết thỳc quỏ trỡnh đúng cắt, phải kiểm tra vị trớ cỏc lưỡi DCL vỡ cú thể lưỡi dao chưa đúng hết hoặc lưỡi dao trượt ra ngoài ngàm daọ
Trong quỏ trỡnh vận hành, nghiờm cấm cỏc cụng nhõn làm vụ hiệu cỏc bộ liờn động trong mạch thao tỏc.
Trường hợp cơ cấu liờn động khụng cho phộp tiến hành một thao tỏc nào đú, phải dừng ngay thao tỏc và kiểm tra:
+ Kiểm tra tờn thiết bị cần thao tỏc cú đỳng khụng a
+ Trỡnh tự thao tỏc cú đỳng với quy trỡnh vận hành với từng thiết bị cụ thể
+ Vị trớ của cỏc thiết bị chuyển mạch, cỏc cơ cấu liờn động khỏc cú liờn quan đến thao tỏc đang tiến hành cú tương ứng.
Việc thao tỏc DCL phải đảm bảo cỏc yờu cầu sau:
- Theo mệnh lệnh của cấp trờn
- Cú đầy đủ trang bị an toàn: găng tay và ủng, ghế hoặc thảm cỏch điện - Phải cú hai người thực hiện: một người giỏm sỏt, một người thao tỏc
- Khi thực hiện thao tỏc, phải kiểm tra trạng thỏi liờn động của DCL và dao nối đất.
d. Vận hành dao cỏch ly
Quỏ trỡnh vận hành DCL chỉ được cho phộp tiến hành trong cỏc trường hợp:
- Khụng điện (khụng ỏp, khụng dũng) - Đẳng thế
Lưu ý: Nghiờm cấm thao tỏc DCL khi cú tải, kể cả việc đúng khụng tải MBA hoặc khụng tải đường dõỵ
e. Bảo dưỡng dao cỏch ly
Trong võn hành, DCL cần kiểm tra cỏc mục sau
- Kiểm tra tiếp xỳc giữa thanh tiếp điểm động và ống tiếp điểm tĩnh phải đảm bảo khoảng cỏch theo yờu cầu kỹ thuật của nhà quản lý. Độ ngập lưỡi dao phải đạt 90%, khe hở tối đa 2 -5 mm; ba pha phải đúng cắt đồng thời (nếu là loại truyền động cả ba pha), thao tỏc phải nhẹ nhàng, chớnh xỏc, chốt định vị phải đỳng gúc mở 450.
+ Kiểm tra tiếp xỳc ở cỏc đầu cốt
+ Kiểm tratỡnh trạng đỡ DCL tốt, khụng rạn nứt
+ Kiểm tra bề mặt sứ sạch sẽ, khụng bỏm bẩn, khụng sứt mẻ quỏ quy định
+ Kiểm tra tỡnh trạng đồng bộ tốt
+ Kiểm tra bộ điện trở sấy ở hộp truyền động làm việc tốt
Ngoài ra, hàng năm cần cú kế hoạch vệ sinh cỏc tiếp điểm. Phần tiếp điểm động cần được làm sạch và bụi mỡ va-dơ-lin. Cỏc cơ cấu truyền động phải được bụi mỡ để cú thể đảm bảo làm việc tốt. Định kỳ ba năm bảo dưỡng DCL
3. Cỏc thụng số kỹ thuật
Thụng số kỹ thuật của cầu dao hạ ỏp
- Điện ỏp định mức: Uđm≥ Ulưới - Dũng điện định mức: Iđm ≥ Itải
- Tuổi thọ (số lần đúng cắt): > 10.000 lần
- Vị trớ đặt: Cầu dao thường được đặt thẳng đứng, tuy nhiờn cũn phụ thuộc vào khụng gian bố trớ thiết bị.
- Dõy nối tới cỏc tiếp điểm chớnh phải phự hợp với giỏ trị dũng điện đi qua tiếp điểm chớnh để đảm bảo an toàn.
Thụng số kỹ thuật của dao cỏch ly:
+ Điện ỏp định mức: UđmDCL≥ UđmL (kV)
+ Dũng điện định mức: IđmDCL≥ Icp (A, kA). Icp là dũng điện cho phộp của phụ tải trong quỏ trỡnh làm việc.
+ Dũng ổn định điện động: Iđ.đm≥ Ixk;
Ixk là dũng điện xung kớch, được tớnh bằng: Ixk = 1,8Inm (Inm là dũng điện ngắn mạch)
+ Dũng ổn định nhiệt: todn I(I∞ là dũng điện làm việc lõu dài, cho phộp của tải)
4. Thỏo lắp, kiểm tra và sửa chữa cỏc loại cầu dao
ạ Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị
Dự trự thiết bị dụng cụ cho 01 sinh viờn thực tập Bảng 2. 7 Bảng kờ thiết bị, dụng cụ, vật tư thực hành cầu dao
STT Tờn vật tư, dụng cụ, thiết bị Số lượng Đơn vị Ghi chỳ
A Dụng cụ
1 Đồng hồ vạn năng 01 Cỏi
2 To-vit 01 Cỏi
3 Kỡm vạn năng 01 Cỏi
B Thiết bị
4 Cầu dao 1 pha 01 Cỏi
5 Cầu dao ba pha 01 Cỏi
6 Cầu dao đảo chiều 1 pha 01 Cỏi
7 Cầu dao đảo chiều 3 pha 01 Cỏi
Trước khi vào thực tập yờu cầu kiểm tra thiết bị, dụng cụ, vật tư:
- Kiểm tra tỡnh trạng thiết bị:ĐHVN làm việc bỡnh thường
- Kiểm tra dụng cụ:Đầy đủ, đỳng yờu cầu kỹ thuật.
- Kiểm tra vật tư: Vật tư đủ, đỳng chủng loại yờu cầụ
- Kiểm tra vị trớ thực tập: Đảm bảo cỏc thiết bị, dụng cụ đặt gọn gàng, đỳng vị trớ, dễ thao tỏc, an toàn, vệ sinh cụng nghiệp.
b. Trỡnh tự thực hiện
TT Thao tỏc thực hành Yờu cầu kỹ thuật Dụng cụ thiết bị
1 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ, vật tư - Nhận từ tủ đồ theo hướng dẫn của giỏo viờn - Chuyển cỏc thiết bị về bàn thực tập - Đỳng chủng loại - Đủ số lượng - Thao tỏc nhẹ nhàng, cẩn thận - Đồng hồ vạn năng, cầu dao, kỡm, to- vit, giấy nhỏm...
2 Đọc nhón, ghi thụng số kỹ thuật: Điện ỏp, dũng điện, số pha, tần số, tuổi thọ..
Ghi theo mẫu ở phụ lục 1
3 Thỏo nắp: - Thỏo nắp dưới
- Thỏo bulụng giữ nắp trờn - Ngắt cầu dao để thỏo nắp trờn
Thỏo đỳng trỡnh tự Khụng gẫy, vỡ
To- vit
4 Kiểm tra tiếp xỳc điện mỏ dao - lưỡi dao:
Đúng cầu dao để lưỡi dao tiếp xỳc chặt với mỏ daọ Dựng VOM thang đo x1 để đo điện trở 2 đầu đấu dõy của từng phạ
Điện trở bằng 0 hoặc rất nhỏ
Đồng hồ vạn năng (VOM)
5 Kiểm tra cầu chỡ (nếu cú):
Ngắt cầu dao, dựng VOM thang x1 đo 2 đầu cầu chỡ từng pha
Điện trở bằng 0 hoặc rất nhỏ
Đồng hồ vạn năng (VOM)
6 Kiểm tra lưỡi dao phụ (nếu cú): - Ngắt cầu dao, dựng VOM thang x1 đo 2 đầu lưỡi dao phụ từng pha - Kiểm tra sự chuyển động của lưỡi dao phụ - Điện trở rất nhỏ - Lưỡi phụ chuyển động nhẹ nhàng, khụng kẹt Đồng hồ vạn năng (VOM) Mắt thường
7 Kiểm tra lũ xo cắt nhanh (nếu cú): Đúng cầu dao để cả lưỡi dao chớnh và phụ đều tiếp xỳc chặt với mỏ daọ Giật tay nắm của cầu dao để cắt. Lũ xo sẽ đẩy mạnh lưỡi dao chớnh ra rồi kộo luụn lưỡi dao phụ rời khỏi mỏ daọ
Lực đẩy lũ xo mạnh, lưỡi dao cắt nhanh
Quan sỏt bằng mắt thường
Trỡnh tự lắp: Lũ xo cắt nhanh - Lưỡi dao phụ - Cầu chỡ - Lũ xo ộp - Nắp trờn - Nắp dưới
Lưỡi dao, mỏ dao của từng pha đảm bảo tiếp xỳc tốt nhất
Lưu ý: Cỏc kết quả thu được từ việc kiểm tra bảo dưỡng SV phải ghi vào phiếu hướng dẫn luyện tập thực hành
c. Cỏc hiện tượng sai hỏng, nguyờn nhõn và cỏch khắc phục Bảng 2. 9 Cỏc sai hỏng thường gặp của cầu dao
STT Sai hỏng thường gặp Nguyờn nhõn Biện phỏp khắc phục
1 Khụng thụng mạch từng pha Cầu chỡ bị đứt Cụt tiếp điểm Bắt vớt cỏc đầu dõy lỏng Thay thế cầu chỡ Thay tiếp điểm
Dựng tụ vit bắt chặt lại cỏc đầu dõy
2 Lưỡi dao bị kẹt Quỏ điện ỏp/ quỏ
dũng điện điều khiển
Thay thế mới lưỡi dao 3 Chạm, chập, quỏ nhiệt ở
chỗ tiếp xỳc
Bắt đầu dõy lỏng Dựng tụ vit bắt chặt lại cỏc đầu dõy
4 Lưỡi dao bị hàn dớnh với thõn dao (ngàm) hoặc lưỡi dao bị biến dạng
Lựa chọn cầu dao khụng phự hợp với phụ tải
Thay thế cầu dao cú dũng định mức phự hợp với phụ tải
Lưu ý: Cỏc hiện tượng hư hỏng trong quỏ trỡnh luyện tập SV ghi lại theo phiếu bỏo cỏo cỏc hiện tượng sai hỏng phụ lục 2.
d. Thực hành
Luyện tập thực hành và củng cố kiến thức theo phiếu luyện tập phụ lục 3. ẹ Đỏnh giỏ
Kiểm tra đỏnh giỏ kết quả thực hành theo kỹ năng được tiến hành theo phiếu đỏnh giỏ phụ lục 4.
2.2 Khớ cụ điện đúng cắt tự động
2.2.1 Cụng-tắc-tơ
1. Phõn loại, cụng dụng, ký hiệu của Cụng-tắc-tơ
ạ Phõn loại
- Theo nguyờn lý truyền động: kiểu điện từ, kiểu thủy lực, kiểu khớ nộn; - Theo dũng điện: CTT một chiều, xoay chiều;
- Theo vị trớ làm việc: CTT hạn chế chiều cao, hạn chế chiều rộng; - Theo tiếp điểm: CTT cú tiếp điểm và khụng tiếp điểm (CTT điện tử).
Hỡnh 2. 17 Một số loại cụng-tắc-tơ
CTT điện tử cú thể phõn loại theo nhiều cỏch khỏc nhau
Theo dũng điện điều khiển: CTT điện tử dựng nguồn điều khiển xoay chiều và CTT điện tử dựng nguồn điều khiển một chiềụ
Theo số pha: CTT 1 pha, 3 phạ
Theo kết cấu tiếp điểm phụ: CTT cú tiếp điểm phụ cơ khớ, CTT cú tiếp điểm phụ dựng bỏn dẫn (triac, thysistor, transistor).
Theo tớn hiệu điều khiển: Điều khiển bằng từ, điều khiển bằng biến ỏp, điều khiển bằng quang.
b. Cụng dụng
Cụngtăctơ (CTT) là khớ cụ điện dựng để đúng ngắt cỏc mạch điện động lực từ xa, bằng tay hay tự động với tần số thao tỏc lớn.
Việc đúng cắt của CTT cú thể được thực hiện thụng qua nam chõm điện, thủy lực hay khớ nộn, thường gặp là nam chõm điện.
c. Ký hiệu
Khỏc với cỏc khớ cụ đúng cắt bằng tay, CTT được ký hiệu riờng cho từng chi tiết trờn sơ đồ mạch điện.Bao gồm: hệ thống tiếp điểm chớnh, cỏc cặp tiếp điểm phụ, cuộn dõy (với CTT điện từ) được ký hiệu như sau:
Hỡnh 2. 18 Cỏc ký hiệu của Cụng-tắc-tơ
a- Tiếp điểm mạch động lực (tiếp điểm chớnh) b- tiếp điểm thường mở mạch điều khiển, c- Tiếp điểm thường đúng mạch điều khiển, d- Cuộn dõy (CTT điện từ)
2. Cấu tạo và nguyờn lý làm việc CTT điện từ
CTT kiểu điện từ cú cỏc bộ phận chớnh sau: hệ thống mạch vũng dẫn điện, hệ thống dập hồ quang, cơ cấu điện từ, vỏ và cỏc chi tiết cỏch điện.
1. Vỏ nhựa 2. Mạch từ phần động 3. Lũ xo 4. Cỏc tiếp điểm 5. Dõy vào mạch động lực 6. Vũng ngắn mạch 7. Mạch từ phần tĩnh 8. Cuộn dõy
Hỡnh 2. 19 Cấu tạo Cụng-tắc-tơđiện từ
- Hệ thống mạch vũng dẫn điện: Do cỏc bộ phận khỏc nhau về hỡnh dỏng, kớch thước, kết cấu hợp thành bao gồm: cỏc thanh dẫn, dõy nối mềm, hệ thống tiếp điểm. Cỏc tiếp điểm của CTT phải làm việc liờn tục nờn yờu cầu phải chịu được mài mũn về điện và cơ. Để đỏp ứng được điều đú, cỏc tiếp điểm của CTT thường cú tiếp xỳc đường (tiếp điểm hỡnh ngún hoặc bắc cầu).
- Hệ thống dập hồ quang:
+ CTT điện một chiều: trong CTT điện một chiều, hồ quang thường được dập tắt bằng từ trường ngoàị Hệ thống này được chia làm ba loại: hệ thống cú cuộn dõy dập hồ quang mắc nối tiếp, hệ thống cú cuộn dõy dập hồ quang mắc song song và hệ thống cú nam chõm vĩnh cửu, trong đú hệ thống cú cuộn dõy dập hồ quang mắc nối tiếp thường được dựng do cú chiều thổi từ khụng đổi và sụt ỏp trờn cuộn dõy nhỏ.
+ CTT điện xoay chiều: Trong CTT điện xoay chiều thường bố trớ hai điểm ngắt trờn một pha (tiếp điểm kiểu bắc cầu). Ngoài ra cũn dựng thờm một số biện phỏp để nõng cao độ tin cậy của hệ thống dập hồ quang cũng như bảo vệ và nõng cao tuổi thọ tiếp điểm. Cụ thể: dựng cuộn dõy thổi từ nối tiếp kốm hộp dập hồ quang cú khe hẹp và chia nhỏ hồ quang thành nhiều đoạn ngắn và thổi vào hệ thống cú cấu trỳc cỏc lỏ thộp song song.
- Cơ cấu điện từ: gồm lừi thộp và cuộn dõỵ Lừi thộp của CTT điện một chiều thường được làm bằng thộp khối trong khi lừi thộp của CTT điện xoay chiều được ghộp bằng cỏc lỏ thộp mỏng, sơn cỏch điện để giảm tổn hao do từ trễ và dũng xoỏỵ Mạch từ thường được chia làm hai phần: thõn (phần tĩnh, phần cảm) và nắp (phần động). Thõn mạch từ là nơi đặt cuộn dõy cũn nắp mạch từ được nối với hệ thống tiếp điểm qua cơ cấu tay đũn. Cuộn dõy của CTT thường cú điện trở rất bộ so với điện khỏng. Dũng điện trong cuộn dõy phụ thuộc vào khe hở khụng khớ giữa nắp và thõn. Cuộn dõy thường được thiết kế sao cho khi điện ỏp tăng quỏ 110% thỡ khụng bị phỏt
4 4
núng quỏ giỏ trị cho phộp và khi điện ỏp sụt cũn 80% thỡ vẫn đảm bảo lực hỳt giữa nắp và thõn.
Gọi tỉ số giữa điện ỏp nhả và điện ỏp hỳt của cuộn dõy là tỉ số trở về, ta cú a ỳ 0,6 0,7 nh trv h t U K U (2.1)
Nghĩa là khi điện ỏp giảm xuống cũn (0,6ữ0,7) điện ỏp hỳt thỡ nắp sẽ nhả và