Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
II,THIẾT BỊ ĐÓNG CẮT ĐIỀU KHIỂN VÀ BẢO VỆ HẠ ÁP

II,THIẾT BỊ ĐÓNG CẮT ĐIỀU KHIỂN VÀ BẢO VỆ HẠ ÁP

Tải bản đầy đủ - 0trang

điểm tiếp xúc trên hệ thống kẹp lưỡi. Người sử dụng cần phải kéo lưỡi dao ra khỏi kẹp nhanh

và dứt khoát để dập tắt hồ quang.

Do tốc độ kéo bằng tay không thể nhanh được nên người ta làm thêm lưỡi dao phụ. Lúc

dẫn điện thì lưỡi dao phụ cùng lưỡi dao chính được kẹp trong ngàm.

Khi ngắt điện, tay kéo lưỡi dao chính trước, lò xo được kéo căng ra và tới một mức nào

đó sẽ bật nhanh kéo lưỡi dao phụ ra khỏi ngàm một cách nhanh chóng. Do đó, hồ quang được

kéo dài nhanh và hồ quang bị dập tắt trong thời gian ngắn.

2.1.4. Phân loại

- Theo kết cấu người ta chia cầu dao làm các loại: 1 cực, 2 cực, 3 cực và 4 cực. Người

ta cũng chia cầu dao ra loại có tay nắm ở giữa hay tay nắm ở bên. Ngồi ra có cầu dao một

ngả và cầu dao hai ngả.

- Theo điện áp định mức: 250V và 500 V

- Theo dòng điện định mức: 15, 25, 30, 40, 60, 75, 100, 200, 350, 600, 1000 A.

- Theo vật liệu cách điện có các loại đế sứ, đế nhựa, đế đá.

- Theo điều kiện bảo vệ có loại khơng có hộp, loại có hộp che chắn (nắp nhựa, nắp

gang, nắp sắt…).

- Theo yêu cầu sử dụng, người ta chế tạo cầu dao có cầu chì bảo vệ và loại, khơng có

cầu chì bảo vệ.

Ký hiệu cầu dao khơng có cầu chì bảo vệ.



Ký hiệu cầu dao có cầu chì bảo vệ



8



2.1.5. Các thơng số định mức của cầu dao

Chọn cầu dao theo dòng điện định mức và điện áp định mức

Iđm = Itt (dòng điện tính tốn của mạch điện)

Uđm = Unguồn (điện áp nguồn của lưới điện sử dụng)

Ngoài ra người ta còn chọn số cực (số lưỡi dao chính)



2.2. Cơng tắc

2.2.1. Khái niệm

2.2.1.1. Cơng dụng

Cơng tắc là KCĐ dùng để đóng ngắt mạch điện có cơng suất nhỏ và có dòng điện định

mức nhỏ hơn 6A. Cơng tắc thường có hộp bảo vệ để tránh có sự phóng điện khi đóng mở.

Điện áp của công tắc nhỏ hơn hay bằng 500V.

Công tắc hộp làm việc chắc chắn hơn cầu dao, dập tắt hồ quang nhanh hơn vì thao tác

ngắt nhanh và dứt khốt hơn cầu dao.



Ký hiệu một số cơng tắc thường gặp:



9



2.2.1.2 Phân loại

Theo cơng dụng làm việc có các loại cơng tắc sau:

- Cơng tắc đóng ngắt trực tiếp.

- Công tắc chuyển mạch (công tắc xoay, công tắc đảo, cơng tắc vạn năng), dùng để

đóng ngắt, chuyển đổi mạch điện , đổi nối sao tam giác cho động cơ.

- Cơng tắc hành trình là loại cơng tắc được áp dụng trong các máy cắt gọt kim loại để

điều khiển tự động q trình làm việc của mạch điện.

2.2.2. Cơng tắc đổi nối kiểu hộp

2.2.2.1. Khái niệm, công dụng

Công tắc đổi nối kiều hộp (công tắc hộp) là loại KCĐ đóng ngắt dòng điện bằng tay

kiểu hộp, dùng để đóng, ngắt, đổi nối khơng thường xun mạch điện có dòng điện đến 400A,

điện áp 220V một chiều và 380V xoay chiều).

Công tắc đổi nối kiểu hộp thường dùng làm cầu dao tổng cho các máy công cụ, dùng

làm đầu nối, khống chế trong các mạch điện tự động. Nó cũng được dùng để mở máy, đảo

chiều quay hoặc đổi nối dây quấn stato động cơ từ sao sang tam giác.

2.2.2.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc như hình 2-7.

Khi xoay núm, nhờ hệ thống lò xo xoắn lại sẽ làm xoay trục, chém vào các tiếp điểm

tĩnh. Lực ép tiếp điểm ở đây nhờ lực đàn hồi của má tiếp điểm động. Mỗi pha được ngăn cách

với nhau bởi tấm cách điện 6 . Các tấm cách điện 3 được làm bằng vật liệu cách điện, mục

đích làm cho các tiếp điểm chuyển động dễ dàng.



10



2.2.2.3. Đặc điểm

- Ưu điểm: Tốc độ đóng ngắt nhanh, kích thước nhỏ gọn. Hồ quang cháy trong mơi

trường kín.

- Nhược điểm: Hệ thống tiếp điểm và cơ cấu truyền động chóng bị mòn, tuổi thọ đến

2.104 đóng cắt.

2.2.3. Cơng tắc hành trình



2.2.3.1. Cơng dụng, phân loại



11



Cơng tắc hành trình dùng để đóng, ngắt, chuyển đổi mạch điện điều khiển trong truyền

động điện tự động theo tín hiệu “hành trình” ở các cơ cấu chuyển động cơ khí nhằm tự động

điều khiển hành trình làm việc hay tự động ngắt mạch điện ở cuối hành trình để đảm bảo an

tồn.

Tùy theo cấu tạo cơng tắc hành trình có thể chia thành: kiểu ấn, kiểu trụ,

kiểu quay...

2.2.3.2. Cấu tạo, nguyên lý làm việc công tắc hành trình kiểu đòn

Khi cần có động tác chuyển đổi chắc chắn trong điều kiện hành trình dài, người ta dùng

cơng tắc hành trình kiểu đòn. Cơng tắc này có thể đóng ngắt dòng điện một chiều 6A, điện áp

220V.

Trên hình 2- 8 biểu diễn vị trí đóng của các tiếp điểm 7,8. Then khóa 6 có tác dụng định

vị giữ chặt tiếp điểm ở vị trí đóng. Khi máy cơng tác tác động lên con lăn 1, đòn 2 sẽ quay

ngược chiều kim đồng hồ, con lăn 12 nhờ lò xo 14 sẽ làm cho đĩa 11 quay đi, cặp tiếp điểm

7,8 mở ra, cặp tiếp điểm 9,10 đóng lại.

Lò xo 5 sẽ kéo đòn 2 về vị trí ban đầu khi khơng có lực tác dụng lên 1 nữa.



2.3. Nút ấn

2.3.1. Khái qt và cơng dụng

Nút ấn còn gọi là nút điều khiển là một loại khí cụ điện dùng để đóng ngắt từ xa các

thiết bị điện từ khác nhau; các dụng cụ báo hiệu và cũng để chuyển đổi các mạch điện điều

khiển, tín hiệu liên động bảo vệ …Ở mạch điện một chiều điện áp đến 440V và mạch điện

xoay chiều điện áp 500V, tần số 50HZ; 60HZ, nút ấn thông dụng để khởi động, đảo chiều

quay động cơ điện bằng cách đóng và ngắt các cuôn dây của nối với động cơ.

Nút ấn thường được đặt trên bảng điều khiển, ở tủ điện, trên hộp nút nhấn. Nút ấn

thường được nghiên cứu, chếâ tạo làm việc trong mơi trường khơng ẩm ướt, khơng có hơi hóa

chất và bụi bẩn.

Nút ấn có thể bền tới 1.000.000 lần đóng khơng tải và 200.000 lần đóng ngắt có tải. Khi

thao tác nhấn nút cần phải dứt khốt để mở hoặc đóng mạch điện.



2.3.2. Cấu tạo và phân loại

12



- Cấu tạo:

Nút ấn gồm hệ thống lò xo, hệ thống các tiếp điểm thường hở – thường đóng và vỏ bảo

vệ. Khi tác động vào nút ấn, các tiếp điểm chuyển trạng thái; khi khơng còn tác động, các tiếp

điểm trở về trạng thái ban đầu.

- Phân loại

Nút ấn được phân loại theo các yếu tố sau:

- Phân loại theo chức năng trạng thái hoạt động của nút ấn, có các loại:

+ Nút ấn đơn: Mỗi nút nhấn chỉ có một trạng thái (ON hoặc OFF)

+ Nút ấn kép : Mỗi nút ấn có hai trạng thái ON hoặc OFF



Trong thực tế, để dễ dàng sử dụng và lắp ráp trong quá trình sửa chữa thường người ta

dùng nút ấn kép, ta có thể dùng nó như là nút ấn On hay OFF.

Phân loại theo hình dạng bên ngồi, người ta chia nút ấn ra thành 4 loại : Loại hở ; loại

bảo vệ ; loại bảo vệ chống nước và chống bụi ; Loại bảo vệ khỏi nổ.

Theo yêu cầu điều khiển người ta chia nút ấn ra ba loại : một nút ; hai nút ; ba nút.

Theo kết cấu bên trong : Nút ấn có đèn báo ; Nút ấn khơng có đèn báo.



2.4. Áp tơ mát

2.4.1. Khái quát và yêu cầu kỹ thuật

2.4.1.1. Khái quát

Áptômát (CB) hay còn gọi là máy cắt là KCĐ tự động cắt mạch điện khi có sự cố: quá

tải, ngắn mạch, điện áp suất, công suất ngược… Trong mạch điện hạ áp có điện áp đinh mức

đến 660V xoay chiều, có dòng điện định tới 6KA.

Đơi khi CB cũng được dùng để đóng, cắt khơng thường xun các mạch điện ở chế độ

bình thường.

Theo kết cấu, người ta chia áp tô mát ra làm ba loại: một cực, hai cực và ba cực.

Theo thời gian thao tác, người ta chia áp tô mát ra thành 2 loại: tác động không tức thời

và tác động tức thời (nhanh).

Theo công dụng bảo vệ, người ta chia áp tô mát thành các loại: áp tơ mát dòng cực đại,

áp tơ mát điện áp thấp, áp tô mát chống giật, áp tô mát đa năng…

2.4.1.2. Yêu cầu kỹ thuật

- Chế độ làm việc ở định mức của CB phải là chế độ làm việc dài hạn, nghĩa là trị số

dòng điện định mức chạy qua CB lâu bao nhiêu cũng được. Mặt khác, mạch dòng điện của

13



CB phải chịu được dòng điện lớn (khi ngắn mạch) lúc các tiếp điểm của nó đã đóng hay đang

đóng.

- CB phải ngắt được trị số dòng điện ngắn mạch lớn, có thể đến vài chục kA. Sau khi

ngắt dòng điện ngắn mạch, CB phải đảm bảo vẫn làm việc tốt ở trị số dòng điện định mức.

- Để nâng cao tính ổn định nhiệt và điện động của các thiết bị điện, hạn chế sự phá hoại

do dòng điện ngắn mạch gây ra, CB phải có thời gian cắt bé. Muốn vậy thường phải kết hợp

lực thao tác cơ học với thiết bị dập hồ quang bên trong CB.

- Để thực hiện yêu cầu thao tác bảo vệ có chọn lọc, CB cần phải có khả năng điều chỉnh

trị số dòng điện tác động và thời gian tác động.



Hình 2 - 12. Hình ảnh một số áp tô mát thông dụng

2.4.1.3. Ký hiệu áp tô mát



2.4.2. Cấu tạo chung

2.4.2.1. Tiếp điểm

CB thường được chế tạo có hai cấp tiếp điểm (tiếp điểm chính và hồ quang), hoặc ba

cấp tiếp điểm (chính, phụ, hồ quanq).

14



Khi đóng mạch, tiếp điểm hồ quang đóng trước, tiếp theo là tiếp điểm phụ, sau cùng là

tiếp điềm 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 đó 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.

Trên hình 2 - 14 trình bày hệ thống tiếp điểm trong một kiểu CB. Trong đó 2,3 là tiếp

điểm làm việc, 4 là tiếp điểm trung gian, 5 là tiếp điểm hồ quang.

2.4.2.2. Hộp dập hồ quang

Hệ thống dập hồ quang có nhiệm vụ nhanh chóng dập hồ quang khi ngắt, khơng cho nó

cháy lặp lại. Đối với CB điện xoay chiều, buồng dập hồ quang thường có cấu tạo kiểu dàn dập

6 trên hình 2 – 14. Đối với CB điện một chiều, thường kết hợp nhiều kiểu buồng dập hồ

quang có khe hẹp hoặc khe rộng. Kết hợp với cuộn dây tạo từ trường thổi hồ quang.



2.4.2.3. Cơ cấu truyền động cắt CB

Cơ cấu truyền động đóng cắt của CB gồm truyền động đóng cắt và khâu truyền động

trung gian.

- Truyền động cắt CB thường có hai cách : bằng tay và bằng cơ điện (điện từ, động cơ

điện).

Điều khiển bằng tay được thực hiện với các CB có dòng điện định mức không lớn hơn

600A. Điều khiển bằng điện từ (nam châm điện) được ứng dụng ở các CB có dòng điện lớn

hơn (đến 1000A).

Để tăng lực điều khiển bằng tay người ta dùng một tay dài phụ theo nguyên lý đòn bẩy.

Ngồi ra còn có cách điều khiển bằng động cơ điện hoặc khí nén.

- Khâu truyền động trung gian dùng phổ biến nhất trong áp tô mát là cơ cấu tự do trượt

khớp. Hình 2 - 15 trình bày một khâu truyền động trung gian của CB có cơ cấu điều khiển

bằng nam châm điện.

15



Khi bình thường (khơng có sự cố), các tay đòn 2,6 được nối cứng vì tâm O nằm thấp

dưới đường nối hai điểm O1 , O2. Giá đỡ 1làm cho hai đòn này khơng tự gập lại được. Ta nói

điểm O ở vị trí chết.

Khi có sự cố, phần ứng 5 của nam châm điện 4 bị hút dập vào hệ thống tay đòn làm cho

điểm O thốt khỏi vị trí chết. Điểm O cao hơn đường nối hai điểm O1 , O2. Lúc này hai tay

đòn khơng được nối cứng nữa, các tiếp điểm sẽ nhanh chóng mở rad]ới tác dụng của lò xo

kéo tiếp điểm.

Muốn đóng lại CB, ta phải kéo tay cầm 3 xuống phía dưới để cho hai tay đòn duỗi

thẳng ra, sau đó mới đóng vào được.

2.4.2.4. Móc bảo vệ

CB tự động cắt nhờ các phần tử bảo vệ – gọi là móc bảo vệ, sẽ tác động khi mạch điện

có sự cố quá dòng điện (quá tải hay ngắn mạch) và sụt áp.

+ Móc bảo vệ q dòng điện (còn gọi là bảo vệ dòng điện cực đại) để bảo vệ thiết bị

điện không bị quá tải và ngan mạch, đường thời gian – dòng điện của móc 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 móc bảo vệ, đặt bên trong CB.

Móc kiểu điện từ có cuộn dây mắc nối tiếp với mạch chính, cuộn dây này được quấn

tiết diện lớn chịu dòng tải và ít vòng.

Khi dòng điện vượt q trị số cho phép thì phần ứng bị hút và móc sẽ dập vào khớp rơi

tự do, làm tiếp điểm của CB mở ra. Điều chỉnh vít để thay đổi lực kháng của lò xo, ta có thể

điều chỉnh được trị số dòng điện tác động.

Để giữ thời gian trong bảo vệ quá tải kiểu điện từ, người ta thêm một cơ cấugiữ thời

gian (ví dụ bánh xe răng như trong cơ cấu đồng hồ).

Móc kiểu rơle nhiệt đơn giản hơn cả, có kết cấu tương tự như rơle nhiệt có phần tử phát

nóng đấu nối tiếp với mạch điện chính, tấm kim loại kép dãn nở làm nhả khớp rơi tự do để mở

tiếp điểm của CB khi có quá tải. Kiểu này có thiếu sót là qn tính nhiệt lớn nên khơng ngắt

nhanh được dòng điện tăng vọt khi có ngắn mạch, do đó chỉ bảo vệ được dòng điện quá tải.

Vì vậy người ta thường sử dụng tổng hợp cả móc kiểu điện từ và móc kiểu rơle nhiệt

trong một CB. Lọai này được dùng ở CB có dòng điện định mức đến 600A.

+ Móc bảo vệ sụt áp (còn gọi là bảo vệ điệân áp thấp) cũng thường dùng kiểu điện từ. Cuộn

dây mắc song song với mạch điện chính, cuộn dây này được quấn ít vòng với dây tiết diện

nhỏ chịu điện áp nguồn

2.4.3. Nguyên lý làm việc

Nguyên lý làm việc của áptômát tác động theo mức dòng

2.4.3.1. Áp tơ mát dòng cực đại

Sơ đồ ngun lý như hình 2- 16.



16



Hình 2 – 16. Nguyên lý làm việc của áp tô mát điện áp cực đại

2.4.3.2. Áp tô mát điện áp thấp

Sơ đồ nguyên lý như trên hình 2 - 17.



Ngun lý tác động của Áptơmát theo điện áp

17



2.4.3.3. Loại thấp áp

Ngun lí làm việc: Nó tự động ngắt mạch khi điện áp U giảm xuống dưới mức chỉnh

định Ucđ. Nếu U < Ucđ. Lực điện từ của nam châm điện 1 có cuộn dây mắc song song với

lưới giảm yếu hơn lực kéo của lò xo 3 nên mấu giữa thanh 4 và đòn 5 bật ra, lò xo 6 kéo tiếp

điểm động rời khỏi tiếp điểm tĩnh, mạch điện bị cắt. Áptômát điện áp thấp dùng để bảo vệ

mạch điện khi điện áp sụt quá thấp hay khi mất điện áp ( bảo vệ thấp áp ở UTA ≤ 85% Uđm ).



2.4.3.4. Áptơmát loại dòng điện ngược ( cho mạng một chiều)



Nguyên lý làm việc: Nó tự động cắt mạch điện khi hướng truyền dòng điện thay đổi

(khi dòng điện thay đổi chiều). Nếu năng lượng truyền thuận chiều, từ thơng của cuộn dây

dòng điện và cuộn dây điện áp của nam châm điện 1 cùng chiều với nhau, lực điện từ lớn hơn

lực lò xo 3, áptơmát đóng. Khi chiều dòng điện thay đổi (công suất truyền ngược), lực điện từ

của nam châm điện tỷ lệ với bình phương hiệu hai từ thơng do dòng điện và điện áp sinh ra,

do đó lực điện từ giảm đi rất nhiều, không thắng nổi lực kéo lò xo 3, mấu giữa thanh 4 và đòn

18



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

II,THIẾT BỊ ĐÓNG CẮT ĐIỀU KHIỂN VÀ BẢO VỆ HẠ ÁP

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×