Đề tài Tìm hiểu về Aptomat

Đề tài Tìm hiểu về Aptomat

Bài thuyết trình

Tìm hiéu v8 Aptomat

Lớp: 11CDDC02

ĐẶT VẤN ĐỀ

Ngày nay dưới sự phát triển của khoa học kỹ

thuật nên các thiết bị điện được sản xuất một cách đơn giản, gọn nhẹ, chứa nhiều tính năng hơn trước kia rất nhiều và đặc biệt các thiết bị điện này đa số

là có thể ghép nối được với máy tính, được điều khiển trực tiếp trên máy tính hoặc được điều khiển

tỪ xa thông qua bộ điều khiển bằng tay, áptômát

cũng là một trong những thiết bị đó.

U KHÁI NIỆM VÀ CÔNG DỤNG

; Aptomat (may cat_CB) là thiết bị khí ci di€n ding dé déng cắt mạnh điện (một pha, ba pha)

2.Céng dung

CB được quy định ở tiêu chuẩn IEC 947 như sau: là thiết bị đóng cắt ở điều kiện bình thường, aptomat có khả năng cho dòng điện chạy qua và trong các điều kiện bất thường do ngắn mạch phải có khả năng

chịu dòng điện trong khoảng thời gian xác định và cắt chúng

CB cho phép tác động bằng tay phu thuộc hoặc hoặc độc lập

cũng như bằng cơ cấu tích lũy năng lượng CB cho phép tác động bằng tay, độn cơ hoặc bằng bộ nhã như hở mạch, quá dòng, điện á áp thấp, công suất hoặc dòng điện ngược Hình sạng bên ngoài của nột náy cắt phổ biến

Hình 1.1 Hình dạng bên ngoài của máy cắt MCCB

3.Yêu cầu

Phải chọn thỏa mãn ba yêu cầu sau:

Chế độ làm việc ở định mức của CB phải là chế độ làm việc dài hạn, nghĩa la trị số dòng điện định mức chạy qua CB là lâu tùy ý Mặt khác, mạch của dòng điện CB phải chịu được dòng điện lớn ( khi

cí 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 vài chục KA Sau khi ngắt dòng điện ngắn mạch , CB đảm bảo vẫn lam 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 có thờ gian cắt bé Muốn thường phải kết hơp lực thao tác cơ học với thiết bị dập hồ quang điện bên trong CB.

IU PHÂN LOẠI VÀ CẤU TẠO

1 Cấu tạo

Hình 2.1 Cấu tạo bên trong của CB

1 Vỏ hộp 4 Cơ cấu tác động cơ khí

2 Tiếp điểm 5 Móc bảo vệ

3 Bộ dập hồ quang

1.1 Vỏ hộp

Là một kết cấu cách điện để lắp các thiết bị của một CB Vật

liệu thường đươc sử dụng là nhựa chịu nhiệt như thủy tinh, polime Cấu trúc của các vật liệu phụ thuộc vào các thông số định mức của CB như điện áp định mức,

dòng điện định mức, khả năng cắt và kích cỡ vật lý của CB

1.2 Tiếp điểm

Tiếp điểm cua CB thƯờng có cấu tạo ngón Kết cấu này có hai ưi điểm đó

là:

Khi đóng mở co một khỏang thơi gian tiếp điểm động tỳ và trượt lên tiếp điểm tĩnh tạo điều kiện cho các chất bẩn trên bề mặt tiếp điểm bị cạo sạch

Nhưng ưu điểm lớn nhất của tiếp điểm dạng này là khi ngắn mạch, ngoài khả lực

kéo về của lò xo phản hồi còn có thêm hai lực điên đông tao bởi hai dòng điện song

song ngược chiều

(b)

Hình 2.2 Kết cấu tiếp điểm của CB

1.3 Buồng dập hồ quang

Khi cắt mạch hồ quang phát sinh ở tiếp điểm sinh ra nhiệt có thể làm hư hồng các tiếp điểm mặt khác quá trình ion hóa do hồ quamg

có thể có áp suất cao làm hư hỏng các bộ phạn khác và vỏ của CB

Cấu trúc của buồng dập hồ quang thường hình chữ U được làm bằng nhiều lá thép lại để chia nhỏ hồ quang , khuếch tán năng lượng

hồ quang và dập tắt hồ quang nhanh chóng

1.4 Cơ cấu tác động cơ khí

Gồm các bộ phận cơ khí giúp cho việc đóng mở bằng tay của tiếp điểm Có

ba trạng thái tác động bằng tav: đóng (ON) mở (OPEN), và trạng thái cau tác động

“ON!

—— “TRIPPED

“OFF

Thao tác đóng mở bằng tay được trình bày như a,b hình 2.5

ge yoy

a Trang thái đóng tiếp điểm b Trạng thái mở tiếp điểm

Hình 2.5 Hoạt động bằng tay của cơ cấu cơ khí

1.5 Cơ cấu bảo vệ

Đây là trung tâm của một CB, la các phần tử mà nhờ nó việc tác động tự động của

CB được thực hiện CB sẽ tác dộng trong các trường hợp sau: khi nhấn nút “PUSH

TO TRIP” , khi thành phần cản biến quá dòng bằng lưỡng kim hay cuộn dây điện từ tác động (đối với CB thông thường), hoặc tác động khi có sự cố chậm vỏ (ELCB,

RCCB),

#6ustsg Screw

Tipe Be

Êx#to*agnal Seat Crut

Sung Eenier

Hình 2.6 Cấu tạo của một móc bảo vệ

II/ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC

1 Sơ đồ làm việc của CB dòng điện cực đại

Hình 2.7 Nguyên lý làm việc cỦa máy cắt quá dòng cực đại

Ở trạng thái bình thường sau khi đóng điện, CB được giỮ ở trạng thái đóng

tiếp điểm nhờ móc hai khớp với ba khớp cùng một cụm với tiếp điểm động Bật CB

Ở trạng thái ON, với dòng điện định mức nam châm điện 5 và phần ứng 4 không hút

Khi mạch điện quá tải hay ngắn mạch, lực hút điện từ ở nam châm 5 lớn hơn lực lò xo 6 làm cho nam châm điện 5 sẽ hút phần ứng 4 xuống làm bật nhã móc

3, móc 5 được thả tự do, lò xo 1 được thả lỏng, kết quả các tiếp điểm của CB được

mở ra, mạch điện bị ngắt.

2 Nguyên lý làm việc của CB điện áp thấp

aL 3

1

Hình 2.8 Nguyên lý làm việc của máy cắt điện áp thấp

Bật CB ở trạng thái ON, với điện áp định mức nam châm điện 1 và phần ứng 6 hút lại với nhau Khi sụt áp quá mức, nam châm điện 1 sẽ nhã phần ứng 6, lò xo 3

kéo móc 2 bật lên, móc 5 thả ự do thả lỏng, lò xo 4 được thả lỏng, kết quả CB

được mở ra, mạch điện bị ngắt.

3 Đặc tính và lựa chọn

3.1 Đặc tính đường cong làm việc của CB

Đường đặc tính CB có thể phân tich làm hai phần:

Phần trên: từ A đến C, bảo vệ đối với quá tải , được đảm bảo thực hiện bởi

lưỡng kim nhiệt

Phần dưới: từ C đến D, bảo vệ đối với ngắn mạch, được đảm bải thực hiện

bởi cuộn dây điện

Các hệ thống điện từ cũng nhằm đảm bảo hai loại bải vệ này

((s)

x1,

Hình 2.9 đường biểu diển dòng làm việc của CB với thời gian t = f(x.In)

A Đường cong tối thiểu B Đường cong tối đa

3.1 Điều kiện lựa chọn

Việc lựa chọn một CB tùy thuộc vào các điều kiện sau:

- Các đặc tính điện của lưới điện ma nó đặt vào

- Môi trường sử dụng của thiết bị, nhiệt đỘ xung quanh, vị trí lắp đặt

- Khả năng tạo và cắt dòng ngắn mạch

- Các yêu cầu khai thác

- Các đặc tính tải

- Các quy tắc lắp đặt, đặ biệt là người bảo vệ.

Do đó CB được chon theo các điều kiện cơ bản sau:

UđmCB >= UđmLD IdmCB >= Itt

IcdmCB >= IN

Với lưới hạ áp vì ngắn mạch xa nguồn:

In= I= Io= 1”

i„ =L8A2.Iy

Để tính ngắn mạch hạ áp, cho phép lấy kết qảu gần đúng bằng cách cho trạm biến

áp phân phối là nguồn, trong tổng trở ngắn mạch chỉ cần kể từ tổng trở biến áp tới điểm cần tính ngắn mạch

Tổng trở biến áp quy về hạ áp các định theo công thỨc sau:

¬

S dmBA

z

AP,, U dmBA

2

dmBA

IV/ MÁY CẮT CHÓNG DÒNG ĐIỆN RÒ

1 Chức năng

Máy chắt chóng dòng điện rò(RCCB) được dùng để chóng dòng điện rò cho các loại

hệ thống điện của hộ sử dụng điện(HTD- SDĐ) từ đơn giản đến phức tạp, và bảo

vệ chống dòng điện rò các loại phụ tải điện khác nhau Tuy nhiên, các loại R đều có

2 chức năng:

- Chức năng thứ nhất: bảo vệ chống quá tải, chống ngắn mạch của phụ tải

điện và HTĐ -SDĐ Đối với chức năng này, nguyên tắc hoạt động giống như

nguyên tắc hoạt động của CB

- Chắc năng thứ 2: Bảo vệ chống dòng điện rò cho các phụ tải điện và HTĐ —

iene lee toàn

Ea

Cnc’

jee

Hình 4.1 Máy cắt chóng dòng rò

RCCB

2.Đặc điểm cấu tạo của RCCB

Thông thƯờng các loại RCCB có các bộ phận chính như sau:

- Bộ phận đóng — cắt mạch: có chức năng bảo vệ chống quá tải và chống

ngắn mạch Chúng có cấu tạo nguyên lý hoạt động giống như CB

- Bộ chức năng chóng dòng điện rò: bộ phận náy có 2 cơ cấu chủ yếu là cơ cấu phát hiện dòng điện rò và cơ cấu so sánh và khuếch đại dòng điện rò

Đối với RCCB cod bộ phận chức năng chống dòng điện rò đơn giản:

Trường hợp này, bộ phận chức năng chóng dò điện rò có kết cấu rất gọn và được

lắp đặt trong CB Đối với RCCB có dòng điện làm việc định mức dưới 1000A và bộ chức năng chóng dòng diện rò đơn giản, có hình dáng và kích cở giống hình dáng và kích cở của CB với dòng điện làm việc định mức tương đương Loại này được gọi

la RCCB tích hợp

Đối với RCCB có bộ phận chức năng chống dòng điện rò phức tạp

Thông thường, các RCCB có dòng điện làm việc định mức vài trăm ampe trở lên và

bộ phận chức năng chống dòng điện rò phức tạp điều chỉnh được giá trị đặt trước

dòng tác động rò và điều chỉnh được thời gian trể khi RCCB tác động thì bộ phận

chức năng chóng dòng điện rò được tạo thành hai khối riêng biệt: máy biến dòng rò

(ZGT), và rơle dòng rò(ELR); và được lắp đặt ngoài CB Loại RCCB này được gọi là

RCCB kết hợp.

3.Sơ đồ nguyên lý hoạt động

Trên hình 4.1 trình bày sơ đồ nguyên lý hoạt động của RCCB tích hợp 3 cực Khi không có dòng điện rò II, tổng dòng điện 3 pha A, B, C đi

xuống qua Z.CT bằng không

Khi xuất hiện dòng điện rò ở một pha bất kỳ, vì dòng điện rò chỉ đi qua ZCT nội lần rồi xuông đất (hoặc trở về dây trung tính “ bao vé PE), khi đó tổng dòng điện di qua ZCT bằng dòng điện rò II

Nếu dòng điện rò III lớn hơn giá trị dòng tác động rò danh định Ilm thi dong

cam Ung tht? cap 120 sau khi qua role dòng rò (ERL) được khuếch đại và truyền đến

mạch điều khiển của CB làm tác động cắt mạch dây cấp điện

Tưuồn vào B6 phân cất mạch

Pho tdi

Hình 4.2 Nguyên lý hoạt động của RCCB tich hop 3 cu

The end