Nguyên lý làm việc dập hồ quang Hồ quang được dập trong môi trường SF6 theo nguyên lý tự động điềuchỉnh áp lực thổi, thổi dọc thân hồ quang.. Ở vị trí đóng áp lực trong buồng d
Trang 1 Máy ngắt được sử dụng để đóng mở đường dây trên không, các nhánh cáp, máy biến áp, cuộn kháng điện và tụ điện
Chúng cũng được sử dụng cho thanh góp, sao cho điện năng có thể được truyền từ một thanh góp này sang một thanh góp khác
Hình dạng, kích thước : như hình vẽ ( xem thêm bản vẽ cấu tạo)
Mỗi pha có một đồng hồ chỉ thị khí SF6
Buồng dập hồ quang chứa bộ tiếp điểm Trong máy có chứa bộ lọc hấp thụ hơi ẩm và các sản phẩm phân hủy của SF6
Mỗi trụ cực lắp 1 bộ truyền động riêng, đặt ngay phía dưới
Các bộ truyền động liên kết với tủ điều khiển, đặt tại pha B
II NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC
II.1 Nguyên lý làm việc dập hồ quang
Hồ quang được dập trong môi trường SF6 theo nguyên lý tự động điềuchỉnh áp lực thổi, thổi dọc thân hồ quang Ở vị trí đóng áp lực trong buồng dậpvà áp lực trong xy lanh thổi là bằng nhau Trong quá trình cắt, tiếp động dichuyển, pít tông nén khí trong xy lanh, chùm hồ quang có áp lực lớn tạo áp lựcbịt miệng xy lanh thổi, gây ra áp lực trong xy lanh thổi ngày càng tăng, tỉ lệ vớidòng điện cắt, cho đến khi áp lực trong xy lanh thổi thắng áp lực hồ quang, thổiqua miệng phun, thổi thẳng vào thân hồ quang
II.2 Nguyên lý làm việc của bộ truyền động
Bộ truyền động cho máy cắt 3AP2FI là kiểu truyền động lò xo kéo đẩy.Có 1 lò xo đóng và 1 lò xo cắt Một đóng cơ tích năng cho bánh đà tự do, 2 bộgiảm xóc cho 2 lò xo đóng và cắt, các cơ cấu đòn bẩy, trục truyền động
Bình thường động cơ chưa tích năng,các lò xo đang ở trang thái buônglỏng
Trang 2 Khi động cơ được cấp điện, tích năng cho lò xo đóng, các lẫy gài sẵnsàng.
Khi phát lệnh đóng, lẫy đóng giải phóng, lò xo đóng giải phóng tíchnăng , đưa cơ cấu truyền động đóng máy cắt, đồng thời tích năng cho lò xo cắt.Động cơ được cấp điện lại tích năng cho lò xo đóng để chờ lệnh đóng tiếp theo
Khi phát lệnh cắt, lẫy cắt giải phóng để lò xo cắt giải phóng tích năng cắtmáy cắt
Trang 3Chú thích các bộ phận:
III CẤU TẠO
Máy cắt kiểu 3AP2 FI là máy cắt sử dụng khí SF6 để cách điện và dập hồquang Có 3 bộ trụ cực thiết kế lắp ngoài trời Trên mỗi cực gồm 2 bộ buồng cắtnối tiếp lắp trên trụ đỡ Trụ cực lắp trên giá 11, một bên lắp tủ truyền động 15.1.Pha giữa lắp tủ đấu dây điều khiển máy cắt
Trụ sứ đỡ gồm 2 đoạn 16 Trên mỗi trụ đỡ có 2 khoang cắt 22 và 2 tụphân áp gắn song song Mỗi khoang cắt và tụ phân áp gắn vào 1 phía của cơ cấutay quay kiểu nắp chuông 21
Trong quá trình cắt máy cắt dùng khí SF6 trong buồng ngắt để thổi khídập tắt hồ quang
Máy cắt truyền động bằng bộ truyền động tích năng lò xo cho mỗi cực,thích hợp cho cả tự đóng lại 1pha và 3pha
23: Tụ phân áp
Giá đỡ máy cắt (11) được lắp đặt trên trụ cột thép
Trang 4Trụ cách điện bao gồm 2 tầng cách điện để cách điện pha với đất Mỗi trụ
đỡ lắp hai buồng cắt (22), hai tụ phân áp (23) Các buồng cắt và trụ đỡ được nạpđầy khí SF6 để dạp hồ quang và cách điện
Mỗi trụ cách điện có một bộ truyền động vận hành tích năng lò xo Nănglượng vận hành cho cực máy cắt được nén từ lo xo Tiếp điểm máy cắt trongbuồng cắt hoạt động qua thanh truyền động cách điện nằm bên trong trụ sứ và
cơ cấu khớp nối(21)
Ðấu nối 2 buồng ngắt (22) tạo thành bộ 2 tiếp điểm cắt nối tiếp trên 1pha 2 tụ phân áp (23) đảm bảo phân bố điều điện áp trên 2 tiếp điểm Tuỳ theoyêu cầu có thể lắp thêm điện trở đóng trước giới hạn điện áp thao tác khiđóng/cắt không tải qua đường dây dài
Buồng ngắt (22) chứa vật liệu hấp thụ ẩm và tạp chất do khí SF6 phân huỷkhi dập hồ quang Mật độ khí SF6 trên mỗi cực được giám sát bởi bộ giám sátgắn riêng trong tủ truyền động của từng pha và áp suất khí SF6 được hiển thịtrên đồng hồ áp suất
Tủ điều khiển (12) gắn trên giá máy cắt (11), bao gồm toàn bộ các thiết
bị điều khiển, giám sát của máy cắt và các khối hàng kẹp đấu nối nhị thứ cầnthiết
Chỉ thị ON/OFF, tiếp điểm phụ và khối hàng kẹp đấu nối nhị thứ được lắpở tủ truyền động(15.11) Dây dẫn điều khiển và tín hiệu được đấu nối từ hộp tiếpđiểm phụ đến tủ điều khiển
III.2 TRỤ CỰC
Trang 5Hình 3Máy cắt được thiết kế 3 trụ cực Hình trên trình bày mặt cắt trụ cực haibuồng cắt lắp trên sứ đỡ cách ly với đất Thao tác đóng cắt được truyền đếnkhoang cắt (mang điện áp cao) từ bộ truyền động lò xo (nối đất) bằng các thanhtruyền động cơ khí 18.27.1 , trục 15.8.3, thanh 16.9 và tay quay cơ khí 21.
Mỗi khoang cắt gắn vào tay quay kiểu nắp chuông 21 này có chứa vật liệu hấp thụ 21.32.5 , hấp thụ các sản phẩm phân hủy SF6 và làm khô khí
Hình4 III.3 BUỒNG CẮT
Trang 622.11.1 Họng hồ quang
22.11.2 vòi phun phụ
22.23 lỗ bên trong22.29 vòng kín22.31 tiếp điểm tải22.32 khung đỡ22.41 xi lanh chịu nhiệt22.45 điện cực
Các tiếp điểm lá 22.3 tự tì vào chính giữa tiếp điểm chịu tải 22.31 về phíatrong xi lanh nhiệt 22.41 Rãnh bên trong tiếp điểm lá 22.3 tạo ra áp lực cần thiết từ tiếp điểm chịu tải 22.31 đi vào xi lanh nhiệt 22.41
Song song với tiếp điểm chính là tiếp điểm điện hồ quang, tạo chuyển động tiếp điểm đực hình que 22.9 (trong các tiếp điểm chịu tải 22.31) và tiếp điểm động kiểu ống 22.11( nằm trong xi lanh nhiệt 22.41)
Tiếp điểm đực hình que 22.9 và tiếp điểm ống 22.11 được làm bằng vật liệu để tiếp điểm ít bị ăn mòn Tungsten ( Wonfram)
Tiếp điểm ống 22.11, piston 22.11.17 và nhiệt xi lanh 22.41 được kết nối với nhau bằng cơ khí và lắp vào các thanh kéo 22.17.1 Chúng tạo thành phần động của buồng cắt
Ray dẫn hướng 22.5 được lắp tại họng phun 22.11.1 Khớp nối này nối đòn bẩy điều khiển 22.46 bằng chốt 22.52
Kết quả là đòn bẩy điều khiển là chủ thể của chuyển động quay, gây ra chuyển động thẳng của chốt chống xoay so với hướng chuyển động của vòi phun
Điện cực 22.45 được kết nối với các vòi phun bằng khớp dùng hai thanh kết nối và chốt có vỏ cách điện
Ở phía sau của piston 22.11.17 được trang bị một tấm van đĩa 22.11.18 và cùng với nhóm van 22.11.19 tạo nên bộ nén khí thổi tắt hồ quang
Quá trình cắt trong buồng cắt xem thêm được mô tả trong sơ đồ trong phần dập tắt hồ quang
Trang 7Hình : Sơ đồ chu trình cắt
a)vị trí CLOSED
b) cắt:tiếp điểm chính ở vị trí OPEN
c) cắt:tiếp điểm điện hồ quang ở vị trí
OPEN
d) vị trí OPEN
HV : thể tích bị đốt nóng
KV : thể tích bị nén
22.3 tiếp điểm lá
22.5 thanh dẫn hướng22.9 tiếp điểm đực hình que 22.11 tiếp điểm ống
22.11.1 họng thổi22.11.2 họng thổi phụ
22.11.17 Piston22.11.18 Van đĩa
Trang 8Tiếp điểm đực hình que 22.9 được chuyển ngược với hướng chuyển độngcủa tiếp điểm ống 22.11 do nó được nối vào các bộ phận của nhiệt xi lanh 22.41,vòi phun 22.11.1 , thanh truyền 22.51, chốt 22.52, đòn bẩy điều khiển 22.46(máy cắt chuyển động đi cắt).
Điện cực di chuyển 22.45 cũng bị đẩy vào hướng của xi lanh nhiệt 22.41
Trong quá trình liên tục của chu trình đi cắt, tiếp điểm hồ quang mở ra,tạo ra một vòng cung (Hình c) Đồng thời, xi lanh nhiệt 22.41 di chuyển sangtrái và nén khí để dập tắt hồ quang giữa piston 22.11.17 và nhóm van 22.11.19
Điều này làm tạo áp lực cho khí dập tắt hồ quang được buộc theo hướngngược lại sự chuyển động của các thành phần tiếp điểm động qua van một chiều,bao gồm piston 22.11.17 và van đĩa 22.11.18, đi vào xi-lanh nhiệt và đi qua cáckhe hở giữa tiếp điểm ống 22.11 và họng dập tắt hồ quang, do đó dập tắt hồquang
Với dòng điện ngắn mạch lớn, khí dùng để dập hồ quang bao quanh Tiếpđiểm đực hình que 22.9 trong buồng dập hồ quang bị nóng bởi năng lượng của
hồ quang và đi vào xi-lanh nhiệt 22.41 ở áp suất cao Khi dòng điện đi qua bằngkhông, luồng khí đổ ngược lại từ các xi lanh nhiệt vào vòi phun và dập hốquang Khi điều này xảy ra, van đĩa 22.11.18 trong xi lanh nhiệt 22.41 ngănchặn áp lực cao xâm nhập vào buồng áp lực giữa piston 22.11.17 và nhóm van22.11.19
III.4 BỘ TRUYỀN ĐỘNG KIỂU LÒ XO CỦA MÁY CẮT
Phần này giới thiệu chung của Bộ truyền động kiểu lò xo , xem hình minh họa 3D trên vào cuối những hướng dẫn vận hành Chức năng của nó được
mô tả trong phần: Chức năng của Bộ truyền động kiểu lò xo
Trang 9III.4.1 Lò xo tích năng
Máy cắt ở vị trí OPEN Lò xo đóng 18.4 (xem hình minh họa 3D ) đượctích năng do cơ cấu tích năng 18.2 sử dụng động cơ 18.1 bằng trục tích năng18.14 và thanh truyền 18.10 Tại giai đoạn cuối quá trình tích năng, trục tíchnăng được tách ra khỏi cơ cấu răng tự do 18.3 và chặn bởi lẫy đóng 18.17 Lò xođóng18.4 bây giờ được tích năng cho chu trình đóng và do đó sẵn sàng đóngmáy cắt
III.4.2 Đóng
Lẫy đóng 18.17 được giải phóng bởi truyền động của cuộn đóng 18.16.Năng lượng của lò xo đóng được xả 18.4 truyền qua các tấm cam 18.6 đến đònbẩy 18.7 và trục thao tác 18.22 kết nối với nó Trong quá trình này, lò xo cắt18.11 được tích năng bằng chuyển động quay của trục thao tác 18.22, đòn bẩythao tác 18.24 và thanh nối 18.27 Sự chuyển động của thanh nối 18.27.1 kéotheo cơ chế hoạt động thanh 15.9, trục mô-men xoắn 15.8.3 và thanh truyền
Trang 10động 16.9 được chuyển đến buồng cắt 22 Đồng thời, các tiếp điểm của buồngcắt 22 được đóng lại
Sau khi hoàn thành chu trình đóng, động năng còn lại được hấp thụ bằngbộ giảm xóc 18.41 cơ cấu Cam 18.19 và con lăn 18.41.1 ngăn chặn dao độngngược của trục tích năng 18.14
Đòn bẩy 18.7 được đồng thời tham gia với chốt cắt 18.9 Trụ cực bây giờ
vị trí đóng và máy cắt có thể được cắt ra
Lò xo đóng 18.4 sau đóđược tích năng lại hoàn toàn trong vòng chưa đầy
15 giây Một khóa cơ khí cỏa bộ truyền động cơ khí ngăn chặn đóng lại trở lạitrước khi thao tác cắt
III.4.3 Cắt
Kích hoạt cuộn cắt 18.8 giải phóng chốt cắt 18.9 Tiếp điểm buồng cắt 22được tách ra bằng lò xo cắt 18.11 thông qua thanh truyền 18.27, cơ cấu đòn bẩytruyền động 18.24, thanh truyền động cơ khí 18.27.1, đòn bẩy 15.9, trục quay 15.8.3 và thanh 16.9 Động năng vào cuối chu trình cắt sẽ được hấp thụ bằng bộgiảm xóc 18.15.Bộ giảm xóc 18.15 dáp ứng đồng thời như điểm dừng cuối cùng của chu trình cắt
III.4.4 Trình tự làm việc
Ở vị trí đóng của máy cắt, lò xo cắt và đóng trong trạng tích năng Điều này có nghĩa là máy cắt là ở một vị trí có thể thực hiện chu trình đóng cắt OCO
III.4.5 Chức năng của bộ truyền động lò xo
Chức năng của bộ truyền động lò xo được mô tả dưới đây kết hợp với việc lắp đặt các bộ phận chính Đọc thêm phần bộ truyền động lò xo của máy cắt
III.4.5.1 Tích năng cho lò xo đóng
Vị trí bắt đầu: các máy cắt ở vị trí cắt Lò xo đóng và cắt được thả lỏng, tức là không thể thao tác máy cắt
Đĩa cam 18.6 và thanh nối 18.10 là gần các điểm chết dưới Đòn bẩy dẫn hướng 18.7 và đòn bẩy truyền động 18.24 được nối cứng và đang ở vị trí CẮT (XEM Hình )
Trang 11Sơ đồ chức năng của chốt đóng, cắt Máy cắt ở vị trí cắt, lò xo đóng, cắt đang thả lỏng
18.14 trục tích năng
18.15 Giảm xóc cắt
18.16 cuộn đóng18,17 lẫy đóng18.17.1 đòn bẩy chống18,19 Cam
18,22 trục truyền động18,23 con lăn
18,24 đòn bẩy truyền động18.27thanh nối (cho lò xo cắt)18.27.1 thanh dẫn hướng18.31 liên động cơ khí chống đóng18,41 Giảm xóc đóng
18.41.1 con lăn
22 Buồng cắt
Trang 12Để tích năng lò xo đóng, trục tích năng 18.14 được quay bằng động cơtích năng 18.1 và cơ cấu18.2 Răng tự do18.3 tham gia gài cam của trục tíchnăng 18.14 (xem Hình) và quay nó đến điểm chết trên
Trục tích năng 18.14 sau đó quay nhanh đến lẫy đóng 18.17 do tác độngcủa lò xo đóng đang thả ra 18.4 chứ không hẳn là do răng tự do, nghĩa là khôngcòn sự ăn khớp giữa răng tự do của cơ cấu tích năng và trục tích năng Ttrục tíchnăng đi nhanh hơn cơ cấu tích năng
Trước khi cam đĩa 18.6 dừng lại ở vị trí 10 ° phia bên kia vùng chết trêncủa con lăn 18.23 và lẫy đóng 18.17 (xem Hình) Cam 18.20 được cố định vàokhung cơ khí gỉải phóng răng tự do 18.3 khỏi trục tích năng 18.14 (xem Hình)
Trục tích năng 18.14 và cơ cấu 18.2 được tách ra Động cơ tự động dừngvà chạy chậm lại cùng với các cơ cấu
Lò xo đóng được tích năng và bộ truyền động sẵn sàng cho quá trìnhđóng
Hình :Tính năng bánh xe tự do ; tích năng cho lò xo đóng
Trang 13Sơ đồ chức năng của lẫy đóng, cắt.
Máy cắt ở vị trí cắt, lò xo đóng đang tích năng
Trang 14Hình tính năng bánh xe tự do ; tháo cơ cấu tích năng
18.2: cơ cấu tích năng18.3: bánh xe tự do18.14: Trục tích năng18.20: Cam
Trang 15Máy cắt ở vị trí cắt Chốt đóng được giải phóng
22 buồng cắtTác động của lò xo đóng quay trục tích năng 18.14 (Hình ) Các con lăn 18.7.1 của đòn bẩy 18,7 di chuyển theo cam 18,6 và truyền động đến trục động
Trang 1618,22) và thanh truyền động 18.27.1 đến buồng cắt 22 Tiếp điểm của buồng cắt
22 được đóng lại
Ở thời điểm tương ứng lò xo cắt 18.11 được tích năng bằng đòn bẩy 18.24và thanh nối 18.27 Lẫy cắt 18.9 di chuyển theo con lăn của cơ cấu đòn
bẩy18.9.1 (Hình) Ở cuối của đường cong, đòn bẩy 18,7 quá hành trình, với kết quả là lẫy cắt 18,9 có thể thả phía sau con lăn của cơ cấu đòn bẩy 18.9.1
Trang 17Sau khi hoàn thành chu kỳ đóng cửa, cam 18.19 sẽ chạy trên con lăn 18.41.1 và chuyển động năng còn lại của mình đến giảm chấn đóng18.41 (Hình 13) Tiếp sau con lăn 18.41.1 sẽ nhảy phía sau cam 18.19 để ngăn chặn đóng ngược lại của trục tích năng 18.14 (Hình 15)
Sau khi rời khỏi đĩa cam 18,6, đòn bẩy 18,7 quay trở lại một chút về hướng cắt, cho đến khi lẫy cắt 18.9 không phải làm việc trên con lăn của lẫy chống 18.9.1 (Hình 14) Máy cắt bây giờ gài ở vị trí CLOSED
Hình 14 Sơ đồ chức năng lẫy đóng và mở : Lẫy ở vị trí đóng
Trang 1818.17.1 (xem hình 15).
Các lò xo đóng và cắt được tích năng và máy cắt đã sẵn sàng cho một chu trình OCO
18.4 lò xo đóng
18.14 trục tích năng
18.15 giảm xóc cắt
18.17 lẫy đóng
18.17.1 đòn bẩy chống
18.31 khóa liên động đóng cơ khí
Hình 15 sơ đồ chức năng của lẫy đóng và cắt: Lò xo đóng được tích năng được gài lại
III.4.5.3 Cắt
Trang 19Kích hoạt cuộn cắt 18.8 giải phóng lẫy cắt 18,.9 qua lẫy chống 18.9.1 và đòn bẩy chống 18.9.2 Đòn bẩy truyền động 18.24 và 18.7 đòn bẩy bị thu lại bằng lò
xo cắt 18.11 qua thanh nối 18.27 đến vị trí mở (Hình 16) Tiếp điểm buồng cắt
22 đồng thời thay đổi sang vị trí cắt bởi thanh truyền động 18.27.1
Vào cuối của chu trình cắt động năng được hấp thụ bởi giảm xóc cắt18.15 Bộ giảm xoc cuối cùng cũng dừng lại
Hình 16 Chức năng sơ đồ đóng và mở chốt: Lẫy cắt được thả ra
18.15 giảm xóc cắt
18,24 đòn bẩy truyền động