CHƯƠNG VI: MÁY ĐIỆN 69 1. MÁYBIẾN ÁP
CHƯƠNG 7: THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN VÀ BẢO VỆ 83 1. THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN
2. THIẾT BỊ BẢO VỆ
2.1.1. Công dụng
- Cầu chì là loại khí cụ điện dùng để bảo vệ thiết bị điện và lưới điện khi bị sự cố quá tải hoặc ngắn mạch.
2.1.2. Phân loại
- Cầu chì hạ áp dùng cho mạng điện dưới 1000V - Cầu chì cao áp dùng cho mạng điện trên 1000V - Cầu chì hạ áp gồm 5 loại
Cầu chì lá Cầu chì ống
Cầu chì tháo được
Cầu chì không tháo được Cầu chì ren.
2.1.3. Nguyên tắc cấu tạo và hoạt động a. Cấu tạo
Hình 7.6: Hình ảnh của một số loại cầu chì
Cầu chì gồm có một ống sứ hai đầu có gắn hai tiếp điểm hình trụ bằng đồng.
Dây chì được đặt trong ống sứ và nối vào hai tiếp điểm và ống sứ này được lắp vào đầu tiếp xúc bắt trên giá cố định của đầu cầu chì. Giá cố định được nối với dây điện.
b. Nguyên lý hoạt động
Khi cho dòng điện chạy qua cầu chì với cường độ dòng điện nhỏ hơn cường độ dòng điện định mức của dây chảy thì dây chảy cho dòng điện qua và cầu chì làm việc bình thường.
Khi dòng điện chạy qua lớn hơn dòng định mức nó toả nhiệt trên dây chảy và dây chảy chảy ra không cho dòng điện chạy qua.
Tuỳ theo chế độ tải của mạng điện ta phải chọn cỡ dây chảy cho hợp lý 2.2. Áp tô mát
2.2.1.Công dụng
Áp tô mát là khí cụ điện dùng đóng ngắt mạch điện (1 pha và 3 pha). Nó có công dụng bảo vệ quá tải ngắn mạch sụt áp trong mạch điện.
2.2.2. Phân loại
Áp tô mát bảo vệ quá dòng (ngắn mạch hoặc quá tải) Áp tô mát bảo vệ quá điện áp
Áp tô mát kém điện áp
Áp tô mát bảo vệ chống giật (áp tô mát vi sai) Áp tô mát bảo vệ vạn năng
2.2.3. Nguyên tắc cấu tạo và hoạt động a. Cấu tạo
Hình 7.7: Cấu tạo của Áp tômát
Tiếp điểm áp tô mát được chế tạo có hai cấp tiếp điểm (tiếp điểm chính và hồ quang), hoặc 3 cấp tiếp điểm (chính, phụ, hồ quang).
Khi đóng mạch tiếp điểm hồ quang đóng trước tiếp theo là tiếp điểm phụ sau cùng là tiếp điểm chính. Khi cắt mạch thì ngược lại tiếp điểm chính thì mở trước sau đến tiếp điểm phụ cuối cùng là tiếp điểm hồ quang.
Hộp dập hồ quang để át tô mát 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 át tô mát và có lỗ thoát khí kiểu này có dòng điện giới hạn không quá 50KA.
Kiểu hở được dùng khi giới hạn dòng điện cắt lớn hơn 50 KA hoặc điện áp lớn hơn 1000V (cao áp).
Trong buồng dập hồ quang thông dụng người ta thường dùng những tấm thép xếp thành lưới ngăn để phân chia hồ quang thành nhiều đoạn ngắn thuận lợi cho việc dập hồ quang.
- Cơ cấu truyền động cắt át tô mát truyền động cắt át tô mát có hai cách:
bằng tay và bằng cơ điện (điện từ, động cơ điện).
Điều khiển bằng tay được thực hiện với các át tô mát có dòng điện định mức không lớn hơn 600A. Điều khiển bằng điện từ (nam châm điện) được ứng dụng ở các át tô mát có dòng điện lớn hơn 1000A.
Để tăng lực điều khiển bằng tay người ta dùng một tay dài phụ theo nguyên lý đòn bảy. Ngoài ra còn có cách điều khiển bằng động cơ điện và khí nén.
Móc bảo vệ át tô mát 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.
b. Nguyên lý hoạt động
* Áp tô mát dòng cực đại
Ở trạng thái bình thường sau khi đóng điện, áp tô mát giữ được trạng thái đóng tiếp điểm nhờ móc 4 khớp với móc 5 cùng một cụm với tiếp động. Bật áp tô mát ở trạng thái ON với dòng điện định mức nam châm điện 1 và phần ứng 2 không hút. Khi mạch điện quá tải hay ngắn mạch, lực hút điện từ ở nam châm điện 1 lớn hơn lực lò xo 3 làm cho nam châm điện 1 hút phần ứng 2 xuống làm bật nhả móc 4, móc 5 được thả tự do, lò xo 6 được thả lỏng, kết quả các tiếp điểm của áp tô mát được mở ra mạch điện bị ngắt.
* Áp tô mát điện áp thấp
Ở trạng thái bình thường sau khi đóng điện át tô mát được giữ trạng thái đóng tiếp điểm nhờ móc 4 khớp với móc 5 cùng một cụm tiếp điểm với tiếp điểm động. Bật át tô mát ở trạng thái ON, với dòng điện định mức nam châm điện 1 và phần ứng 2 hút nhau. Khi mạch điện sụt áp quá mức, lực hút điện từ ở
Hình 7.8: Áp tô mát dòng cực đại
Hình 7.8: Áp tô mát điện áp thấp
nam châm điện 1 nhỏ hơn lực lò xo 3 làm cho nam châm điện 1 sẽ nhả phần ứng 2 xuống làm bật nhả móc 4, móc 5 được thả tự do, lò xo 6 được thả lỏng, kết quả các tiếp điểm của át tô mát được mở ra mạch điện bị ngắt.
2.3. Rơle điện từ 2.3.1. Công dụng
Rơle điện từ để bảo vệ các thiết bị điện khi dòng điện hay điện áp của nó tăng hay hạ quá mức quy định
2.3.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc a. Cấu tạo
Rơle điện từ gồm có mạch từ dạng chữ C trên hai đầu mỏ có quấn hai nửa cuộn dây 2. Hai nửa cuộn dây này có thể đấu song song hay nối tiếp. Trục quay phần động có mang lá thép động 8, tiếp điểm động 6. Lò xo 3 nối với kim chỉ định 5 để thay lực căng của lò xo do đó theo dõi được dòng điện tác động của rơ le.
Hình 7.9 .Cấu tạo rơ le điện từ 1.Khung từ hình chữ C 2 .Cuộn dây
3. Lò xo
4.Mặt Số đồng hồ của Rơle 5. Kim chỉ định
6.Tiếp điểm động 7.Tiếp điểm tĩnh
8.Lá thép
9. Đầu đấu dây
b. Nguyên lý làm việc
Khi dòng điện qua cuộn dây 2 vượt quá trị số tác động lên lực điện từ của cuộn dây 2 thắng sức căng của lò xo 3 hút lá thép 8 chuyển động về phía đầu cực, mạch từ tĩnh và tiếp điểm 6 nối tắt hai đầu tiếp xúc tiếp điểm 7 ta bảo vệ rơ le tác động.
Hình 7.9: Cấu tạo rơ le điện từ