1

LỜI NOacuteI ĐẦU

Trong sự nghiệp cocircng nghiệp hoacutea hiện đại hoacutea đất nước cocircng nghiệp

điện lực giữ vai trograve đặc biệt quan trọng bởi vigrave điện năng lagrave nguồn năng lượng

được dugraveng rộng ratildei nhất trong caacutec nghagravenh kinh tế quốc dacircn với vai trograve như

vậy một yecircu cầu đặt ra cho hệ thống điện lagrave lagravem thế nagraveo để hệ thống cung cấp

điện lagravem việc coacute độ tin cậy cao đaacutep ứng một caacutech tốt nhất nhu cầu điện năng

ngagravey cagraveng phaacutet truyển của xatilde hội Hệ thống caacutec thiết bị đoacuteng cắt coacute một yacute

nghĩa quan trọng trong hệ thống điện Noacute đảm bảo cho caacutec thiết bị điện chủ

yếu như maacutey phaacutet điện maacutey biến aacutep đường dacircy dẫn điện trecircn khocircng vagrave caacutep

nguồn caacutec động cơ điệnhellipvagrave toagraven bộ hệ thống điện lagravem việc an toagraven tin cậy

Caacutec thiết bị đoacuteng cắt coacute nhiệm vụ lagrave bảo vệ vagrave đoacuteng cắt caacutec thiết bị điện

trong hệ thống điện kịp thời sa thải những phần tử hệ thống khỏi hệ thống

điện để xử lyacute nhanh choacuteng caacutec sự cố Một trong những sự cố nghiecircm trọng

trong hệ thống điện lagrave caacutec dạng ngắn mạch ngoagravei ra cograven coacute caacutec sự cố như

chạm đất mất pha quaacute tảihellip

Để thực hiện chức năng đoacuteng cắt vagrave bảo vệ yecircu cầu đối với caacutec thiết bị

đoacuteng cắt lagrave lagravem việc đủ độ tin cậy độ nhạy cảm cao tiacutenh taacutec động nhanh vagrave

bảo vệ coacute chọn lọc

Hiện nay hệ thống lưới điện Việt Nam đang trecircn đagrave phaacutet triển để hogravea

nhập cugraveng với caacutec nước trecircn thế giới necircn hệ thống caacutec thiết bị đoacuteng cắt cũng

đổi mới với nhiều chủng loại mới cugraveng với caacutec cocircng nghệ tiecircn tiến của nhiều

hatildeng như ABB Siemens Schneiderhellip Với những lyacute do đoacute em chọn đề tagravei về

ldquoNghiecircn cứu maacutey cắt thấp aacutep dograveng lớn hatildeng schneider ứng dụng trong

bảng điện chiacutenh caacutec trạm phaacutet dự phograveng khởi động tự động caacutec động cơ

dieselrdquo

Để nguyecircn cứu sacircu về caacutec thiết bị đoacuteng cắt bản đồ aacuten đatilde trigravenh bagravey những

nội dung chủ yếu như sau

2

Chương 1 Giới thiệu chung về thiết bị đoacuteng cắt thấp aacutep

Chương 2 Giới thiệu về aacuteptocircmaacutet hatildeng schneider

Chương 3 Maacutey cắt ứng dụng trong caacutec bảng điện phacircn phối của caacutec trạm

phaacutet dự phograveng tự động toagraven phần

3

CHƢƠNG 1

GIỚI THIỆU CHUNG THIẾT VỀ BỊ ĐOacuteNG CẮT THẤP AacuteP

11 KHAacuteI QUAacuteT VAgrave YEcircU CẦU CHUNG CHO CAacuteC THIẾT BỊ ĐOacuteNG

CẮT

111 Khaacutei niệm

Maacutey cắt hạ aacutep (cograven gọi lagrave aacuteptocircmaacutet hay maacutey ngắt khocircng khiacute tự động) lagrave

khiacute cụ điện tự động cắt mạch điện khi coacute sự cố quaacute tải ngắn mạch điện aacutep

thấp cocircng suất ngượchellip Trong caacutec mạch điện hạ aacutep coacute điện aacutep định mức đến

660V xoay chiều vagrave 330V một chiều coacute dograveng điện định mức tới 6000A

Những maacutey cắt hạ aacutep hiện đại coacute thể cắt dograveng điện tới 300 kA

Đocirci khi maacutey cắt hạ aacutep cũng được dugraveng để đoacuteng cắt khocircng thường xuyecircn

caacutec mạch điện ở chế độ bigravenh thường

112 Yecircu cầu

Chế độ lagravem việc định mức của maacutey cắt hạ aacutep phải lagrave chế độ lagravem việc dagravei

hạn nghĩa lagrave trị số dograveng điện định mức chảy qua maacutey cắt lacircu bao nhiecircu cũng

được Mặt khaacutec tiếp điểm chiacutenh của noacute phải chịu được dograveng điện ngắn mạch

lớn khi caacutec tiếp điểm coacute thể đatilde đoacuteng hay đang đoacuteng

Maacutey cắt hạ aacutep phải ngắt được dograveng điện ngắn mạch lớn coacute thể đến vagravei chục

kilocircampe Sau khi ngắt dograveng điện ngắn mạch maacutey cắt hạ aacutep phải đảm bảo

vẫn lagravem việc tốt ở trị số dograveng điện định mức

Để nacircng cao tiacutenh ổn định nhiệt vagrave điện động của caacutec thiết bị điện hạn chế

sự ngắn mạch do dograveng điện ngắn mạch gacircy ra maacutey cắt hạ aacutep phải coacute thời gian

cắt beacute

Để giảm kiacutech thước lắp đặt của thiết bị vagrave an toagraven trong vận hagravenh cần

phải hạn chế vugraveng chaacutey hồ quang Muốn vậy thường phải kết hợp lực thao taacutec

cơ học với thiết bị dập hồ quang becircn trong maacutey cắt hạ aacutep

4

Để thực hiện yecircu cầu thao taacutec coacute chọn lọc maacutey cắt hạ aacutep cần phải coacute khả

năng điều chỉnh trị số dograveng điện taacutec động vagrave thời gian taacutec động

Những thocircng số cơ bản của maacutey cắt hạ aacutep gồm Dograveng điện định mức Iđm

điện aacutep định mức Uđm dograveng điện ngắt giới hạn vagrave thời gian taacutec động

Thời gian taacutec động của maacutey cắt hạ aacutep lagrave một thocircng số quan trọng Thời

gian nagravey được tiacutenh từ luacutec xảy ra sự cố đến khi ngắn mạch điện bị ngắt hoagraven

toagraven

CT t = t0 + t1+ t2 ( 1 - 1 )

Trong đoacute

+ t0 lagrave thời gian tiacutenh từ luacutec xảy ra ngắn mạch đến khi dograveng điện đạt tới trị số

taacutec động I = Itđ Thời gian t0 phụ thuộc vagraveo giaacute trị của dograveng điện khởi động vagrave

tốc độ tăng của dograveng điện t

i

d

d phụ thuộc vagraveo thocircng số mạch ngắt

+ t1 lagrave thời gian từ khi I = Itd đến khi tiếp điểm maacutey cắt bắt đầu chuyển động

thời gian nagravey phụ thuộc vagraveo caacutec phần tử bảo vệ cơ cấu ngắt kết cấu của tiếp

điểm trọng lượng phần động Nếu t1 gt 001s thigrave maacutey ngắt coacute thời gian taacutec

động bigravenh thường Đối với maacutey cắt taacutec động nhanh thời gian t1 = 0002 divide

0008s

+ t2 lagrave thời gian chaacutey của hồ quang (phụ thuộc bộ phận dập hồ quang vagrave trị

dograveng điện ngắt vagrave biện phaacutep dập hồ quang)

113 Phacircn loại

a Phacircn theo kết cấu

+ Loại một cực

+ Loại hai cực

+ Loại ba cực

b Theo thời gian taacutec động

+ Taacutec động tức thời (nhanh)

+ Taacutec động khocircng tức thời

5

c Theo cocircng cụ bảo vệ

+ Dograveng cực đại

+ Dograveng cực tiểu

+ Aacuteptocircmaacutet điện aacutep thấp

+ Aacuteptocircmaacutet dograveng điện cực tiểu

+ Aacuteptocircmaacutet bảo vệ cocircng suất ngược

+ Aacuteptocircmaacutet vạn năng (chế tạo chế tạo cho mạch coacute dograveng điện lớn caacutec thocircng

số bảo vệ coacute thể chỉnh định được) loại nagravey khocircng coacute vỏ vagrave lắp đặt trong caacutec

trạm biến aacutep lớn

+ Aacuteptocircmaacutet định higravenh bảo vệ quaacute tải bằng rơle nhiệt bảo vệ quaacute điện aacutep

bằng rơle điện từ đặt trong vỏ nhựa

12 NGUYEcircN LYacute LAgraveM VIỆC CỦA AacutePTOcircMAacuteT

121 Nguyecircn lyacute lagravem việc của aacuteptocircmaacutet taacutec động theo mức dograveng

+ Loại dograveng cực tiểu

Higravenh 11 Sơ đồ nguyecircn lyacute aacuteptocircmaacutet dograveng điện cực tiểu

Nguyecircn lyacute lagravem việc Noacute tự động ngắt mạch khi dograveng điện trong mạch nhỏ

hơn dograveng điện chỉnh định Icđ Khi I lt Icđ lực điện từ của nam chacircm điện 1

khocircng đủ sức giữ nắp 2 necircn lực keacuteo của lograve xo 3 sẽ keacuteo tiếp điểm động ra khỏi

tiếp điểm tĩnh mạch điện bị ngắt Aacuteptocircmaacutet dograveng cực tiểu dugraveng để bảo vệ maacutey

6

phaacutet khỏi chuyển sang chế độ động cơ khi nhiều maacutey phaacutet lagravem việc song

song vigrave aacuteptocircmaacutet loại dograveng cực tiểu coacute nhiều nhược điểm necircn iacutet sử dụng

+ Loại dograveng cực đại

Higravenh 12 Sơ đồ nguyecircn lyacute aacuteptocircmaacutet dograveng điện cực đại

Nguyecircn lyacute lagravem việc Aacuteptocircmaacutet loại dograveng cực đại tự động ngắt mạch khi

dograveng điện vượt quaacute trị số dograveng chỉnh định Icđ Khi I gt Icđ lực điện từ của nam

chacircm điện 1 thắng lực cản lograve xo 3 nắp 2 bị keacuteo lagravem mấu giữa thanh 4 vagrave đograven

5 bật ra lograve xo ngắt 6 keacuteo tiếp điểm động ra khỏi tiếp điểm tĩnh mạch điện bị

ngắt Aacutepocircmaacutet dograveng cực đại dugraveng bảo vệ mạch điện khi bị quaacute tải hoặc ngắn

mạch

122 Nguyecircn lyacute taacutec động của Aacuteptocircmaacutet theo điện aacutep

+ Loại thấp aacutep

Nguyecircn liacute lagravem việc Noacute tự động ngắt mạch khi điện aacutep U giảm xuống

dưới mức chỉnh định Ucđ Nếu U lt Ucđ Lực điện từ của nam chacircm điện 1

coacute cuộn dacircy mắc song song với lưới giảm yếu hơn lực keacuteo của lograve xo 3 necircn

mấu giữa thanh 4 vagrave đograven 5 bật ra lograve xo 6 keacuteo tiếp điểm động rời khỏi tiếp

điểm tĩnh mạch điện bị cắt Aacuteptocircmaacutet điện aacutep thấp dugraveng để bảo vệ mạch

điện khi điện aacutep sụt quaacute thấp hay khi mất điện aacutep ( bảo vệ thấp aacutep ở UTA le

85 Uđm )

7

Higravenh 13 Sơ đồ nguyecircn lyacute aacuteptocircmaacutet điện aacutep thấp

+ Aacuteptocircmaacutet loại dograveng điện ngƣợc ( cho mạng một chiều)

aacutep

dograveng

Higravenh 14 Nguyecircn lyacute lagravem việc của aacuteptocircmaacutet dograveng điện ngược

Thuận dogravengaacutep

Ngược dogravengaacutep

Nguyecircn lyacute lagravem việc Noacute tự động cắt mạch điện khi hướng truyền dograveng

điện thay đổi (khi dograveng điện thay đổi chiều) Nếu năng lượng truyền thuận

chiều từ thocircng của cuộn dacircy dograveng điện vagrave cuộn dacircy điện aacutep của nam chacircm

điện 1 cugraveng chiều với nhau lực điện từ lớn hơn lực lograve xo 3 aacuteptocircmaacutet đoacuteng

Khi chiều dograveng điện thay đổi (cocircng suất truyền ngược) lực điện từ của nam

chacircm điện tỷ lệ với bigravenh phương hiệu hai từ thocircng do dograveng điện vagrave điện aacutep

sinh ra do đoacute lực điện từ giảm đi rất nhiều khocircng thắng nổi lực keacuteo lograve xo 3

8

mấu giữa thanh 4 vagrave đograven 5 bật ra lograve xo ngắt 6 keacuteo tiếp điểm động rời khỏi

tiếp điểm tĩnh mạch điện bị ngắt

13 NỐI TẦNG CASCADE AacutePTOcircMAacuteT

131 Nối tầng taacutec động theo mức dograveng

Kỹ thuật nagravey sử dụng sự phacircn bậc ngưỡng dograveng taacutec động của phần tử taacutec

động tức thời kiểu từ tiacutenh chọn lọc tuyệt đối trong trường hợp nagravey lagrave khocircng

thể coacute do ISCA asymp ISCB necircn cả hai CB nagravey cugraveng taacutec động khi ấy chọn lọc lagrave từng

phần vagrave được giới hạn theo Irm của CB nằm phiacutea trước CB phiacutea sau lagrave loại

hạn chế dograveng

Để cải thiện đặc tiacutenh chọn lọc theo giaacute trị dograveng necircn sử dụng một CB hạn

chế dograveng ở mạch phiacutea sau nghĩa lagrave CB khi xảy ra ngắn mạch phiacutea sau thiết bị

B dograveng hạn chế IB sẽ taacutec động CB B song khocircng đủ để A taacutec động

Lưu yacute mọi CB magrave ta xem xeacutet ở đacircy đều coacute mức hạn chế dograveng nagraveo đoacute dugrave

cho chuacuteng khocircng được xếp vagraveo loại hạn chế dograveng Điều nagravey cần lưu yacute cho đặc

tuyến của CB chuẩn A trecircn higravenh dưới đacircy Chỉ bằng caacutech tiacutenh toaacuten vagrave thử

nghiệm cẩn thận mới cho pheacutep thực thi kiểu phối hợp nagravey

Higravenh 15 CB B lagrave giới hạn dograveng

9

CB ở phiacutea trước được dạng taacutec động nhanh với trễ hạn ngắn (SD)

Caacutec thiết bị nagravey được trang bị bộ taacutec động coacute gắn thecircm bộ lagravem trễ cơ học

khocircng hiệu chỉnh Như vậy độ trễ đưa vagraveo đảm bảo tiacutenh chọn lọc với tất cả

CB taacutec động nhanh (đặt ở phiacutea sau) với bấ kỳ dograveng sự cố nagraveo nhỏ hơn Irms

Viacute dụ CB A compact NS250N trang bị một bộ taacutec động SD Ir = 250 giaacute

trị đặt bộ taacutec động lagrave 2000A CB B compact NS100N Ir = 100A Saacutech tra cứu

phacircn phối điện Merlin Gerin cho biết giaacute trị giới hạn của tiacutenh chọn lọc

3000A (thay vigrave 2500A nếu như ta sử dụng bộ taacutec động kiểu chuẩn)

Higravenh 16 Sử dụng một CB chọn lọc ở phiacutea trước

132 Nối tầng taacutec động theo thời gian

Sự taacutec động theo thời gian của caacutec CB coacute tiacutenh chọn lọc Ứng dụng của noacute

lagrave tương đối đơn giản vigrave noacute dựa trecircn cơ sở lagravem trễ nhiều hoặc iacutet thời điểm mở

của caacutec CB mắc nối tiếp theo trigravenh tự thời gian kiểu bậc thang

Kỹ thuật nagravey cần

Đưa vagraveo bộ định thigrave trong cơ cấu taacutec động

Caacutec CB coacute khă năng chịu được caacutec hiệu ứng nhiệt vagrave điện động của dograveng

trong thời gian trễ

Hai CB A vagrave B mắc nối tiếp (như vậy giaacute trị dograveng đi qua chuacuteng lagrave như

nhau) sẽ coacute tiacutenh chọn lọc nếu như thời gian cắt của B ngắn hơn thời gian taacutec

động của A

10

Chọn lọc nhiều cấp

Viacute dụ thực hiện với caacutec CB Masterpact (bảo vệ điện tử) (MG)

Chuacuteng coacute thể được trang bị caacutec bộ tạo trễ ở bốn nấc điều chỉnh như

- Độ trễ (tương ứng với một nấc cho trước) coacute giaacute trị lớn hơn toagraven bộ thời

gian cắt của nấc thấp hơn ngay phiacutea sau

- Độ trễ tương ứng với nấc đầu tiecircn coacute giaacute trị lớn hơn toagraven bộ thời gian cắt của

một CB cắt nhanh (dạng compact) hoặc của cầu chigrave

Higravenh 17 Chọn lọc theo thời gian

133 Nối tầng kết hợp

Higravenh 18 Chọn lọc kết hợp

Một bộ lagravem trễ thời gian kiểu cơ học goacutep phần cải thiện đặc tiacutenh của chọn

lọc theo taacutec động dograveng

11

Chọn lọc tuyệt đối nếu ISCB lt IrmA (giaacute trị tứcc thời)

CB ở phiacutea trước coacute thể sử dụng hai ngưỡng taacutec động

Giaacute trị trễ IrmA hoặc tạo bộ trễ kiểu điện tử SD (short delay)

Giaacute trị tức thời IrmA chuẩn (Compact kiểu SA)

134 Nối tầng dựa trecircn mức năng lƣợng hồ quang

Hệ thống nagravey cho pheacutep chọn lọc tuyệt đối giữa hai CB coacute cugraveng dograveng sự

cố Điều nagravey đạt được nhờ sử dụng CB hạn chế dograveng vagrave taacutec động CB nhờ cảm

ứng aacutep suất trong buồng hồ quang của CB Mức aacutep suất khocircng khiacute bị noacuteng lecircn

tuỳ thuộc vagraveo mức năng lượng của hồ quang

Higravenh 19 Chọn lọc theo mức hồ quang

Kỹ thuật nagravey dugraveng cho caacutec mạch coacute dograveng ngắn mạch ge 25In vagrave đảm bảo

tiacutenh chọn lọc tuyệt đối giữa hai CB coacute cugraveng dograveng ngắn mạch đi qua kỹ thuật

nagravey đogravei hỏi năng lượng lagravem taacutec động CB A trecircn nguồn

Nguyecircn tắc vận hagravenh Cả hai CB coacute khả năng hạn chế dograveng do đoacute lực điện từ

do ngắn mạch phiacutea dưới của CB B lagravem tiếp điểm hồ quang hạn chế dograveng của

cả hai CB đồng thời mở Dograveng sự cố sẽ bị hạn chế nhờ hai hồ quang mắc nối

tiếp cường độ nhiệt hồ quang trong mỗi CB lagravem khocircng khiacute trong caacutec ngăn dập

12

hồ quang nở ra vagrave tăng aacutep suất Ở trecircn một mức dograveng nagraveo đoacute tốc độ tăng aacutep

suất coacute thể dugraveng để phaacutet hiện vagrave khởi động cắt tức thời

Higravenh 110 Nguyecircn tắc chọn lọc theo năng lượng hồ quang

Nguyecircn tắc chọn lọc Nếu cả hai CB coacute bộ cắt theo aacutep suất được chỉnh định

đuacuteng sự chọn lọc cho hai CB coacute định mức khaacutec nhau đogravei hỏi phải chỉnh CB

B cắt ở mức aacutep suất thấp hơn CB A Nếu ngắn mạch xảy ra sau A vagrave trước B

chỉ coacute hồ quang của A hạn chế dograveng magrave thocirci Dograveng trong trường hợp nagravey sẽ

lớn hơn so với trường hợp sự cố sảy ra sau B Dograveng qua A lớn hơn sẽ sinh aacutep

suất lớn hơn đủ để lagravem bộ taacutec động theo aacutep suất lagravem việc ở sơ đồ dưới đacircy

dograveng CB cagraveng lớn thigrave CB cắt cagraveng nhanh

Sự chọn lọc được đảm bảo nếu

+ Tỉ số dograveng định mức của 2 CB ge 25

+ Tỉ số dograveng ngắt chỉnh định gt 16

13

Đối với điều kiện ngắt mạch le 25 In ta dugraveng sơ đồ bảo vệ truyền thống như đatilde

đề cập

14 CẤU TẠO CHUNG CỦA AacutePTOcircMAacuteT

141 Đặt vấn đề

Ngagravey nay dưới sự phaacutet triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật necircn caacutec thiết

bị điện được sản xuất một caacutech đơn giản gọn nhẹ chứa nhiều tiacutenh năng hơn

trước kia rất nhiều vagrave đặc biệt lagrave caacutec thiết bị điện ngagravey nay đa số lagrave coacute thể

gheacutep nối được cugraveng với maacutey tiacutenh được điều khiển trực tiếp trecircn maacutey tiacutenh

hoặc lagrave điều khiển từ xa thocircng qua bộ điều khiển cầm tay aacuteptocircmaacutet cũng lagrave

một trong những thiết bị đoacute

142 Phần cơ khiacute của aacuteptocircmaacutet

Higravenh 111 Higravenh ảnh aacuteptocircmaacutet

143 Tiếp điểm của aptocircmaacutet

)

) Như vậy hồ

quang chỉ chaacutey trecircn tiếp điểm hồ quang do đoacute bảo vệ được tiếp điểm chiacutenh

để dẫn điện Dugraveng thecircm tiếp điểm phụ để traacutenh hồ quang chaacutey lan vagraveo lagravem hư

14

tiếp điểm chiacutenh

g như Ag-W Cu-W Ni

144 Moacutec bảo vệ

sẽ taacutec

động khi mạch điện coacute sự cố quaacute dograveng điện vagrave sụt aacutep

-

)

600A

cuộn dacircy được nagravey

được quấn nhiều vograveng với dacircy tiết diện nhỏ chịu điện aacutep nguồn

15

145 Hộp dập hồ quang

Hộp dập hồ quang để aacuteptocircmaacutet dập được hồ quang trong tất cả caacutec chế độ

lagravem việc của lưới điện thigrave người ta thường dugraveng hai kiểu thiết bị dập hồ

quang lagrave kiểu nửa kiacuten vagrave kiểu hở Thiết bị dập kiểu nửa kiacuten được đặt trong

vỏ kiacuten của aacuteptocircmaacutet vagrave coacute lỗ thoaacutet khiacute

Higravenh 112 Cấu truacutec chung của aacuteptocircmaacutet

Kiểu nagravey coacute dograveng điện giới hạn cắt khocircng quaacute 50kA Thiết bị dập kiểu hở

được dugraveng khi giới hạn dograveng điện cắt lớn hơn 50kA hoặc điện aacutep lớn hơn

1000V Trong buồng dập hồ quang thocircng dụng người ta thường dugraveng những

tấm theacutep xếp thagravenh lưới ngăn Để phacircn chia hồ quang thagravenh nhiều đoạn

ngắn thuận lợi cho việc dập tắt hồ quang Higravenh dạng kết cấu hộp dập hồ

quang được trigravenh bagravey trecircn Cugraveng một thiết bị dập tắt hồ quang khi lagravem

việc ở mạch điện xoay chiều điện aacutep đến 500V thigrave coacute thể dập tắt được hồ

quang của dograveng điện đến 40kA nhưng khi lagravem việc ở mạch điện một chiều

điện aacutep đến 440V thigrave chỉ coacute thể cắt được dograveng điện đến 20kA

146 Cơ cấu truyền động cắt Aacuteptocircmaacutet

Cơ cấu truyền động cắt aacuteptocircmaacutet gồm cơ cấu đoacuteng cắt vagrave khacircu truyền

động trung gian truyền động cắt aacuteptocircmaacutet thường coacute hai caacutech bằng tay vagrave

bằng cơ điện (điện từ động cơ điện) Điều khiển bằng tay (nuacutem gạt hoặc nuacutet

ấn) được thực hiện với caacutec aacuteptocircmaacutet coacute dograveng điện định mức khocircng lớn hơn

16

600A Điều khiển bằng cơ điện (nam chacircm điện động cơ điện hoặc hệ thống

thuỷ lực) được ứng dụng ở caacutec aacuteptocircmaacutet đoacuteng cắt từ xa vagrave được ứng dụng với

aacuteptocircmaacutet coacute dograveng điện lớn hơn đến 1000A Để tăng lực điều khiển bằng tay

người ta cograven dugraveng một tay dagravei phụ theo nguyecircn liacute đograven bẩy Ngoagravei ra cograven coacute

caacutech điều khiển bằng động cơ điện hoặc khiacute neacuten

Khacircu truyền động trung gian dugraveng phổ biến nhất trong aacuteptocircmaacutet lagrave cơ cấu

tự do trượt khớp Higravenh 113 trigravenh bagravey một khacircu truyền động trung gian của

aacuteptocircmaacutet coacute cơ cấu điều khiển bằng nam chacircm điện Khi đoacuteng bigravenh thường

(khocircng coacute sự cố) caacutec tay đograven 2 3 được nối cứng vigrave tacircm O nằm thấp dưới

đường nối hai điểm O1 vagrave O2 được nối Giaacute đỡ 5 lagravem cho hai đograven nagravey khocircng

tự gập lại được ta noacutei điểm O ở vị triacute chết ( higravenh 113a )

Khi coacute sự cố phần ứng 6 của nam chacircm điện 7 bị huacutet dập vagraveo hệ thống

tay đograven 2 3 lagravem cho điểm O thoaacutet khỏi vị triacute chết Điểm O sẽ cao hơn đường

nối O1O2 luacutec nagravey hai tay đograven 2 3 khocircng được nối cứng nữa caacutec tiếp điểm sẽ

nhanh choacuteng mở ra dưới taacutec động của lograve xo keacuteo tiếp điểm (higraveh 113b)

Muốn đoacuteng lại aacuteptocircmaacutet ta phải keacuteo tay cầm 4 xuống phiacutea dưới để cho hai tay

đograven 2 3 duỗi thẳng ra như ở higravenh 113c sau đoacute mới đoacuteng vagraveo được

Higravenh 113 Cơ cấu nhả khớp tự do a vị triacute doacuteng b vị triacute mở c vị triacute chuẩn bị

đoacuteng lại

17

147 Phần tử bảo vệ

Caacutec phần tử bảo vệ aacuteptocircmaacutet gồm bảo vệ quaacute tải bảo vệ ngắn mạch bảo

vệ sụt aacutep bảo vệ dograveng điện dư bảo vệ tổng hợp bằng tổ hợp mạch điện tử

Để bảo vệ thiết bị khỏi quaacute tải trong aacuteptocircmaacutet thường coacute phần tử bảo vệ

quaacute tải kết cấu của noacute tương tự như một rơle nhiệt phần tử phaacutet noacuteng của rơ

le nhiệt được đấu nối tiếp với mạch điện chiacutenh Khi quaacute tải tấm kim loại keacutep

giatilden nở lagravem nhả rơi tự do để mở tiếp điểm của aacuteptocircmaacutet Đường đặc tiacutenh

ampe- giacircy của rơle nhiệt phải nằm dưới đường đặc tiacutenh của thiết bị bảo vệ

Loại nagravey coacute nhược điểm coacute quaacuten tiacutenh nhiệt lớn vagrave khocircng bảo vệ được ngắn

mạch

Phần tử bảo vệ ngắn mạch trong aacuteptocircmaacutet coacute kết cấu tương tự như một

rơle dograveng điện coacute cuộn dacircy mắc nối tiếp với mạch điện chiacutenh (hoặc một phần

dograveng điện chiacutenh đi qua cuộn dacircy) Khi dograveng điện vượt quaacute trị số cho pheacutep thigrave

phần ứng bị huacutet lagravem nhả khớp rơi tự do vagrave mở tiếp điểm aacuteptocircmaacutet

Điều chỉnh viacutet để thay đổi lực của lograve xo phản lực ta coacute thể điều chỉnh được trị

số dograveng điện tải động

Phần tử bảo vệ sụt aacutep coacute kết cấu tương tự như rơle điện aacutep cuộn dacircy

được mắc vagraveo điện aacutep nguồn khi coacute sự cố sụt aacutep hay mất điện aacutep lực huacutet

điện từ khocircng đủ sức huacutet phần ứng lograve xo phản lực đẩy phần ứng lagravem nhả

khớp rơi tự do vagrave lagravem mở tiếp điểm của aacuteptocircmaacutet

Phần tủ bảo vệ dograveng điện dư cũng như phần tử bảo vệ nhiều thocircng số

được cấu tạo bởi caacutec mạch vi điện tử trong caacutec khối đo lường so saacutenh

khuếch đại vagrave chấp hagravenh

15 LỰA CHỌN SƠ BỘ AacutePTOcircMAacuteT THOcircNG THƢỜNG

151 Đặt vấn đề

Để hạn chế những hậu quả nguy hiểm gacircy phaacute hỏng sự cố quaacute dograveng quaacute

tải sự cố hỏng caacutech điện vagrave caacutech ly phần hư hỏng ra khỏi lưới vigrave vậy việc lựa

chọn thiết bị để bảo vệ cho mạch điện hết sức quan trọng vagrave việc lựa chọn

18

phải dựa trecircn rất nhiều yếu tố nhưng phải phugrave hợp với caacutec tiecircu chuẩn của từng

thiết bị vagrave phải tuacircn thủ theo tiecircu chuẩn quốc tế

152 Lựa chọn theo mức dograveng

Việc lựa chọn aacuteptocircmaacutet chủ yếu dựa vagraveo Dograveng địecircn tiacutenh toaacuten trong mạch

dograveng điện quaacute tải tiacutenh thao taacutec chọn lọc Ngoagravei ra lựa chọn aacuteptocircmaacutet cograven phải

căn cứ vagraveo đặt tiacutenh lagravem việc của phụ tải lagrave aacuteptocircmaacutet khocircng được pheacutep cắt khi

coacute quaacute tải ngắn hạn thường xảy ra trong điều kiện lagravem việc bigravenh thường như

dograveng điện khởi động dograveng điện động trong phụ tải cocircng nghệ

Yecircu cầu chung lagrave lagravem việc định mức của moacutec bảo vệ Iaacuteptocircmaacutet khocircng được

beacute hơn dograveng điện tiacutenh toaacuten Itt của mạch

Iaacuteptocircmaacutet ge Itt ( 1-2 )

Tugravey theo đặc tiacutenh vagrave điều kiện lagravem việc của phụ tải người ta hướng dẫn

lựa chọn dograveng điện định mức của moacutec bảo vệ bằng 125 150 hay lớn hơn

nữa so với dograveng điện tiacutenh toaacuten mạch

Sau cugraveng ta chọn aacuteptocircmaacutet theo caacutec số liệu kỹ thuật đatilde cho của nhagrave chế tạo

Aacuteptocircmaacutet được lựa chọn từ hai hệ thống Hệ thống cắt mạch điện vagrave hệ thống

dograve tigravem sự cố

+ Chọn hệ thống caacutech bố triacute cắt mạch điện

Hệ thống nagravey gồm coacute liện động cơ khiacute với caacutec cực cắt dograveng điện vagrave sẽ

được bố triacute theo caacutec chức năng sau Số luợng caacutec cực Số lượng caacutec dacircy dẫn

để cắt điện aacutep định mức (điện aacutep sử dụng) loại dograveng điện (xoay chiều hay

một chiều)

Dograveng điện Ib dograveng điện sử dụng của mạch điện chiacutenh dograveng điện nagravey cho

pheacutep ta xaacutec định dograveng điện định mức magrave người ta gọi lagrave ldquocỡ aacuteptocircmaacutetrdquo Dograveng

điện ngắn mạch Icc đoacute lagrave dograveng ngắn mạch magrave khiacute cụ điện (aacuteptocircmaacutet) coacute thể

chấp nhận được để coacute thể cắt tiến hagravenh bảo vệ ngay lập tức caacutec thiết bị điện

phiacutea sau của aacuteptocircmaacutet Chuacuteng ta luocircn luocircn phải chọn aacuteptocircmaacutet coacute khả năng cắt

cao hơn dograveng Icc đatilde tiacutenh toaacuten ở phiacutea sau aacuteptocircmaacutet

19

+ Chọn loại hệ thống mở ( hay dograve tigravem sự cố để thực hiện taacutec động mở )

Sự bố triacute điện từ - nhiệt hay điện tử thực hiện điều khiển của caacutec cực cắt

được chọn theo chức năng Dograveng Ib dograveng điện cực đại magrave noacute đi qua mạch

điện khi lagravem việc bigravenh thường Dograveng điện đột ngột xuất hiện khi đặt dưới điện

aacutep (dograveng điện mở maacutey) Tugravey theo giaacute trị quaacute dograveng điện nagravey người ta xaacutec định

loại đuờng cong sử dụng (B C Dhellip) của hệ thống mở của aacuteptocircmaacutet (chọn

đuờng đặt tuyến của hệ thống trong catocirclocirc magrave caacutec nhagrave sản xuất vagrave viện giaacutem

định khoa học kỹ thuật giaacutem định

Ngoagravei ra CB cograven đƣợc lựa chọn tuỳ vagraveo

Caacutec đặc tiacutenh điện magrave noacute được đặt vagraveo mocirci trường sử dụng của thiết bị

nhiệt độ xung quanh lắp đặt trong tủ hoặc khocircng caacutec điều kiện khiacute hậu khả

năng tạo vagrave cắt dograveng ngắn mạch

Caacutec yecircu cầu khai thaacutec tiacutenh chọn lọc caacutec yecircu cầu như điều khiển từ xa

caacutec cocircng tắc phụ caacutec cuộn dacircy taacutec động phụ coacute đưa thecircm vagraveo hệ thống mạng

tiacuten hiệu nội bộ (thocircng tin điều khiển chỉ thịhellip)

Caacutec quy tắc lắp đặt đặc biệt lagrave bảo vệ con người

Caacutec đặc tiacutenh tải như lagrave động cơ đegraven chiếu saacuteng huỳnh quang maacutey biến aacutep

Những bước tiếp theo gắn liền với việc chọn một CB trong lưoacutei phacircn phối

+ Chọn dograveng định mức phụ thuộc nhiệt độ mocirci trường

Dograveng định mức của một CB được xaacutec định theo sự vận hagravenh của thiết bị

ứng với nhiệt độ mocirci trường cho trước thường lagrave 300 cho caacutec CB dacircn dụng

400 cho CB cocircng nghiệp

Sự vận hagravenh caacutec CB trong caacutec điều kiện nhiệt độ khaacutec nhau phụ thuộc

vagraveo cocircng nghệ chế tạo bộ taacutec động

+ Caacutec bộ taacutec động kiểu điện từ nhiệt khocircng bugrave

Caacutec CB với bộ taacutec động theo nguyecircn tắc nhiệt khocircng bugrave coacute dograveng taacutec động

phụ thuộc vagraveo nhiệt độ Nếu như thiết bị được đặt trong tủ hoặc trong mocirci

trường nhiệt độ cao thigrave dograveng taacutec động khi quaacute tải coacute thể bị giảm xuống Coacute thể

20

chuyển hạng nếu CB lagravem việc với nhiệt độ cao hơn nhiệt độ chuẩn Vigrave vậy

caacutec nhagrave thiết kế phải cung cấp bảng chuyển hạng cho thiết bị được thiết kế

mặt khaacutec caacutec thiệt bị dạng mocircđun thường được lắp cạnh nhau trong tủ kim

loại coacute kiacutech thước nhỏ Taacutec dụng nhiệt qua lại khi coacute dograveng sẽ lagravem chuacuteng

xuống hạng theo hệ số 08

Caacutec bộ phận nagravey được trang bị một thanh lưỡng kim bugrave nhiệt cho pheacutep

chọn dograveng hiệu chỉnh Ir của bộ phận taacutec động theo sự thay đổi nhiệt độ trong

phạm vi định sẵn CB ( le 630A ) thường được trang bị bộ phận taacutec động từ

nhiệt coacute bugrave từ -50 đến +40

0

Ghi chuacute liecircn quan đến việc giảm định mức của CB

Một CB coacute định mức dograveng theo nhiệt độ mocirci trường chuẩn (300C) sẽ bị quaacute

nhiệt khi mang nhiệt cugraveng dograveng ở 500C

Vigrave CB hạ aacutep coacute thiết bị bảo vệ quaacute dograveng (nếu khocircng được bugrave) sẽ taacutec động

ở mức thấp hơn khi nhiệt độ cao hơn CB tự động bị giảm định mức do bộ taacutec

động quaacute tải khi bộ taacutec động nhiệt được bugrave coacute thể chỉnh ở (07divide1)In trong

mocirci trường -50C đến 40

0C

Với caacutec CB được bugrave nagravey trong catalogue thường coacute giaacute trị xướng hạng

của In ở nhiệt độ trecircn mức được bugrave viacute dụ như 500C vagrave 60

0C như 95A ở 50

0C

vagrave 90A ở 600C cho CB 100A

+ Bộ taacutec động kiểu điện tử

Coacute ưu điểm lớn về ổn định khi vận hagravenh trong điều kiện nhiệt độ thay

đổi Mặc dugrave vậy caacutec thiết bị đoacuteng cắt vẫn chịu ảnh hưởng nhiệt độ necircn nhagrave

chế tạo thường cung cấp dưới dạng biểu đồ caacutec giaacute trị lớn nhất của ngưỡng

dograveng taacutec động cho pheacutep theo nhiệt độ

+ Chọn ngưỡng cắt tức thời hoặc coacute trễ ngắn

Sau đacircy lagrave bảng tổng kết caacutec đặc điểm chiacutenh của bộ taacutec động kiểu từ hoặc

coacute trễ ngắn (theo phacircn loại của IEC898) bảng taacutec động tức thời hoặc coacute trễ

ngắn

21

Bảng 11 Bảng taacutec động tức thời hoặc coacute trễ

+ Chọn CB theo khả năng cắt

Lắp một CB bảo vệ trong mạng phacircn phối điện hạ thế cần phải đaacutep ứng

một trong hai điều kiện sau đacircy

Hoặc coacute khả năng cắt Icu (hoặc Icn) iacutet nhất coacute giaacute trị bằng dograveng ngắn mạch

giả định tại điểm lắp đặt

Hoặc nếu khocircng phải kết hợp với một thiết bị cắt khaacutec đặt phiacutea trước vagrave

coacute khả năng cắt cần thiết Trong trường hợp nagravey đặc tiacutenh của hai thiết bị phải

được phối hợp sao cho năng lượng đi qua thiết bị phiacutea trước khocircng lớn hơn

khả năng chịu đựng (khocircng bị hư hại) của caacutec thiết bị phiacutea sau vagrave của hệ

thống dacircy dẫn được bảo vệ bằng caacutec thiết bị nagravey

Khả năng tận dụng trong

Dạng Bộ taacutec động Ứng dụng

Ngưỡng thấp dạng B Maacutey phaacutet dự phograveng

Dacircy coacute chiều dagravei lớn

Ngưỡng chuẩn dạng C Bảo vệ mạch Trường

hợp chung

Ngưỡng cao dạng D K

Bảo vệ mạch trong

trường hợp quaacute độ ban

đầu lớn

12In dạng MA

Bảo vệ động cơ khi

phối hợp với cocircng taacutec

tơ ngắt

22

Phối hợp cầu chigrave ndash CB

Phối hợp CB giới hạn dograveng vagrave CB tiecircu chuẩn

153 Một số loại aacuteptocircmaacutet

a) AacutePtocircmaacutet vạn năng coacute phần tử bảo vệ điện tử nhiệt

AacutePtocircmaacutet loại nagravey được chế tạo cho caacutec mạch điện cocircng suất lớn coacute thể

chỉnh định được caacutec thocircng số bảo vệ trong phạm vi tương đối rộng Loại nagravey

thường coacute bảo vệ ngắn mạch vagrave bảo vệ mất điện aacutep Noacute khocircng coacute vỏ dugraveng để

trong caacutec trạm hạ aacutep caacutec trạm phacircn phối higravenh 112 trigravenh bagravey nguyecircn lyacute cấu

tạo của aacuteptocircmaacutet vặn năng coacute dograveng điện định mức lớn hơn 200A ở trạng thaacutei

ngắt

Higravenh 114 Aacuteptocircmaacutet vạn năng

1 Tiếp điểm dập hồ quang 2 buồng dập hồ quang 3 Tiếp điểm lagravem việc

4 Cuộn dacircy đoacuteng 5 Rơle nhiệt 67 Cotilde cấu tự do tuột khớp 8 Rơle dograveng điện

cực đại 9 10 Rơle điện aacutep 11 Cuộn dacircy cắt từ xa 12 Cần đoacuteng cắt 13 Gối

tựa

Nếu quay tay gạt 12 đi một goacutec đến vị triacute đoacuteng hoặc điều khiển từ xa

bằng hệ thống điện từ 4 thanh 6 7 sẽ eacutep lecircn thanh gắn caacutec tiếp điểm quay

23

trục O1 Lần lượt caacutec tiếp điểm hồ quang 1 vagrave tiếp điểm lagravem việc 3 đoacuteng

mạch điện được đoacuteng hoagraven toagraven Khi coacute sự cố caacutec phần tử bảo vệ cần taacutec

động đẩy cơ cấu tự do tuột khỏi khớp (thanh 67) lograve xo 9 sẽ keacuteo thanh gắn tiếp

điểm động lần lượt tiếp điểm lagravem việc 3 sau đoacute tiếp điểm hồ quang 1 mở ra

Hồ quang xuất hiện trecircn tiếp điểm 1 vagrave nhanh choacuteng được dập tắt nhờ buồng

dập hồ quang 2

Caacutec phần tử bảo vệ bao gồm bảo vệ quaacute tải nhờ rơle nhiệt 5 7 bảo vệ

ngắn mạch bằng rơle dograveng điện cực đại 8 coacute cuộn dacircy (thường lagrave thanh caacutei

với số vograveng w = 1 đi qua mạch từ) mắc nối tiếp với dograveng điện động lực bảo

vệ mất điện aacutep bằng rơle điện aacutep 10 coacute điện aacutep mắc song song với hai pha của

lưới điện nam chacircm 11 để cắt aacuteptocircmaacutet từ xa khi cần thiết

b) Aacuteptocircmaacutet định higravenh

Higravenh 115 Aacuteptocircmaacutet định higravenh

1 Đầu nối 2 Đế 3 Buồng dacircp hồ quang 4 Tiếp điểm tĩnh 5 Cơ cấu truyền

động 6 Bảo vệ quaacute tải 7 Bảo vệ ngắn mạch 8 Nuacutet cắt

Loại aacuteptocircmaacutet nagravey thường coacute dograveng điện định mức đến 1600A dugraveng cho cả

mạch xoay chiều lẫn một chiều Higravenh 115 trigravenh bagravey nguyecircn lyacute cấu tạo của

aacuteptocircmaacutet định higravenh Loại nagravey thường chỉ coacute rơle nhiệt vagrave rơle dograveng điện cực

24

đại để bảo vệ quaacute tải vagrave ngắn mạch Tất cả caacutec chi tiết đều được đặt trong vỏ

nhựa kiacuten coacute kiacutech thước nhỏ gọn sử dụng rất tiện lợi dugraveng để thay thế cầu

dao cầu chigrave rất tốt

25

CHƢƠNG 2

GIỚI THIỆU VỀ AacutePTOcircMAacuteT HAtildeNG SCHNEIDER

21 ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong thời đại cocircng nghiệp hoacutea hiện đại hoacutea hiện nay caacutec nhagrave maacutey xiacute

nghiệp caacutec đocirc thị phaacutet truyển keacuteo theo lagrave caacutec togravea nhagrave cao tầng caacutec khu vui

chơihellipđatilde phaacutet truyển một caacutech nhanh choacuteng Với xu thế đoacute keacuteo theo sự cần

cung cấp năng lượng điện vagrave việc bảo trigrave cũng như việc sử dụng caacutec khiacute cụ để

bảo vệ caacutec thiết bị điện sử dụng chuacuteng một caacutech hợp lyacute để quaacute trigravenh phaacutet

truyển đất nước được nhanh choacuteng vagrave đảm bảo an toagraven trong khi vận hagravenh caacutec

thiết bị cũng như sử dụng chuacuteng đuacuteng với taacutec dụng của noacute lagrave rất cần thiết

22 CẤU TẠO CHUNG CỦA AacutePTOcircMAacuteT HAtildeNG SCHNEIDER

221 Tiếp điểm

Những đặc trưng xacircy dựng phần chuyển động

Higravenh 21 Mạch chọn lọc

26

Higravenh 22 Mạch hạn chế hiện thời

1 Giaacute đỡ lagravem bằng theacutep tấm

2 Cảm biến dograveng điện taacutec động

3 Đầu nối chống giật

4 Đầu nối nằm ngang

5a Tiếp điểm tĩnh

5b Tiếp điểm hồ quang

6a Tiếp điểm chiacutenh ( động )

6b Tiếp điểm hồ quang ( động )

7 Buồng dập hồ quang

8 Tiếp điểm trượt

9 Cuộn nhả bảo vệ

10 Cuộn điều khiển đoacuteng mở

11 Lograve xo đoacuteng

12 Lograve xo tạo lực đoacuteng

13 Cần nạp coacutet bằng tay

27

14 Thiết bị keacuteo thaacuteo

15 Thiết bị đoacuteng mở taacutec động điều khiển

222 Phần cơ khiacute

Gồm caacutec cơ cấu của aacuteptocircmaacutet

Higravenh 23 phần cơ khiacute

(1) Trip bar Thanh nhả lỗ khiacute ( thanh trung gian )

( 2) Tripping Actuator Thiết bị taacutec động tạo nhả

(3) Unit Case ( đơn vị hợp) Khi ngắn mạch lỗi xảy ra địa chỉ liecircn lạc

được mở vagrave hồ quang được tạo ra giữa caacutec địa chỉ liecircn lạc Vagraveo thời điểm đoacute

aacutep lực trong đơn vị cao

(4) Hole ( lỗ) Aacutep suất khiacute cao thổi qua lỗ để xoay vấp thiết bị truyền động

223 Dập hồ quang

Dập hồ quang bằng thiết bị dập nửa hở dugraveng cho AacutePtocircmaacutet Trong cấu

truacutec của buồng dập hồ quang coacute caacutec thanh theacutep chia nhỏ dograveng hồ quang

28

Higravenh 24 Arc Extinguishing Concep

PA tự động-Noacutec lagrave cocircng nghệ để tăng bị giaacuten đoạn hiệu suất bằng caacutech thổi

khiacute hồ quang bởi goacutec becircn phải Aacutep suất khiacute được tạo ra từ vật liệu polymer

cao được tiacutech lũy trong tiacutech lũy khocircng gian vagrave khiacute được thổi vagraveo cung để dập

tắt Đặc biệt lagrave cocircng nghệ nagravey cải thiện cao hiệu suất phaacute vỡ điện aacutep

Extinguishing unit Hộp dập hồ quang

Movable conductor Tiếp điểm động

Unit case Vỏ hộp

Gas flow Lưu lượng khiacute

Arc Hồ quang

Fixed conductor Chất dẫn ( dacircy dẫn cố định)

VJC insulation (high polymer materials) Tấm caacutech điện nhiệt sử dụng

VJC

(1) Ablation (2) Gas accumulating (3) Gas flow (4) Arc extinguishing (1)

loại trừ -(2) khiacute ga-(3) lưu lượng khiacute-(4) cung dập tắt

29

224 Caacutec đặc tiacutenh

2241 Đƣờng cong chức năng L-I

L Long time khi dograveng nhỏ thời gian taacutec động chậm

S Short time cắt trong trường hợp ngắn mạch với thời gian taacutec động nhanh

I Iustant time Cắt khẩn cấp khi dograveng lớn với thời gian nhỏ

Higravenh 25 Đặc tiacutenh đường cong chức năng L-I

2242 Đƣờng cong chức năng L-S(t=kI2)-I

Higravenh 26 Đặc tiacutenh đường cong chức năng L-S(t=kI2)-I

30

2243 Đƣờng cong chức năng L-S(t=k)-I

Higravenh 27 Đặc tiacutenh đường cong chức năng L-S(t=k)-I

2244 Đƣờng cong chức năng G

Higravenh 28 Đặc tiacutenh đường cong chức năng G

31

23 Caacutec đại lƣợng vagrave thocircng số của aacuteptocircmaacutet khi cần tiacutenh toaacuten

a Đại lượng lựa chọn vagrave kiểm tra

Điện aacutep định mức kV mđmđmMC UU

Dograveng điện lacircu dagravei định mức A cbđmMC II

Dograveng điện cắt định mức kVA Nđmc II

Cocircng suất định mức kA Nđmc SS

Dograveng điện ngắn mạch xung kiacutech cho pheacutep kA

(cograven gọi lagrave dograveng ổn định động)

xkđđm ii

Dograveng điện ổn định nhiệt

nhđm

qd

nhdmt

tii

Trong kyacute hiệu dugraveng ở bảng trecircn

mđmU Điện aacutep định mức của mạng điện

cbI Dograveng điện cưỡng bức qua maacutey cắt

NI Dograveng ngắn mạch Trong thiết kế hệ thống cung cấp điện coi ngắn mạch ở

xa do đoacute III N

NN UIS 3

xkI Dograveng ngắn mạch xung kiacutech 281 Iixk

nhđmt Thời gian ổn định nhiệt định mức = 5ms hoặc 10ms

qđt Thời gian cắt

b) Tiacutenh chọn lọc của aacuteptocircmaacutet

Thường coacute một số thiết bị bảo vệ của dograveng điện nằm giữa nguồn vagrave caacutec

bộ phận thiết bị yecircu cầu bảo vệ caacutec khiacute cụ điện nagravey phải thỏa matilden tiacutenh chọn

lọc để gới hạn sự cố lan rộng ảnh hưởng đến caacutec bộ phận khaacutec của hệ thống

tiacutenh chọn lọc được định nghĩa

- Xung dograveng điện bigravenh thường khocircng gacircy ngắn mạch

32

- Khi vận hagravenh đuacuteng chỉ thiết bị bảo vệ gần chỗ sự cố nhất theo chiều cung

cấp mới được taacutec động

- Nếu thiết bị nagravey bị hỏng một thiết bị khaacutec mới taacutec động caacutec yếu tố chủ yếu

bảo vệ Icp vagrave thời gian Tcp để caacutec Aptomat A1 A2 A3 lagravem việc Hệ thống lưới

điện phải coacute tiacutenh lựa chọn khi xảy ra sự cố

Higravenh 29 Sơ đồ nối tầng aacuteptocircmaacutet

Viacute dụ khi ngắn mach ở C thigrave chỉ được ngắt ngắt điện ở mạch ở động cơ

M3 tức caacutec aacuteptocircmaacutet khaacutec vẫn được doacuteng vagrave được cung cấp điện bigravenh thường

cho caacutec nhaacutenh khocircng sự cố đoacute lagrave lựa chọn từng phần Nhưng vigrave lyacute do nagraveo doacute

magrave A33 khocircng lagravem việc thigrave coacute cấp bảo vệ tiếp điểm theo đảm bảo theo đi của

dograveng điện ngắn mạch từ biến aacutep điểm C thigrave A22 sẽ thực hiện cấp bảo vệ nagravey

Đoacute lagrave lựa chọn tuyệt đối

Sự lựa chọn trong bảo vệ đạt được do sự khaacutec nhau về thời gian về thời

gian lagravem việc của cấp bảo vệ được gọi lagrave mức độ lựa chọn theo thời gian

nghĩa lagrave thời gian lagravem việc của cấp bảo vệ trước (Vd A22) phải lớn hơn thời

gian lagravem việc của cấp bảo vệ sau (A33) ngoagravei ra cograven coacute mức độ lựa chọn theo

dograveng điện yecircu cầu lagrave dograveng điện ngắt cấp I phải nhỏ hơn dograveng điện cấp i+1 vd

33

A1 coacute thể lagravem việc ở điểm ngắn mạch a b ở A1 thời gian bảo vệ keacuteo dagravei

nhưng khi xuất hiện ngắn mạch ở điểm a coacute thể cần phải ngắt mạch hư hỏng

sớm hơn thời gian cho pheacutep vigrave sự keacuteo dagravei thời gian chạy trong mạch dograveng

điện lớn hơn khi ngắn mạch coacute thể lagravem cho dacircy noacuteng lecircn lagravem hỏng dacircy dẫn vagrave

thiết bị do đoacute khi dograveng điện ngắn mạch sự cắt một caacutech đột ngột nhanh choacuteng

nhờ bộ ngắt dograveng điện

Tiacutenh chọn aacuteptocircmaacutet

Bảo vệ ngắn mạch chọn lọc được phacircn chia theo thời gian bổ xung độc lập

với dograveng điện thời gian tổng At của aacuteptocircmaacutet phiacutea dưới phải ngắn hơn thời

gian điều khiển cực tiểu Tm của aacuteptocircmaacutet phiacutea trecircn thời gian phacircn chia giữa

hai aacuteptocircmaacutet vagraveo khoảng 100ms

Higravenh 210 Tiacutenh toaacuten chọn lọc nối tầng hai aacuteptocircmaacutet

1 Aacuteptocircmaacutet ở phiacutea trecircn

2 Aacuteptocircmaacutet ở phiacutea dưới

tm Thời gian điều chỉnh cực tiểu

tA Thời gian tổng

khả năng chọn lọc ở tA lt tm1

Tiacutenh chọn lọc của Aacuteptocircmaacutet hạn chế dograveng điện cầu chigrave phiacutea trecircn

34

Với caacutech bố triacute nagravey tồn tại tiacutenh chọn lọc nếu I 2tAcủa maacutey cắt thấp hơn giaacute

trị tới hạn ngắn nhất I2tS của cầu chigrave

Tiacutenh chọn lọc aacuteptocircmaacutet dograveng điện khocircng cầu chigrave phiacutea dưới

Trường hợp nagravey caacutec cầu chigrave coacute dograveng dịnh mức lớn hơn dograveng định mức của

aacuteptocircmaacutet thời gian cắt tổng (tS+t1) của cầu chigrave phải ngắn hơn thời gian điều

khiển nhỏ nhất tm của aacuteptocircmaacutet

Tiacutenh chọn lọc aacuteptocircmaacutet dograveng điện ldquokhocircngrdquo aacuteptocircmaacutet hạn chế dograveng điện phiacutea

dưới

Yecircu cầu trong trường hợp nagravey lagrave thời gian cắt tA đối với dograveng điện ngoagravei Ia

của bộ hạn chế dograveng điện phải lớn hơn thời gian điều khiển tối thiểu của

aacuteptocircmaacutet phiacutea dưới

Higravenh 211 Tiacutenh chọn lọc nối tầng hai aacuteptocircmaacutet cắt dograveng điện khocircng bộ hạn

chế dograveng

1 Aacuteptocircmaacutet phiacutea trecircn

2 Aacuteptocircmaacutet phiacutea dưới

tm Thời gian điều khiển nhỏ nhất

tA thời gian tổng

Khả năng chọn lọc khi tA2 (IA) lt tm1

b) Caacutec đại lượng vagrave thocircng số của aacuteptocircmaacutet khi cần tiacutenh toaacuten vagrave lựa chọn

35

24 ỨNG DỤNG CỦA AacutePTOcircMAacuteT HAtildeNG SCHNEIDER

241 AacutePtocircmaacutet 1 cực (kiểu T3)

RT306-40A1P

Higravenh 212 (61016202532405063) 1 Pole aacuteptocircmaacutet dograveng cắt 6000A

Aacuteptocircmaacutet teacutep khối 2P -2E

Với cocircng dụng bảo vệ mạch điện chống quaacute tải vagrave ngắn mạch caacutec dograveng

sản phẩm aacuteptocircmaacutet Roman sẽ mang đến cho cocircng trigravenh một giải phaacutep bảo

vệ an toagraven hệ thống điện

Khả năng chống điện giật Khocircng chạm tới caacutec bộ phận mạng điện

Khocircng biến dạng phồng rộp dưới taacutec động của ngoại quan

Sản xuất theo tiecircu chuẩn IEC60898

Đặc tiacutenh kỹ thuật

Được lagravem từ vật liệu chống chaacutey vagrave caacutech điện

Phugrave hợp với tiecircu chuẩn IEC 60898

Ngắt tự động dograveng ngắn mạch khi noacute vừa xuất hiện

Thocircng số kỹ thuật

Dograveng định mức 06 - 63A

36

Điện aacutep định mức 220380V AC

Dograveng cắt (IEC 60898) 6000A

2E coacute taacutec dụng bảo vệ thiết bị trecircn cả 2 cực của aacuteptocircmaacutet (Khi trường hợp bị

đấu nhầm dacircy thigrave aacuteptocircmaacutet vẫn hoạt động bigravenh thường đoacute lagrave ưu điểm vượt trội

so với 1E)

242 MCCB amp ELCB MITSUBISHI

Higravenh 213 WSS thế hệ mới ( khắc larse chigravem khocircng decal )

Sản xuất tại Nhật

Tiecircu chuẩn toagraven cầu ( IECJISENGBULCSA )

Ampe Frame hoagraven chỉnh từ 30(32)AF đến 1600AF

Chức năng cơ bản

MCCB Caacutech ly bảo vệ quaacute tải ngắn mạch

ELCB Caacutech ly bảo vệ quaacute tải ngắn mạch dograveng rograve

Caacutec dograveng sản phẩm

NFNV- C loại kinh tế

( NF30-CS NF63-CW NF125-CW NF250-CW NF400-CW NF630-

CW NF800-CEW )

NFNV- S loại tiecircu chuẩn ( NF32-SW NF63-SW NF125-SW NF250-SW

NF400-SW NF630-SW NF800-SEW NF1250-SEW NF1600-SEW )

NFNV- H loại dograveng cắt cao

NFNV-U loại hạn dograveng

2

Chương 1 Giới thiệu chung về thiết bị đoacuteng cắt thấp aacutep

Chương 2 Giới thiệu về aacuteptocircmaacutet hatildeng schneider

Chương 3 Maacutey cắt ứng dụng trong caacutec bảng điện phacircn phối của caacutec trạm

phaacutet dự phograveng tự động toagraven phần

3

CHƢƠNG 1

GIỚI THIỆU CHUNG THIẾT VỀ BỊ ĐOacuteNG CẮT THẤP AacuteP

11 KHAacuteI QUAacuteT VAgrave YEcircU CẦU CHUNG CHO CAacuteC THIẾT BỊ ĐOacuteNG

CẮT

111 Khaacutei niệm

Maacutey cắt hạ aacutep (cograven gọi lagrave aacuteptocircmaacutet hay maacutey ngắt khocircng khiacute tự động) lagrave

khiacute cụ điện tự động cắt mạch điện khi coacute sự cố quaacute tải ngắn mạch điện aacutep

thấp cocircng suất ngượchellip Trong caacutec mạch điện hạ aacutep coacute điện aacutep định mức đến

660V xoay chiều vagrave 330V một chiều coacute dograveng điện định mức tới 6000A

Những maacutey cắt hạ aacutep hiện đại coacute thể cắt dograveng điện tới 300 kA

Đocirci khi maacutey cắt hạ aacutep cũng được dugraveng để đoacuteng cắt khocircng thường xuyecircn

caacutec mạch điện ở chế độ bigravenh thường

112 Yecircu cầu

Chế độ lagravem việc định mức của maacutey cắt hạ aacutep phải lagrave chế độ lagravem việc dagravei

hạn nghĩa lagrave trị số dograveng điện định mức chảy qua maacutey cắt lacircu bao nhiecircu cũng

được Mặt khaacutec tiếp điểm chiacutenh của noacute phải chịu được dograveng điện ngắn mạch

lớn khi caacutec tiếp điểm coacute thể đatilde đoacuteng hay đang đoacuteng

Maacutey cắt hạ aacutep phải ngắt được dograveng điện ngắn mạch lớn coacute thể đến vagravei chục

kilocircampe Sau khi ngắt dograveng điện ngắn mạch maacutey cắt hạ aacutep phải đảm bảo

vẫn lagravem việc tốt ở trị số dograveng điện định mức

Để nacircng cao tiacutenh ổn định nhiệt vagrave điện động của caacutec thiết bị điện hạn chế

sự ngắn mạch do dograveng điện ngắn mạch gacircy ra maacutey cắt hạ aacutep phải coacute thời gian

cắt beacute

Để giảm kiacutech thước lắp đặt của thiết bị vagrave an toagraven trong vận hagravenh cần

phải hạn chế vugraveng chaacutey hồ quang Muốn vậy thường phải kết hợp lực thao taacutec

cơ học với thiết bị dập hồ quang becircn trong maacutey cắt hạ aacutep

4

Để thực hiện yecircu cầu thao taacutec coacute chọn lọc maacutey cắt hạ aacutep cần phải coacute khả

năng điều chỉnh trị số dograveng điện taacutec động vagrave thời gian taacutec động

Những thocircng số cơ bản của maacutey cắt hạ aacutep gồm Dograveng điện định mức Iđm

điện aacutep định mức Uđm dograveng điện ngắt giới hạn vagrave thời gian taacutec động

Thời gian taacutec động của maacutey cắt hạ aacutep lagrave một thocircng số quan trọng Thời

gian nagravey được tiacutenh từ luacutec xảy ra sự cố đến khi ngắn mạch điện bị ngắt hoagraven

toagraven

CT t = t0 + t1+ t2 ( 1 - 1 )

Trong đoacute

+ t0 lagrave thời gian tiacutenh từ luacutec xảy ra ngắn mạch đến khi dograveng điện đạt tới trị số

taacutec động I = Itđ Thời gian t0 phụ thuộc vagraveo giaacute trị của dograveng điện khởi động vagrave

tốc độ tăng của dograveng điện t

i

d

d phụ thuộc vagraveo thocircng số mạch ngắt

+ t1 lagrave thời gian từ khi I = Itd đến khi tiếp điểm maacutey cắt bắt đầu chuyển động

thời gian nagravey phụ thuộc vagraveo caacutec phần tử bảo vệ cơ cấu ngắt kết cấu của tiếp

điểm trọng lượng phần động Nếu t1 gt 001s thigrave maacutey ngắt coacute thời gian taacutec

động bigravenh thường Đối với maacutey cắt taacutec động nhanh thời gian t1 = 0002 divide

0008s

+ t2 lagrave thời gian chaacutey của hồ quang (phụ thuộc bộ phận dập hồ quang vagrave trị

dograveng điện ngắt vagrave biện phaacutep dập hồ quang)

113 Phacircn loại

a Phacircn theo kết cấu

+ Loại một cực

+ Loại hai cực

+ Loại ba cực

b Theo thời gian taacutec động

+ Taacutec động tức thời (nhanh)

+ Taacutec động khocircng tức thời

5

c Theo cocircng cụ bảo vệ

+ Dograveng cực đại

+ Dograveng cực tiểu

+ Aacuteptocircmaacutet điện aacutep thấp

+ Aacuteptocircmaacutet dograveng điện cực tiểu

+ Aacuteptocircmaacutet bảo vệ cocircng suất ngược

+ Aacuteptocircmaacutet vạn năng (chế tạo chế tạo cho mạch coacute dograveng điện lớn caacutec thocircng

số bảo vệ coacute thể chỉnh định được) loại nagravey khocircng coacute vỏ vagrave lắp đặt trong caacutec

trạm biến aacutep lớn

+ Aacuteptocircmaacutet định higravenh bảo vệ quaacute tải bằng rơle nhiệt bảo vệ quaacute điện aacutep

bằng rơle điện từ đặt trong vỏ nhựa

12 NGUYEcircN LYacute LAgraveM VIỆC CỦA AacutePTOcircMAacuteT

121 Nguyecircn lyacute lagravem việc của aacuteptocircmaacutet taacutec động theo mức dograveng

+ Loại dograveng cực tiểu

Higravenh 11 Sơ đồ nguyecircn lyacute aacuteptocircmaacutet dograveng điện cực tiểu

Nguyecircn lyacute lagravem việc Noacute tự động ngắt mạch khi dograveng điện trong mạch nhỏ

hơn dograveng điện chỉnh định Icđ Khi I lt Icđ lực điện từ của nam chacircm điện 1

khocircng đủ sức giữ nắp 2 necircn lực keacuteo của lograve xo 3 sẽ keacuteo tiếp điểm động ra khỏi

tiếp điểm tĩnh mạch điện bị ngắt Aacuteptocircmaacutet dograveng cực tiểu dugraveng để bảo vệ maacutey

6

phaacutet khỏi chuyển sang chế độ động cơ khi nhiều maacutey phaacutet lagravem việc song

song vigrave aacuteptocircmaacutet loại dograveng cực tiểu coacute nhiều nhược điểm necircn iacutet sử dụng

+ Loại dograveng cực đại

Higravenh 12 Sơ đồ nguyecircn lyacute aacuteptocircmaacutet dograveng điện cực đại

Nguyecircn lyacute lagravem việc Aacuteptocircmaacutet loại dograveng cực đại tự động ngắt mạch khi

dograveng điện vượt quaacute trị số dograveng chỉnh định Icđ Khi I gt Icđ lực điện từ của nam

chacircm điện 1 thắng lực cản lograve xo 3 nắp 2 bị keacuteo lagravem mấu giữa thanh 4 vagrave đograven

5 bật ra lograve xo ngắt 6 keacuteo tiếp điểm động ra khỏi tiếp điểm tĩnh mạch điện bị

ngắt Aacutepocircmaacutet dograveng cực đại dugraveng bảo vệ mạch điện khi bị quaacute tải hoặc ngắn

mạch

122 Nguyecircn lyacute taacutec động của Aacuteptocircmaacutet theo điện aacutep

+ Loại thấp aacutep

Nguyecircn liacute lagravem việc Noacute tự động ngắt mạch khi điện aacutep U giảm xuống

dưới mức chỉnh định Ucđ Nếu U lt Ucđ Lực điện từ của nam chacircm điện 1

coacute cuộn dacircy mắc song song với lưới giảm yếu hơn lực keacuteo của lograve xo 3 necircn

mấu giữa thanh 4 vagrave đograven 5 bật ra lograve xo 6 keacuteo tiếp điểm động rời khỏi tiếp

điểm tĩnh mạch điện bị cắt Aacuteptocircmaacutet điện aacutep thấp dugraveng để bảo vệ mạch

điện khi điện aacutep sụt quaacute thấp hay khi mất điện aacutep ( bảo vệ thấp aacutep ở UTA le

85 Uđm )

7

Higravenh 13 Sơ đồ nguyecircn lyacute aacuteptocircmaacutet điện aacutep thấp

+ Aacuteptocircmaacutet loại dograveng điện ngƣợc ( cho mạng một chiều)

aacutep

dograveng

Higravenh 14 Nguyecircn lyacute lagravem việc của aacuteptocircmaacutet dograveng điện ngược

Thuận dogravengaacutep

Ngược dogravengaacutep

Nguyecircn lyacute lagravem việc Noacute tự động cắt mạch điện khi hướng truyền dograveng

điện thay đổi (khi dograveng điện thay đổi chiều) Nếu năng lượng truyền thuận

chiều từ thocircng của cuộn dacircy dograveng điện vagrave cuộn dacircy điện aacutep của nam chacircm

điện 1 cugraveng chiều với nhau lực điện từ lớn hơn lực lograve xo 3 aacuteptocircmaacutet đoacuteng

Khi chiều dograveng điện thay đổi (cocircng suất truyền ngược) lực điện từ của nam

chacircm điện tỷ lệ với bigravenh phương hiệu hai từ thocircng do dograveng điện vagrave điện aacutep

sinh ra do đoacute lực điện từ giảm đi rất nhiều khocircng thắng nổi lực keacuteo lograve xo 3

8

mấu giữa thanh 4 vagrave đograven 5 bật ra lograve xo ngắt 6 keacuteo tiếp điểm động rời khỏi

tiếp điểm tĩnh mạch điện bị ngắt

13 NỐI TẦNG CASCADE AacutePTOcircMAacuteT

131 Nối tầng taacutec động theo mức dograveng

Kỹ thuật nagravey sử dụng sự phacircn bậc ngưỡng dograveng taacutec động của phần tử taacutec

động tức thời kiểu từ tiacutenh chọn lọc tuyệt đối trong trường hợp nagravey lagrave khocircng

thể coacute do ISCA asymp ISCB necircn cả hai CB nagravey cugraveng taacutec động khi ấy chọn lọc lagrave từng

phần vagrave được giới hạn theo Irm của CB nằm phiacutea trước CB phiacutea sau lagrave loại

hạn chế dograveng

Để cải thiện đặc tiacutenh chọn lọc theo giaacute trị dograveng necircn sử dụng một CB hạn

chế dograveng ở mạch phiacutea sau nghĩa lagrave CB khi xảy ra ngắn mạch phiacutea sau thiết bị

B dograveng hạn chế IB sẽ taacutec động CB B song khocircng đủ để A taacutec động

Lưu yacute mọi CB magrave ta xem xeacutet ở đacircy đều coacute mức hạn chế dograveng nagraveo đoacute dugrave

cho chuacuteng khocircng được xếp vagraveo loại hạn chế dograveng Điều nagravey cần lưu yacute cho đặc

tuyến của CB chuẩn A trecircn higravenh dưới đacircy Chỉ bằng caacutech tiacutenh toaacuten vagrave thử

nghiệm cẩn thận mới cho pheacutep thực thi kiểu phối hợp nagravey

Higravenh 15 CB B lagrave giới hạn dograveng

9

CB ở phiacutea trước được dạng taacutec động nhanh với trễ hạn ngắn (SD)

Caacutec thiết bị nagravey được trang bị bộ taacutec động coacute gắn thecircm bộ lagravem trễ cơ học

khocircng hiệu chỉnh Như vậy độ trễ đưa vagraveo đảm bảo tiacutenh chọn lọc với tất cả

CB taacutec động nhanh (đặt ở phiacutea sau) với bấ kỳ dograveng sự cố nagraveo nhỏ hơn Irms

Viacute dụ CB A compact NS250N trang bị một bộ taacutec động SD Ir = 250 giaacute

trị đặt bộ taacutec động lagrave 2000A CB B compact NS100N Ir = 100A Saacutech tra cứu

phacircn phối điện Merlin Gerin cho biết giaacute trị giới hạn của tiacutenh chọn lọc

3000A (thay vigrave 2500A nếu như ta sử dụng bộ taacutec động kiểu chuẩn)

Higravenh 16 Sử dụng một CB chọn lọc ở phiacutea trước

132 Nối tầng taacutec động theo thời gian

Sự taacutec động theo thời gian của caacutec CB coacute tiacutenh chọn lọc Ứng dụng của noacute

lagrave tương đối đơn giản vigrave noacute dựa trecircn cơ sở lagravem trễ nhiều hoặc iacutet thời điểm mở

của caacutec CB mắc nối tiếp theo trigravenh tự thời gian kiểu bậc thang

Kỹ thuật nagravey cần

Đưa vagraveo bộ định thigrave trong cơ cấu taacutec động

Caacutec CB coacute khă năng chịu được caacutec hiệu ứng nhiệt vagrave điện động của dograveng

trong thời gian trễ

Hai CB A vagrave B mắc nối tiếp (như vậy giaacute trị dograveng đi qua chuacuteng lagrave như

nhau) sẽ coacute tiacutenh chọn lọc nếu như thời gian cắt của B ngắn hơn thời gian taacutec

động của A

10

Chọn lọc nhiều cấp

Viacute dụ thực hiện với caacutec CB Masterpact (bảo vệ điện tử) (MG)

Chuacuteng coacute thể được trang bị caacutec bộ tạo trễ ở bốn nấc điều chỉnh như

- Độ trễ (tương ứng với một nấc cho trước) coacute giaacute trị lớn hơn toagraven bộ thời

gian cắt của nấc thấp hơn ngay phiacutea sau

- Độ trễ tương ứng với nấc đầu tiecircn coacute giaacute trị lớn hơn toagraven bộ thời gian cắt của

một CB cắt nhanh (dạng compact) hoặc của cầu chigrave

Higravenh 17 Chọn lọc theo thời gian

133 Nối tầng kết hợp

Higravenh 18 Chọn lọc kết hợp

Một bộ lagravem trễ thời gian kiểu cơ học goacutep phần cải thiện đặc tiacutenh của chọn

lọc theo taacutec động dograveng

11

Chọn lọc tuyệt đối nếu ISCB lt IrmA (giaacute trị tứcc thời)

CB ở phiacutea trước coacute thể sử dụng hai ngưỡng taacutec động

Giaacute trị trễ IrmA hoặc tạo bộ trễ kiểu điện tử SD (short delay)

Giaacute trị tức thời IrmA chuẩn (Compact kiểu SA)

134 Nối tầng dựa trecircn mức năng lƣợng hồ quang

Hệ thống nagravey cho pheacutep chọn lọc tuyệt đối giữa hai CB coacute cugraveng dograveng sự

cố Điều nagravey đạt được nhờ sử dụng CB hạn chế dograveng vagrave taacutec động CB nhờ cảm

ứng aacutep suất trong buồng hồ quang của CB Mức aacutep suất khocircng khiacute bị noacuteng lecircn

tuỳ thuộc vagraveo mức năng lượng của hồ quang

Higravenh 19 Chọn lọc theo mức hồ quang

Kỹ thuật nagravey dugraveng cho caacutec mạch coacute dograveng ngắn mạch ge 25In vagrave đảm bảo

tiacutenh chọn lọc tuyệt đối giữa hai CB coacute cugraveng dograveng ngắn mạch đi qua kỹ thuật

nagravey đogravei hỏi năng lượng lagravem taacutec động CB A trecircn nguồn

Nguyecircn tắc vận hagravenh Cả hai CB coacute khả năng hạn chế dograveng do đoacute lực điện từ

do ngắn mạch phiacutea dưới của CB B lagravem tiếp điểm hồ quang hạn chế dograveng của

cả hai CB đồng thời mở Dograveng sự cố sẽ bị hạn chế nhờ hai hồ quang mắc nối

tiếp cường độ nhiệt hồ quang trong mỗi CB lagravem khocircng khiacute trong caacutec ngăn dập

12

hồ quang nở ra vagrave tăng aacutep suất Ở trecircn một mức dograveng nagraveo đoacute tốc độ tăng aacutep

suất coacute thể dugraveng để phaacutet hiện vagrave khởi động cắt tức thời

Higravenh 110 Nguyecircn tắc chọn lọc theo năng lượng hồ quang

Nguyecircn tắc chọn lọc Nếu cả hai CB coacute bộ cắt theo aacutep suất được chỉnh định

đuacuteng sự chọn lọc cho hai CB coacute định mức khaacutec nhau đogravei hỏi phải chỉnh CB

B cắt ở mức aacutep suất thấp hơn CB A Nếu ngắn mạch xảy ra sau A vagrave trước B

chỉ coacute hồ quang của A hạn chế dograveng magrave thocirci Dograveng trong trường hợp nagravey sẽ

lớn hơn so với trường hợp sự cố sảy ra sau B Dograveng qua A lớn hơn sẽ sinh aacutep

suất lớn hơn đủ để lagravem bộ taacutec động theo aacutep suất lagravem việc ở sơ đồ dưới đacircy

dograveng CB cagraveng lớn thigrave CB cắt cagraveng nhanh

Sự chọn lọc được đảm bảo nếu

+ Tỉ số dograveng định mức của 2 CB ge 25

+ Tỉ số dograveng ngắt chỉnh định gt 16

13

Đối với điều kiện ngắt mạch le 25 In ta dugraveng sơ đồ bảo vệ truyền thống như đatilde

đề cập

14 CẤU TẠO CHUNG CỦA AacutePTOcircMAacuteT

141 Đặt vấn đề

Ngagravey nay dưới sự phaacutet triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật necircn caacutec thiết

bị điện được sản xuất một caacutech đơn giản gọn nhẹ chứa nhiều tiacutenh năng hơn

trước kia rất nhiều vagrave đặc biệt lagrave caacutec thiết bị điện ngagravey nay đa số lagrave coacute thể

gheacutep nối được cugraveng với maacutey tiacutenh được điều khiển trực tiếp trecircn maacutey tiacutenh

hoặc lagrave điều khiển từ xa thocircng qua bộ điều khiển cầm tay aacuteptocircmaacutet cũng lagrave

một trong những thiết bị đoacute

142 Phần cơ khiacute của aacuteptocircmaacutet

Higravenh 111 Higravenh ảnh aacuteptocircmaacutet

143 Tiếp điểm của aptocircmaacutet

)

) Như vậy hồ

quang chỉ chaacutey trecircn tiếp điểm hồ quang do đoacute bảo vệ được tiếp điểm chiacutenh

để dẫn điện Dugraveng thecircm tiếp điểm phụ để traacutenh hồ quang chaacutey lan vagraveo lagravem hư

14

tiếp điểm chiacutenh

g như Ag-W Cu-W Ni

144 Moacutec bảo vệ

sẽ taacutec

động khi mạch điện coacute sự cố quaacute dograveng điện vagrave sụt aacutep

-

)

600A

cuộn dacircy được nagravey

được quấn nhiều vograveng với dacircy tiết diện nhỏ chịu điện aacutep nguồn

15

145 Hộp dập hồ quang

Hộp dập hồ quang để aacuteptocircmaacutet dập được hồ quang trong tất cả caacutec chế độ

lagravem việc của lưới điện thigrave người ta thường dugraveng hai kiểu thiết bị dập hồ

quang lagrave kiểu nửa kiacuten vagrave kiểu hở Thiết bị dập kiểu nửa kiacuten được đặt trong

vỏ kiacuten của aacuteptocircmaacutet vagrave coacute lỗ thoaacutet khiacute

Higravenh 112 Cấu truacutec chung của aacuteptocircmaacutet

Kiểu nagravey coacute dograveng điện giới hạn cắt khocircng quaacute 50kA Thiết bị dập kiểu hở

được dugraveng khi giới hạn dograveng điện cắt lớn hơn 50kA hoặc điện aacutep lớn hơn

1000V Trong buồng dập hồ quang thocircng dụng người ta thường dugraveng những

tấm theacutep xếp thagravenh lưới ngăn Để phacircn chia hồ quang thagravenh nhiều đoạn

ngắn thuận lợi cho việc dập tắt hồ quang Higravenh dạng kết cấu hộp dập hồ

quang được trigravenh bagravey trecircn Cugraveng một thiết bị dập tắt hồ quang khi lagravem

việc ở mạch điện xoay chiều điện aacutep đến 500V thigrave coacute thể dập tắt được hồ

quang của dograveng điện đến 40kA nhưng khi lagravem việc ở mạch điện một chiều

điện aacutep đến 440V thigrave chỉ coacute thể cắt được dograveng điện đến 20kA

146 Cơ cấu truyền động cắt Aacuteptocircmaacutet

Cơ cấu truyền động cắt aacuteptocircmaacutet gồm cơ cấu đoacuteng cắt vagrave khacircu truyền

động trung gian truyền động cắt aacuteptocircmaacutet thường coacute hai caacutech bằng tay vagrave

bằng cơ điện (điện từ động cơ điện) Điều khiển bằng tay (nuacutem gạt hoặc nuacutet

ấn) được thực hiện với caacutec aacuteptocircmaacutet coacute dograveng điện định mức khocircng lớn hơn

16

600A Điều khiển bằng cơ điện (nam chacircm điện động cơ điện hoặc hệ thống

thuỷ lực) được ứng dụng ở caacutec aacuteptocircmaacutet đoacuteng cắt từ xa vagrave được ứng dụng với

aacuteptocircmaacutet coacute dograveng điện lớn hơn đến 1000A Để tăng lực điều khiển bằng tay

người ta cograven dugraveng một tay dagravei phụ theo nguyecircn liacute đograven bẩy Ngoagravei ra cograven coacute

caacutech điều khiển bằng động cơ điện hoặc khiacute neacuten

Khacircu truyền động trung gian dugraveng phổ biến nhất trong aacuteptocircmaacutet lagrave cơ cấu

tự do trượt khớp Higravenh 113 trigravenh bagravey một khacircu truyền động trung gian của

aacuteptocircmaacutet coacute cơ cấu điều khiển bằng nam chacircm điện Khi đoacuteng bigravenh thường

(khocircng coacute sự cố) caacutec tay đograven 2 3 được nối cứng vigrave tacircm O nằm thấp dưới

đường nối hai điểm O1 vagrave O2 được nối Giaacute đỡ 5 lagravem cho hai đograven nagravey khocircng

tự gập lại được ta noacutei điểm O ở vị triacute chết ( higravenh 113a )

Khi coacute sự cố phần ứng 6 của nam chacircm điện 7 bị huacutet dập vagraveo hệ thống

tay đograven 2 3 lagravem cho điểm O thoaacutet khỏi vị triacute chết Điểm O sẽ cao hơn đường

nối O1O2 luacutec nagravey hai tay đograven 2 3 khocircng được nối cứng nữa caacutec tiếp điểm sẽ

nhanh choacuteng mở ra dưới taacutec động của lograve xo keacuteo tiếp điểm (higraveh 113b)

Muốn đoacuteng lại aacuteptocircmaacutet ta phải keacuteo tay cầm 4 xuống phiacutea dưới để cho hai tay

đograven 2 3 duỗi thẳng ra như ở higravenh 113c sau đoacute mới đoacuteng vagraveo được

Higravenh 113 Cơ cấu nhả khớp tự do a vị triacute doacuteng b vị triacute mở c vị triacute chuẩn bị

đoacuteng lại

17

147 Phần tử bảo vệ

Caacutec phần tử bảo vệ aacuteptocircmaacutet gồm bảo vệ quaacute tải bảo vệ ngắn mạch bảo

vệ sụt aacutep bảo vệ dograveng điện dư bảo vệ tổng hợp bằng tổ hợp mạch điện tử

Để bảo vệ thiết bị khỏi quaacute tải trong aacuteptocircmaacutet thường coacute phần tử bảo vệ

quaacute tải kết cấu của noacute tương tự như một rơle nhiệt phần tử phaacutet noacuteng của rơ

le nhiệt được đấu nối tiếp với mạch điện chiacutenh Khi quaacute tải tấm kim loại keacutep

giatilden nở lagravem nhả rơi tự do để mở tiếp điểm của aacuteptocircmaacutet Đường đặc tiacutenh

ampe- giacircy của rơle nhiệt phải nằm dưới đường đặc tiacutenh của thiết bị bảo vệ

Loại nagravey coacute nhược điểm coacute quaacuten tiacutenh nhiệt lớn vagrave khocircng bảo vệ được ngắn

mạch

Phần tử bảo vệ ngắn mạch trong aacuteptocircmaacutet coacute kết cấu tương tự như một

rơle dograveng điện coacute cuộn dacircy mắc nối tiếp với mạch điện chiacutenh (hoặc một phần

dograveng điện chiacutenh đi qua cuộn dacircy) Khi dograveng điện vượt quaacute trị số cho pheacutep thigrave

phần ứng bị huacutet lagravem nhả khớp rơi tự do vagrave mở tiếp điểm aacuteptocircmaacutet

Điều chỉnh viacutet để thay đổi lực của lograve xo phản lực ta coacute thể điều chỉnh được trị

số dograveng điện tải động

Phần tử bảo vệ sụt aacutep coacute kết cấu tương tự như rơle điện aacutep cuộn dacircy

được mắc vagraveo điện aacutep nguồn khi coacute sự cố sụt aacutep hay mất điện aacutep lực huacutet

điện từ khocircng đủ sức huacutet phần ứng lograve xo phản lực đẩy phần ứng lagravem nhả

khớp rơi tự do vagrave lagravem mở tiếp điểm của aacuteptocircmaacutet

Phần tủ bảo vệ dograveng điện dư cũng như phần tử bảo vệ nhiều thocircng số

được cấu tạo bởi caacutec mạch vi điện tử trong caacutec khối đo lường so saacutenh

khuếch đại vagrave chấp hagravenh

15 LỰA CHỌN SƠ BỘ AacutePTOcircMAacuteT THOcircNG THƢỜNG

151 Đặt vấn đề

Để hạn chế những hậu quả nguy hiểm gacircy phaacute hỏng sự cố quaacute dograveng quaacute

tải sự cố hỏng caacutech điện vagrave caacutech ly phần hư hỏng ra khỏi lưới vigrave vậy việc lựa

chọn thiết bị để bảo vệ cho mạch điện hết sức quan trọng vagrave việc lựa chọn

18

phải dựa trecircn rất nhiều yếu tố nhưng phải phugrave hợp với caacutec tiecircu chuẩn của từng

thiết bị vagrave phải tuacircn thủ theo tiecircu chuẩn quốc tế

152 Lựa chọn theo mức dograveng

Việc lựa chọn aacuteptocircmaacutet chủ yếu dựa vagraveo Dograveng địecircn tiacutenh toaacuten trong mạch

dograveng điện quaacute tải tiacutenh thao taacutec chọn lọc Ngoagravei ra lựa chọn aacuteptocircmaacutet cograven phải

căn cứ vagraveo đặt tiacutenh lagravem việc của phụ tải lagrave aacuteptocircmaacutet khocircng được pheacutep cắt khi

coacute quaacute tải ngắn hạn thường xảy ra trong điều kiện lagravem việc bigravenh thường như

dograveng điện khởi động dograveng điện động trong phụ tải cocircng nghệ

Yecircu cầu chung lagrave lagravem việc định mức của moacutec bảo vệ Iaacuteptocircmaacutet khocircng được

beacute hơn dograveng điện tiacutenh toaacuten Itt của mạch

Iaacuteptocircmaacutet ge Itt ( 1-2 )

Tugravey theo đặc tiacutenh vagrave điều kiện lagravem việc của phụ tải người ta hướng dẫn

lựa chọn dograveng điện định mức của moacutec bảo vệ bằng 125 150 hay lớn hơn

nữa so với dograveng điện tiacutenh toaacuten mạch

Sau cugraveng ta chọn aacuteptocircmaacutet theo caacutec số liệu kỹ thuật đatilde cho của nhagrave chế tạo

Aacuteptocircmaacutet được lựa chọn từ hai hệ thống Hệ thống cắt mạch điện vagrave hệ thống

dograve tigravem sự cố

+ Chọn hệ thống caacutech bố triacute cắt mạch điện

Hệ thống nagravey gồm coacute liện động cơ khiacute với caacutec cực cắt dograveng điện vagrave sẽ

được bố triacute theo caacutec chức năng sau Số luợng caacutec cực Số lượng caacutec dacircy dẫn

để cắt điện aacutep định mức (điện aacutep sử dụng) loại dograveng điện (xoay chiều hay

một chiều)

Dograveng điện Ib dograveng điện sử dụng của mạch điện chiacutenh dograveng điện nagravey cho

pheacutep ta xaacutec định dograveng điện định mức magrave người ta gọi lagrave ldquocỡ aacuteptocircmaacutetrdquo Dograveng

điện ngắn mạch Icc đoacute lagrave dograveng ngắn mạch magrave khiacute cụ điện (aacuteptocircmaacutet) coacute thể

chấp nhận được để coacute thể cắt tiến hagravenh bảo vệ ngay lập tức caacutec thiết bị điện

phiacutea sau của aacuteptocircmaacutet Chuacuteng ta luocircn luocircn phải chọn aacuteptocircmaacutet coacute khả năng cắt

cao hơn dograveng Icc đatilde tiacutenh toaacuten ở phiacutea sau aacuteptocircmaacutet

19

+ Chọn loại hệ thống mở ( hay dograve tigravem sự cố để thực hiện taacutec động mở )

Sự bố triacute điện từ - nhiệt hay điện tử thực hiện điều khiển của caacutec cực cắt

được chọn theo chức năng Dograveng Ib dograveng điện cực đại magrave noacute đi qua mạch

điện khi lagravem việc bigravenh thường Dograveng điện đột ngột xuất hiện khi đặt dưới điện

aacutep (dograveng điện mở maacutey) Tugravey theo giaacute trị quaacute dograveng điện nagravey người ta xaacutec định

loại đuờng cong sử dụng (B C Dhellip) của hệ thống mở của aacuteptocircmaacutet (chọn

đuờng đặt tuyến của hệ thống trong catocirclocirc magrave caacutec nhagrave sản xuất vagrave viện giaacutem

định khoa học kỹ thuật giaacutem định

Ngoagravei ra CB cograven đƣợc lựa chọn tuỳ vagraveo

Caacutec đặc tiacutenh điện magrave noacute được đặt vagraveo mocirci trường sử dụng của thiết bị

nhiệt độ xung quanh lắp đặt trong tủ hoặc khocircng caacutec điều kiện khiacute hậu khả

năng tạo vagrave cắt dograveng ngắn mạch

Caacutec yecircu cầu khai thaacutec tiacutenh chọn lọc caacutec yecircu cầu như điều khiển từ xa

caacutec cocircng tắc phụ caacutec cuộn dacircy taacutec động phụ coacute đưa thecircm vagraveo hệ thống mạng

tiacuten hiệu nội bộ (thocircng tin điều khiển chỉ thịhellip)

Caacutec quy tắc lắp đặt đặc biệt lagrave bảo vệ con người

Caacutec đặc tiacutenh tải như lagrave động cơ đegraven chiếu saacuteng huỳnh quang maacutey biến aacutep

Những bước tiếp theo gắn liền với việc chọn một CB trong lưoacutei phacircn phối

+ Chọn dograveng định mức phụ thuộc nhiệt độ mocirci trường

Dograveng định mức của một CB được xaacutec định theo sự vận hagravenh của thiết bị

ứng với nhiệt độ mocirci trường cho trước thường lagrave 300 cho caacutec CB dacircn dụng

400 cho CB cocircng nghiệp

Sự vận hagravenh caacutec CB trong caacutec điều kiện nhiệt độ khaacutec nhau phụ thuộc

vagraveo cocircng nghệ chế tạo bộ taacutec động

+ Caacutec bộ taacutec động kiểu điện từ nhiệt khocircng bugrave

Caacutec CB với bộ taacutec động theo nguyecircn tắc nhiệt khocircng bugrave coacute dograveng taacutec động

phụ thuộc vagraveo nhiệt độ Nếu như thiết bị được đặt trong tủ hoặc trong mocirci

trường nhiệt độ cao thigrave dograveng taacutec động khi quaacute tải coacute thể bị giảm xuống Coacute thể

20

chuyển hạng nếu CB lagravem việc với nhiệt độ cao hơn nhiệt độ chuẩn Vigrave vậy

caacutec nhagrave thiết kế phải cung cấp bảng chuyển hạng cho thiết bị được thiết kế

mặt khaacutec caacutec thiệt bị dạng mocircđun thường được lắp cạnh nhau trong tủ kim

loại coacute kiacutech thước nhỏ Taacutec dụng nhiệt qua lại khi coacute dograveng sẽ lagravem chuacuteng

xuống hạng theo hệ số 08

Caacutec bộ phận nagravey được trang bị một thanh lưỡng kim bugrave nhiệt cho pheacutep

chọn dograveng hiệu chỉnh Ir của bộ phận taacutec động theo sự thay đổi nhiệt độ trong

phạm vi định sẵn CB ( le 630A ) thường được trang bị bộ phận taacutec động từ

nhiệt coacute bugrave từ -50 đến +40

0

Ghi chuacute liecircn quan đến việc giảm định mức của CB

Một CB coacute định mức dograveng theo nhiệt độ mocirci trường chuẩn (300C) sẽ bị quaacute

nhiệt khi mang nhiệt cugraveng dograveng ở 500C

Vigrave CB hạ aacutep coacute thiết bị bảo vệ quaacute dograveng (nếu khocircng được bugrave) sẽ taacutec động

ở mức thấp hơn khi nhiệt độ cao hơn CB tự động bị giảm định mức do bộ taacutec

động quaacute tải khi bộ taacutec động nhiệt được bugrave coacute thể chỉnh ở (07divide1)In trong

mocirci trường -50C đến 40

0C

Với caacutec CB được bugrave nagravey trong catalogue thường coacute giaacute trị xướng hạng

của In ở nhiệt độ trecircn mức được bugrave viacute dụ như 500C vagrave 60

0C như 95A ở 50

0C

vagrave 90A ở 600C cho CB 100A

+ Bộ taacutec động kiểu điện tử

Coacute ưu điểm lớn về ổn định khi vận hagravenh trong điều kiện nhiệt độ thay

đổi Mặc dugrave vậy caacutec thiết bị đoacuteng cắt vẫn chịu ảnh hưởng nhiệt độ necircn nhagrave

chế tạo thường cung cấp dưới dạng biểu đồ caacutec giaacute trị lớn nhất của ngưỡng

dograveng taacutec động cho pheacutep theo nhiệt độ

+ Chọn ngưỡng cắt tức thời hoặc coacute trễ ngắn

Sau đacircy lagrave bảng tổng kết caacutec đặc điểm chiacutenh của bộ taacutec động kiểu từ hoặc

coacute trễ ngắn (theo phacircn loại của IEC898) bảng taacutec động tức thời hoặc coacute trễ

ngắn

21

Bảng 11 Bảng taacutec động tức thời hoặc coacute trễ

+ Chọn CB theo khả năng cắt

Lắp một CB bảo vệ trong mạng phacircn phối điện hạ thế cần phải đaacutep ứng

một trong hai điều kiện sau đacircy

Hoặc coacute khả năng cắt Icu (hoặc Icn) iacutet nhất coacute giaacute trị bằng dograveng ngắn mạch

giả định tại điểm lắp đặt

Hoặc nếu khocircng phải kết hợp với một thiết bị cắt khaacutec đặt phiacutea trước vagrave

coacute khả năng cắt cần thiết Trong trường hợp nagravey đặc tiacutenh của hai thiết bị phải

được phối hợp sao cho năng lượng đi qua thiết bị phiacutea trước khocircng lớn hơn

khả năng chịu đựng (khocircng bị hư hại) của caacutec thiết bị phiacutea sau vagrave của hệ

thống dacircy dẫn được bảo vệ bằng caacutec thiết bị nagravey

Khả năng tận dụng trong

Dạng Bộ taacutec động Ứng dụng

Ngưỡng thấp dạng B Maacutey phaacutet dự phograveng

Dacircy coacute chiều dagravei lớn

Ngưỡng chuẩn dạng C Bảo vệ mạch Trường

hợp chung

Ngưỡng cao dạng D K

Bảo vệ mạch trong

trường hợp quaacute độ ban

đầu lớn

12In dạng MA

Bảo vệ động cơ khi

phối hợp với cocircng taacutec

tơ ngắt

22

Phối hợp cầu chigrave ndash CB

Phối hợp CB giới hạn dograveng vagrave CB tiecircu chuẩn

153 Một số loại aacuteptocircmaacutet

a) AacutePtocircmaacutet vạn năng coacute phần tử bảo vệ điện tử nhiệt

AacutePtocircmaacutet loại nagravey được chế tạo cho caacutec mạch điện cocircng suất lớn coacute thể

chỉnh định được caacutec thocircng số bảo vệ trong phạm vi tương đối rộng Loại nagravey

thường coacute bảo vệ ngắn mạch vagrave bảo vệ mất điện aacutep Noacute khocircng coacute vỏ dugraveng để

trong caacutec trạm hạ aacutep caacutec trạm phacircn phối higravenh 112 trigravenh bagravey nguyecircn lyacute cấu

tạo của aacuteptocircmaacutet vặn năng coacute dograveng điện định mức lớn hơn 200A ở trạng thaacutei

ngắt

Higravenh 114 Aacuteptocircmaacutet vạn năng

1 Tiếp điểm dập hồ quang 2 buồng dập hồ quang 3 Tiếp điểm lagravem việc

4 Cuộn dacircy đoacuteng 5 Rơle nhiệt 67 Cotilde cấu tự do tuột khớp 8 Rơle dograveng điện

cực đại 9 10 Rơle điện aacutep 11 Cuộn dacircy cắt từ xa 12 Cần đoacuteng cắt 13 Gối

tựa

Nếu quay tay gạt 12 đi một goacutec đến vị triacute đoacuteng hoặc điều khiển từ xa

bằng hệ thống điện từ 4 thanh 6 7 sẽ eacutep lecircn thanh gắn caacutec tiếp điểm quay

23

trục O1 Lần lượt caacutec tiếp điểm hồ quang 1 vagrave tiếp điểm lagravem việc 3 đoacuteng

mạch điện được đoacuteng hoagraven toagraven Khi coacute sự cố caacutec phần tử bảo vệ cần taacutec

động đẩy cơ cấu tự do tuột khỏi khớp (thanh 67) lograve xo 9 sẽ keacuteo thanh gắn tiếp

điểm động lần lượt tiếp điểm lagravem việc 3 sau đoacute tiếp điểm hồ quang 1 mở ra

Hồ quang xuất hiện trecircn tiếp điểm 1 vagrave nhanh choacuteng được dập tắt nhờ buồng

dập hồ quang 2

Caacutec phần tử bảo vệ bao gồm bảo vệ quaacute tải nhờ rơle nhiệt 5 7 bảo vệ

ngắn mạch bằng rơle dograveng điện cực đại 8 coacute cuộn dacircy (thường lagrave thanh caacutei

với số vograveng w = 1 đi qua mạch từ) mắc nối tiếp với dograveng điện động lực bảo

vệ mất điện aacutep bằng rơle điện aacutep 10 coacute điện aacutep mắc song song với hai pha của

lưới điện nam chacircm 11 để cắt aacuteptocircmaacutet từ xa khi cần thiết

b) Aacuteptocircmaacutet định higravenh

Higravenh 115 Aacuteptocircmaacutet định higravenh

1 Đầu nối 2 Đế 3 Buồng dacircp hồ quang 4 Tiếp điểm tĩnh 5 Cơ cấu truyền

động 6 Bảo vệ quaacute tải 7 Bảo vệ ngắn mạch 8 Nuacutet cắt

Loại aacuteptocircmaacutet nagravey thường coacute dograveng điện định mức đến 1600A dugraveng cho cả

mạch xoay chiều lẫn một chiều Higravenh 115 trigravenh bagravey nguyecircn lyacute cấu tạo của

aacuteptocircmaacutet định higravenh Loại nagravey thường chỉ coacute rơle nhiệt vagrave rơle dograveng điện cực

24

đại để bảo vệ quaacute tải vagrave ngắn mạch Tất cả caacutec chi tiết đều được đặt trong vỏ

nhựa kiacuten coacute kiacutech thước nhỏ gọn sử dụng rất tiện lợi dugraveng để thay thế cầu

dao cầu chigrave rất tốt

25

CHƢƠNG 2

GIỚI THIỆU VỀ AacutePTOcircMAacuteT HAtildeNG SCHNEIDER

21 ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong thời đại cocircng nghiệp hoacutea hiện đại hoacutea hiện nay caacutec nhagrave maacutey xiacute

nghiệp caacutec đocirc thị phaacutet truyển keacuteo theo lagrave caacutec togravea nhagrave cao tầng caacutec khu vui

chơihellipđatilde phaacutet truyển một caacutech nhanh choacuteng Với xu thế đoacute keacuteo theo sự cần

cung cấp năng lượng điện vagrave việc bảo trigrave cũng như việc sử dụng caacutec khiacute cụ để

bảo vệ caacutec thiết bị điện sử dụng chuacuteng một caacutech hợp lyacute để quaacute trigravenh phaacutet

truyển đất nước được nhanh choacuteng vagrave đảm bảo an toagraven trong khi vận hagravenh caacutec

thiết bị cũng như sử dụng chuacuteng đuacuteng với taacutec dụng của noacute lagrave rất cần thiết

22 CẤU TẠO CHUNG CỦA AacutePTOcircMAacuteT HAtildeNG SCHNEIDER

221 Tiếp điểm

Những đặc trưng xacircy dựng phần chuyển động

Higravenh 21 Mạch chọn lọc

26

Higravenh 22 Mạch hạn chế hiện thời

1 Giaacute đỡ lagravem bằng theacutep tấm

2 Cảm biến dograveng điện taacutec động

3 Đầu nối chống giật

4 Đầu nối nằm ngang

5a Tiếp điểm tĩnh

5b Tiếp điểm hồ quang

6a Tiếp điểm chiacutenh ( động )

6b Tiếp điểm hồ quang ( động )

7 Buồng dập hồ quang

8 Tiếp điểm trượt

9 Cuộn nhả bảo vệ

10 Cuộn điều khiển đoacuteng mở

11 Lograve xo đoacuteng

12 Lograve xo tạo lực đoacuteng

13 Cần nạp coacutet bằng tay

27

14 Thiết bị keacuteo thaacuteo

15 Thiết bị đoacuteng mở taacutec động điều khiển

222 Phần cơ khiacute

Gồm caacutec cơ cấu của aacuteptocircmaacutet

Higravenh 23 phần cơ khiacute

(1) Trip bar Thanh nhả lỗ khiacute ( thanh trung gian )

( 2) Tripping Actuator Thiết bị taacutec động tạo nhả

(3) Unit Case ( đơn vị hợp) Khi ngắn mạch lỗi xảy ra địa chỉ liecircn lạc

được mở vagrave hồ quang được tạo ra giữa caacutec địa chỉ liecircn lạc Vagraveo thời điểm đoacute

aacutep lực trong đơn vị cao

(4) Hole ( lỗ) Aacutep suất khiacute cao thổi qua lỗ để xoay vấp thiết bị truyền động

223 Dập hồ quang

Dập hồ quang bằng thiết bị dập nửa hở dugraveng cho AacutePtocircmaacutet Trong cấu

truacutec của buồng dập hồ quang coacute caacutec thanh theacutep chia nhỏ dograveng hồ quang

28

Higravenh 24 Arc Extinguishing Concep

PA tự động-Noacutec lagrave cocircng nghệ để tăng bị giaacuten đoạn hiệu suất bằng caacutech thổi

khiacute hồ quang bởi goacutec becircn phải Aacutep suất khiacute được tạo ra từ vật liệu polymer

cao được tiacutech lũy trong tiacutech lũy khocircng gian vagrave khiacute được thổi vagraveo cung để dập

tắt Đặc biệt lagrave cocircng nghệ nagravey cải thiện cao hiệu suất phaacute vỡ điện aacutep

Extinguishing unit Hộp dập hồ quang

Movable conductor Tiếp điểm động

Unit case Vỏ hộp

Gas flow Lưu lượng khiacute

Arc Hồ quang

Fixed conductor Chất dẫn ( dacircy dẫn cố định)

VJC insulation (high polymer materials) Tấm caacutech điện nhiệt sử dụng

VJC

(1) Ablation (2) Gas accumulating (3) Gas flow (4) Arc extinguishing (1)

loại trừ -(2) khiacute ga-(3) lưu lượng khiacute-(4) cung dập tắt

29

224 Caacutec đặc tiacutenh

2241 Đƣờng cong chức năng L-I

L Long time khi dograveng nhỏ thời gian taacutec động chậm

S Short time cắt trong trường hợp ngắn mạch với thời gian taacutec động nhanh

I Iustant time Cắt khẩn cấp khi dograveng lớn với thời gian nhỏ

Higravenh 25 Đặc tiacutenh đường cong chức năng L-I

2242 Đƣờng cong chức năng L-S(t=kI2)-I

Higravenh 26 Đặc tiacutenh đường cong chức năng L-S(t=kI2)-I

30

2243 Đƣờng cong chức năng L-S(t=k)-I

Higravenh 27 Đặc tiacutenh đường cong chức năng L-S(t=k)-I

2244 Đƣờng cong chức năng G

Higravenh 28 Đặc tiacutenh đường cong chức năng G

31

23 Caacutec đại lƣợng vagrave thocircng số của aacuteptocircmaacutet khi cần tiacutenh toaacuten

a Đại lượng lựa chọn vagrave kiểm tra

Điện aacutep định mức kV mđmđmMC UU

Dograveng điện lacircu dagravei định mức A cbđmMC II

Dograveng điện cắt định mức kVA Nđmc II

Cocircng suất định mức kA Nđmc SS

Dograveng điện ngắn mạch xung kiacutech cho pheacutep kA

(cograven gọi lagrave dograveng ổn định động)

xkđđm ii

Dograveng điện ổn định nhiệt

nhđm

qd

nhdmt

tii

Trong kyacute hiệu dugraveng ở bảng trecircn

mđmU Điện aacutep định mức của mạng điện

cbI Dograveng điện cưỡng bức qua maacutey cắt

NI Dograveng ngắn mạch Trong thiết kế hệ thống cung cấp điện coi ngắn mạch ở

xa do đoacute III N

NN UIS 3

xkI Dograveng ngắn mạch xung kiacutech 281 Iixk

nhđmt Thời gian ổn định nhiệt định mức = 5ms hoặc 10ms

qđt Thời gian cắt

b) Tiacutenh chọn lọc của aacuteptocircmaacutet

Thường coacute một số thiết bị bảo vệ của dograveng điện nằm giữa nguồn vagrave caacutec

bộ phận thiết bị yecircu cầu bảo vệ caacutec khiacute cụ điện nagravey phải thỏa matilden tiacutenh chọn

lọc để gới hạn sự cố lan rộng ảnh hưởng đến caacutec bộ phận khaacutec của hệ thống

tiacutenh chọn lọc được định nghĩa

- Xung dograveng điện bigravenh thường khocircng gacircy ngắn mạch

32

- Khi vận hagravenh đuacuteng chỉ thiết bị bảo vệ gần chỗ sự cố nhất theo chiều cung

cấp mới được taacutec động

- Nếu thiết bị nagravey bị hỏng một thiết bị khaacutec mới taacutec động caacutec yếu tố chủ yếu

bảo vệ Icp vagrave thời gian Tcp để caacutec Aptomat A1 A2 A3 lagravem việc Hệ thống lưới

điện phải coacute tiacutenh lựa chọn khi xảy ra sự cố

Higravenh 29 Sơ đồ nối tầng aacuteptocircmaacutet

Viacute dụ khi ngắn mach ở C thigrave chỉ được ngắt ngắt điện ở mạch ở động cơ

M3 tức caacutec aacuteptocircmaacutet khaacutec vẫn được doacuteng vagrave được cung cấp điện bigravenh thường

cho caacutec nhaacutenh khocircng sự cố đoacute lagrave lựa chọn từng phần Nhưng vigrave lyacute do nagraveo doacute

magrave A33 khocircng lagravem việc thigrave coacute cấp bảo vệ tiếp điểm theo đảm bảo theo đi của

dograveng điện ngắn mạch từ biến aacutep điểm C thigrave A22 sẽ thực hiện cấp bảo vệ nagravey

Đoacute lagrave lựa chọn tuyệt đối

Sự lựa chọn trong bảo vệ đạt được do sự khaacutec nhau về thời gian về thời

gian lagravem việc của cấp bảo vệ được gọi lagrave mức độ lựa chọn theo thời gian

nghĩa lagrave thời gian lagravem việc của cấp bảo vệ trước (Vd A22) phải lớn hơn thời

gian lagravem việc của cấp bảo vệ sau (A33) ngoagravei ra cograven coacute mức độ lựa chọn theo

dograveng điện yecircu cầu lagrave dograveng điện ngắt cấp I phải nhỏ hơn dograveng điện cấp i+1 vd

33

A1 coacute thể lagravem việc ở điểm ngắn mạch a b ở A1 thời gian bảo vệ keacuteo dagravei

nhưng khi xuất hiện ngắn mạch ở điểm a coacute thể cần phải ngắt mạch hư hỏng

sớm hơn thời gian cho pheacutep vigrave sự keacuteo dagravei thời gian chạy trong mạch dograveng

điện lớn hơn khi ngắn mạch coacute thể lagravem cho dacircy noacuteng lecircn lagravem hỏng dacircy dẫn vagrave

thiết bị do đoacute khi dograveng điện ngắn mạch sự cắt một caacutech đột ngột nhanh choacuteng

nhờ bộ ngắt dograveng điện

Tiacutenh chọn aacuteptocircmaacutet

Bảo vệ ngắn mạch chọn lọc được phacircn chia theo thời gian bổ xung độc lập

với dograveng điện thời gian tổng At của aacuteptocircmaacutet phiacutea dưới phải ngắn hơn thời

gian điều khiển cực tiểu Tm của aacuteptocircmaacutet phiacutea trecircn thời gian phacircn chia giữa

hai aacuteptocircmaacutet vagraveo khoảng 100ms

Higravenh 210 Tiacutenh toaacuten chọn lọc nối tầng hai aacuteptocircmaacutet

1 Aacuteptocircmaacutet ở phiacutea trecircn

2 Aacuteptocircmaacutet ở phiacutea dưới

tm Thời gian điều chỉnh cực tiểu

tA Thời gian tổng

khả năng chọn lọc ở tA lt tm1

Tiacutenh chọn lọc của Aacuteptocircmaacutet hạn chế dograveng điện cầu chigrave phiacutea trecircn

34

Với caacutech bố triacute nagravey tồn tại tiacutenh chọn lọc nếu I 2tAcủa maacutey cắt thấp hơn giaacute

trị tới hạn ngắn nhất I2tS của cầu chigrave

Tiacutenh chọn lọc aacuteptocircmaacutet dograveng điện khocircng cầu chigrave phiacutea dưới

Trường hợp nagravey caacutec cầu chigrave coacute dograveng dịnh mức lớn hơn dograveng định mức của

aacuteptocircmaacutet thời gian cắt tổng (tS+t1) của cầu chigrave phải ngắn hơn thời gian điều

khiển nhỏ nhất tm của aacuteptocircmaacutet

Tiacutenh chọn lọc aacuteptocircmaacutet dograveng điện ldquokhocircngrdquo aacuteptocircmaacutet hạn chế dograveng điện phiacutea

dưới

Yecircu cầu trong trường hợp nagravey lagrave thời gian cắt tA đối với dograveng điện ngoagravei Ia

của bộ hạn chế dograveng điện phải lớn hơn thời gian điều khiển tối thiểu của

aacuteptocircmaacutet phiacutea dưới

Higravenh 211 Tiacutenh chọn lọc nối tầng hai aacuteptocircmaacutet cắt dograveng điện khocircng bộ hạn

chế dograveng

1 Aacuteptocircmaacutet phiacutea trecircn

2 Aacuteptocircmaacutet phiacutea dưới

tm Thời gian điều khiển nhỏ nhất

tA thời gian tổng

Khả năng chọn lọc khi tA2 (IA) lt tm1

b) Caacutec đại lượng vagrave thocircng số của aacuteptocircmaacutet khi cần tiacutenh toaacuten vagrave lựa chọn

35

24 ỨNG DỤNG CỦA AacutePTOcircMAacuteT HAtildeNG SCHNEIDER

241 AacutePtocircmaacutet 1 cực (kiểu T3)

RT306-40A1P

Higravenh 212 (61016202532405063) 1 Pole aacuteptocircmaacutet dograveng cắt 6000A

Aacuteptocircmaacutet teacutep khối 2P -2E

Với cocircng dụng bảo vệ mạch điện chống quaacute tải vagrave ngắn mạch caacutec dograveng

sản phẩm aacuteptocircmaacutet Roman sẽ mang đến cho cocircng trigravenh một giải phaacutep bảo

vệ an toagraven hệ thống điện

Khả năng chống điện giật Khocircng chạm tới caacutec bộ phận mạng điện

Khocircng biến dạng phồng rộp dưới taacutec động của ngoại quan

Sản xuất theo tiecircu chuẩn IEC60898

Đặc tiacutenh kỹ thuật

Được lagravem từ vật liệu chống chaacutey vagrave caacutech điện

Phugrave hợp với tiecircu chuẩn IEC 60898

Ngắt tự động dograveng ngắn mạch khi noacute vừa xuất hiện

Thocircng số kỹ thuật

Dograveng định mức 06 - 63A

36

Điện aacutep định mức 220380V AC

Dograveng cắt (IEC 60898) 6000A

2E coacute taacutec dụng bảo vệ thiết bị trecircn cả 2 cực của aacuteptocircmaacutet (Khi trường hợp bị

đấu nhầm dacircy thigrave aacuteptocircmaacutet vẫn hoạt động bigravenh thường đoacute lagrave ưu điểm vượt trội

so với 1E)

242 MCCB amp ELCB MITSUBISHI

Higravenh 213 WSS thế hệ mới ( khắc larse chigravem khocircng decal )

Sản xuất tại Nhật

Tiecircu chuẩn toagraven cầu ( IECJISENGBULCSA )

Ampe Frame hoagraven chỉnh từ 30(32)AF đến 1600AF

Chức năng cơ bản

MCCB Caacutech ly bảo vệ quaacute tải ngắn mạch

ELCB Caacutech ly bảo vệ quaacute tải ngắn mạch dograveng rograve

Caacutec dograveng sản phẩm

NFNV- C loại kinh tế

( NF30-CS NF63-CW NF125-CW NF250-CW NF400-CW NF630-

CW NF800-CEW )

NFNV- S loại tiecircu chuẩn ( NF32-SW NF63-SW NF125-SW NF250-SW

NF400-SW NF630-SW NF800-SEW NF1250-SEW NF1600-SEW )

NFNV- H loại dograveng cắt cao

NFNV-U loại hạn dograveng

3

CHƢƠNG 1

GIỚI THIỆU CHUNG THIẾT VỀ BỊ ĐOacuteNG CẮT THẤP AacuteP

11 KHAacuteI QUAacuteT VAgrave YEcircU CẦU CHUNG CHO CAacuteC THIẾT BỊ ĐOacuteNG

CẮT

111 Khaacutei niệm

Maacutey cắt hạ aacutep (cograven gọi lagrave aacuteptocircmaacutet hay maacutey ngắt khocircng khiacute tự động) lagrave

khiacute cụ điện tự động cắt mạch điện khi coacute sự cố quaacute tải ngắn mạch điện aacutep

thấp cocircng suất ngượchellip Trong caacutec mạch điện hạ aacutep coacute điện aacutep định mức đến

660V xoay chiều vagrave 330V một chiều coacute dograveng điện định mức tới 6000A

Những maacutey cắt hạ aacutep hiện đại coacute thể cắt dograveng điện tới 300 kA

Đocirci khi maacutey cắt hạ aacutep cũng được dugraveng để đoacuteng cắt khocircng thường xuyecircn

caacutec mạch điện ở chế độ bigravenh thường

112 Yecircu cầu

Chế độ lagravem việc định mức của maacutey cắt hạ aacutep phải lagrave chế độ lagravem việc dagravei

hạn nghĩa lagrave trị số dograveng điện định mức chảy qua maacutey cắt lacircu bao nhiecircu cũng

được Mặt khaacutec tiếp điểm chiacutenh của noacute phải chịu được dograveng điện ngắn mạch

lớn khi caacutec tiếp điểm coacute thể đatilde đoacuteng hay đang đoacuteng

Maacutey cắt hạ aacutep phải ngắt được dograveng điện ngắn mạch lớn coacute thể đến vagravei chục

kilocircampe Sau khi ngắt dograveng điện ngắn mạch maacutey cắt hạ aacutep phải đảm bảo

vẫn lagravem việc tốt ở trị số dograveng điện định mức

Để nacircng cao tiacutenh ổn định nhiệt vagrave điện động của caacutec thiết bị điện hạn chế

sự ngắn mạch do dograveng điện ngắn mạch gacircy ra maacutey cắt hạ aacutep phải coacute thời gian

cắt beacute

Để giảm kiacutech thước lắp đặt của thiết bị vagrave an toagraven trong vận hagravenh cần

phải hạn chế vugraveng chaacutey hồ quang Muốn vậy thường phải kết hợp lực thao taacutec

cơ học với thiết bị dập hồ quang becircn trong maacutey cắt hạ aacutep

4

Để thực hiện yecircu cầu thao taacutec coacute chọn lọc maacutey cắt hạ aacutep cần phải coacute khả

năng điều chỉnh trị số dograveng điện taacutec động vagrave thời gian taacutec động

Những thocircng số cơ bản của maacutey cắt hạ aacutep gồm Dograveng điện định mức Iđm

điện aacutep định mức Uđm dograveng điện ngắt giới hạn vagrave thời gian taacutec động

Thời gian taacutec động của maacutey cắt hạ aacutep lagrave một thocircng số quan trọng Thời

gian nagravey được tiacutenh từ luacutec xảy ra sự cố đến khi ngắn mạch điện bị ngắt hoagraven

toagraven

CT t = t0 + t1+ t2 ( 1 - 1 )

Trong đoacute

+ t0 lagrave thời gian tiacutenh từ luacutec xảy ra ngắn mạch đến khi dograveng điện đạt tới trị số

taacutec động I = Itđ Thời gian t0 phụ thuộc vagraveo giaacute trị của dograveng điện khởi động vagrave

tốc độ tăng của dograveng điện t

i

d

d phụ thuộc vagraveo thocircng số mạch ngắt

+ t1 lagrave thời gian từ khi I = Itd đến khi tiếp điểm maacutey cắt bắt đầu chuyển động

thời gian nagravey phụ thuộc vagraveo caacutec phần tử bảo vệ cơ cấu ngắt kết cấu của tiếp

điểm trọng lượng phần động Nếu t1 gt 001s thigrave maacutey ngắt coacute thời gian taacutec

động bigravenh thường Đối với maacutey cắt taacutec động nhanh thời gian t1 = 0002 divide

0008s

+ t2 lagrave thời gian chaacutey của hồ quang (phụ thuộc bộ phận dập hồ quang vagrave trị

dograveng điện ngắt vagrave biện phaacutep dập hồ quang)

113 Phacircn loại

a Phacircn theo kết cấu

+ Loại một cực

+ Loại hai cực

+ Loại ba cực

b Theo thời gian taacutec động

+ Taacutec động tức thời (nhanh)

+ Taacutec động khocircng tức thời

5

c Theo cocircng cụ bảo vệ

+ Dograveng cực đại

+ Dograveng cực tiểu

+ Aacuteptocircmaacutet điện aacutep thấp

+ Aacuteptocircmaacutet dograveng điện cực tiểu

+ Aacuteptocircmaacutet bảo vệ cocircng suất ngược

+ Aacuteptocircmaacutet vạn năng (chế tạo chế tạo cho mạch coacute dograveng điện lớn caacutec thocircng

số bảo vệ coacute thể chỉnh định được) loại nagravey khocircng coacute vỏ vagrave lắp đặt trong caacutec

trạm biến aacutep lớn

+ Aacuteptocircmaacutet định higravenh bảo vệ quaacute tải bằng rơle nhiệt bảo vệ quaacute điện aacutep

bằng rơle điện từ đặt trong vỏ nhựa

12 NGUYEcircN LYacute LAgraveM VIỆC CỦA AacutePTOcircMAacuteT

121 Nguyecircn lyacute lagravem việc của aacuteptocircmaacutet taacutec động theo mức dograveng

+ Loại dograveng cực tiểu

Higravenh 11 Sơ đồ nguyecircn lyacute aacuteptocircmaacutet dograveng điện cực tiểu

Nguyecircn lyacute lagravem việc Noacute tự động ngắt mạch khi dograveng điện trong mạch nhỏ

hơn dograveng điện chỉnh định Icđ Khi I lt Icđ lực điện từ của nam chacircm điện 1

khocircng đủ sức giữ nắp 2 necircn lực keacuteo của lograve xo 3 sẽ keacuteo tiếp điểm động ra khỏi

tiếp điểm tĩnh mạch điện bị ngắt Aacuteptocircmaacutet dograveng cực tiểu dugraveng để bảo vệ maacutey

6

phaacutet khỏi chuyển sang chế độ động cơ khi nhiều maacutey phaacutet lagravem việc song

song vigrave aacuteptocircmaacutet loại dograveng cực tiểu coacute nhiều nhược điểm necircn iacutet sử dụng

+ Loại dograveng cực đại

Higravenh 12 Sơ đồ nguyecircn lyacute aacuteptocircmaacutet dograveng điện cực đại

Nguyecircn lyacute lagravem việc Aacuteptocircmaacutet loại dograveng cực đại tự động ngắt mạch khi

dograveng điện vượt quaacute trị số dograveng chỉnh định Icđ Khi I gt Icđ lực điện từ của nam

chacircm điện 1 thắng lực cản lograve xo 3 nắp 2 bị keacuteo lagravem mấu giữa thanh 4 vagrave đograven

5 bật ra lograve xo ngắt 6 keacuteo tiếp điểm động ra khỏi tiếp điểm tĩnh mạch điện bị

ngắt Aacutepocircmaacutet dograveng cực đại dugraveng bảo vệ mạch điện khi bị quaacute tải hoặc ngắn

mạch

122 Nguyecircn lyacute taacutec động của Aacuteptocircmaacutet theo điện aacutep

+ Loại thấp aacutep

Nguyecircn liacute lagravem việc Noacute tự động ngắt mạch khi điện aacutep U giảm xuống

dưới mức chỉnh định Ucđ Nếu U lt Ucđ Lực điện từ của nam chacircm điện 1

coacute cuộn dacircy mắc song song với lưới giảm yếu hơn lực keacuteo của lograve xo 3 necircn

mấu giữa thanh 4 vagrave đograven 5 bật ra lograve xo 6 keacuteo tiếp điểm động rời khỏi tiếp

điểm tĩnh mạch điện bị cắt Aacuteptocircmaacutet điện aacutep thấp dugraveng để bảo vệ mạch

điện khi điện aacutep sụt quaacute thấp hay khi mất điện aacutep ( bảo vệ thấp aacutep ở UTA le

85 Uđm )

7

Higravenh 13 Sơ đồ nguyecircn lyacute aacuteptocircmaacutet điện aacutep thấp

+ Aacuteptocircmaacutet loại dograveng điện ngƣợc ( cho mạng một chiều)

aacutep

dograveng

Higravenh 14 Nguyecircn lyacute lagravem việc của aacuteptocircmaacutet dograveng điện ngược

Thuận dogravengaacutep

Ngược dogravengaacutep

Nguyecircn lyacute lagravem việc Noacute tự động cắt mạch điện khi hướng truyền dograveng

điện thay đổi (khi dograveng điện thay đổi chiều) Nếu năng lượng truyền thuận

chiều từ thocircng của cuộn dacircy dograveng điện vagrave cuộn dacircy điện aacutep của nam chacircm

điện 1 cugraveng chiều với nhau lực điện từ lớn hơn lực lograve xo 3 aacuteptocircmaacutet đoacuteng

Khi chiều dograveng điện thay đổi (cocircng suất truyền ngược) lực điện từ của nam

chacircm điện tỷ lệ với bigravenh phương hiệu hai từ thocircng do dograveng điện vagrave điện aacutep

sinh ra do đoacute lực điện từ giảm đi rất nhiều khocircng thắng nổi lực keacuteo lograve xo 3

8

mấu giữa thanh 4 vagrave đograven 5 bật ra lograve xo ngắt 6 keacuteo tiếp điểm động rời khỏi

tiếp điểm tĩnh mạch điện bị ngắt

13 NỐI TẦNG CASCADE AacutePTOcircMAacuteT

131 Nối tầng taacutec động theo mức dograveng

Kỹ thuật nagravey sử dụng sự phacircn bậc ngưỡng dograveng taacutec động của phần tử taacutec

động tức thời kiểu từ tiacutenh chọn lọc tuyệt đối trong trường hợp nagravey lagrave khocircng

thể coacute do ISCA asymp ISCB necircn cả hai CB nagravey cugraveng taacutec động khi ấy chọn lọc lagrave từng

phần vagrave được giới hạn theo Irm của CB nằm phiacutea trước CB phiacutea sau lagrave loại

hạn chế dograveng

Để cải thiện đặc tiacutenh chọn lọc theo giaacute trị dograveng necircn sử dụng một CB hạn

chế dograveng ở mạch phiacutea sau nghĩa lagrave CB khi xảy ra ngắn mạch phiacutea sau thiết bị

B dograveng hạn chế IB sẽ taacutec động CB B song khocircng đủ để A taacutec động

Lưu yacute mọi CB magrave ta xem xeacutet ở đacircy đều coacute mức hạn chế dograveng nagraveo đoacute dugrave

cho chuacuteng khocircng được xếp vagraveo loại hạn chế dograveng Điều nagravey cần lưu yacute cho đặc

tuyến của CB chuẩn A trecircn higravenh dưới đacircy Chỉ bằng caacutech tiacutenh toaacuten vagrave thử

nghiệm cẩn thận mới cho pheacutep thực thi kiểu phối hợp nagravey

Higravenh 15 CB B lagrave giới hạn dograveng

9

CB ở phiacutea trước được dạng taacutec động nhanh với trễ hạn ngắn (SD)

Caacutec thiết bị nagravey được trang bị bộ taacutec động coacute gắn thecircm bộ lagravem trễ cơ học

khocircng hiệu chỉnh Như vậy độ trễ đưa vagraveo đảm bảo tiacutenh chọn lọc với tất cả

CB taacutec động nhanh (đặt ở phiacutea sau) với bấ kỳ dograveng sự cố nagraveo nhỏ hơn Irms

Viacute dụ CB A compact NS250N trang bị một bộ taacutec động SD Ir = 250 giaacute

trị đặt bộ taacutec động lagrave 2000A CB B compact NS100N Ir = 100A Saacutech tra cứu

phacircn phối điện Merlin Gerin cho biết giaacute trị giới hạn của tiacutenh chọn lọc

3000A (thay vigrave 2500A nếu như ta sử dụng bộ taacutec động kiểu chuẩn)

Higravenh 16 Sử dụng một CB chọn lọc ở phiacutea trước

132 Nối tầng taacutec động theo thời gian

Sự taacutec động theo thời gian của caacutec CB coacute tiacutenh chọn lọc Ứng dụng của noacute

lagrave tương đối đơn giản vigrave noacute dựa trecircn cơ sở lagravem trễ nhiều hoặc iacutet thời điểm mở

của caacutec CB mắc nối tiếp theo trigravenh tự thời gian kiểu bậc thang

Kỹ thuật nagravey cần

Đưa vagraveo bộ định thigrave trong cơ cấu taacutec động

Caacutec CB coacute khă năng chịu được caacutec hiệu ứng nhiệt vagrave điện động của dograveng

trong thời gian trễ

Hai CB A vagrave B mắc nối tiếp (như vậy giaacute trị dograveng đi qua chuacuteng lagrave như

nhau) sẽ coacute tiacutenh chọn lọc nếu như thời gian cắt của B ngắn hơn thời gian taacutec

động của A

10

Chọn lọc nhiều cấp

Viacute dụ thực hiện với caacutec CB Masterpact (bảo vệ điện tử) (MG)

Chuacuteng coacute thể được trang bị caacutec bộ tạo trễ ở bốn nấc điều chỉnh như

- Độ trễ (tương ứng với một nấc cho trước) coacute giaacute trị lớn hơn toagraven bộ thời

gian cắt của nấc thấp hơn ngay phiacutea sau

- Độ trễ tương ứng với nấc đầu tiecircn coacute giaacute trị lớn hơn toagraven bộ thời gian cắt của

một CB cắt nhanh (dạng compact) hoặc của cầu chigrave

Higravenh 17 Chọn lọc theo thời gian

133 Nối tầng kết hợp

Higravenh 18 Chọn lọc kết hợp

Một bộ lagravem trễ thời gian kiểu cơ học goacutep phần cải thiện đặc tiacutenh của chọn

lọc theo taacutec động dograveng

11

Chọn lọc tuyệt đối nếu ISCB lt IrmA (giaacute trị tứcc thời)

CB ở phiacutea trước coacute thể sử dụng hai ngưỡng taacutec động

Giaacute trị trễ IrmA hoặc tạo bộ trễ kiểu điện tử SD (short delay)

Giaacute trị tức thời IrmA chuẩn (Compact kiểu SA)

134 Nối tầng dựa trecircn mức năng lƣợng hồ quang

Hệ thống nagravey cho pheacutep chọn lọc tuyệt đối giữa hai CB coacute cugraveng dograveng sự

cố Điều nagravey đạt được nhờ sử dụng CB hạn chế dograveng vagrave taacutec động CB nhờ cảm

ứng aacutep suất trong buồng hồ quang của CB Mức aacutep suất khocircng khiacute bị noacuteng lecircn

tuỳ thuộc vagraveo mức năng lượng của hồ quang

Higravenh 19 Chọn lọc theo mức hồ quang

Kỹ thuật nagravey dugraveng cho caacutec mạch coacute dograveng ngắn mạch ge 25In vagrave đảm bảo

tiacutenh chọn lọc tuyệt đối giữa hai CB coacute cugraveng dograveng ngắn mạch đi qua kỹ thuật

nagravey đogravei hỏi năng lượng lagravem taacutec động CB A trecircn nguồn

Nguyecircn tắc vận hagravenh Cả hai CB coacute khả năng hạn chế dograveng do đoacute lực điện từ

do ngắn mạch phiacutea dưới của CB B lagravem tiếp điểm hồ quang hạn chế dograveng của

cả hai CB đồng thời mở Dograveng sự cố sẽ bị hạn chế nhờ hai hồ quang mắc nối

tiếp cường độ nhiệt hồ quang trong mỗi CB lagravem khocircng khiacute trong caacutec ngăn dập

12

hồ quang nở ra vagrave tăng aacutep suất Ở trecircn một mức dograveng nagraveo đoacute tốc độ tăng aacutep

suất coacute thể dugraveng để phaacutet hiện vagrave khởi động cắt tức thời

Higravenh 110 Nguyecircn tắc chọn lọc theo năng lượng hồ quang

Nguyecircn tắc chọn lọc Nếu cả hai CB coacute bộ cắt theo aacutep suất được chỉnh định

đuacuteng sự chọn lọc cho hai CB coacute định mức khaacutec nhau đogravei hỏi phải chỉnh CB

B cắt ở mức aacutep suất thấp hơn CB A Nếu ngắn mạch xảy ra sau A vagrave trước B

chỉ coacute hồ quang của A hạn chế dograveng magrave thocirci Dograveng trong trường hợp nagravey sẽ

lớn hơn so với trường hợp sự cố sảy ra sau B Dograveng qua A lớn hơn sẽ sinh aacutep

suất lớn hơn đủ để lagravem bộ taacutec động theo aacutep suất lagravem việc ở sơ đồ dưới đacircy

dograveng CB cagraveng lớn thigrave CB cắt cagraveng nhanh

Sự chọn lọc được đảm bảo nếu

+ Tỉ số dograveng định mức của 2 CB ge 25

+ Tỉ số dograveng ngắt chỉnh định gt 16

13

Đối với điều kiện ngắt mạch le 25 In ta dugraveng sơ đồ bảo vệ truyền thống như đatilde

đề cập

14 CẤU TẠO CHUNG CỦA AacutePTOcircMAacuteT

141 Đặt vấn đề

Ngagravey nay dưới sự phaacutet triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật necircn caacutec thiết

bị điện được sản xuất một caacutech đơn giản gọn nhẹ chứa nhiều tiacutenh năng hơn

trước kia rất nhiều vagrave đặc biệt lagrave caacutec thiết bị điện ngagravey nay đa số lagrave coacute thể

gheacutep nối được cugraveng với maacutey tiacutenh được điều khiển trực tiếp trecircn maacutey tiacutenh

hoặc lagrave điều khiển từ xa thocircng qua bộ điều khiển cầm tay aacuteptocircmaacutet cũng lagrave

một trong những thiết bị đoacute

142 Phần cơ khiacute của aacuteptocircmaacutet

Higravenh 111 Higravenh ảnh aacuteptocircmaacutet

143 Tiếp điểm của aptocircmaacutet

)

) Như vậy hồ

quang chỉ chaacutey trecircn tiếp điểm hồ quang do đoacute bảo vệ được tiếp điểm chiacutenh

để dẫn điện Dugraveng thecircm tiếp điểm phụ để traacutenh hồ quang chaacutey lan vagraveo lagravem hư

14

tiếp điểm chiacutenh

g như Ag-W Cu-W Ni

144 Moacutec bảo vệ

sẽ taacutec

động khi mạch điện coacute sự cố quaacute dograveng điện vagrave sụt aacutep

-

)

600A

cuộn dacircy được nagravey

được quấn nhiều vograveng với dacircy tiết diện nhỏ chịu điện aacutep nguồn

15

145 Hộp dập hồ quang

Hộp dập hồ quang để aacuteptocircmaacutet dập được hồ quang trong tất cả caacutec chế độ

lagravem việc của lưới điện thigrave người ta thường dugraveng hai kiểu thiết bị dập hồ

quang lagrave kiểu nửa kiacuten vagrave kiểu hở Thiết bị dập kiểu nửa kiacuten được đặt trong

vỏ kiacuten của aacuteptocircmaacutet vagrave coacute lỗ thoaacutet khiacute

Higravenh 112 Cấu truacutec chung của aacuteptocircmaacutet

Kiểu nagravey coacute dograveng điện giới hạn cắt khocircng quaacute 50kA Thiết bị dập kiểu hở

được dugraveng khi giới hạn dograveng điện cắt lớn hơn 50kA hoặc điện aacutep lớn hơn

1000V Trong buồng dập hồ quang thocircng dụng người ta thường dugraveng những

tấm theacutep xếp thagravenh lưới ngăn Để phacircn chia hồ quang thagravenh nhiều đoạn

ngắn thuận lợi cho việc dập tắt hồ quang Higravenh dạng kết cấu hộp dập hồ

quang được trigravenh bagravey trecircn Cugraveng một thiết bị dập tắt hồ quang khi lagravem

việc ở mạch điện xoay chiều điện aacutep đến 500V thigrave coacute thể dập tắt được hồ

quang của dograveng điện đến 40kA nhưng khi lagravem việc ở mạch điện một chiều

điện aacutep đến 440V thigrave chỉ coacute thể cắt được dograveng điện đến 20kA

146 Cơ cấu truyền động cắt Aacuteptocircmaacutet

Cơ cấu truyền động cắt aacuteptocircmaacutet gồm cơ cấu đoacuteng cắt vagrave khacircu truyền

động trung gian truyền động cắt aacuteptocircmaacutet thường coacute hai caacutech bằng tay vagrave

bằng cơ điện (điện từ động cơ điện) Điều khiển bằng tay (nuacutem gạt hoặc nuacutet

ấn) được thực hiện với caacutec aacuteptocircmaacutet coacute dograveng điện định mức khocircng lớn hơn

16

600A Điều khiển bằng cơ điện (nam chacircm điện động cơ điện hoặc hệ thống

thuỷ lực) được ứng dụng ở caacutec aacuteptocircmaacutet đoacuteng cắt từ xa vagrave được ứng dụng với

aacuteptocircmaacutet coacute dograveng điện lớn hơn đến 1000A Để tăng lực điều khiển bằng tay

người ta cograven dugraveng một tay dagravei phụ theo nguyecircn liacute đograven bẩy Ngoagravei ra cograven coacute

caacutech điều khiển bằng động cơ điện hoặc khiacute neacuten

Khacircu truyền động trung gian dugraveng phổ biến nhất trong aacuteptocircmaacutet lagrave cơ cấu

tự do trượt khớp Higravenh 113 trigravenh bagravey một khacircu truyền động trung gian của

aacuteptocircmaacutet coacute cơ cấu điều khiển bằng nam chacircm điện Khi đoacuteng bigravenh thường

(khocircng coacute sự cố) caacutec tay đograven 2 3 được nối cứng vigrave tacircm O nằm thấp dưới

đường nối hai điểm O1 vagrave O2 được nối Giaacute đỡ 5 lagravem cho hai đograven nagravey khocircng

tự gập lại được ta noacutei điểm O ở vị triacute chết ( higravenh 113a )

Khi coacute sự cố phần ứng 6 của nam chacircm điện 7 bị huacutet dập vagraveo hệ thống

tay đograven 2 3 lagravem cho điểm O thoaacutet khỏi vị triacute chết Điểm O sẽ cao hơn đường

nối O1O2 luacutec nagravey hai tay đograven 2 3 khocircng được nối cứng nữa caacutec tiếp điểm sẽ

nhanh choacuteng mở ra dưới taacutec động của lograve xo keacuteo tiếp điểm (higraveh 113b)

Muốn đoacuteng lại aacuteptocircmaacutet ta phải keacuteo tay cầm 4 xuống phiacutea dưới để cho hai tay

đograven 2 3 duỗi thẳng ra như ở higravenh 113c sau đoacute mới đoacuteng vagraveo được

Higravenh 113 Cơ cấu nhả khớp tự do a vị triacute doacuteng b vị triacute mở c vị triacute chuẩn bị

đoacuteng lại

17

147 Phần tử bảo vệ

Caacutec phần tử bảo vệ aacuteptocircmaacutet gồm bảo vệ quaacute tải bảo vệ ngắn mạch bảo

vệ sụt aacutep bảo vệ dograveng điện dư bảo vệ tổng hợp bằng tổ hợp mạch điện tử

Để bảo vệ thiết bị khỏi quaacute tải trong aacuteptocircmaacutet thường coacute phần tử bảo vệ

quaacute tải kết cấu của noacute tương tự như một rơle nhiệt phần tử phaacutet noacuteng của rơ

le nhiệt được đấu nối tiếp với mạch điện chiacutenh Khi quaacute tải tấm kim loại keacutep

giatilden nở lagravem nhả rơi tự do để mở tiếp điểm của aacuteptocircmaacutet Đường đặc tiacutenh

ampe- giacircy của rơle nhiệt phải nằm dưới đường đặc tiacutenh của thiết bị bảo vệ

Loại nagravey coacute nhược điểm coacute quaacuten tiacutenh nhiệt lớn vagrave khocircng bảo vệ được ngắn

mạch

Phần tử bảo vệ ngắn mạch trong aacuteptocircmaacutet coacute kết cấu tương tự như một

rơle dograveng điện coacute cuộn dacircy mắc nối tiếp với mạch điện chiacutenh (hoặc một phần

dograveng điện chiacutenh đi qua cuộn dacircy) Khi dograveng điện vượt quaacute trị số cho pheacutep thigrave

phần ứng bị huacutet lagravem nhả khớp rơi tự do vagrave mở tiếp điểm aacuteptocircmaacutet

Điều chỉnh viacutet để thay đổi lực của lograve xo phản lực ta coacute thể điều chỉnh được trị

số dograveng điện tải động

Phần tử bảo vệ sụt aacutep coacute kết cấu tương tự như rơle điện aacutep cuộn dacircy

được mắc vagraveo điện aacutep nguồn khi coacute sự cố sụt aacutep hay mất điện aacutep lực huacutet

điện từ khocircng đủ sức huacutet phần ứng lograve xo phản lực đẩy phần ứng lagravem nhả

khớp rơi tự do vagrave lagravem mở tiếp điểm của aacuteptocircmaacutet

Phần tủ bảo vệ dograveng điện dư cũng như phần tử bảo vệ nhiều thocircng số

được cấu tạo bởi caacutec mạch vi điện tử trong caacutec khối đo lường so saacutenh

khuếch đại vagrave chấp hagravenh

15 LỰA CHỌN SƠ BỘ AacutePTOcircMAacuteT THOcircNG THƢỜNG

151 Đặt vấn đề

Để hạn chế những hậu quả nguy hiểm gacircy phaacute hỏng sự cố quaacute dograveng quaacute

tải sự cố hỏng caacutech điện vagrave caacutech ly phần hư hỏng ra khỏi lưới vigrave vậy việc lựa

chọn thiết bị để bảo vệ cho mạch điện hết sức quan trọng vagrave việc lựa chọn

18

phải dựa trecircn rất nhiều yếu tố nhưng phải phugrave hợp với caacutec tiecircu chuẩn của từng

thiết bị vagrave phải tuacircn thủ theo tiecircu chuẩn quốc tế

152 Lựa chọn theo mức dograveng

Việc lựa chọn aacuteptocircmaacutet chủ yếu dựa vagraveo Dograveng địecircn tiacutenh toaacuten trong mạch

dograveng điện quaacute tải tiacutenh thao taacutec chọn lọc Ngoagravei ra lựa chọn aacuteptocircmaacutet cograven phải

căn cứ vagraveo đặt tiacutenh lagravem việc của phụ tải lagrave aacuteptocircmaacutet khocircng được pheacutep cắt khi

coacute quaacute tải ngắn hạn thường xảy ra trong điều kiện lagravem việc bigravenh thường như

dograveng điện khởi động dograveng điện động trong phụ tải cocircng nghệ

Yecircu cầu chung lagrave lagravem việc định mức của moacutec bảo vệ Iaacuteptocircmaacutet khocircng được

beacute hơn dograveng điện tiacutenh toaacuten Itt của mạch

Iaacuteptocircmaacutet ge Itt ( 1-2 )

Tugravey theo đặc tiacutenh vagrave điều kiện lagravem việc của phụ tải người ta hướng dẫn

lựa chọn dograveng điện định mức của moacutec bảo vệ bằng 125 150 hay lớn hơn

nữa so với dograveng điện tiacutenh toaacuten mạch

Sau cugraveng ta chọn aacuteptocircmaacutet theo caacutec số liệu kỹ thuật đatilde cho của nhagrave chế tạo

Aacuteptocircmaacutet được lựa chọn từ hai hệ thống Hệ thống cắt mạch điện vagrave hệ thống

dograve tigravem sự cố

+ Chọn hệ thống caacutech bố triacute cắt mạch điện

Hệ thống nagravey gồm coacute liện động cơ khiacute với caacutec cực cắt dograveng điện vagrave sẽ

được bố triacute theo caacutec chức năng sau Số luợng caacutec cực Số lượng caacutec dacircy dẫn

để cắt điện aacutep định mức (điện aacutep sử dụng) loại dograveng điện (xoay chiều hay

một chiều)

Dograveng điện Ib dograveng điện sử dụng của mạch điện chiacutenh dograveng điện nagravey cho

pheacutep ta xaacutec định dograveng điện định mức magrave người ta gọi lagrave ldquocỡ aacuteptocircmaacutetrdquo Dograveng

điện ngắn mạch Icc đoacute lagrave dograveng ngắn mạch magrave khiacute cụ điện (aacuteptocircmaacutet) coacute thể

chấp nhận được để coacute thể cắt tiến hagravenh bảo vệ ngay lập tức caacutec thiết bị điện

phiacutea sau của aacuteptocircmaacutet Chuacuteng ta luocircn luocircn phải chọn aacuteptocircmaacutet coacute khả năng cắt

cao hơn dograveng Icc đatilde tiacutenh toaacuten ở phiacutea sau aacuteptocircmaacutet

19

+ Chọn loại hệ thống mở ( hay dograve tigravem sự cố để thực hiện taacutec động mở )

Sự bố triacute điện từ - nhiệt hay điện tử thực hiện điều khiển của caacutec cực cắt

được chọn theo chức năng Dograveng Ib dograveng điện cực đại magrave noacute đi qua mạch

điện khi lagravem việc bigravenh thường Dograveng điện đột ngột xuất hiện khi đặt dưới điện

aacutep (dograveng điện mở maacutey) Tugravey theo giaacute trị quaacute dograveng điện nagravey người ta xaacutec định

loại đuờng cong sử dụng (B C Dhellip) của hệ thống mở của aacuteptocircmaacutet (chọn

đuờng đặt tuyến của hệ thống trong catocirclocirc magrave caacutec nhagrave sản xuất vagrave viện giaacutem

định khoa học kỹ thuật giaacutem định

Ngoagravei ra CB cograven đƣợc lựa chọn tuỳ vagraveo

Caacutec đặc tiacutenh điện magrave noacute được đặt vagraveo mocirci trường sử dụng của thiết bị

nhiệt độ xung quanh lắp đặt trong tủ hoặc khocircng caacutec điều kiện khiacute hậu khả

năng tạo vagrave cắt dograveng ngắn mạch

Caacutec yecircu cầu khai thaacutec tiacutenh chọn lọc caacutec yecircu cầu như điều khiển từ xa

caacutec cocircng tắc phụ caacutec cuộn dacircy taacutec động phụ coacute đưa thecircm vagraveo hệ thống mạng

tiacuten hiệu nội bộ (thocircng tin điều khiển chỉ thịhellip)

Caacutec quy tắc lắp đặt đặc biệt lagrave bảo vệ con người

Caacutec đặc tiacutenh tải như lagrave động cơ đegraven chiếu saacuteng huỳnh quang maacutey biến aacutep

Những bước tiếp theo gắn liền với việc chọn một CB trong lưoacutei phacircn phối

+ Chọn dograveng định mức phụ thuộc nhiệt độ mocirci trường

Dograveng định mức của một CB được xaacutec định theo sự vận hagravenh của thiết bị

ứng với nhiệt độ mocirci trường cho trước thường lagrave 300 cho caacutec CB dacircn dụng

400 cho CB cocircng nghiệp

Sự vận hagravenh caacutec CB trong caacutec điều kiện nhiệt độ khaacutec nhau phụ thuộc

vagraveo cocircng nghệ chế tạo bộ taacutec động

+ Caacutec bộ taacutec động kiểu điện từ nhiệt khocircng bugrave

Caacutec CB với bộ taacutec động theo nguyecircn tắc nhiệt khocircng bugrave coacute dograveng taacutec động

phụ thuộc vagraveo nhiệt độ Nếu như thiết bị được đặt trong tủ hoặc trong mocirci

trường nhiệt độ cao thigrave dograveng taacutec động khi quaacute tải coacute thể bị giảm xuống Coacute thể

20

chuyển hạng nếu CB lagravem việc với nhiệt độ cao hơn nhiệt độ chuẩn Vigrave vậy

caacutec nhagrave thiết kế phải cung cấp bảng chuyển hạng cho thiết bị được thiết kế

mặt khaacutec caacutec thiệt bị dạng mocircđun thường được lắp cạnh nhau trong tủ kim

loại coacute kiacutech thước nhỏ Taacutec dụng nhiệt qua lại khi coacute dograveng sẽ lagravem chuacuteng

xuống hạng theo hệ số 08

Caacutec bộ phận nagravey được trang bị một thanh lưỡng kim bugrave nhiệt cho pheacutep

chọn dograveng hiệu chỉnh Ir của bộ phận taacutec động theo sự thay đổi nhiệt độ trong

phạm vi định sẵn CB ( le 630A ) thường được trang bị bộ phận taacutec động từ

nhiệt coacute bugrave từ -50 đến +40

0

Ghi chuacute liecircn quan đến việc giảm định mức của CB

Một CB coacute định mức dograveng theo nhiệt độ mocirci trường chuẩn (300C) sẽ bị quaacute

nhiệt khi mang nhiệt cugraveng dograveng ở 500C

Vigrave CB hạ aacutep coacute thiết bị bảo vệ quaacute dograveng (nếu khocircng được bugrave) sẽ taacutec động

ở mức thấp hơn khi nhiệt độ cao hơn CB tự động bị giảm định mức do bộ taacutec

động quaacute tải khi bộ taacutec động nhiệt được bugrave coacute thể chỉnh ở (07divide1)In trong

mocirci trường -50C đến 40

0C

Với caacutec CB được bugrave nagravey trong catalogue thường coacute giaacute trị xướng hạng

của In ở nhiệt độ trecircn mức được bugrave viacute dụ như 500C vagrave 60

0C như 95A ở 50

0C

vagrave 90A ở 600C cho CB 100A

+ Bộ taacutec động kiểu điện tử

Coacute ưu điểm lớn về ổn định khi vận hagravenh trong điều kiện nhiệt độ thay

đổi Mặc dugrave vậy caacutec thiết bị đoacuteng cắt vẫn chịu ảnh hưởng nhiệt độ necircn nhagrave

chế tạo thường cung cấp dưới dạng biểu đồ caacutec giaacute trị lớn nhất của ngưỡng

dograveng taacutec động cho pheacutep theo nhiệt độ

+ Chọn ngưỡng cắt tức thời hoặc coacute trễ ngắn

Sau đacircy lagrave bảng tổng kết caacutec đặc điểm chiacutenh của bộ taacutec động kiểu từ hoặc

coacute trễ ngắn (theo phacircn loại của IEC898) bảng taacutec động tức thời hoặc coacute trễ

ngắn

21

Bảng 11 Bảng taacutec động tức thời hoặc coacute trễ

+ Chọn CB theo khả năng cắt

Lắp một CB bảo vệ trong mạng phacircn phối điện hạ thế cần phải đaacutep ứng

một trong hai điều kiện sau đacircy

Hoặc coacute khả năng cắt Icu (hoặc Icn) iacutet nhất coacute giaacute trị bằng dograveng ngắn mạch

giả định tại điểm lắp đặt

Hoặc nếu khocircng phải kết hợp với một thiết bị cắt khaacutec đặt phiacutea trước vagrave

coacute khả năng cắt cần thiết Trong trường hợp nagravey đặc tiacutenh của hai thiết bị phải

được phối hợp sao cho năng lượng đi qua thiết bị phiacutea trước khocircng lớn hơn

khả năng chịu đựng (khocircng bị hư hại) của caacutec thiết bị phiacutea sau vagrave của hệ

thống dacircy dẫn được bảo vệ bằng caacutec thiết bị nagravey

Khả năng tận dụng trong

Dạng Bộ taacutec động Ứng dụng

Ngưỡng thấp dạng B Maacutey phaacutet dự phograveng

Dacircy coacute chiều dagravei lớn

Ngưỡng chuẩn dạng C Bảo vệ mạch Trường

hợp chung

Ngưỡng cao dạng D K

Bảo vệ mạch trong

trường hợp quaacute độ ban

đầu lớn

12In dạng MA

Bảo vệ động cơ khi

phối hợp với cocircng taacutec

tơ ngắt

22

Phối hợp cầu chigrave ndash CB

Phối hợp CB giới hạn dograveng vagrave CB tiecircu chuẩn

153 Một số loại aacuteptocircmaacutet

a) AacutePtocircmaacutet vạn năng coacute phần tử bảo vệ điện tử nhiệt

AacutePtocircmaacutet loại nagravey được chế tạo cho caacutec mạch điện cocircng suất lớn coacute thể

chỉnh định được caacutec thocircng số bảo vệ trong phạm vi tương đối rộng Loại nagravey

thường coacute bảo vệ ngắn mạch vagrave bảo vệ mất điện aacutep Noacute khocircng coacute vỏ dugraveng để

trong caacutec trạm hạ aacutep caacutec trạm phacircn phối higravenh 112 trigravenh bagravey nguyecircn lyacute cấu

tạo của aacuteptocircmaacutet vặn năng coacute dograveng điện định mức lớn hơn 200A ở trạng thaacutei

ngắt

Higravenh 114 Aacuteptocircmaacutet vạn năng

1 Tiếp điểm dập hồ quang 2 buồng dập hồ quang 3 Tiếp điểm lagravem việc

4 Cuộn dacircy đoacuteng 5 Rơle nhiệt 67 Cotilde cấu tự do tuột khớp 8 Rơle dograveng điện

cực đại 9 10 Rơle điện aacutep 11 Cuộn dacircy cắt từ xa 12 Cần đoacuteng cắt 13 Gối

tựa

Nếu quay tay gạt 12 đi một goacutec đến vị triacute đoacuteng hoặc điều khiển từ xa

bằng hệ thống điện từ 4 thanh 6 7 sẽ eacutep lecircn thanh gắn caacutec tiếp điểm quay

23

trục O1 Lần lượt caacutec tiếp điểm hồ quang 1 vagrave tiếp điểm lagravem việc 3 đoacuteng

mạch điện được đoacuteng hoagraven toagraven Khi coacute sự cố caacutec phần tử bảo vệ cần taacutec

động đẩy cơ cấu tự do tuột khỏi khớp (thanh 67) lograve xo 9 sẽ keacuteo thanh gắn tiếp

điểm động lần lượt tiếp điểm lagravem việc 3 sau đoacute tiếp điểm hồ quang 1 mở ra

Hồ quang xuất hiện trecircn tiếp điểm 1 vagrave nhanh choacuteng được dập tắt nhờ buồng

dập hồ quang 2

Caacutec phần tử bảo vệ bao gồm bảo vệ quaacute tải nhờ rơle nhiệt 5 7 bảo vệ

ngắn mạch bằng rơle dograveng điện cực đại 8 coacute cuộn dacircy (thường lagrave thanh caacutei

với số vograveng w = 1 đi qua mạch từ) mắc nối tiếp với dograveng điện động lực bảo

vệ mất điện aacutep bằng rơle điện aacutep 10 coacute điện aacutep mắc song song với hai pha của

lưới điện nam chacircm 11 để cắt aacuteptocircmaacutet từ xa khi cần thiết

b) Aacuteptocircmaacutet định higravenh

Higravenh 115 Aacuteptocircmaacutet định higravenh

1 Đầu nối 2 Đế 3 Buồng dacircp hồ quang 4 Tiếp điểm tĩnh 5 Cơ cấu truyền

động 6 Bảo vệ quaacute tải 7 Bảo vệ ngắn mạch 8 Nuacutet cắt

Loại aacuteptocircmaacutet nagravey thường coacute dograveng điện định mức đến 1600A dugraveng cho cả

mạch xoay chiều lẫn một chiều Higravenh 115 trigravenh bagravey nguyecircn lyacute cấu tạo của

aacuteptocircmaacutet định higravenh Loại nagravey thường chỉ coacute rơle nhiệt vagrave rơle dograveng điện cực

24

đại để bảo vệ quaacute tải vagrave ngắn mạch Tất cả caacutec chi tiết đều được đặt trong vỏ

nhựa kiacuten coacute kiacutech thước nhỏ gọn sử dụng rất tiện lợi dugraveng để thay thế cầu

dao cầu chigrave rất tốt

25

CHƢƠNG 2

GIỚI THIỆU VỀ AacutePTOcircMAacuteT HAtildeNG SCHNEIDER

21 ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong thời đại cocircng nghiệp hoacutea hiện đại hoacutea hiện nay caacutec nhagrave maacutey xiacute

nghiệp caacutec đocirc thị phaacutet truyển keacuteo theo lagrave caacutec togravea nhagrave cao tầng caacutec khu vui

chơihellipđatilde phaacutet truyển một caacutech nhanh choacuteng Với xu thế đoacute keacuteo theo sự cần

cung cấp năng lượng điện vagrave việc bảo trigrave cũng như việc sử dụng caacutec khiacute cụ để

bảo vệ caacutec thiết bị điện sử dụng chuacuteng một caacutech hợp lyacute để quaacute trigravenh phaacutet

truyển đất nước được nhanh choacuteng vagrave đảm bảo an toagraven trong khi vận hagravenh caacutec

thiết bị cũng như sử dụng chuacuteng đuacuteng với taacutec dụng của noacute lagrave rất cần thiết

22 CẤU TẠO CHUNG CỦA AacutePTOcircMAacuteT HAtildeNG SCHNEIDER

221 Tiếp điểm

Những đặc trưng xacircy dựng phần chuyển động

Higravenh 21 Mạch chọn lọc

26

Higravenh 22 Mạch hạn chế hiện thời

1 Giaacute đỡ lagravem bằng theacutep tấm

2 Cảm biến dograveng điện taacutec động

3 Đầu nối chống giật

4 Đầu nối nằm ngang

5a Tiếp điểm tĩnh

5b Tiếp điểm hồ quang

6a Tiếp điểm chiacutenh ( động )

6b Tiếp điểm hồ quang ( động )

7 Buồng dập hồ quang

8 Tiếp điểm trượt

9 Cuộn nhả bảo vệ

10 Cuộn điều khiển đoacuteng mở

11 Lograve xo đoacuteng

12 Lograve xo tạo lực đoacuteng

13 Cần nạp coacutet bằng tay

27

14 Thiết bị keacuteo thaacuteo

15 Thiết bị đoacuteng mở taacutec động điều khiển

222 Phần cơ khiacute

Gồm caacutec cơ cấu của aacuteptocircmaacutet

Higravenh 23 phần cơ khiacute

(1) Trip bar Thanh nhả lỗ khiacute ( thanh trung gian )

( 2) Tripping Actuator Thiết bị taacutec động tạo nhả

(3) Unit Case ( đơn vị hợp) Khi ngắn mạch lỗi xảy ra địa chỉ liecircn lạc

được mở vagrave hồ quang được tạo ra giữa caacutec địa chỉ liecircn lạc Vagraveo thời điểm đoacute

aacutep lực trong đơn vị cao

(4) Hole ( lỗ) Aacutep suất khiacute cao thổi qua lỗ để xoay vấp thiết bị truyền động

223 Dập hồ quang

Dập hồ quang bằng thiết bị dập nửa hở dugraveng cho AacutePtocircmaacutet Trong cấu

truacutec của buồng dập hồ quang coacute caacutec thanh theacutep chia nhỏ dograveng hồ quang

28

Higravenh 24 Arc Extinguishing Concep

PA tự động-Noacutec lagrave cocircng nghệ để tăng bị giaacuten đoạn hiệu suất bằng caacutech thổi

khiacute hồ quang bởi goacutec becircn phải Aacutep suất khiacute được tạo ra từ vật liệu polymer

cao được tiacutech lũy trong tiacutech lũy khocircng gian vagrave khiacute được thổi vagraveo cung để dập

tắt Đặc biệt lagrave cocircng nghệ nagravey cải thiện cao hiệu suất phaacute vỡ điện aacutep

Extinguishing unit Hộp dập hồ quang

Movable conductor Tiếp điểm động

Unit case Vỏ hộp

Gas flow Lưu lượng khiacute

Arc Hồ quang

Fixed conductor Chất dẫn ( dacircy dẫn cố định)

VJC insulation (high polymer materials) Tấm caacutech điện nhiệt sử dụng

VJC

(1) Ablation (2) Gas accumulating (3) Gas flow (4) Arc extinguishing (1)

loại trừ -(2) khiacute ga-(3) lưu lượng khiacute-(4) cung dập tắt

29

224 Caacutec đặc tiacutenh

2241 Đƣờng cong chức năng L-I

L Long time khi dograveng nhỏ thời gian taacutec động chậm

S Short time cắt trong trường hợp ngắn mạch với thời gian taacutec động nhanh

I Iustant time Cắt khẩn cấp khi dograveng lớn với thời gian nhỏ

Higravenh 25 Đặc tiacutenh đường cong chức năng L-I

2242 Đƣờng cong chức năng L-S(t=kI2)-I

Higravenh 26 Đặc tiacutenh đường cong chức năng L-S(t=kI2)-I

30

2243 Đƣờng cong chức năng L-S(t=k)-I

Higravenh 27 Đặc tiacutenh đường cong chức năng L-S(t=k)-I

2244 Đƣờng cong chức năng G

Higravenh 28 Đặc tiacutenh đường cong chức năng G

31

23 Caacutec đại lƣợng vagrave thocircng số của aacuteptocircmaacutet khi cần tiacutenh toaacuten

a Đại lượng lựa chọn vagrave kiểm tra

Điện aacutep định mức kV mđmđmMC UU

Dograveng điện lacircu dagravei định mức A cbđmMC II

Dograveng điện cắt định mức kVA Nđmc II

Cocircng suất định mức kA Nđmc SS

Dograveng điện ngắn mạch xung kiacutech cho pheacutep kA

(cograven gọi lagrave dograveng ổn định động)

xkđđm ii

Dograveng điện ổn định nhiệt

nhđm

qd

nhdmt

tii

Trong kyacute hiệu dugraveng ở bảng trecircn

mđmU Điện aacutep định mức của mạng điện

cbI Dograveng điện cưỡng bức qua maacutey cắt

NI Dograveng ngắn mạch Trong thiết kế hệ thống cung cấp điện coi ngắn mạch ở

xa do đoacute III N

NN UIS 3

xkI Dograveng ngắn mạch xung kiacutech 281 Iixk

nhđmt Thời gian ổn định nhiệt định mức = 5ms hoặc 10ms

qđt Thời gian cắt

b) Tiacutenh chọn lọc của aacuteptocircmaacutet

Thường coacute một số thiết bị bảo vệ của dograveng điện nằm giữa nguồn vagrave caacutec

bộ phận thiết bị yecircu cầu bảo vệ caacutec khiacute cụ điện nagravey phải thỏa matilden tiacutenh chọn

lọc để gới hạn sự cố lan rộng ảnh hưởng đến caacutec bộ phận khaacutec của hệ thống

tiacutenh chọn lọc được định nghĩa

- Xung dograveng điện bigravenh thường khocircng gacircy ngắn mạch

32

- Khi vận hagravenh đuacuteng chỉ thiết bị bảo vệ gần chỗ sự cố nhất theo chiều cung

cấp mới được taacutec động

- Nếu thiết bị nagravey bị hỏng một thiết bị khaacutec mới taacutec động caacutec yếu tố chủ yếu

bảo vệ Icp vagrave thời gian Tcp để caacutec Aptomat A1 A2 A3 lagravem việc Hệ thống lưới

điện phải coacute tiacutenh lựa chọn khi xảy ra sự cố

Higravenh 29 Sơ đồ nối tầng aacuteptocircmaacutet

Viacute dụ khi ngắn mach ở C thigrave chỉ được ngắt ngắt điện ở mạch ở động cơ

M3 tức caacutec aacuteptocircmaacutet khaacutec vẫn được doacuteng vagrave được cung cấp điện bigravenh thường

cho caacutec nhaacutenh khocircng sự cố đoacute lagrave lựa chọn từng phần Nhưng vigrave lyacute do nagraveo doacute

magrave A33 khocircng lagravem việc thigrave coacute cấp bảo vệ tiếp điểm theo đảm bảo theo đi của

dograveng điện ngắn mạch từ biến aacutep điểm C thigrave A22 sẽ thực hiện cấp bảo vệ nagravey

Đoacute lagrave lựa chọn tuyệt đối

Sự lựa chọn trong bảo vệ đạt được do sự khaacutec nhau về thời gian về thời

gian lagravem việc của cấp bảo vệ được gọi lagrave mức độ lựa chọn theo thời gian

nghĩa lagrave thời gian lagravem việc của cấp bảo vệ trước (Vd A22) phải lớn hơn thời

gian lagravem việc của cấp bảo vệ sau (A33) ngoagravei ra cograven coacute mức độ lựa chọn theo

dograveng điện yecircu cầu lagrave dograveng điện ngắt cấp I phải nhỏ hơn dograveng điện cấp i+1 vd

33

A1 coacute thể lagravem việc ở điểm ngắn mạch a b ở A1 thời gian bảo vệ keacuteo dagravei

nhưng khi xuất hiện ngắn mạch ở điểm a coacute thể cần phải ngắt mạch hư hỏng

sớm hơn thời gian cho pheacutep vigrave sự keacuteo dagravei thời gian chạy trong mạch dograveng

điện lớn hơn khi ngắn mạch coacute thể lagravem cho dacircy noacuteng lecircn lagravem hỏng dacircy dẫn vagrave

thiết bị do đoacute khi dograveng điện ngắn mạch sự cắt một caacutech đột ngột nhanh choacuteng

nhờ bộ ngắt dograveng điện

Tiacutenh chọn aacuteptocircmaacutet

Bảo vệ ngắn mạch chọn lọc được phacircn chia theo thời gian bổ xung độc lập

với dograveng điện thời gian tổng At của aacuteptocircmaacutet phiacutea dưới phải ngắn hơn thời

gian điều khiển cực tiểu Tm của aacuteptocircmaacutet phiacutea trecircn thời gian phacircn chia giữa

hai aacuteptocircmaacutet vagraveo khoảng 100ms

Higravenh 210 Tiacutenh toaacuten chọn lọc nối tầng hai aacuteptocircmaacutet

1 Aacuteptocircmaacutet ở phiacutea trecircn

2 Aacuteptocircmaacutet ở phiacutea dưới

tm Thời gian điều chỉnh cực tiểu

tA Thời gian tổng

khả năng chọn lọc ở tA lt tm1

Tiacutenh chọn lọc của Aacuteptocircmaacutet hạn chế dograveng điện cầu chigrave phiacutea trecircn

34

Với caacutech bố triacute nagravey tồn tại tiacutenh chọn lọc nếu I 2tAcủa maacutey cắt thấp hơn giaacute

trị tới hạn ngắn nhất I2tS của cầu chigrave

Tiacutenh chọn lọc aacuteptocircmaacutet dograveng điện khocircng cầu chigrave phiacutea dưới

Trường hợp nagravey caacutec cầu chigrave coacute dograveng dịnh mức lớn hơn dograveng định mức của

aacuteptocircmaacutet thời gian cắt tổng (tS+t1) của cầu chigrave phải ngắn hơn thời gian điều

khiển nhỏ nhất tm của aacuteptocircmaacutet

Tiacutenh chọn lọc aacuteptocircmaacutet dograveng điện ldquokhocircngrdquo aacuteptocircmaacutet hạn chế dograveng điện phiacutea

dưới

Yecircu cầu trong trường hợp nagravey lagrave thời gian cắt tA đối với dograveng điện ngoagravei Ia

của bộ hạn chế dograveng điện phải lớn hơn thời gian điều khiển tối thiểu của

aacuteptocircmaacutet phiacutea dưới

Higravenh 211 Tiacutenh chọn lọc nối tầng hai aacuteptocircmaacutet cắt dograveng điện khocircng bộ hạn

chế dograveng

1 Aacuteptocircmaacutet phiacutea trecircn

2 Aacuteptocircmaacutet phiacutea dưới

tm Thời gian điều khiển nhỏ nhất

tA thời gian tổng

Khả năng chọn lọc khi tA2 (IA) lt tm1

b) Caacutec đại lượng vagrave thocircng số của aacuteptocircmaacutet khi cần tiacutenh toaacuten vagrave lựa chọn

35

24 ỨNG DỤNG CỦA AacutePTOcircMAacuteT HAtildeNG SCHNEIDER

241 AacutePtocircmaacutet 1 cực (kiểu T3)

RT306-40A1P

Higravenh 212 (61016202532405063) 1 Pole aacuteptocircmaacutet dograveng cắt 6000A

Aacuteptocircmaacutet teacutep khối 2P -2E

Với cocircng dụng bảo vệ mạch điện chống quaacute tải vagrave ngắn mạch caacutec dograveng

sản phẩm aacuteptocircmaacutet Roman sẽ mang đến cho cocircng trigravenh một giải phaacutep bảo

vệ an toagraven hệ thống điện

Khả năng chống điện giật Khocircng chạm tới caacutec bộ phận mạng điện

Khocircng biến dạng phồng rộp dưới taacutec động của ngoại quan

Sản xuất theo tiecircu chuẩn IEC60898

Đặc tiacutenh kỹ thuật

Được lagravem từ vật liệu chống chaacutey vagrave caacutech điện

Phugrave hợp với tiecircu chuẩn IEC 60898

Ngắt tự động dograveng ngắn mạch khi noacute vừa xuất hiện

Thocircng số kỹ thuật

Dograveng định mức 06 - 63A

36

Điện aacutep định mức 220380V AC

Dograveng cắt (IEC 60898) 6000A

2E coacute taacutec dụng bảo vệ thiết bị trecircn cả 2 cực của aacuteptocircmaacutet (Khi trường hợp bị

đấu nhầm dacircy thigrave aacuteptocircmaacutet vẫn hoạt động bigravenh thường đoacute lagrave ưu điểm vượt trội

so với 1E)

242 MCCB amp ELCB MITSUBISHI

Higravenh 213 WSS thế hệ mới ( khắc larse chigravem khocircng decal )

Sản xuất tại Nhật

Tiecircu chuẩn toagraven cầu ( IECJISENGBULCSA )

Ampe Frame hoagraven chỉnh từ 30(32)AF đến 1600AF

Chức năng cơ bản

MCCB Caacutech ly bảo vệ quaacute tải ngắn mạch

ELCB Caacutech ly bảo vệ quaacute tải ngắn mạch dograveng rograve

Caacutec dograveng sản phẩm

NFNV- C loại kinh tế

( NF30-CS NF63-CW NF125-CW NF250-CW NF400-CW NF630-

CW NF800-CEW )

NFNV- S loại tiecircu chuẩn ( NF32-SW NF63-SW NF125-SW NF250-SW

NF400-SW NF630-SW NF800-SEW NF1250-SEW NF1600-SEW )

NFNV- H loại dograveng cắt cao

NFNV-U loại hạn dograveng

4

Để thực hiện yecircu cầu thao taacutec coacute chọn lọc maacutey cắt hạ aacutep cần phải coacute khả

năng điều chỉnh trị số dograveng điện taacutec động vagrave thời gian taacutec động

Những thocircng số cơ bản của maacutey cắt hạ aacutep gồm Dograveng điện định mức Iđm

điện aacutep định mức Uđm dograveng điện ngắt giới hạn vagrave thời gian taacutec động

Thời gian taacutec động của maacutey cắt hạ aacutep lagrave một thocircng số quan trọng Thời

gian nagravey được tiacutenh từ luacutec xảy ra sự cố đến khi ngắn mạch điện bị ngắt hoagraven

toagraven

CT t = t0 + t1+ t2 ( 1 - 1 )

Trong đoacute

+ t0 lagrave thời gian tiacutenh từ luacutec xảy ra ngắn mạch đến khi dograveng điện đạt tới trị số

taacutec động I = Itđ Thời gian t0 phụ thuộc vagraveo giaacute trị của dograveng điện khởi động vagrave

tốc độ tăng của dograveng điện t

i

d

d phụ thuộc vagraveo thocircng số mạch ngắt

+ t1 lagrave thời gian từ khi I = Itd đến khi tiếp điểm maacutey cắt bắt đầu chuyển động

thời gian nagravey phụ thuộc vagraveo caacutec phần tử bảo vệ cơ cấu ngắt kết cấu của tiếp

điểm trọng lượng phần động Nếu t1 gt 001s thigrave maacutey ngắt coacute thời gian taacutec

động bigravenh thường Đối với maacutey cắt taacutec động nhanh thời gian t1 = 0002 divide

0008s

+ t2 lagrave thời gian chaacutey của hồ quang (phụ thuộc bộ phận dập hồ quang vagrave trị

dograveng điện ngắt vagrave biện phaacutep dập hồ quang)

113 Phacircn loại

a Phacircn theo kết cấu

+ Loại một cực

+ Loại hai cực

+ Loại ba cực

b Theo thời gian taacutec động

+ Taacutec động tức thời (nhanh)

+ Taacutec động khocircng tức thời

5

c Theo cocircng cụ bảo vệ

+ Dograveng cực đại

+ Dograveng cực tiểu

+ Aacuteptocircmaacutet điện aacutep thấp

+ Aacuteptocircmaacutet dograveng điện cực tiểu

+ Aacuteptocircmaacutet bảo vệ cocircng suất ngược

+ Aacuteptocircmaacutet vạn năng (chế tạo chế tạo cho mạch coacute dograveng điện lớn caacutec thocircng

số bảo vệ coacute thể chỉnh định được) loại nagravey khocircng coacute vỏ vagrave lắp đặt trong caacutec

trạm biến aacutep lớn

+ Aacuteptocircmaacutet định higravenh bảo vệ quaacute tải bằng rơle nhiệt bảo vệ quaacute điện aacutep

bằng rơle điện từ đặt trong vỏ nhựa

12 NGUYEcircN LYacute LAgraveM VIỆC CỦA AacutePTOcircMAacuteT

121 Nguyecircn lyacute lagravem việc của aacuteptocircmaacutet taacutec động theo mức dograveng

+ Loại dograveng cực tiểu

Higravenh 11 Sơ đồ nguyecircn lyacute aacuteptocircmaacutet dograveng điện cực tiểu

Nguyecircn lyacute lagravem việc Noacute tự động ngắt mạch khi dograveng điện trong mạch nhỏ

hơn dograveng điện chỉnh định Icđ Khi I lt Icđ lực điện từ của nam chacircm điện 1

khocircng đủ sức giữ nắp 2 necircn lực keacuteo của lograve xo 3 sẽ keacuteo tiếp điểm động ra khỏi

tiếp điểm tĩnh mạch điện bị ngắt Aacuteptocircmaacutet dograveng cực tiểu dugraveng để bảo vệ maacutey

6

phaacutet khỏi chuyển sang chế độ động cơ khi nhiều maacutey phaacutet lagravem việc song

song vigrave aacuteptocircmaacutet loại dograveng cực tiểu coacute nhiều nhược điểm necircn iacutet sử dụng

+ Loại dograveng cực đại

Higravenh 12 Sơ đồ nguyecircn lyacute aacuteptocircmaacutet dograveng điện cực đại

Nguyecircn lyacute lagravem việc Aacuteptocircmaacutet loại dograveng cực đại tự động ngắt mạch khi

dograveng điện vượt quaacute trị số dograveng chỉnh định Icđ Khi I gt Icđ lực điện từ của nam

chacircm điện 1 thắng lực cản lograve xo 3 nắp 2 bị keacuteo lagravem mấu giữa thanh 4 vagrave đograven

5 bật ra lograve xo ngắt 6 keacuteo tiếp điểm động ra khỏi tiếp điểm tĩnh mạch điện bị

ngắt Aacutepocircmaacutet dograveng cực đại dugraveng bảo vệ mạch điện khi bị quaacute tải hoặc ngắn

mạch

122 Nguyecircn lyacute taacutec động của Aacuteptocircmaacutet theo điện aacutep

+ Loại thấp aacutep

Nguyecircn liacute lagravem việc Noacute tự động ngắt mạch khi điện aacutep U giảm xuống

dưới mức chỉnh định Ucđ Nếu U lt Ucđ Lực điện từ của nam chacircm điện 1

coacute cuộn dacircy mắc song song với lưới giảm yếu hơn lực keacuteo của lograve xo 3 necircn

mấu giữa thanh 4 vagrave đograven 5 bật ra lograve xo 6 keacuteo tiếp điểm động rời khỏi tiếp

điểm tĩnh mạch điện bị cắt Aacuteptocircmaacutet điện aacutep thấp dugraveng để bảo vệ mạch

điện khi điện aacutep sụt quaacute thấp hay khi mất điện aacutep ( bảo vệ thấp aacutep ở UTA le

85 Uđm )

7

Higravenh 13 Sơ đồ nguyecircn lyacute aacuteptocircmaacutet điện aacutep thấp

+ Aacuteptocircmaacutet loại dograveng điện ngƣợc ( cho mạng một chiều)

aacutep

dograveng

Higravenh 14 Nguyecircn lyacute lagravem việc của aacuteptocircmaacutet dograveng điện ngược

Thuận dogravengaacutep

Ngược dogravengaacutep

Nguyecircn lyacute lagravem việc Noacute tự động cắt mạch điện khi hướng truyền dograveng

điện thay đổi (khi dograveng điện thay đổi chiều) Nếu năng lượng truyền thuận

chiều từ thocircng của cuộn dacircy dograveng điện vagrave cuộn dacircy điện aacutep của nam chacircm

điện 1 cugraveng chiều với nhau lực điện từ lớn hơn lực lograve xo 3 aacuteptocircmaacutet đoacuteng

Khi chiều dograveng điện thay đổi (cocircng suất truyền ngược) lực điện từ của nam

chacircm điện tỷ lệ với bigravenh phương hiệu hai từ thocircng do dograveng điện vagrave điện aacutep

sinh ra do đoacute lực điện từ giảm đi rất nhiều khocircng thắng nổi lực keacuteo lograve xo 3

8

mấu giữa thanh 4 vagrave đograven 5 bật ra lograve xo ngắt 6 keacuteo tiếp điểm động rời khỏi

tiếp điểm tĩnh mạch điện bị ngắt

13 NỐI TẦNG CASCADE AacutePTOcircMAacuteT

131 Nối tầng taacutec động theo mức dograveng

Kỹ thuật nagravey sử dụng sự phacircn bậc ngưỡng dograveng taacutec động của phần tử taacutec

động tức thời kiểu từ tiacutenh chọn lọc tuyệt đối trong trường hợp nagravey lagrave khocircng

thể coacute do ISCA asymp ISCB necircn cả hai CB nagravey cugraveng taacutec động khi ấy chọn lọc lagrave từng

phần vagrave được giới hạn theo Irm của CB nằm phiacutea trước CB phiacutea sau lagrave loại

hạn chế dograveng

Để cải thiện đặc tiacutenh chọn lọc theo giaacute trị dograveng necircn sử dụng một CB hạn

chế dograveng ở mạch phiacutea sau nghĩa lagrave CB khi xảy ra ngắn mạch phiacutea sau thiết bị

B dograveng hạn chế IB sẽ taacutec động CB B song khocircng đủ để A taacutec động

Lưu yacute mọi CB magrave ta xem xeacutet ở đacircy đều coacute mức hạn chế dograveng nagraveo đoacute dugrave

cho chuacuteng khocircng được xếp vagraveo loại hạn chế dograveng Điều nagravey cần lưu yacute cho đặc

tuyến của CB chuẩn A trecircn higravenh dưới đacircy Chỉ bằng caacutech tiacutenh toaacuten vagrave thử

nghiệm cẩn thận mới cho pheacutep thực thi kiểu phối hợp nagravey

Higravenh 15 CB B lagrave giới hạn dograveng

9

CB ở phiacutea trước được dạng taacutec động nhanh với trễ hạn ngắn (SD)

Caacutec thiết bị nagravey được trang bị bộ taacutec động coacute gắn thecircm bộ lagravem trễ cơ học

khocircng hiệu chỉnh Như vậy độ trễ đưa vagraveo đảm bảo tiacutenh chọn lọc với tất cả

CB taacutec động nhanh (đặt ở phiacutea sau) với bấ kỳ dograveng sự cố nagraveo nhỏ hơn Irms

Viacute dụ CB A compact NS250N trang bị một bộ taacutec động SD Ir = 250 giaacute

trị đặt bộ taacutec động lagrave 2000A CB B compact NS100N Ir = 100A Saacutech tra cứu

phacircn phối điện Merlin Gerin cho biết giaacute trị giới hạn của tiacutenh chọn lọc

3000A (thay vigrave 2500A nếu như ta sử dụng bộ taacutec động kiểu chuẩn)

Higravenh 16 Sử dụng một CB chọn lọc ở phiacutea trước

132 Nối tầng taacutec động theo thời gian

Sự taacutec động theo thời gian của caacutec CB coacute tiacutenh chọn lọc Ứng dụng của noacute

lagrave tương đối đơn giản vigrave noacute dựa trecircn cơ sở lagravem trễ nhiều hoặc iacutet thời điểm mở

của caacutec CB mắc nối tiếp theo trigravenh tự thời gian kiểu bậc thang

Kỹ thuật nagravey cần

Đưa vagraveo bộ định thigrave trong cơ cấu taacutec động

Caacutec CB coacute khă năng chịu được caacutec hiệu ứng nhiệt vagrave điện động của dograveng

trong thời gian trễ

Hai CB A vagrave B mắc nối tiếp (như vậy giaacute trị dograveng đi qua chuacuteng lagrave như

nhau) sẽ coacute tiacutenh chọn lọc nếu như thời gian cắt của B ngắn hơn thời gian taacutec

động của A

10

Chọn lọc nhiều cấp

Viacute dụ thực hiện với caacutec CB Masterpact (bảo vệ điện tử) (MG)

Chuacuteng coacute thể được trang bị caacutec bộ tạo trễ ở bốn nấc điều chỉnh như

- Độ trễ (tương ứng với một nấc cho trước) coacute giaacute trị lớn hơn toagraven bộ thời

gian cắt của nấc thấp hơn ngay phiacutea sau

- Độ trễ tương ứng với nấc đầu tiecircn coacute giaacute trị lớn hơn toagraven bộ thời gian cắt của

một CB cắt nhanh (dạng compact) hoặc của cầu chigrave

Higravenh 17 Chọn lọc theo thời gian

133 Nối tầng kết hợp

Higravenh 18 Chọn lọc kết hợp

Một bộ lagravem trễ thời gian kiểu cơ học goacutep phần cải thiện đặc tiacutenh của chọn

lọc theo taacutec động dograveng

11

Chọn lọc tuyệt đối nếu ISCB lt IrmA (giaacute trị tứcc thời)

CB ở phiacutea trước coacute thể sử dụng hai ngưỡng taacutec động

Giaacute trị trễ IrmA hoặc tạo bộ trễ kiểu điện tử SD (short delay)

Giaacute trị tức thời IrmA chuẩn (Compact kiểu SA)

134 Nối tầng dựa trecircn mức năng lƣợng hồ quang

Hệ thống nagravey cho pheacutep chọn lọc tuyệt đối giữa hai CB coacute cugraveng dograveng sự

cố Điều nagravey đạt được nhờ sử dụng CB hạn chế dograveng vagrave taacutec động CB nhờ cảm

ứng aacutep suất trong buồng hồ quang của CB Mức aacutep suất khocircng khiacute bị noacuteng lecircn

tuỳ thuộc vagraveo mức năng lượng của hồ quang

Higravenh 19 Chọn lọc theo mức hồ quang

Kỹ thuật nagravey dugraveng cho caacutec mạch coacute dograveng ngắn mạch ge 25In vagrave đảm bảo

tiacutenh chọn lọc tuyệt đối giữa hai CB coacute cugraveng dograveng ngắn mạch đi qua kỹ thuật

nagravey đogravei hỏi năng lượng lagravem taacutec động CB A trecircn nguồn

Nguyecircn tắc vận hagravenh Cả hai CB coacute khả năng hạn chế dograveng do đoacute lực điện từ

do ngắn mạch phiacutea dưới của CB B lagravem tiếp điểm hồ quang hạn chế dograveng của

cả hai CB đồng thời mở Dograveng sự cố sẽ bị hạn chế nhờ hai hồ quang mắc nối

tiếp cường độ nhiệt hồ quang trong mỗi CB lagravem khocircng khiacute trong caacutec ngăn dập

12

hồ quang nở ra vagrave tăng aacutep suất Ở trecircn một mức dograveng nagraveo đoacute tốc độ tăng aacutep

suất coacute thể dugraveng để phaacutet hiện vagrave khởi động cắt tức thời

Higravenh 110 Nguyecircn tắc chọn lọc theo năng lượng hồ quang

Nguyecircn tắc chọn lọc Nếu cả hai CB coacute bộ cắt theo aacutep suất được chỉnh định

đuacuteng sự chọn lọc cho hai CB coacute định mức khaacutec nhau đogravei hỏi phải chỉnh CB

B cắt ở mức aacutep suất thấp hơn CB A Nếu ngắn mạch xảy ra sau A vagrave trước B

chỉ coacute hồ quang của A hạn chế dograveng magrave thocirci Dograveng trong trường hợp nagravey sẽ

lớn hơn so với trường hợp sự cố sảy ra sau B Dograveng qua A lớn hơn sẽ sinh aacutep

suất lớn hơn đủ để lagravem bộ taacutec động theo aacutep suất lagravem việc ở sơ đồ dưới đacircy

dograveng CB cagraveng lớn thigrave CB cắt cagraveng nhanh

Sự chọn lọc được đảm bảo nếu

+ Tỉ số dograveng định mức của 2 CB ge 25

+ Tỉ số dograveng ngắt chỉnh định gt 16

13

Đối với điều kiện ngắt mạch le 25 In ta dugraveng sơ đồ bảo vệ truyền thống như đatilde

đề cập

14 CẤU TẠO CHUNG CỦA AacutePTOcircMAacuteT

141 Đặt vấn đề

Ngagravey nay dưới sự phaacutet triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật necircn caacutec thiết

bị điện được sản xuất một caacutech đơn giản gọn nhẹ chứa nhiều tiacutenh năng hơn

trước kia rất nhiều vagrave đặc biệt lagrave caacutec thiết bị điện ngagravey nay đa số lagrave coacute thể

gheacutep nối được cugraveng với maacutey tiacutenh được điều khiển trực tiếp trecircn maacutey tiacutenh

hoặc lagrave điều khiển từ xa thocircng qua bộ điều khiển cầm tay aacuteptocircmaacutet cũng lagrave

một trong những thiết bị đoacute

142 Phần cơ khiacute của aacuteptocircmaacutet

Higravenh 111 Higravenh ảnh aacuteptocircmaacutet

143 Tiếp điểm của aptocircmaacutet

)

) Như vậy hồ

quang chỉ chaacutey trecircn tiếp điểm hồ quang do đoacute bảo vệ được tiếp điểm chiacutenh

để dẫn điện Dugraveng thecircm tiếp điểm phụ để traacutenh hồ quang chaacutey lan vagraveo lagravem hư

14

tiếp điểm chiacutenh

g như Ag-W Cu-W Ni

144 Moacutec bảo vệ

sẽ taacutec

động khi mạch điện coacute sự cố quaacute dograveng điện vagrave sụt aacutep

-

)

600A

cuộn dacircy được nagravey

được quấn nhiều vograveng với dacircy tiết diện nhỏ chịu điện aacutep nguồn

15

145 Hộp dập hồ quang

Hộp dập hồ quang để aacuteptocircmaacutet dập được hồ quang trong tất cả caacutec chế độ

lagravem việc của lưới điện thigrave người ta thường dugraveng hai kiểu thiết bị dập hồ

quang lagrave kiểu nửa kiacuten vagrave kiểu hở Thiết bị dập kiểu nửa kiacuten được đặt trong

vỏ kiacuten của aacuteptocircmaacutet vagrave coacute lỗ thoaacutet khiacute

Higravenh 112 Cấu truacutec chung của aacuteptocircmaacutet

Kiểu nagravey coacute dograveng điện giới hạn cắt khocircng quaacute 50kA Thiết bị dập kiểu hở

được dugraveng khi giới hạn dograveng điện cắt lớn hơn 50kA hoặc điện aacutep lớn hơn

1000V Trong buồng dập hồ quang thocircng dụng người ta thường dugraveng những

tấm theacutep xếp thagravenh lưới ngăn Để phacircn chia hồ quang thagravenh nhiều đoạn

ngắn thuận lợi cho việc dập tắt hồ quang Higravenh dạng kết cấu hộp dập hồ

quang được trigravenh bagravey trecircn Cugraveng một thiết bị dập tắt hồ quang khi lagravem

việc ở mạch điện xoay chiều điện aacutep đến 500V thigrave coacute thể dập tắt được hồ

quang của dograveng điện đến 40kA nhưng khi lagravem việc ở mạch điện một chiều

điện aacutep đến 440V thigrave chỉ coacute thể cắt được dograveng điện đến 20kA

146 Cơ cấu truyền động cắt Aacuteptocircmaacutet

Cơ cấu truyền động cắt aacuteptocircmaacutet gồm cơ cấu đoacuteng cắt vagrave khacircu truyền

động trung gian truyền động cắt aacuteptocircmaacutet thường coacute hai caacutech bằng tay vagrave

bằng cơ điện (điện từ động cơ điện) Điều khiển bằng tay (nuacutem gạt hoặc nuacutet

ấn) được thực hiện với caacutec aacuteptocircmaacutet coacute dograveng điện định mức khocircng lớn hơn

16

600A Điều khiển bằng cơ điện (nam chacircm điện động cơ điện hoặc hệ thống

thuỷ lực) được ứng dụng ở caacutec aacuteptocircmaacutet đoacuteng cắt từ xa vagrave được ứng dụng với

aacuteptocircmaacutet coacute dograveng điện lớn hơn đến 1000A Để tăng lực điều khiển bằng tay

người ta cograven dugraveng một tay dagravei phụ theo nguyecircn liacute đograven bẩy Ngoagravei ra cograven coacute

caacutech điều khiển bằng động cơ điện hoặc khiacute neacuten

Khacircu truyền động trung gian dugraveng phổ biến nhất trong aacuteptocircmaacutet lagrave cơ cấu

tự do trượt khớp Higravenh 113 trigravenh bagravey một khacircu truyền động trung gian của

aacuteptocircmaacutet coacute cơ cấu điều khiển bằng nam chacircm điện Khi đoacuteng bigravenh thường

(khocircng coacute sự cố) caacutec tay đograven 2 3 được nối cứng vigrave tacircm O nằm thấp dưới

đường nối hai điểm O1 vagrave O2 được nối Giaacute đỡ 5 lagravem cho hai đograven nagravey khocircng

tự gập lại được ta noacutei điểm O ở vị triacute chết ( higravenh 113a )

Khi coacute sự cố phần ứng 6 của nam chacircm điện 7 bị huacutet dập vagraveo hệ thống

tay đograven 2 3 lagravem cho điểm O thoaacutet khỏi vị triacute chết Điểm O sẽ cao hơn đường

nối O1O2 luacutec nagravey hai tay đograven 2 3 khocircng được nối cứng nữa caacutec tiếp điểm sẽ

nhanh choacuteng mở ra dưới taacutec động của lograve xo keacuteo tiếp điểm (higraveh 113b)

Muốn đoacuteng lại aacuteptocircmaacutet ta phải keacuteo tay cầm 4 xuống phiacutea dưới để cho hai tay

đograven 2 3 duỗi thẳng ra như ở higravenh 113c sau đoacute mới đoacuteng vagraveo được

Higravenh 113 Cơ cấu nhả khớp tự do a vị triacute doacuteng b vị triacute mở c vị triacute chuẩn bị

đoacuteng lại

17

147 Phần tử bảo vệ

Caacutec phần tử bảo vệ aacuteptocircmaacutet gồm bảo vệ quaacute tải bảo vệ ngắn mạch bảo

vệ sụt aacutep bảo vệ dograveng điện dư bảo vệ tổng hợp bằng tổ hợp mạch điện tử

Để bảo vệ thiết bị khỏi quaacute tải trong aacuteptocircmaacutet thường coacute phần tử bảo vệ

quaacute tải kết cấu của noacute tương tự như một rơle nhiệt phần tử phaacutet noacuteng của rơ

le nhiệt được đấu nối tiếp với mạch điện chiacutenh Khi quaacute tải tấm kim loại keacutep

giatilden nở lagravem nhả rơi tự do để mở tiếp điểm của aacuteptocircmaacutet Đường đặc tiacutenh

ampe- giacircy của rơle nhiệt phải nằm dưới đường đặc tiacutenh của thiết bị bảo vệ

Loại nagravey coacute nhược điểm coacute quaacuten tiacutenh nhiệt lớn vagrave khocircng bảo vệ được ngắn

mạch

Phần tử bảo vệ ngắn mạch trong aacuteptocircmaacutet coacute kết cấu tương tự như một

rơle dograveng điện coacute cuộn dacircy mắc nối tiếp với mạch điện chiacutenh (hoặc một phần

dograveng điện chiacutenh đi qua cuộn dacircy) Khi dograveng điện vượt quaacute trị số cho pheacutep thigrave

phần ứng bị huacutet lagravem nhả khớp rơi tự do vagrave mở tiếp điểm aacuteptocircmaacutet

Điều chỉnh viacutet để thay đổi lực của lograve xo phản lực ta coacute thể điều chỉnh được trị

số dograveng điện tải động

Phần tử bảo vệ sụt aacutep coacute kết cấu tương tự như rơle điện aacutep cuộn dacircy

được mắc vagraveo điện aacutep nguồn khi coacute sự cố sụt aacutep hay mất điện aacutep lực huacutet

điện từ khocircng đủ sức huacutet phần ứng lograve xo phản lực đẩy phần ứng lagravem nhả

khớp rơi tự do vagrave lagravem mở tiếp điểm của aacuteptocircmaacutet

Phần tủ bảo vệ dograveng điện dư cũng như phần tử bảo vệ nhiều thocircng số

được cấu tạo bởi caacutec mạch vi điện tử trong caacutec khối đo lường so saacutenh

khuếch đại vagrave chấp hagravenh

15 LỰA CHỌN SƠ BỘ AacutePTOcircMAacuteT THOcircNG THƢỜNG

151 Đặt vấn đề

Để hạn chế những hậu quả nguy hiểm gacircy phaacute hỏng sự cố quaacute dograveng quaacute

tải sự cố hỏng caacutech điện vagrave caacutech ly phần hư hỏng ra khỏi lưới vigrave vậy việc lựa

chọn thiết bị để bảo vệ cho mạch điện hết sức quan trọng vagrave việc lựa chọn

18

phải dựa trecircn rất nhiều yếu tố nhưng phải phugrave hợp với caacutec tiecircu chuẩn của từng

thiết bị vagrave phải tuacircn thủ theo tiecircu chuẩn quốc tế

152 Lựa chọn theo mức dograveng

Việc lựa chọn aacuteptocircmaacutet chủ yếu dựa vagraveo Dograveng địecircn tiacutenh toaacuten trong mạch

dograveng điện quaacute tải tiacutenh thao taacutec chọn lọc Ngoagravei ra lựa chọn aacuteptocircmaacutet cograven phải

căn cứ vagraveo đặt tiacutenh lagravem việc của phụ tải lagrave aacuteptocircmaacutet khocircng được pheacutep cắt khi

coacute quaacute tải ngắn hạn thường xảy ra trong điều kiện lagravem việc bigravenh thường như

dograveng điện khởi động dograveng điện động trong phụ tải cocircng nghệ

Yecircu cầu chung lagrave lagravem việc định mức của moacutec bảo vệ Iaacuteptocircmaacutet khocircng được

beacute hơn dograveng điện tiacutenh toaacuten Itt của mạch

Iaacuteptocircmaacutet ge Itt ( 1-2 )

Tugravey theo đặc tiacutenh vagrave điều kiện lagravem việc của phụ tải người ta hướng dẫn

lựa chọn dograveng điện định mức của moacutec bảo vệ bằng 125 150 hay lớn hơn

nữa so với dograveng điện tiacutenh toaacuten mạch

Sau cugraveng ta chọn aacuteptocircmaacutet theo caacutec số liệu kỹ thuật đatilde cho của nhagrave chế tạo

Aacuteptocircmaacutet được lựa chọn từ hai hệ thống Hệ thống cắt mạch điện vagrave hệ thống

dograve tigravem sự cố

+ Chọn hệ thống caacutech bố triacute cắt mạch điện

Hệ thống nagravey gồm coacute liện động cơ khiacute với caacutec cực cắt dograveng điện vagrave sẽ

được bố triacute theo caacutec chức năng sau Số luợng caacutec cực Số lượng caacutec dacircy dẫn

để cắt điện aacutep định mức (điện aacutep sử dụng) loại dograveng điện (xoay chiều hay

một chiều)

Dograveng điện Ib dograveng điện sử dụng của mạch điện chiacutenh dograveng điện nagravey cho

pheacutep ta xaacutec định dograveng điện định mức magrave người ta gọi lagrave ldquocỡ aacuteptocircmaacutetrdquo Dograveng

điện ngắn mạch Icc đoacute lagrave dograveng ngắn mạch magrave khiacute cụ điện (aacuteptocircmaacutet) coacute thể

chấp nhận được để coacute thể cắt tiến hagravenh bảo vệ ngay lập tức caacutec thiết bị điện

phiacutea sau của aacuteptocircmaacutet Chuacuteng ta luocircn luocircn phải chọn aacuteptocircmaacutet coacute khả năng cắt

cao hơn dograveng Icc đatilde tiacutenh toaacuten ở phiacutea sau aacuteptocircmaacutet

19

+ Chọn loại hệ thống mở ( hay dograve tigravem sự cố để thực hiện taacutec động mở )

Sự bố triacute điện từ - nhiệt hay điện tử thực hiện điều khiển của caacutec cực cắt

được chọn theo chức năng Dograveng Ib dograveng điện cực đại magrave noacute đi qua mạch

điện khi lagravem việc bigravenh thường Dograveng điện đột ngột xuất hiện khi đặt dưới điện

aacutep (dograveng điện mở maacutey) Tugravey theo giaacute trị quaacute dograveng điện nagravey người ta xaacutec định

loại đuờng cong sử dụng (B C Dhellip) của hệ thống mở của aacuteptocircmaacutet (chọn

đuờng đặt tuyến của hệ thống trong catocirclocirc magrave caacutec nhagrave sản xuất vagrave viện giaacutem

định khoa học kỹ thuật giaacutem định

Ngoagravei ra CB cograven đƣợc lựa chọn tuỳ vagraveo

Caacutec đặc tiacutenh điện magrave noacute được đặt vagraveo mocirci trường sử dụng của thiết bị

nhiệt độ xung quanh lắp đặt trong tủ hoặc khocircng caacutec điều kiện khiacute hậu khả

năng tạo vagrave cắt dograveng ngắn mạch

Caacutec yecircu cầu khai thaacutec tiacutenh chọn lọc caacutec yecircu cầu như điều khiển từ xa

caacutec cocircng tắc phụ caacutec cuộn dacircy taacutec động phụ coacute đưa thecircm vagraveo hệ thống mạng

tiacuten hiệu nội bộ (thocircng tin điều khiển chỉ thịhellip)

Caacutec quy tắc lắp đặt đặc biệt lagrave bảo vệ con người

Caacutec đặc tiacutenh tải như lagrave động cơ đegraven chiếu saacuteng huỳnh quang maacutey biến aacutep

Những bước tiếp theo gắn liền với việc chọn một CB trong lưoacutei phacircn phối

+ Chọn dograveng định mức phụ thuộc nhiệt độ mocirci trường

Dograveng định mức của một CB được xaacutec định theo sự vận hagravenh của thiết bị

ứng với nhiệt độ mocirci trường cho trước thường lagrave 300 cho caacutec CB dacircn dụng

400 cho CB cocircng nghiệp

Sự vận hagravenh caacutec CB trong caacutec điều kiện nhiệt độ khaacutec nhau phụ thuộc

vagraveo cocircng nghệ chế tạo bộ taacutec động

+ Caacutec bộ taacutec động kiểu điện từ nhiệt khocircng bugrave

Caacutec CB với bộ taacutec động theo nguyecircn tắc nhiệt khocircng bugrave coacute dograveng taacutec động

phụ thuộc vagraveo nhiệt độ Nếu như thiết bị được đặt trong tủ hoặc trong mocirci

trường nhiệt độ cao thigrave dograveng taacutec động khi quaacute tải coacute thể bị giảm xuống Coacute thể

20

chuyển hạng nếu CB lagravem việc với nhiệt độ cao hơn nhiệt độ chuẩn Vigrave vậy

caacutec nhagrave thiết kế phải cung cấp bảng chuyển hạng cho thiết bị được thiết kế

mặt khaacutec caacutec thiệt bị dạng mocircđun thường được lắp cạnh nhau trong tủ kim

loại coacute kiacutech thước nhỏ Taacutec dụng nhiệt qua lại khi coacute dograveng sẽ lagravem chuacuteng

xuống hạng theo hệ số 08

Caacutec bộ phận nagravey được trang bị một thanh lưỡng kim bugrave nhiệt cho pheacutep

chọn dograveng hiệu chỉnh Ir của bộ phận taacutec động theo sự thay đổi nhiệt độ trong

phạm vi định sẵn CB ( le 630A ) thường được trang bị bộ phận taacutec động từ

nhiệt coacute bugrave từ -50 đến +40

0

Ghi chuacute liecircn quan đến việc giảm định mức của CB

Một CB coacute định mức dograveng theo nhiệt độ mocirci trường chuẩn (300C) sẽ bị quaacute

nhiệt khi mang nhiệt cugraveng dograveng ở 500C

Vigrave CB hạ aacutep coacute thiết bị bảo vệ quaacute dograveng (nếu khocircng được bugrave) sẽ taacutec động

ở mức thấp hơn khi nhiệt độ cao hơn CB tự động bị giảm định mức do bộ taacutec

động quaacute tải khi bộ taacutec động nhiệt được bugrave coacute thể chỉnh ở (07divide1)In trong

mocirci trường -50C đến 40

0C

Với caacutec CB được bugrave nagravey trong catalogue thường coacute giaacute trị xướng hạng

của In ở nhiệt độ trecircn mức được bugrave viacute dụ như 500C vagrave 60

0C như 95A ở 50

0C

vagrave 90A ở 600C cho CB 100A

+ Bộ taacutec động kiểu điện tử

Coacute ưu điểm lớn về ổn định khi vận hagravenh trong điều kiện nhiệt độ thay

đổi Mặc dugrave vậy caacutec thiết bị đoacuteng cắt vẫn chịu ảnh hưởng nhiệt độ necircn nhagrave

chế tạo thường cung cấp dưới dạng biểu đồ caacutec giaacute trị lớn nhất của ngưỡng

dograveng taacutec động cho pheacutep theo nhiệt độ

+ Chọn ngưỡng cắt tức thời hoặc coacute trễ ngắn

Sau đacircy lagrave bảng tổng kết caacutec đặc điểm chiacutenh của bộ taacutec động kiểu từ hoặc

coacute trễ ngắn (theo phacircn loại của IEC898) bảng taacutec động tức thời hoặc coacute trễ

ngắn

21

Bảng 11 Bảng taacutec động tức thời hoặc coacute trễ

+ Chọn CB theo khả năng cắt

Lắp một CB bảo vệ trong mạng phacircn phối điện hạ thế cần phải đaacutep ứng

một trong hai điều kiện sau đacircy

Hoặc coacute khả năng cắt Icu (hoặc Icn) iacutet nhất coacute giaacute trị bằng dograveng ngắn mạch

giả định tại điểm lắp đặt

Hoặc nếu khocircng phải kết hợp với một thiết bị cắt khaacutec đặt phiacutea trước vagrave

coacute khả năng cắt cần thiết Trong trường hợp nagravey đặc tiacutenh của hai thiết bị phải

được phối hợp sao cho năng lượng đi qua thiết bị phiacutea trước khocircng lớn hơn

khả năng chịu đựng (khocircng bị hư hại) của caacutec thiết bị phiacutea sau vagrave của hệ

thống dacircy dẫn được bảo vệ bằng caacutec thiết bị nagravey

Khả năng tận dụng trong

Dạng Bộ taacutec động Ứng dụng

Ngưỡng thấp dạng B Maacutey phaacutet dự phograveng

Dacircy coacute chiều dagravei lớn

Ngưỡng chuẩn dạng C Bảo vệ mạch Trường

hợp chung

Ngưỡng cao dạng D K

Bảo vệ mạch trong

trường hợp quaacute độ ban

đầu lớn

12In dạng MA

Bảo vệ động cơ khi

phối hợp với cocircng taacutec

tơ ngắt

22

Phối hợp cầu chigrave ndash CB

Phối hợp CB giới hạn dograveng vagrave CB tiecircu chuẩn

153 Một số loại aacuteptocircmaacutet

a) AacutePtocircmaacutet vạn năng coacute phần tử bảo vệ điện tử nhiệt

AacutePtocircmaacutet loại nagravey được chế tạo cho caacutec mạch điện cocircng suất lớn coacute thể

chỉnh định được caacutec thocircng số bảo vệ trong phạm vi tương đối rộng Loại nagravey

thường coacute bảo vệ ngắn mạch vagrave bảo vệ mất điện aacutep Noacute khocircng coacute vỏ dugraveng để

trong caacutec trạm hạ aacutep caacutec trạm phacircn phối higravenh 112 trigravenh bagravey nguyecircn lyacute cấu

tạo của aacuteptocircmaacutet vặn năng coacute dograveng điện định mức lớn hơn 200A ở trạng thaacutei

ngắt

Higravenh 114 Aacuteptocircmaacutet vạn năng

1 Tiếp điểm dập hồ quang 2 buồng dập hồ quang 3 Tiếp điểm lagravem việc

4 Cuộn dacircy đoacuteng 5 Rơle nhiệt 67 Cotilde cấu tự do tuột khớp 8 Rơle dograveng điện

cực đại 9 10 Rơle điện aacutep 11 Cuộn dacircy cắt từ xa 12 Cần đoacuteng cắt 13 Gối

tựa

Nếu quay tay gạt 12 đi một goacutec đến vị triacute đoacuteng hoặc điều khiển từ xa

bằng hệ thống điện từ 4 thanh 6 7 sẽ eacutep lecircn thanh gắn caacutec tiếp điểm quay

23

trục O1 Lần lượt caacutec tiếp điểm hồ quang 1 vagrave tiếp điểm lagravem việc 3 đoacuteng

mạch điện được đoacuteng hoagraven toagraven Khi coacute sự cố caacutec phần tử bảo vệ cần taacutec

động đẩy cơ cấu tự do tuột khỏi khớp (thanh 67) lograve xo 9 sẽ keacuteo thanh gắn tiếp

điểm động lần lượt tiếp điểm lagravem việc 3 sau đoacute tiếp điểm hồ quang 1 mở ra

Hồ quang xuất hiện trecircn tiếp điểm 1 vagrave nhanh choacuteng được dập tắt nhờ buồng

dập hồ quang 2

Caacutec phần tử bảo vệ bao gồm bảo vệ quaacute tải nhờ rơle nhiệt 5 7 bảo vệ

ngắn mạch bằng rơle dograveng điện cực đại 8 coacute cuộn dacircy (thường lagrave thanh caacutei

với số vograveng w = 1 đi qua mạch từ) mắc nối tiếp với dograveng điện động lực bảo

vệ mất điện aacutep bằng rơle điện aacutep 10 coacute điện aacutep mắc song song với hai pha của

lưới điện nam chacircm 11 để cắt aacuteptocircmaacutet từ xa khi cần thiết

b) Aacuteptocircmaacutet định higravenh

Higravenh 115 Aacuteptocircmaacutet định higravenh

1 Đầu nối 2 Đế 3 Buồng dacircp hồ quang 4 Tiếp điểm tĩnh 5 Cơ cấu truyền

động 6 Bảo vệ quaacute tải 7 Bảo vệ ngắn mạch 8 Nuacutet cắt

Loại aacuteptocircmaacutet nagravey thường coacute dograveng điện định mức đến 1600A dugraveng cho cả

mạch xoay chiều lẫn một chiều Higravenh 115 trigravenh bagravey nguyecircn lyacute cấu tạo của

aacuteptocircmaacutet định higravenh Loại nagravey thường chỉ coacute rơle nhiệt vagrave rơle dograveng điện cực

24

đại để bảo vệ quaacute tải vagrave ngắn mạch Tất cả caacutec chi tiết đều được đặt trong vỏ

nhựa kiacuten coacute kiacutech thước nhỏ gọn sử dụng rất tiện lợi dugraveng để thay thế cầu

dao cầu chigrave rất tốt

25

CHƢƠNG 2

GIỚI THIỆU VỀ AacutePTOcircMAacuteT HAtildeNG SCHNEIDER

21 ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong thời đại cocircng nghiệp hoacutea hiện đại hoacutea hiện nay caacutec nhagrave maacutey xiacute

nghiệp caacutec đocirc thị phaacutet truyển keacuteo theo lagrave caacutec togravea nhagrave cao tầng caacutec khu vui

chơihellipđatilde phaacutet truyển một caacutech nhanh choacuteng Với xu thế đoacute keacuteo theo sự cần

cung cấp năng lượng điện vagrave việc bảo trigrave cũng như việc sử dụng caacutec khiacute cụ để

bảo vệ caacutec thiết bị điện sử dụng chuacuteng một caacutech hợp lyacute để quaacute trigravenh phaacutet

truyển đất nước được nhanh choacuteng vagrave đảm bảo an toagraven trong khi vận hagravenh caacutec

thiết bị cũng như sử dụng chuacuteng đuacuteng với taacutec dụng của noacute lagrave rất cần thiết

22 CẤU TẠO CHUNG CỦA AacutePTOcircMAacuteT HAtildeNG SCHNEIDER

221 Tiếp điểm

Những đặc trưng xacircy dựng phần chuyển động

Higravenh 21 Mạch chọn lọc

26

Higravenh 22 Mạch hạn chế hiện thời

1 Giaacute đỡ lagravem bằng theacutep tấm

2 Cảm biến dograveng điện taacutec động

3 Đầu nối chống giật

4 Đầu nối nằm ngang

5a Tiếp điểm tĩnh

5b Tiếp điểm hồ quang

6a Tiếp điểm chiacutenh ( động )

6b Tiếp điểm hồ quang ( động )

7 Buồng dập hồ quang

8 Tiếp điểm trượt

9 Cuộn nhả bảo vệ

10 Cuộn điều khiển đoacuteng mở

11 Lograve xo đoacuteng

12 Lograve xo tạo lực đoacuteng

13 Cần nạp coacutet bằng tay

27

14 Thiết bị keacuteo thaacuteo

15 Thiết bị đoacuteng mở taacutec động điều khiển

222 Phần cơ khiacute

Gồm caacutec cơ cấu của aacuteptocircmaacutet

Higravenh 23 phần cơ khiacute

(1) Trip bar Thanh nhả lỗ khiacute ( thanh trung gian )

( 2) Tripping Actuator Thiết bị taacutec động tạo nhả

(3) Unit Case ( đơn vị hợp) Khi ngắn mạch lỗi xảy ra địa chỉ liecircn lạc

được mở vagrave hồ quang được tạo ra giữa caacutec địa chỉ liecircn lạc Vagraveo thời điểm đoacute

aacutep lực trong đơn vị cao

(4) Hole ( lỗ) Aacutep suất khiacute cao thổi qua lỗ để xoay vấp thiết bị truyền động

223 Dập hồ quang

Dập hồ quang bằng thiết bị dập nửa hở dugraveng cho AacutePtocircmaacutet Trong cấu

truacutec của buồng dập hồ quang coacute caacutec thanh theacutep chia nhỏ dograveng hồ quang

28

Higravenh 24 Arc Extinguishing Concep

PA tự động-Noacutec lagrave cocircng nghệ để tăng bị giaacuten đoạn hiệu suất bằng caacutech thổi

khiacute hồ quang bởi goacutec becircn phải Aacutep suất khiacute được tạo ra từ vật liệu polymer

cao được tiacutech lũy trong tiacutech lũy khocircng gian vagrave khiacute được thổi vagraveo cung để dập

tắt Đặc biệt lagrave cocircng nghệ nagravey cải thiện cao hiệu suất phaacute vỡ điện aacutep

Extinguishing unit Hộp dập hồ quang

Movable conductor Tiếp điểm động

Unit case Vỏ hộp

Gas flow Lưu lượng khiacute

Arc Hồ quang

Fixed conductor Chất dẫn ( dacircy dẫn cố định)

VJC insulation (high polymer materials) Tấm caacutech điện nhiệt sử dụng

VJC

(1) Ablation (2) Gas accumulating (3) Gas flow (4) Arc extinguishing (1)

loại trừ -(2) khiacute ga-(3) lưu lượng khiacute-(4) cung dập tắt

29

224 Caacutec đặc tiacutenh

2241 Đƣờng cong chức năng L-I

L Long time khi dograveng nhỏ thời gian taacutec động chậm

S Short time cắt trong trường hợp ngắn mạch với thời gian taacutec động nhanh

I Iustant time Cắt khẩn cấp khi dograveng lớn với thời gian nhỏ

Higravenh 25 Đặc tiacutenh đường cong chức năng L-I

2242 Đƣờng cong chức năng L-S(t=kI2)-I

Higravenh 26 Đặc tiacutenh đường cong chức năng L-S(t=kI2)-I

30

2243 Đƣờng cong chức năng L-S(t=k)-I

Higravenh 27 Đặc tiacutenh đường cong chức năng L-S(t=k)-I

2244 Đƣờng cong chức năng G

Higravenh 28 Đặc tiacutenh đường cong chức năng G

31

23 Caacutec đại lƣợng vagrave thocircng số của aacuteptocircmaacutet khi cần tiacutenh toaacuten

a Đại lượng lựa chọn vagrave kiểm tra

Điện aacutep định mức kV mđmđmMC UU

Dograveng điện lacircu dagravei định mức A cbđmMC II

Dograveng điện cắt định mức kVA Nđmc II

Cocircng suất định mức kA Nđmc SS

Dograveng điện ngắn mạch xung kiacutech cho pheacutep kA

(cograven gọi lagrave dograveng ổn định động)

xkđđm ii

Dograveng điện ổn định nhiệt

nhđm

qd

nhdmt

tii

Trong kyacute hiệu dugraveng ở bảng trecircn

mđmU Điện aacutep định mức của mạng điện

cbI Dograveng điện cưỡng bức qua maacutey cắt

NI Dograveng ngắn mạch Trong thiết kế hệ thống cung cấp điện coi ngắn mạch ở

xa do đoacute III N

NN UIS 3

xkI Dograveng ngắn mạch xung kiacutech 281 Iixk

nhđmt Thời gian ổn định nhiệt định mức = 5ms hoặc 10ms

qđt Thời gian cắt

b) Tiacutenh chọn lọc của aacuteptocircmaacutet

Thường coacute một số thiết bị bảo vệ của dograveng điện nằm giữa nguồn vagrave caacutec

bộ phận thiết bị yecircu cầu bảo vệ caacutec khiacute cụ điện nagravey phải thỏa matilden tiacutenh chọn

lọc để gới hạn sự cố lan rộng ảnh hưởng đến caacutec bộ phận khaacutec của hệ thống

tiacutenh chọn lọc được định nghĩa

- Xung dograveng điện bigravenh thường khocircng gacircy ngắn mạch

32

- Khi vận hagravenh đuacuteng chỉ thiết bị bảo vệ gần chỗ sự cố nhất theo chiều cung

cấp mới được taacutec động

- Nếu thiết bị nagravey bị hỏng một thiết bị khaacutec mới taacutec động caacutec yếu tố chủ yếu

bảo vệ Icp vagrave thời gian Tcp để caacutec Aptomat A1 A2 A3 lagravem việc Hệ thống lưới

điện phải coacute tiacutenh lựa chọn khi xảy ra sự cố

Higravenh 29 Sơ đồ nối tầng aacuteptocircmaacutet

Viacute dụ khi ngắn mach ở C thigrave chỉ được ngắt ngắt điện ở mạch ở động cơ

M3 tức caacutec aacuteptocircmaacutet khaacutec vẫn được doacuteng vagrave được cung cấp điện bigravenh thường

cho caacutec nhaacutenh khocircng sự cố đoacute lagrave lựa chọn từng phần Nhưng vigrave lyacute do nagraveo doacute

magrave A33 khocircng lagravem việc thigrave coacute cấp bảo vệ tiếp điểm theo đảm bảo theo đi của

dograveng điện ngắn mạch từ biến aacutep điểm C thigrave A22 sẽ thực hiện cấp bảo vệ nagravey

Đoacute lagrave lựa chọn tuyệt đối

Sự lựa chọn trong bảo vệ đạt được do sự khaacutec nhau về thời gian về thời

gian lagravem việc của cấp bảo vệ được gọi lagrave mức độ lựa chọn theo thời gian

nghĩa lagrave thời gian lagravem việc của cấp bảo vệ trước (Vd A22) phải lớn hơn thời

gian lagravem việc của cấp bảo vệ sau (A33) ngoagravei ra cograven coacute mức độ lựa chọn theo

dograveng điện yecircu cầu lagrave dograveng điện ngắt cấp I phải nhỏ hơn dograveng điện cấp i+1 vd

33

A1 coacute thể lagravem việc ở điểm ngắn mạch a b ở A1 thời gian bảo vệ keacuteo dagravei

nhưng khi xuất hiện ngắn mạch ở điểm a coacute thể cần phải ngắt mạch hư hỏng

sớm hơn thời gian cho pheacutep vigrave sự keacuteo dagravei thời gian chạy trong mạch dograveng

điện lớn hơn khi ngắn mạch coacute thể lagravem cho dacircy noacuteng lecircn lagravem hỏng dacircy dẫn vagrave

thiết bị do đoacute khi dograveng điện ngắn mạch sự cắt một caacutech đột ngột nhanh choacuteng

nhờ bộ ngắt dograveng điện

Tiacutenh chọn aacuteptocircmaacutet

Bảo vệ ngắn mạch chọn lọc được phacircn chia theo thời gian bổ xung độc lập

với dograveng điện thời gian tổng At của aacuteptocircmaacutet phiacutea dưới phải ngắn hơn thời

gian điều khiển cực tiểu Tm của aacuteptocircmaacutet phiacutea trecircn thời gian phacircn chia giữa

hai aacuteptocircmaacutet vagraveo khoảng 100ms

Higravenh 210 Tiacutenh toaacuten chọn lọc nối tầng hai aacuteptocircmaacutet

1 Aacuteptocircmaacutet ở phiacutea trecircn

2 Aacuteptocircmaacutet ở phiacutea dưới

tm Thời gian điều chỉnh cực tiểu

tA Thời gian tổng

khả năng chọn lọc ở tA lt tm1

Tiacutenh chọn lọc của Aacuteptocircmaacutet hạn chế dograveng điện cầu chigrave phiacutea trecircn

34

Với caacutech bố triacute nagravey tồn tại tiacutenh chọn lọc nếu I 2tAcủa maacutey cắt thấp hơn giaacute

trị tới hạn ngắn nhất I2tS của cầu chigrave

Tiacutenh chọn lọc aacuteptocircmaacutet dograveng điện khocircng cầu chigrave phiacutea dưới

Trường hợp nagravey caacutec cầu chigrave coacute dograveng dịnh mức lớn hơn dograveng định mức của

aacuteptocircmaacutet thời gian cắt tổng (tS+t1) của cầu chigrave phải ngắn hơn thời gian điều

khiển nhỏ nhất tm của aacuteptocircmaacutet

Tiacutenh chọn lọc aacuteptocircmaacutet dograveng điện ldquokhocircngrdquo aacuteptocircmaacutet hạn chế dograveng điện phiacutea

dưới

Yecircu cầu trong trường hợp nagravey lagrave thời gian cắt tA đối với dograveng điện ngoagravei Ia

của bộ hạn chế dograveng điện phải lớn hơn thời gian điều khiển tối thiểu của

aacuteptocircmaacutet phiacutea dưới

Higravenh 211 Tiacutenh chọn lọc nối tầng hai aacuteptocircmaacutet cắt dograveng điện khocircng bộ hạn

chế dograveng

1 Aacuteptocircmaacutet phiacutea trecircn

2 Aacuteptocircmaacutet phiacutea dưới

tm Thời gian điều khiển nhỏ nhất

tA thời gian tổng

Khả năng chọn lọc khi tA2 (IA) lt tm1

b) Caacutec đại lượng vagrave thocircng số của aacuteptocircmaacutet khi cần tiacutenh toaacuten vagrave lựa chọn

35

24 ỨNG DỤNG CỦA AacutePTOcircMAacuteT HAtildeNG SCHNEIDER

241 AacutePtocircmaacutet 1 cực (kiểu T3)

RT306-40A1P

Higravenh 212 (61016202532405063) 1 Pole aacuteptocircmaacutet dograveng cắt 6000A

Aacuteptocircmaacutet teacutep khối 2P -2E

Với cocircng dụng bảo vệ mạch điện chống quaacute tải vagrave ngắn mạch caacutec dograveng

sản phẩm aacuteptocircmaacutet Roman sẽ mang đến cho cocircng trigravenh một giải phaacutep bảo

vệ an toagraven hệ thống điện

Khả năng chống điện giật Khocircng chạm tới caacutec bộ phận mạng điện

Khocircng biến dạng phồng rộp dưới taacutec động của ngoại quan

Sản xuất theo tiecircu chuẩn IEC60898

Đặc tiacutenh kỹ thuật

Được lagravem từ vật liệu chống chaacutey vagrave caacutech điện

Phugrave hợp với tiecircu chuẩn IEC 60898

Ngắt tự động dograveng ngắn mạch khi noacute vừa xuất hiện

Thocircng số kỹ thuật

Dograveng định mức 06 - 63A

36

Điện aacutep định mức 220380V AC

Dograveng cắt (IEC 60898) 6000A

2E coacute taacutec dụng bảo vệ thiết bị trecircn cả 2 cực của aacuteptocircmaacutet (Khi trường hợp bị

đấu nhầm dacircy thigrave aacuteptocircmaacutet vẫn hoạt động bigravenh thường đoacute lagrave ưu điểm vượt trội

so với 1E)

242 MCCB amp ELCB MITSUBISHI

Higravenh 213 WSS thế hệ mới ( khắc larse chigravem khocircng decal )

Sản xuất tại Nhật

Tiecircu chuẩn toagraven cầu ( IECJISENGBULCSA )

Ampe Frame hoagraven chỉnh từ 30(32)AF đến 1600AF

Chức năng cơ bản

MCCB Caacutech ly bảo vệ quaacute tải ngắn mạch

ELCB Caacutech ly bảo vệ quaacute tải ngắn mạch dograveng rograve

Caacutec dograveng sản phẩm

NFNV- C loại kinh tế

( NF30-CS NF63-CW NF125-CW NF250-CW NF400-CW NF630-

CW NF800-CEW )

NFNV- S loại tiecircu chuẩn ( NF32-SW NF63-SW NF125-SW NF250-SW

NF400-SW NF630-SW NF800-SEW NF1250-SEW NF1600-SEW )

NFNV- H loại dograveng cắt cao

NFNV-U loại hạn dograveng

5

c Theo cocircng cụ bảo vệ

+ Dograveng cực đại

+ Dograveng cực tiểu

+ Aacuteptocircmaacutet điện aacutep thấp

+ Aacuteptocircmaacutet dograveng điện cực tiểu

+ Aacuteptocircmaacutet bảo vệ cocircng suất ngược

+ Aacuteptocircmaacutet vạn năng (chế tạo chế tạo cho mạch coacute dograveng điện lớn caacutec thocircng

số bảo vệ coacute thể chỉnh định được) loại nagravey khocircng coacute vỏ vagrave lắp đặt trong caacutec

trạm biến aacutep lớn

+ Aacuteptocircmaacutet định higravenh bảo vệ quaacute tải bằng rơle nhiệt bảo vệ quaacute điện aacutep

bằng rơle điện từ đặt trong vỏ nhựa

12 NGUYEcircN LYacute LAgraveM VIỆC CỦA AacutePTOcircMAacuteT

121 Nguyecircn lyacute lagravem việc của aacuteptocircmaacutet taacutec động theo mức dograveng

+ Loại dograveng cực tiểu

Higravenh 11 Sơ đồ nguyecircn lyacute aacuteptocircmaacutet dograveng điện cực tiểu

Nguyecircn lyacute lagravem việc Noacute tự động ngắt mạch khi dograveng điện trong mạch nhỏ

hơn dograveng điện chỉnh định Icđ Khi I lt Icđ lực điện từ của nam chacircm điện 1

khocircng đủ sức giữ nắp 2 necircn lực keacuteo của lograve xo 3 sẽ keacuteo tiếp điểm động ra khỏi

tiếp điểm tĩnh mạch điện bị ngắt Aacuteptocircmaacutet dograveng cực tiểu dugraveng để bảo vệ maacutey

6

phaacutet khỏi chuyển sang chế độ động cơ khi nhiều maacutey phaacutet lagravem việc song

song vigrave aacuteptocircmaacutet loại dograveng cực tiểu coacute nhiều nhược điểm necircn iacutet sử dụng

+ Loại dograveng cực đại

Higravenh 12 Sơ đồ nguyecircn lyacute aacuteptocircmaacutet dograveng điện cực đại

Nguyecircn lyacute lagravem việc Aacuteptocircmaacutet loại dograveng cực đại tự động ngắt mạch khi

dograveng điện vượt quaacute trị số dograveng chỉnh định Icđ Khi I gt Icđ lực điện từ của nam

chacircm điện 1 thắng lực cản lograve xo 3 nắp 2 bị keacuteo lagravem mấu giữa thanh 4 vagrave đograven

5 bật ra lograve xo ngắt 6 keacuteo tiếp điểm động ra khỏi tiếp điểm tĩnh mạch điện bị

ngắt Aacutepocircmaacutet dograveng cực đại dugraveng bảo vệ mạch điện khi bị quaacute tải hoặc ngắn

mạch

122 Nguyecircn lyacute taacutec động của Aacuteptocircmaacutet theo điện aacutep

+ Loại thấp aacutep

Nguyecircn liacute lagravem việc Noacute tự động ngắt mạch khi điện aacutep U giảm xuống

dưới mức chỉnh định Ucđ Nếu U lt Ucđ Lực điện từ của nam chacircm điện 1

coacute cuộn dacircy mắc song song với lưới giảm yếu hơn lực keacuteo của lograve xo 3 necircn

mấu giữa thanh 4 vagrave đograven 5 bật ra lograve xo 6 keacuteo tiếp điểm động rời khỏi tiếp

điểm tĩnh mạch điện bị cắt Aacuteptocircmaacutet điện aacutep thấp dugraveng để bảo vệ mạch

điện khi điện aacutep sụt quaacute thấp hay khi mất điện aacutep ( bảo vệ thấp aacutep ở UTA le

85 Uđm )

7

Higravenh 13 Sơ đồ nguyecircn lyacute aacuteptocircmaacutet điện aacutep thấp

+ Aacuteptocircmaacutet loại dograveng điện ngƣợc ( cho mạng một chiều)

aacutep

dograveng

Higravenh 14 Nguyecircn lyacute lagravem việc của aacuteptocircmaacutet dograveng điện ngược

Thuận dogravengaacutep

Ngược dogravengaacutep

Nguyecircn lyacute lagravem việc Noacute tự động cắt mạch điện khi hướng truyền dograveng

điện thay đổi (khi dograveng điện thay đổi chiều) Nếu năng lượng truyền thuận

chiều từ thocircng của cuộn dacircy dograveng điện vagrave cuộn dacircy điện aacutep của nam chacircm

điện 1 cugraveng chiều với nhau lực điện từ lớn hơn lực lograve xo 3 aacuteptocircmaacutet đoacuteng

Khi chiều dograveng điện thay đổi (cocircng suất truyền ngược) lực điện từ của nam

chacircm điện tỷ lệ với bigravenh phương hiệu hai từ thocircng do dograveng điện vagrave điện aacutep

sinh ra do đoacute lực điện từ giảm đi rất nhiều khocircng thắng nổi lực keacuteo lograve xo 3

8

mấu giữa thanh 4 vagrave đograven 5 bật ra lograve xo ngắt 6 keacuteo tiếp điểm động rời khỏi

tiếp điểm tĩnh mạch điện bị ngắt

13 NỐI TẦNG CASCADE AacutePTOcircMAacuteT

131 Nối tầng taacutec động theo mức dograveng

Kỹ thuật nagravey sử dụng sự phacircn bậc ngưỡng dograveng taacutec động của phần tử taacutec

động tức thời kiểu từ tiacutenh chọn lọc tuyệt đối trong trường hợp nagravey lagrave khocircng

thể coacute do ISCA asymp ISCB necircn cả hai CB nagravey cugraveng taacutec động khi ấy chọn lọc lagrave từng

phần vagrave được giới hạn theo Irm của CB nằm phiacutea trước CB phiacutea sau lagrave loại

hạn chế dograveng

Để cải thiện đặc tiacutenh chọn lọc theo giaacute trị dograveng necircn sử dụng một CB hạn

chế dograveng ở mạch phiacutea sau nghĩa lagrave CB khi xảy ra ngắn mạch phiacutea sau thiết bị

B dograveng hạn chế IB sẽ taacutec động CB B song khocircng đủ để A taacutec động

Lưu yacute mọi CB magrave ta xem xeacutet ở đacircy đều coacute mức hạn chế dograveng nagraveo đoacute dugrave

cho chuacuteng khocircng được xếp vagraveo loại hạn chế dograveng Điều nagravey cần lưu yacute cho đặc

tuyến của CB chuẩn A trecircn higravenh dưới đacircy Chỉ bằng caacutech tiacutenh toaacuten vagrave thử

nghiệm cẩn thận mới cho pheacutep thực thi kiểu phối hợp nagravey

Higravenh 15 CB B lagrave giới hạn dograveng

9

CB ở phiacutea trước được dạng taacutec động nhanh với trễ hạn ngắn (SD)

Caacutec thiết bị nagravey được trang bị bộ taacutec động coacute gắn thecircm bộ lagravem trễ cơ học

khocircng hiệu chỉnh Như vậy độ trễ đưa vagraveo đảm bảo tiacutenh chọn lọc với tất cả

CB taacutec động nhanh (đặt ở phiacutea sau) với bấ kỳ dograveng sự cố nagraveo nhỏ hơn Irms

Viacute dụ CB A compact NS250N trang bị một bộ taacutec động SD Ir = 250 giaacute

trị đặt bộ taacutec động lagrave 2000A CB B compact NS100N Ir = 100A Saacutech tra cứu

phacircn phối điện Merlin Gerin cho biết giaacute trị giới hạn của tiacutenh chọn lọc

3000A (thay vigrave 2500A nếu như ta sử dụng bộ taacutec động kiểu chuẩn)

Higravenh 16 Sử dụng một CB chọn lọc ở phiacutea trước

132 Nối tầng taacutec động theo thời gian

Sự taacutec động theo thời gian của caacutec CB coacute tiacutenh chọn lọc Ứng dụng của noacute

lagrave tương đối đơn giản vigrave noacute dựa trecircn cơ sở lagravem trễ nhiều hoặc iacutet thời điểm mở

của caacutec CB mắc nối tiếp theo trigravenh tự thời gian kiểu bậc thang

Kỹ thuật nagravey cần

Đưa vagraveo bộ định thigrave trong cơ cấu taacutec động

Caacutec CB coacute khă năng chịu được caacutec hiệu ứng nhiệt vagrave điện động của dograveng

trong thời gian trễ

Hai CB A vagrave B mắc nối tiếp (như vậy giaacute trị dograveng đi qua chuacuteng lagrave như

nhau) sẽ coacute tiacutenh chọn lọc nếu như thời gian cắt của B ngắn hơn thời gian taacutec

động của A

10

Chọn lọc nhiều cấp

Viacute dụ thực hiện với caacutec CB Masterpact (bảo vệ điện tử) (MG)

Chuacuteng coacute thể được trang bị caacutec bộ tạo trễ ở bốn nấc điều chỉnh như

- Độ trễ (tương ứng với một nấc cho trước) coacute giaacute trị lớn hơn toagraven bộ thời

gian cắt của nấc thấp hơn ngay phiacutea sau

- Độ trễ tương ứng với nấc đầu tiecircn coacute giaacute trị lớn hơn toagraven bộ thời gian cắt của

một CB cắt nhanh (dạng compact) hoặc của cầu chigrave

Higravenh 17 Chọn lọc theo thời gian

133 Nối tầng kết hợp

Higravenh 18 Chọn lọc kết hợp

Một bộ lagravem trễ thời gian kiểu cơ học goacutep phần cải thiện đặc tiacutenh của chọn

lọc theo taacutec động dograveng

11

Chọn lọc tuyệt đối nếu ISCB lt IrmA (giaacute trị tứcc thời)

CB ở phiacutea trước coacute thể sử dụng hai ngưỡng taacutec động

Giaacute trị trễ IrmA hoặc tạo bộ trễ kiểu điện tử SD (short delay)

Giaacute trị tức thời IrmA chuẩn (Compact kiểu SA)

134 Nối tầng dựa trecircn mức năng lƣợng hồ quang

Hệ thống nagravey cho pheacutep chọn lọc tuyệt đối giữa hai CB coacute cugraveng dograveng sự

cố Điều nagravey đạt được nhờ sử dụng CB hạn chế dograveng vagrave taacutec động CB nhờ cảm

ứng aacutep suất trong buồng hồ quang của CB Mức aacutep suất khocircng khiacute bị noacuteng lecircn

tuỳ thuộc vagraveo mức năng lượng của hồ quang

Higravenh 19 Chọn lọc theo mức hồ quang

Kỹ thuật nagravey dugraveng cho caacutec mạch coacute dograveng ngắn mạch ge 25In vagrave đảm bảo

tiacutenh chọn lọc tuyệt đối giữa hai CB coacute cugraveng dograveng ngắn mạch đi qua kỹ thuật

nagravey đogravei hỏi năng lượng lagravem taacutec động CB A trecircn nguồn

Nguyecircn tắc vận hagravenh Cả hai CB coacute khả năng hạn chế dograveng do đoacute lực điện từ

do ngắn mạch phiacutea dưới của CB B lagravem tiếp điểm hồ quang hạn chế dograveng của

cả hai CB đồng thời mở Dograveng sự cố sẽ bị hạn chế nhờ hai hồ quang mắc nối

tiếp cường độ nhiệt hồ quang trong mỗi CB lagravem khocircng khiacute trong caacutec ngăn dập

12

hồ quang nở ra vagrave tăng aacutep suất Ở trecircn một mức dograveng nagraveo đoacute tốc độ tăng aacutep

suất coacute thể dugraveng để phaacutet hiện vagrave khởi động cắt tức thời

Higravenh 110 Nguyecircn tắc chọn lọc theo năng lượng hồ quang

Nguyecircn tắc chọn lọc Nếu cả hai CB coacute bộ cắt theo aacutep suất được chỉnh định

đuacuteng sự chọn lọc cho hai CB coacute định mức khaacutec nhau đogravei hỏi phải chỉnh CB

B cắt ở mức aacutep suất thấp hơn CB A Nếu ngắn mạch xảy ra sau A vagrave trước B

chỉ coacute hồ quang của A hạn chế dograveng magrave thocirci Dograveng trong trường hợp nagravey sẽ

lớn hơn so với trường hợp sự cố sảy ra sau B Dograveng qua A lớn hơn sẽ sinh aacutep

suất lớn hơn đủ để lagravem bộ taacutec động theo aacutep suất lagravem việc ở sơ đồ dưới đacircy

dograveng CB cagraveng lớn thigrave CB cắt cagraveng nhanh

Sự chọn lọc được đảm bảo nếu

+ Tỉ số dograveng định mức của 2 CB ge 25

+ Tỉ số dograveng ngắt chỉnh định gt 16

13

Đối với điều kiện ngắt mạch le 25 In ta dugraveng sơ đồ bảo vệ truyền thống như đatilde

đề cập

14 CẤU TẠO CHUNG CỦA AacutePTOcircMAacuteT

141 Đặt vấn đề

Ngagravey nay dưới sự phaacutet triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật necircn caacutec thiết

bị điện được sản xuất một caacutech đơn giản gọn nhẹ chứa nhiều tiacutenh năng hơn

trước kia rất nhiều vagrave đặc biệt lagrave caacutec thiết bị điện ngagravey nay đa số lagrave coacute thể

gheacutep nối được cugraveng với maacutey tiacutenh được điều khiển trực tiếp trecircn maacutey tiacutenh

hoặc lagrave điều khiển từ xa thocircng qua bộ điều khiển cầm tay aacuteptocircmaacutet cũng lagrave

một trong những thiết bị đoacute

142 Phần cơ khiacute của aacuteptocircmaacutet

Higravenh 111 Higravenh ảnh aacuteptocircmaacutet

143 Tiếp điểm của aptocircmaacutet

)

) Như vậy hồ

quang chỉ chaacutey trecircn tiếp điểm hồ quang do đoacute bảo vệ được tiếp điểm chiacutenh

để dẫn điện Dugraveng thecircm tiếp điểm phụ để traacutenh hồ quang chaacutey lan vagraveo lagravem hư

14

tiếp điểm chiacutenh

g như Ag-W Cu-W Ni

144 Moacutec bảo vệ

sẽ taacutec

động khi mạch điện coacute sự cố quaacute dograveng điện vagrave sụt aacutep

-

)

600A

cuộn dacircy được nagravey

được quấn nhiều vograveng với dacircy tiết diện nhỏ chịu điện aacutep nguồn

15

145 Hộp dập hồ quang

Hộp dập hồ quang để aacuteptocircmaacutet dập được hồ quang trong tất cả caacutec chế độ

lagravem việc của lưới điện thigrave người ta thường dugraveng hai kiểu thiết bị dập hồ

quang lagrave kiểu nửa kiacuten vagrave kiểu hở Thiết bị dập kiểu nửa kiacuten được đặt trong

vỏ kiacuten của aacuteptocircmaacutet vagrave coacute lỗ thoaacutet khiacute

Higravenh 112 Cấu truacutec chung của aacuteptocircmaacutet

Kiểu nagravey coacute dograveng điện giới hạn cắt khocircng quaacute 50kA Thiết bị dập kiểu hở

được dugraveng khi giới hạn dograveng điện cắt lớn hơn 50kA hoặc điện aacutep lớn hơn

1000V Trong buồng dập hồ quang thocircng dụng người ta thường dugraveng những

tấm theacutep xếp thagravenh lưới ngăn Để phacircn chia hồ quang thagravenh nhiều đoạn

ngắn thuận lợi cho việc dập tắt hồ quang Higravenh dạng kết cấu hộp dập hồ

quang được trigravenh bagravey trecircn Cugraveng một thiết bị dập tắt hồ quang khi lagravem

việc ở mạch điện xoay chiều điện aacutep đến 500V thigrave coacute thể dập tắt được hồ

quang của dograveng điện đến 40kA nhưng khi lagravem việc ở mạch điện một chiều

điện aacutep đến 440V thigrave chỉ coacute thể cắt được dograveng điện đến 20kA

146 Cơ cấu truyền động cắt Aacuteptocircmaacutet

Cơ cấu truyền động cắt aacuteptocircmaacutet gồm cơ cấu đoacuteng cắt vagrave khacircu truyền

động trung gian truyền động cắt aacuteptocircmaacutet thường coacute hai caacutech bằng tay vagrave

bằng cơ điện (điện từ động cơ điện) Điều khiển bằng tay (nuacutem gạt hoặc nuacutet

ấn) được thực hiện với caacutec aacuteptocircmaacutet coacute dograveng điện định mức khocircng lớn hơn

16

600A Điều khiển bằng cơ điện (nam chacircm điện động cơ điện hoặc hệ thống

thuỷ lực) được ứng dụng ở caacutec aacuteptocircmaacutet đoacuteng cắt từ xa vagrave được ứng dụng với

aacuteptocircmaacutet coacute dograveng điện lớn hơn đến 1000A Để tăng lực điều khiển bằng tay

người ta cograven dugraveng một tay dagravei phụ theo nguyecircn liacute đograven bẩy Ngoagravei ra cograven coacute

caacutech điều khiển bằng động cơ điện hoặc khiacute neacuten

Khacircu truyền động trung gian dugraveng phổ biến nhất trong aacuteptocircmaacutet lagrave cơ cấu

tự do trượt khớp Higravenh 113 trigravenh bagravey một khacircu truyền động trung gian của

aacuteptocircmaacutet coacute cơ cấu điều khiển bằng nam chacircm điện Khi đoacuteng bigravenh thường

(khocircng coacute sự cố) caacutec tay đograven 2 3 được nối cứng vigrave tacircm O nằm thấp dưới

đường nối hai điểm O1 vagrave O2 được nối Giaacute đỡ 5 lagravem cho hai đograven nagravey khocircng

tự gập lại được ta noacutei điểm O ở vị triacute chết ( higravenh 113a )

Khi coacute sự cố phần ứng 6 của nam chacircm điện 7 bị huacutet dập vagraveo hệ thống

tay đograven 2 3 lagravem cho điểm O thoaacutet khỏi vị triacute chết Điểm O sẽ cao hơn đường

nối O1O2 luacutec nagravey hai tay đograven 2 3 khocircng được nối cứng nữa caacutec tiếp điểm sẽ

nhanh choacuteng mở ra dưới taacutec động của lograve xo keacuteo tiếp điểm (higraveh 113b)

Muốn đoacuteng lại aacuteptocircmaacutet ta phải keacuteo tay cầm 4 xuống phiacutea dưới để cho hai tay

đograven 2 3 duỗi thẳng ra như ở higravenh 113c sau đoacute mới đoacuteng vagraveo được

Higravenh 113 Cơ cấu nhả khớp tự do a vị triacute doacuteng b vị triacute mở c vị triacute chuẩn bị

đoacuteng lại

17

147 Phần tử bảo vệ

Caacutec phần tử bảo vệ aacuteptocircmaacutet gồm bảo vệ quaacute tải bảo vệ ngắn mạch bảo

vệ sụt aacutep bảo vệ dograveng điện dư bảo vệ tổng hợp bằng tổ hợp mạch điện tử

Để bảo vệ thiết bị khỏi quaacute tải trong aacuteptocircmaacutet thường coacute phần tử bảo vệ

quaacute tải kết cấu của noacute tương tự như một rơle nhiệt phần tử phaacutet noacuteng của rơ

le nhiệt được đấu nối tiếp với mạch điện chiacutenh Khi quaacute tải tấm kim loại keacutep

giatilden nở lagravem nhả rơi tự do để mở tiếp điểm của aacuteptocircmaacutet Đường đặc tiacutenh

ampe- giacircy của rơle nhiệt phải nằm dưới đường đặc tiacutenh của thiết bị bảo vệ

Loại nagravey coacute nhược điểm coacute quaacuten tiacutenh nhiệt lớn vagrave khocircng bảo vệ được ngắn

mạch

Phần tử bảo vệ ngắn mạch trong aacuteptocircmaacutet coacute kết cấu tương tự như một

rơle dograveng điện coacute cuộn dacircy mắc nối tiếp với mạch điện chiacutenh (hoặc một phần

dograveng điện chiacutenh đi qua cuộn dacircy) Khi dograveng điện vượt quaacute trị số cho pheacutep thigrave

phần ứng bị huacutet lagravem nhả khớp rơi tự do vagrave mở tiếp điểm aacuteptocircmaacutet

Điều chỉnh viacutet để thay đổi lực của lograve xo phản lực ta coacute thể điều chỉnh được trị

số dograveng điện tải động

Phần tử bảo vệ sụt aacutep coacute kết cấu tương tự như rơle điện aacutep cuộn dacircy

được mắc vagraveo điện aacutep nguồn khi coacute sự cố sụt aacutep hay mất điện aacutep lực huacutet

điện từ khocircng đủ sức huacutet phần ứng lograve xo phản lực đẩy phần ứng lagravem nhả

khớp rơi tự do vagrave lagravem mở tiếp điểm của aacuteptocircmaacutet

Phần tủ bảo vệ dograveng điện dư cũng như phần tử bảo vệ nhiều thocircng số

được cấu tạo bởi caacutec mạch vi điện tử trong caacutec khối đo lường so saacutenh

khuếch đại vagrave chấp hagravenh

15 LỰA CHỌN SƠ BỘ AacutePTOcircMAacuteT THOcircNG THƢỜNG

151 Đặt vấn đề

Để hạn chế những hậu quả nguy hiểm gacircy phaacute hỏng sự cố quaacute dograveng quaacute

tải sự cố hỏng caacutech điện vagrave caacutech ly phần hư hỏng ra khỏi lưới vigrave vậy việc lựa

chọn thiết bị để bảo vệ cho mạch điện hết sức quan trọng vagrave việc lựa chọn

18

phải dựa trecircn rất nhiều yếu tố nhưng phải phugrave hợp với caacutec tiecircu chuẩn của từng

thiết bị vagrave phải tuacircn thủ theo tiecircu chuẩn quốc tế

152 Lựa chọn theo mức dograveng

Việc lựa chọn aacuteptocircmaacutet chủ yếu dựa vagraveo Dograveng địecircn tiacutenh toaacuten trong mạch

dograveng điện quaacute tải tiacutenh thao taacutec chọn lọc Ngoagravei ra lựa chọn aacuteptocircmaacutet cograven phải

căn cứ vagraveo đặt tiacutenh lagravem việc của phụ tải lagrave aacuteptocircmaacutet khocircng được pheacutep cắt khi

coacute quaacute tải ngắn hạn thường xảy ra trong điều kiện lagravem việc bigravenh thường như

dograveng điện khởi động dograveng điện động trong phụ tải cocircng nghệ

Yecircu cầu chung lagrave lagravem việc định mức của moacutec bảo vệ Iaacuteptocircmaacutet khocircng được

beacute hơn dograveng điện tiacutenh toaacuten Itt của mạch

Iaacuteptocircmaacutet ge Itt ( 1-2 )

Tugravey theo đặc tiacutenh vagrave điều kiện lagravem việc của phụ tải người ta hướng dẫn

lựa chọn dograveng điện định mức của moacutec bảo vệ bằng 125 150 hay lớn hơn

nữa so với dograveng điện tiacutenh toaacuten mạch

Sau cugraveng ta chọn aacuteptocircmaacutet theo caacutec số liệu kỹ thuật đatilde cho của nhagrave chế tạo

Aacuteptocircmaacutet được lựa chọn từ hai hệ thống Hệ thống cắt mạch điện vagrave hệ thống

dograve tigravem sự cố

+ Chọn hệ thống caacutech bố triacute cắt mạch điện

Hệ thống nagravey gồm coacute liện động cơ khiacute với caacutec cực cắt dograveng điện vagrave sẽ

được bố triacute theo caacutec chức năng sau Số luợng caacutec cực Số lượng caacutec dacircy dẫn

để cắt điện aacutep định mức (điện aacutep sử dụng) loại dograveng điện (xoay chiều hay

một chiều)

Dograveng điện Ib dograveng điện sử dụng của mạch điện chiacutenh dograveng điện nagravey cho

pheacutep ta xaacutec định dograveng điện định mức magrave người ta gọi lagrave ldquocỡ aacuteptocircmaacutetrdquo Dograveng

điện ngắn mạch Icc đoacute lagrave dograveng ngắn mạch magrave khiacute cụ điện (aacuteptocircmaacutet) coacute thể

chấp nhận được để coacute thể cắt tiến hagravenh bảo vệ ngay lập tức caacutec thiết bị điện

phiacutea sau của aacuteptocircmaacutet Chuacuteng ta luocircn luocircn phải chọn aacuteptocircmaacutet coacute khả năng cắt

cao hơn dograveng Icc đatilde tiacutenh toaacuten ở phiacutea sau aacuteptocircmaacutet

19

+ Chọn loại hệ thống mở ( hay dograve tigravem sự cố để thực hiện taacutec động mở )

Sự bố triacute điện từ - nhiệt hay điện tử thực hiện điều khiển của caacutec cực cắt

được chọn theo chức năng Dograveng Ib dograveng điện cực đại magrave noacute đi qua mạch

điện khi lagravem việc bigravenh thường Dograveng điện đột ngột xuất hiện khi đặt dưới điện

aacutep (dograveng điện mở maacutey) Tugravey theo giaacute trị quaacute dograveng điện nagravey người ta xaacutec định

loại đuờng cong sử dụng (B C Dhellip) của hệ thống mở của aacuteptocircmaacutet (chọn

đuờng đặt tuyến của hệ thống trong catocirclocirc magrave caacutec nhagrave sản xuất vagrave viện giaacutem

định khoa học kỹ thuật giaacutem định

Ngoagravei ra CB cograven đƣợc lựa chọn tuỳ vagraveo

Caacutec đặc tiacutenh điện magrave noacute được đặt vagraveo mocirci trường sử dụng của thiết bị

nhiệt độ xung quanh lắp đặt trong tủ hoặc khocircng caacutec điều kiện khiacute hậu khả

năng tạo vagrave cắt dograveng ngắn mạch

Caacutec yecircu cầu khai thaacutec tiacutenh chọn lọc caacutec yecircu cầu như điều khiển từ xa

caacutec cocircng tắc phụ caacutec cuộn dacircy taacutec động phụ coacute đưa thecircm vagraveo hệ thống mạng

tiacuten hiệu nội bộ (thocircng tin điều khiển chỉ thịhellip)

Caacutec quy tắc lắp đặt đặc biệt lagrave bảo vệ con người

Caacutec đặc tiacutenh tải như lagrave động cơ đegraven chiếu saacuteng huỳnh quang maacutey biến aacutep

Những bước tiếp theo gắn liền với việc chọn một CB trong lưoacutei phacircn phối

+ Chọn dograveng định mức phụ thuộc nhiệt độ mocirci trường

Dograveng định mức của một CB được xaacutec định theo sự vận hagravenh của thiết bị

ứng với nhiệt độ mocirci trường cho trước thường lagrave 300 cho caacutec CB dacircn dụng

400 cho CB cocircng nghiệp

Sự vận hagravenh caacutec CB trong caacutec điều kiện nhiệt độ khaacutec nhau phụ thuộc

vagraveo cocircng nghệ chế tạo bộ taacutec động

+ Caacutec bộ taacutec động kiểu điện từ nhiệt khocircng bugrave

Caacutec CB với bộ taacutec động theo nguyecircn tắc nhiệt khocircng bugrave coacute dograveng taacutec động

phụ thuộc vagraveo nhiệt độ Nếu như thiết bị được đặt trong tủ hoặc trong mocirci

trường nhiệt độ cao thigrave dograveng taacutec động khi quaacute tải coacute thể bị giảm xuống Coacute thể

20

chuyển hạng nếu CB lagravem việc với nhiệt độ cao hơn nhiệt độ chuẩn Vigrave vậy

caacutec nhagrave thiết kế phải cung cấp bảng chuyển hạng cho thiết bị được thiết kế

mặt khaacutec caacutec thiệt bị dạng mocircđun thường được lắp cạnh nhau trong tủ kim

loại coacute kiacutech thước nhỏ Taacutec dụng nhiệt qua lại khi coacute dograveng sẽ lagravem chuacuteng

xuống hạng theo hệ số 08

Caacutec bộ phận nagravey được trang bị một thanh lưỡng kim bugrave nhiệt cho pheacutep

chọn dograveng hiệu chỉnh Ir của bộ phận taacutec động theo sự thay đổi nhiệt độ trong

phạm vi định sẵn CB ( le 630A ) thường được trang bị bộ phận taacutec động từ

nhiệt coacute bugrave từ -50 đến +40

0

Ghi chuacute liecircn quan đến việc giảm định mức của CB

Một CB coacute định mức dograveng theo nhiệt độ mocirci trường chuẩn (300C) sẽ bị quaacute

nhiệt khi mang nhiệt cugraveng dograveng ở 500C

Vigrave CB hạ aacutep coacute thiết bị bảo vệ quaacute dograveng (nếu khocircng được bugrave) sẽ taacutec động

ở mức thấp hơn khi nhiệt độ cao hơn CB tự động bị giảm định mức do bộ taacutec

động quaacute tải khi bộ taacutec động nhiệt được bugrave coacute thể chỉnh ở (07divide1)In trong

mocirci trường -50C đến 40

0C

Với caacutec CB được bugrave nagravey trong catalogue thường coacute giaacute trị xướng hạng

của In ở nhiệt độ trecircn mức được bugrave viacute dụ như 500C vagrave 60

0C như 95A ở 50

0C

vagrave 90A ở 600C cho CB 100A

+ Bộ taacutec động kiểu điện tử

Coacute ưu điểm lớn về ổn định khi vận hagravenh trong điều kiện nhiệt độ thay

đổi Mặc dugrave vậy caacutec thiết bị đoacuteng cắt vẫn chịu ảnh hưởng nhiệt độ necircn nhagrave

chế tạo thường cung cấp dưới dạng biểu đồ caacutec giaacute trị lớn nhất của ngưỡng

dograveng taacutec động cho pheacutep theo nhiệt độ

+ Chọn ngưỡng cắt tức thời hoặc coacute trễ ngắn

Sau đacircy lagrave bảng tổng kết caacutec đặc điểm chiacutenh của bộ taacutec động kiểu từ hoặc

coacute trễ ngắn (theo phacircn loại của IEC898) bảng taacutec động tức thời hoặc coacute trễ

ngắn

21

Bảng 11 Bảng taacutec động tức thời hoặc coacute trễ

+ Chọn CB theo khả năng cắt

Lắp một CB bảo vệ trong mạng phacircn phối điện hạ thế cần phải đaacutep ứng

một trong hai điều kiện sau đacircy

Hoặc coacute khả năng cắt Icu (hoặc Icn) iacutet nhất coacute giaacute trị bằng dograveng ngắn mạch

giả định tại điểm lắp đặt

Hoặc nếu khocircng phải kết hợp với một thiết bị cắt khaacutec đặt phiacutea trước vagrave

coacute khả năng cắt cần thiết Trong trường hợp nagravey đặc tiacutenh của hai thiết bị phải

được phối hợp sao cho năng lượng đi qua thiết bị phiacutea trước khocircng lớn hơn

khả năng chịu đựng (khocircng bị hư hại) của caacutec thiết bị phiacutea sau vagrave của hệ

thống dacircy dẫn được bảo vệ bằng caacutec thiết bị nagravey

Khả năng tận dụng trong

Dạng Bộ taacutec động Ứng dụng

Ngưỡng thấp dạng B Maacutey phaacutet dự phograveng

Dacircy coacute chiều dagravei lớn

Ngưỡng chuẩn dạng C Bảo vệ mạch Trường

hợp chung

Ngưỡng cao dạng D K

Bảo vệ mạch trong

trường hợp quaacute độ ban

đầu lớn

12In dạng MA

Bảo vệ động cơ khi

phối hợp với cocircng taacutec

tơ ngắt

22

Phối hợp cầu chigrave ndash CB

Phối hợp CB giới hạn dograveng vagrave CB tiecircu chuẩn

153 Một số loại aacuteptocircmaacutet

a) AacutePtocircmaacutet vạn năng coacute phần tử bảo vệ điện tử nhiệt

AacutePtocircmaacutet loại nagravey được chế tạo cho caacutec mạch điện cocircng suất lớn coacute thể

chỉnh định được caacutec thocircng số bảo vệ trong phạm vi tương đối rộng Loại nagravey

thường coacute bảo vệ ngắn mạch vagrave bảo vệ mất điện aacutep Noacute khocircng coacute vỏ dugraveng để

trong caacutec trạm hạ aacutep caacutec trạm phacircn phối higravenh 112 trigravenh bagravey nguyecircn lyacute cấu

tạo của aacuteptocircmaacutet vặn năng coacute dograveng điện định mức lớn hơn 200A ở trạng thaacutei

ngắt

Higravenh 114 Aacuteptocircmaacutet vạn năng

1 Tiếp điểm dập hồ quang 2 buồng dập hồ quang 3 Tiếp điểm lagravem việc

4 Cuộn dacircy đoacuteng 5 Rơle nhiệt 67 Cotilde cấu tự do tuột khớp 8 Rơle dograveng điện

cực đại 9 10 Rơle điện aacutep 11 Cuộn dacircy cắt từ xa 12 Cần đoacuteng cắt 13 Gối

tựa

Nếu quay tay gạt 12 đi một goacutec đến vị triacute đoacuteng hoặc điều khiển từ xa

bằng hệ thống điện từ 4 thanh 6 7 sẽ eacutep lecircn thanh gắn caacutec tiếp điểm quay

23

trục O1 Lần lượt caacutec tiếp điểm hồ quang 1 vagrave tiếp điểm lagravem việc 3 đoacuteng

mạch điện được đoacuteng hoagraven toagraven Khi coacute sự cố caacutec phần tử bảo vệ cần taacutec

động đẩy cơ cấu tự do tuột khỏi khớp (thanh 67) lograve xo 9 sẽ keacuteo thanh gắn tiếp

điểm động lần lượt tiếp điểm lagravem việc 3 sau đoacute tiếp điểm hồ quang 1 mở ra

Hồ quang xuất hiện trecircn tiếp điểm 1 vagrave nhanh choacuteng được dập tắt nhờ buồng

dập hồ quang 2

Caacutec phần tử bảo vệ bao gồm bảo vệ quaacute tải nhờ rơle nhiệt 5 7 bảo vệ

ngắn mạch bằng rơle dograveng điện cực đại 8 coacute cuộn dacircy (thường lagrave thanh caacutei

với số vograveng w = 1 đi qua mạch từ) mắc nối tiếp với dograveng điện động lực bảo

vệ mất điện aacutep bằng rơle điện aacutep 10 coacute điện aacutep mắc song song với hai pha của

lưới điện nam chacircm 11 để cắt aacuteptocircmaacutet từ xa khi cần thiết

b) Aacuteptocircmaacutet định higravenh

Higravenh 115 Aacuteptocircmaacutet định higravenh

1 Đầu nối 2 Đế 3 Buồng dacircp hồ quang 4 Tiếp điểm tĩnh 5 Cơ cấu truyền

động 6 Bảo vệ quaacute tải 7 Bảo vệ ngắn mạch 8 Nuacutet cắt

Loại aacuteptocircmaacutet nagravey thường coacute dograveng điện định mức đến 1600A dugraveng cho cả

mạch xoay chiều lẫn một chiều Higravenh 115 trigravenh bagravey nguyecircn lyacute cấu tạo của

aacuteptocircmaacutet định higravenh Loại nagravey thường chỉ coacute rơle nhiệt vagrave rơle dograveng điện cực

24

đại để bảo vệ quaacute tải vagrave ngắn mạch Tất cả caacutec chi tiết đều được đặt trong vỏ

nhựa kiacuten coacute kiacutech thước nhỏ gọn sử dụng rất tiện lợi dugraveng để thay thế cầu

dao cầu chigrave rất tốt

25

CHƢƠNG 2

GIỚI THIỆU VỀ AacutePTOcircMAacuteT HAtildeNG SCHNEIDER

21 ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong thời đại cocircng nghiệp hoacutea hiện đại hoacutea hiện nay caacutec nhagrave maacutey xiacute

nghiệp caacutec đocirc thị phaacutet truyển keacuteo theo lagrave caacutec togravea nhagrave cao tầng caacutec khu vui

chơihellipđatilde phaacutet truyển một caacutech nhanh choacuteng Với xu thế đoacute keacuteo theo sự cần

cung cấp năng lượng điện vagrave việc bảo trigrave cũng như việc sử dụng caacutec khiacute cụ để

bảo vệ caacutec thiết bị điện sử dụng chuacuteng một caacutech hợp lyacute để quaacute trigravenh phaacutet

truyển đất nước được nhanh choacuteng vagrave đảm bảo an toagraven trong khi vận hagravenh caacutec

thiết bị cũng như sử dụng chuacuteng đuacuteng với taacutec dụng của noacute lagrave rất cần thiết

22 CẤU TẠO CHUNG CỦA AacutePTOcircMAacuteT HAtildeNG SCHNEIDER

221 Tiếp điểm

Những đặc trưng xacircy dựng phần chuyển động

Higravenh 21 Mạch chọn lọc

26

Higravenh 22 Mạch hạn chế hiện thời

1 Giaacute đỡ lagravem bằng theacutep tấm

2 Cảm biến dograveng điện taacutec động

3 Đầu nối chống giật

4 Đầu nối nằm ngang

5a Tiếp điểm tĩnh

5b Tiếp điểm hồ quang

6a Tiếp điểm chiacutenh ( động )

6b Tiếp điểm hồ quang ( động )

7 Buồng dập hồ quang

8 Tiếp điểm trượt

9 Cuộn nhả bảo vệ

10 Cuộn điều khiển đoacuteng mở

11 Lograve xo đoacuteng

12 Lograve xo tạo lực đoacuteng

13 Cần nạp coacutet bằng tay

27

14 Thiết bị keacuteo thaacuteo

15 Thiết bị đoacuteng mở taacutec động điều khiển

222 Phần cơ khiacute

Gồm caacutec cơ cấu của aacuteptocircmaacutet

Higravenh 23 phần cơ khiacute

(1) Trip bar Thanh nhả lỗ khiacute ( thanh trung gian )

( 2) Tripping Actuator Thiết bị taacutec động tạo nhả

(3) Unit Case ( đơn vị hợp) Khi ngắn mạch lỗi xảy ra địa chỉ liecircn lạc

được mở vagrave hồ quang được tạo ra giữa caacutec địa chỉ liecircn lạc Vagraveo thời điểm đoacute

aacutep lực trong đơn vị cao

(4) Hole ( lỗ) Aacutep suất khiacute cao thổi qua lỗ để xoay vấp thiết bị truyền động

223 Dập hồ quang

Dập hồ quang bằng thiết bị dập nửa hở dugraveng cho AacutePtocircmaacutet Trong cấu

truacutec của buồng dập hồ quang coacute caacutec thanh theacutep chia nhỏ dograveng hồ quang

28

Higravenh 24 Arc Extinguishing Concep

PA tự động-Noacutec lagrave cocircng nghệ để tăng bị giaacuten đoạn hiệu suất bằng caacutech thổi

khiacute hồ quang bởi goacutec becircn phải Aacutep suất khiacute được tạo ra từ vật liệu polymer

cao được tiacutech lũy trong tiacutech lũy khocircng gian vagrave khiacute được thổi vagraveo cung để dập

tắt Đặc biệt lagrave cocircng nghệ nagravey cải thiện cao hiệu suất phaacute vỡ điện aacutep

Extinguishing unit Hộp dập hồ quang

Movable conductor Tiếp điểm động

Unit case Vỏ hộp

Gas flow Lưu lượng khiacute

Arc Hồ quang

Fixed conductor Chất dẫn ( dacircy dẫn cố định)

VJC insulation (high polymer materials) Tấm caacutech điện nhiệt sử dụng

VJC

(1) Ablation (2) Gas accumulating (3) Gas flow (4) Arc extinguishing (1)

loại trừ -(2) khiacute ga-(3) lưu lượng khiacute-(4) cung dập tắt

29

224 Caacutec đặc tiacutenh

2241 Đƣờng cong chức năng L-I

L Long time khi dograveng nhỏ thời gian taacutec động chậm

S Short time cắt trong trường hợp ngắn mạch với thời gian taacutec động nhanh

I Iustant time Cắt khẩn cấp khi dograveng lớn với thời gian nhỏ

Higravenh 25 Đặc tiacutenh đường cong chức năng L-I

2242 Đƣờng cong chức năng L-S(t=kI2)-I

Higravenh 26 Đặc tiacutenh đường cong chức năng L-S(t=kI2)-I

30

2243 Đƣờng cong chức năng L-S(t=k)-I

Higravenh 27 Đặc tiacutenh đường cong chức năng L-S(t=k)-I

2244 Đƣờng cong chức năng G

Higravenh 28 Đặc tiacutenh đường cong chức năng G

31

23 Caacutec đại lƣợng vagrave thocircng số của aacuteptocircmaacutet khi cần tiacutenh toaacuten

a Đại lượng lựa chọn vagrave kiểm tra

Điện aacutep định mức kV mđmđmMC UU

Dograveng điện lacircu dagravei định mức A cbđmMC II

Dograveng điện cắt định mức kVA Nđmc II

Cocircng suất định mức kA Nđmc SS

Dograveng điện ngắn mạch xung kiacutech cho pheacutep kA

(cograven gọi lagrave dograveng ổn định động)

xkđđm ii

Dograveng điện ổn định nhiệt

nhđm

qd

nhdmt

tii

Trong kyacute hiệu dugraveng ở bảng trecircn

mđmU Điện aacutep định mức của mạng điện

cbI Dograveng điện cưỡng bức qua maacutey cắt

NI Dograveng ngắn mạch Trong thiết kế hệ thống cung cấp điện coi ngắn mạch ở

xa do đoacute III N

NN UIS 3

xkI Dograveng ngắn mạch xung kiacutech 281 Iixk

nhđmt Thời gian ổn định nhiệt định mức = 5ms hoặc 10ms

qđt Thời gian cắt

b) Tiacutenh chọn lọc của aacuteptocircmaacutet

Thường coacute một số thiết bị bảo vệ của dograveng điện nằm giữa nguồn vagrave caacutec

bộ phận thiết bị yecircu cầu bảo vệ caacutec khiacute cụ điện nagravey phải thỏa matilden tiacutenh chọn

lọc để gới hạn sự cố lan rộng ảnh hưởng đến caacutec bộ phận khaacutec của hệ thống

tiacutenh chọn lọc được định nghĩa

- Xung dograveng điện bigravenh thường khocircng gacircy ngắn mạch

32

- Khi vận hagravenh đuacuteng chỉ thiết bị bảo vệ gần chỗ sự cố nhất theo chiều cung

cấp mới được taacutec động

- Nếu thiết bị nagravey bị hỏng một thiết bị khaacutec mới taacutec động caacutec yếu tố chủ yếu

bảo vệ Icp vagrave thời gian Tcp để caacutec Aptomat A1 A2 A3 lagravem việc Hệ thống lưới

điện phải coacute tiacutenh lựa chọn khi xảy ra sự cố

Higravenh 29 Sơ đồ nối tầng aacuteptocircmaacutet

Viacute dụ khi ngắn mach ở C thigrave chỉ được ngắt ngắt điện ở mạch ở động cơ

M3 tức caacutec aacuteptocircmaacutet khaacutec vẫn được doacuteng vagrave được cung cấp điện bigravenh thường

cho caacutec nhaacutenh khocircng sự cố đoacute lagrave lựa chọn từng phần Nhưng vigrave lyacute do nagraveo doacute

magrave A33 khocircng lagravem việc thigrave coacute cấp bảo vệ tiếp điểm theo đảm bảo theo đi của

dograveng điện ngắn mạch từ biến aacutep điểm C thigrave A22 sẽ thực hiện cấp bảo vệ nagravey

Đoacute lagrave lựa chọn tuyệt đối

Sự lựa chọn trong bảo vệ đạt được do sự khaacutec nhau về thời gian về thời

gian lagravem việc của cấp bảo vệ được gọi lagrave mức độ lựa chọn theo thời gian

nghĩa lagrave thời gian lagravem việc của cấp bảo vệ trước (Vd A22) phải lớn hơn thời

gian lagravem việc của cấp bảo vệ sau (A33) ngoagravei ra cograven coacute mức độ lựa chọn theo

dograveng điện yecircu cầu lagrave dograveng điện ngắt cấp I phải nhỏ hơn dograveng điện cấp i+1 vd

33

A1 coacute thể lagravem việc ở điểm ngắn mạch a b ở A1 thời gian bảo vệ keacuteo dagravei

nhưng khi xuất hiện ngắn mạch ở điểm a coacute thể cần phải ngắt mạch hư hỏng

sớm hơn thời gian cho pheacutep vigrave sự keacuteo dagravei thời gian chạy trong mạch dograveng

điện lớn hơn khi ngắn mạch coacute thể lagravem cho dacircy noacuteng lecircn lagravem hỏng dacircy dẫn vagrave

thiết bị do đoacute khi dograveng điện ngắn mạch sự cắt một caacutech đột ngột nhanh choacuteng

nhờ bộ ngắt dograveng điện

Tiacutenh chọn aacuteptocircmaacutet

Bảo vệ ngắn mạch chọn lọc được phacircn chia theo thời gian bổ xung độc lập

với dograveng điện thời gian tổng At của aacuteptocircmaacutet phiacutea dưới phải ngắn hơn thời

gian điều khiển cực tiểu Tm của aacuteptocircmaacutet phiacutea trecircn thời gian phacircn chia giữa

hai aacuteptocircmaacutet vagraveo khoảng 100ms

Higravenh 210 Tiacutenh toaacuten chọn lọc nối tầng hai aacuteptocircmaacutet

1 Aacuteptocircmaacutet ở phiacutea trecircn

2 Aacuteptocircmaacutet ở phiacutea dưới

tm Thời gian điều chỉnh cực tiểu

tA Thời gian tổng

khả năng chọn lọc ở tA lt tm1

Tiacutenh chọn lọc của Aacuteptocircmaacutet hạn chế dograveng điện cầu chigrave phiacutea trecircn

34

Với caacutech bố triacute nagravey tồn tại tiacutenh chọn lọc nếu I 2tAcủa maacutey cắt thấp hơn giaacute

trị tới hạn ngắn nhất I2tS của cầu chigrave

Tiacutenh chọn lọc aacuteptocircmaacutet dograveng điện khocircng cầu chigrave phiacutea dưới

Trường hợp nagravey caacutec cầu chigrave coacute dograveng dịnh mức lớn hơn dograveng định mức của

aacuteptocircmaacutet thời gian cắt tổng (tS+t1) của cầu chigrave phải ngắn hơn thời gian điều

khiển nhỏ nhất tm của aacuteptocircmaacutet

Tiacutenh chọn lọc aacuteptocircmaacutet dograveng điện ldquokhocircngrdquo aacuteptocircmaacutet hạn chế dograveng điện phiacutea

dưới

Yecircu cầu trong trường hợp nagravey lagrave thời gian cắt tA đối với dograveng điện ngoagravei Ia

của bộ hạn chế dograveng điện phải lớn hơn thời gian điều khiển tối thiểu của

aacuteptocircmaacutet phiacutea dưới

Higravenh 211 Tiacutenh chọn lọc nối tầng hai aacuteptocircmaacutet cắt dograveng điện khocircng bộ hạn

chế dograveng

1 Aacuteptocircmaacutet phiacutea trecircn

2 Aacuteptocircmaacutet phiacutea dưới

tm Thời gian điều khiển nhỏ nhất

tA thời gian tổng

Khả năng chọn lọc khi tA2 (IA) lt tm1

b) Caacutec đại lượng vagrave thocircng số của aacuteptocircmaacutet khi cần tiacutenh toaacuten vagrave lựa chọn

35

24 ỨNG DỤNG CỦA AacutePTOcircMAacuteT HAtildeNG SCHNEIDER

241 AacutePtocircmaacutet 1 cực (kiểu T3)

RT306-40A1P

Higravenh 212 (61016202532405063) 1 Pole aacuteptocircmaacutet dograveng cắt 6000A

Aacuteptocircmaacutet teacutep khối 2P -2E

Với cocircng dụng bảo vệ mạch điện chống quaacute tải vagrave ngắn mạch caacutec dograveng

sản phẩm aacuteptocircmaacutet Roman sẽ mang đến cho cocircng trigravenh một giải phaacutep bảo

vệ an toagraven hệ thống điện

Khả năng chống điện giật Khocircng chạm tới caacutec bộ phận mạng điện

Khocircng biến dạng phồng rộp dưới taacutec động của ngoại quan

Sản xuất theo tiecircu chuẩn IEC60898

Đặc tiacutenh kỹ thuật

Được lagravem từ vật liệu chống chaacutey vagrave caacutech điện

Phugrave hợp với tiecircu chuẩn IEC 60898

Ngắt tự động dograveng ngắn mạch khi noacute vừa xuất hiện

Thocircng số kỹ thuật

Dograveng định mức 06 - 63A

36

Điện aacutep định mức 220380V AC

Dograveng cắt (IEC 60898) 6000A

2E coacute taacutec dụng bảo vệ thiết bị trecircn cả 2 cực của aacuteptocircmaacutet (Khi trường hợp bị

đấu nhầm dacircy thigrave aacuteptocircmaacutet vẫn hoạt động bigravenh thường đoacute lagrave ưu điểm vượt trội

so với 1E)

242 MCCB amp ELCB MITSUBISHI

Higravenh 213 WSS thế hệ mới ( khắc larse chigravem khocircng decal )

Sản xuất tại Nhật

Tiecircu chuẩn toagraven cầu ( IECJISENGBULCSA )

Ampe Frame hoagraven chỉnh từ 30(32)AF đến 1600AF

Chức năng cơ bản

MCCB Caacutech ly bảo vệ quaacute tải ngắn mạch

ELCB Caacutech ly bảo vệ quaacute tải ngắn mạch dograveng rograve

Caacutec dograveng sản phẩm

NFNV- C loại kinh tế

( NF30-CS NF63-CW NF125-CW NF250-CW NF400-CW NF630-

CW NF800-CEW )

NFNV- S loại tiecircu chuẩn ( NF32-SW NF63-SW NF125-SW NF250-SW

NF400-SW NF630-SW NF800-SEW NF1250-SEW NF1600-SEW )

NFNV- H loại dograveng cắt cao

NFNV-U loại hạn dograveng

6

phaacutet khỏi chuyển sang chế độ động cơ khi nhiều maacutey phaacutet lagravem việc song

song vigrave aacuteptocircmaacutet loại dograveng cực tiểu coacute nhiều nhược điểm necircn iacutet sử dụng

+ Loại dograveng cực đại

Higravenh 12 Sơ đồ nguyecircn lyacute aacuteptocircmaacutet dograveng điện cực đại

Nguyecircn lyacute lagravem việc Aacuteptocircmaacutet loại dograveng cực đại tự động ngắt mạch khi

dograveng điện vượt quaacute trị số dograveng chỉnh định Icđ Khi I gt Icđ lực điện từ của nam

chacircm điện 1 thắng lực cản lograve xo 3 nắp 2 bị keacuteo lagravem mấu giữa thanh 4 vagrave đograven

5 bật ra lograve xo ngắt 6 keacuteo tiếp điểm động ra khỏi tiếp điểm tĩnh mạch điện bị

ngắt Aacutepocircmaacutet dograveng cực đại dugraveng bảo vệ mạch điện khi bị quaacute tải hoặc ngắn

mạch

122 Nguyecircn lyacute taacutec động của Aacuteptocircmaacutet theo điện aacutep

+ Loại thấp aacutep

Nguyecircn liacute lagravem việc Noacute tự động ngắt mạch khi điện aacutep U giảm xuống

dưới mức chỉnh định Ucđ Nếu U lt Ucđ Lực điện từ của nam chacircm điện 1

coacute cuộn dacircy mắc song song với lưới giảm yếu hơn lực keacuteo của lograve xo 3 necircn

mấu giữa thanh 4 vagrave đograven 5 bật ra lograve xo 6 keacuteo tiếp điểm động rời khỏi tiếp

điểm tĩnh mạch điện bị cắt Aacuteptocircmaacutet điện aacutep thấp dugraveng để bảo vệ mạch

điện khi điện aacutep sụt quaacute thấp hay khi mất điện aacutep ( bảo vệ thấp aacutep ở UTA le

85 Uđm )

7

Higravenh 13 Sơ đồ nguyecircn lyacute aacuteptocircmaacutet điện aacutep thấp

+ Aacuteptocircmaacutet loại dograveng điện ngƣợc ( cho mạng một chiều)

aacutep

dograveng

Higravenh 14 Nguyecircn lyacute lagravem việc của aacuteptocircmaacutet dograveng điện ngược

Thuận dogravengaacutep

Ngược dogravengaacutep

Nguyecircn lyacute lagravem việc Noacute tự động cắt mạch điện khi hướng truyền dograveng

điện thay đổi (khi dograveng điện thay đổi chiều) Nếu năng lượng truyền thuận

chiều từ thocircng của cuộn dacircy dograveng điện vagrave cuộn dacircy điện aacutep của nam chacircm

điện 1 cugraveng chiều với nhau lực điện từ lớn hơn lực lograve xo 3 aacuteptocircmaacutet đoacuteng

Khi chiều dograveng điện thay đổi (cocircng suất truyền ngược) lực điện từ của nam

chacircm điện tỷ lệ với bigravenh phương hiệu hai từ thocircng do dograveng điện vagrave điện aacutep

sinh ra do đoacute lực điện từ giảm đi rất nhiều khocircng thắng nổi lực keacuteo lograve xo 3

8

mấu giữa thanh 4 vagrave đograven 5 bật ra lograve xo ngắt 6 keacuteo tiếp điểm động rời khỏi

tiếp điểm tĩnh mạch điện bị ngắt

13 NỐI TẦNG CASCADE AacutePTOcircMAacuteT

131 Nối tầng taacutec động theo mức dograveng

Kỹ thuật nagravey sử dụng sự phacircn bậc ngưỡng dograveng taacutec động của phần tử taacutec

động tức thời kiểu từ tiacutenh chọn lọc tuyệt đối trong trường hợp nagravey lagrave khocircng

thể coacute do ISCA asymp ISCB necircn cả hai CB nagravey cugraveng taacutec động khi ấy chọn lọc lagrave từng

phần vagrave được giới hạn theo Irm của CB nằm phiacutea trước CB phiacutea sau lagrave loại

hạn chế dograveng

Để cải thiện đặc tiacutenh chọn lọc theo giaacute trị dograveng necircn sử dụng một CB hạn

chế dograveng ở mạch phiacutea sau nghĩa lagrave CB khi xảy ra ngắn mạch phiacutea sau thiết bị

B dograveng hạn chế IB sẽ taacutec động CB B song khocircng đủ để A taacutec động

Lưu yacute mọi CB magrave ta xem xeacutet ở đacircy đều coacute mức hạn chế dograveng nagraveo đoacute dugrave

cho chuacuteng khocircng được xếp vagraveo loại hạn chế dograveng Điều nagravey cần lưu yacute cho đặc

tuyến của CB chuẩn A trecircn higravenh dưới đacircy Chỉ bằng caacutech tiacutenh toaacuten vagrave thử

nghiệm cẩn thận mới cho pheacutep thực thi kiểu phối hợp nagravey

Higravenh 15 CB B lagrave giới hạn dograveng

9

CB ở phiacutea trước được dạng taacutec động nhanh với trễ hạn ngắn (SD)

Caacutec thiết bị nagravey được trang bị bộ taacutec động coacute gắn thecircm bộ lagravem trễ cơ học

khocircng hiệu chỉnh Như vậy độ trễ đưa vagraveo đảm bảo tiacutenh chọn lọc với tất cả

CB taacutec động nhanh (đặt ở phiacutea sau) với bấ kỳ dograveng sự cố nagraveo nhỏ hơn Irms

Viacute dụ CB A compact NS250N trang bị một bộ taacutec động SD Ir = 250 giaacute

trị đặt bộ taacutec động lagrave 2000A CB B compact NS100N Ir = 100A Saacutech tra cứu

phacircn phối điện Merlin Gerin cho biết giaacute trị giới hạn của tiacutenh chọn lọc

3000A (thay vigrave 2500A nếu như ta sử dụng bộ taacutec động kiểu chuẩn)

Higravenh 16 Sử dụng một CB chọn lọc ở phiacutea trước

132 Nối tầng taacutec động theo thời gian

Sự taacutec động theo thời gian của caacutec CB coacute tiacutenh chọn lọc Ứng dụng của noacute

lagrave tương đối đơn giản vigrave noacute dựa trecircn cơ sở lagravem trễ nhiều hoặc iacutet thời điểm mở

của caacutec CB mắc nối tiếp theo trigravenh tự thời gian kiểu bậc thang

Kỹ thuật nagravey cần

Đưa vagraveo bộ định thigrave trong cơ cấu taacutec động

Caacutec CB coacute khă năng chịu được caacutec hiệu ứng nhiệt vagrave điện động của dograveng

trong thời gian trễ

Hai CB A vagrave B mắc nối tiếp (như vậy giaacute trị dograveng đi qua chuacuteng lagrave như

nhau) sẽ coacute tiacutenh chọn lọc nếu như thời gian cắt của B ngắn hơn thời gian taacutec

động của A

10

Chọn lọc nhiều cấp

Viacute dụ thực hiện với caacutec CB Masterpact (bảo vệ điện tử) (MG)

Chuacuteng coacute thể được trang bị caacutec bộ tạo trễ ở bốn nấc điều chỉnh như

- Độ trễ (tương ứng với một nấc cho trước) coacute giaacute trị lớn hơn toagraven bộ thời

gian cắt của nấc thấp hơn ngay phiacutea sau

- Độ trễ tương ứng với nấc đầu tiecircn coacute giaacute trị lớn hơn toagraven bộ thời gian cắt của

một CB cắt nhanh (dạng compact) hoặc của cầu chigrave

Higravenh 17 Chọn lọc theo thời gian

133 Nối tầng kết hợp

Higravenh 18 Chọn lọc kết hợp

Một bộ lagravem trễ thời gian kiểu cơ học goacutep phần cải thiện đặc tiacutenh của chọn

lọc theo taacutec động dograveng

11

Chọn lọc tuyệt đối nếu ISCB lt IrmA (giaacute trị tứcc thời)

CB ở phiacutea trước coacute thể sử dụng hai ngưỡng taacutec động

Giaacute trị trễ IrmA hoặc tạo bộ trễ kiểu điện tử SD (short delay)

Giaacute trị tức thời IrmA chuẩn (Compact kiểu SA)

134 Nối tầng dựa trecircn mức năng lƣợng hồ quang

Hệ thống nagravey cho pheacutep chọn lọc tuyệt đối giữa hai CB coacute cugraveng dograveng sự

cố Điều nagravey đạt được nhờ sử dụng CB hạn chế dograveng vagrave taacutec động CB nhờ cảm

ứng aacutep suất trong buồng hồ quang của CB Mức aacutep suất khocircng khiacute bị noacuteng lecircn

tuỳ thuộc vagraveo mức năng lượng của hồ quang

Higravenh 19 Chọn lọc theo mức hồ quang

Kỹ thuật nagravey dugraveng cho caacutec mạch coacute dograveng ngắn mạch ge 25In vagrave đảm bảo

tiacutenh chọn lọc tuyệt đối giữa hai CB coacute cugraveng dograveng ngắn mạch đi qua kỹ thuật

nagravey đogravei hỏi năng lượng lagravem taacutec động CB A trecircn nguồn

Nguyecircn tắc vận hagravenh Cả hai CB coacute khả năng hạn chế dograveng do đoacute lực điện từ

do ngắn mạch phiacutea dưới của CB B lagravem tiếp điểm hồ quang hạn chế dograveng của

cả hai CB đồng thời mở Dograveng sự cố sẽ bị hạn chế nhờ hai hồ quang mắc nối

tiếp cường độ nhiệt hồ quang trong mỗi CB lagravem khocircng khiacute trong caacutec ngăn dập

12

hồ quang nở ra vagrave tăng aacutep suất Ở trecircn một mức dograveng nagraveo đoacute tốc độ tăng aacutep

suất coacute thể dugraveng để phaacutet hiện vagrave khởi động cắt tức thời

Higravenh 110 Nguyecircn tắc chọn lọc theo năng lượng hồ quang

Nguyecircn tắc chọn lọc Nếu cả hai CB coacute bộ cắt theo aacutep suất được chỉnh định

đuacuteng sự chọn lọc cho hai CB coacute định mức khaacutec nhau đogravei hỏi phải chỉnh CB

B cắt ở mức aacutep suất thấp hơn CB A Nếu ngắn mạch xảy ra sau A vagrave trước B

chỉ coacute hồ quang của A hạn chế dograveng magrave thocirci Dograveng trong trường hợp nagravey sẽ

lớn hơn so với trường hợp sự cố sảy ra sau B Dograveng qua A lớn hơn sẽ sinh aacutep

suất lớn hơn đủ để lagravem bộ taacutec động theo aacutep suất lagravem việc ở sơ đồ dưới đacircy

dograveng CB cagraveng lớn thigrave CB cắt cagraveng nhanh

Sự chọn lọc được đảm bảo nếu

+ Tỉ số dograveng định mức của 2 CB ge 25

+ Tỉ số dograveng ngắt chỉnh định gt 16

13

Đối với điều kiện ngắt mạch le 25 In ta dugraveng sơ đồ bảo vệ truyền thống như đatilde

đề cập

14 CẤU TẠO CHUNG CỦA AacutePTOcircMAacuteT

141 Đặt vấn đề

Ngagravey nay dưới sự phaacutet triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật necircn caacutec thiết

bị điện được sản xuất một caacutech đơn giản gọn nhẹ chứa nhiều tiacutenh năng hơn

trước kia rất nhiều vagrave đặc biệt lagrave caacutec thiết bị điện ngagravey nay đa số lagrave coacute thể

gheacutep nối được cugraveng với maacutey tiacutenh được điều khiển trực tiếp trecircn maacutey tiacutenh

hoặc lagrave điều khiển từ xa thocircng qua bộ điều khiển cầm tay aacuteptocircmaacutet cũng lagrave

một trong những thiết bị đoacute

142 Phần cơ khiacute của aacuteptocircmaacutet

Higravenh 111 Higravenh ảnh aacuteptocircmaacutet

143 Tiếp điểm của aptocircmaacutet

)

) Như vậy hồ

quang chỉ chaacutey trecircn tiếp điểm hồ quang do đoacute bảo vệ được tiếp điểm chiacutenh

để dẫn điện Dugraveng thecircm tiếp điểm phụ để traacutenh hồ quang chaacutey lan vagraveo lagravem hư

14

tiếp điểm chiacutenh

g như Ag-W Cu-W Ni

144 Moacutec bảo vệ

sẽ taacutec

động khi mạch điện coacute sự cố quaacute dograveng điện vagrave sụt aacutep

-

)

600A

cuộn dacircy được nagravey

được quấn nhiều vograveng với dacircy tiết diện nhỏ chịu điện aacutep nguồn

15

145 Hộp dập hồ quang

Hộp dập hồ quang để aacuteptocircmaacutet dập được hồ quang trong tất cả caacutec chế độ

lagravem việc của lưới điện thigrave người ta thường dugraveng hai kiểu thiết bị dập hồ

quang lagrave kiểu nửa kiacuten vagrave kiểu hở Thiết bị dập kiểu nửa kiacuten được đặt trong

vỏ kiacuten của aacuteptocircmaacutet vagrave coacute lỗ thoaacutet khiacute

Higravenh 112 Cấu truacutec chung của aacuteptocircmaacutet

Kiểu nagravey coacute dograveng điện giới hạn cắt khocircng quaacute 50kA Thiết bị dập kiểu hở

được dugraveng khi giới hạn dograveng điện cắt lớn hơn 50kA hoặc điện aacutep lớn hơn

1000V Trong buồng dập hồ quang thocircng dụng người ta thường dugraveng những

tấm theacutep xếp thagravenh lưới ngăn Để phacircn chia hồ quang thagravenh nhiều đoạn

ngắn thuận lợi cho việc dập tắt hồ quang Higravenh dạng kết cấu hộp dập hồ

quang được trigravenh bagravey trecircn Cugraveng một thiết bị dập tắt hồ quang khi lagravem

việc ở mạch điện xoay chiều điện aacutep đến 500V thigrave coacute thể dập tắt được hồ

quang của dograveng điện đến 40kA nhưng khi lagravem việc ở mạch điện một chiều

điện aacutep đến 440V thigrave chỉ coacute thể cắt được dograveng điện đến 20kA

146 Cơ cấu truyền động cắt Aacuteptocircmaacutet

Cơ cấu truyền động cắt aacuteptocircmaacutet gồm cơ cấu đoacuteng cắt vagrave khacircu truyền

động trung gian truyền động cắt aacuteptocircmaacutet thường coacute hai caacutech bằng tay vagrave

bằng cơ điện (điện từ động cơ điện) Điều khiển bằng tay (nuacutem gạt hoặc nuacutet

ấn) được thực hiện với caacutec aacuteptocircmaacutet coacute dograveng điện định mức khocircng lớn hơn

16

600A Điều khiển bằng cơ điện (nam chacircm điện động cơ điện hoặc hệ thống

thuỷ lực) được ứng dụng ở caacutec aacuteptocircmaacutet đoacuteng cắt từ xa vagrave được ứng dụng với

aacuteptocircmaacutet coacute dograveng điện lớn hơn đến 1000A Để tăng lực điều khiển bằng tay

người ta cograven dugraveng một tay dagravei phụ theo nguyecircn liacute đograven bẩy Ngoagravei ra cograven coacute

caacutech điều khiển bằng động cơ điện hoặc khiacute neacuten

Khacircu truyền động trung gian dugraveng phổ biến nhất trong aacuteptocircmaacutet lagrave cơ cấu

tự do trượt khớp Higravenh 113 trigravenh bagravey một khacircu truyền động trung gian của

aacuteptocircmaacutet coacute cơ cấu điều khiển bằng nam chacircm điện Khi đoacuteng bigravenh thường

(khocircng coacute sự cố) caacutec tay đograven 2 3 được nối cứng vigrave tacircm O nằm thấp dưới

đường nối hai điểm O1 vagrave O2 được nối Giaacute đỡ 5 lagravem cho hai đograven nagravey khocircng

tự gập lại được ta noacutei điểm O ở vị triacute chết ( higravenh 113a )

Khi coacute sự cố phần ứng 6 của nam chacircm điện 7 bị huacutet dập vagraveo hệ thống

tay đograven 2 3 lagravem cho điểm O thoaacutet khỏi vị triacute chết Điểm O sẽ cao hơn đường

nối O1O2 luacutec nagravey hai tay đograven 2 3 khocircng được nối cứng nữa caacutec tiếp điểm sẽ

nhanh choacuteng mở ra dưới taacutec động của lograve xo keacuteo tiếp điểm (higraveh 113b)

Muốn đoacuteng lại aacuteptocircmaacutet ta phải keacuteo tay cầm 4 xuống phiacutea dưới để cho hai tay

đograven 2 3 duỗi thẳng ra như ở higravenh 113c sau đoacute mới đoacuteng vagraveo được

Higravenh 113 Cơ cấu nhả khớp tự do a vị triacute doacuteng b vị triacute mở c vị triacute chuẩn bị

đoacuteng lại

17

147 Phần tử bảo vệ

Caacutec phần tử bảo vệ aacuteptocircmaacutet gồm bảo vệ quaacute tải bảo vệ ngắn mạch bảo

vệ sụt aacutep bảo vệ dograveng điện dư bảo vệ tổng hợp bằng tổ hợp mạch điện tử

Để bảo vệ thiết bị khỏi quaacute tải trong aacuteptocircmaacutet thường coacute phần tử bảo vệ

quaacute tải kết cấu của noacute tương tự như một rơle nhiệt phần tử phaacutet noacuteng của rơ

le nhiệt được đấu nối tiếp với mạch điện chiacutenh Khi quaacute tải tấm kim loại keacutep

giatilden nở lagravem nhả rơi tự do để mở tiếp điểm của aacuteptocircmaacutet Đường đặc tiacutenh

ampe- giacircy của rơle nhiệt phải nằm dưới đường đặc tiacutenh của thiết bị bảo vệ

Loại nagravey coacute nhược điểm coacute quaacuten tiacutenh nhiệt lớn vagrave khocircng bảo vệ được ngắn

mạch

Phần tử bảo vệ ngắn mạch trong aacuteptocircmaacutet coacute kết cấu tương tự như một

rơle dograveng điện coacute cuộn dacircy mắc nối tiếp với mạch điện chiacutenh (hoặc một phần

dograveng điện chiacutenh đi qua cuộn dacircy) Khi dograveng điện vượt quaacute trị số cho pheacutep thigrave

phần ứng bị huacutet lagravem nhả khớp rơi tự do vagrave mở tiếp điểm aacuteptocircmaacutet

Điều chỉnh viacutet để thay đổi lực của lograve xo phản lực ta coacute thể điều chỉnh được trị

số dograveng điện tải động

Phần tử bảo vệ sụt aacutep coacute kết cấu tương tự như rơle điện aacutep cuộn dacircy

được mắc vagraveo điện aacutep nguồn khi coacute sự cố sụt aacutep hay mất điện aacutep lực huacutet

điện từ khocircng đủ sức huacutet phần ứng lograve xo phản lực đẩy phần ứng lagravem nhả

khớp rơi tự do vagrave lagravem mở tiếp điểm của aacuteptocircmaacutet

Phần tủ bảo vệ dograveng điện dư cũng như phần tử bảo vệ nhiều thocircng số

được cấu tạo bởi caacutec mạch vi điện tử trong caacutec khối đo lường so saacutenh

khuếch đại vagrave chấp hagravenh

15 LỰA CHỌN SƠ BỘ AacutePTOcircMAacuteT THOcircNG THƢỜNG

151 Đặt vấn đề

Để hạn chế những hậu quả nguy hiểm gacircy phaacute hỏng sự cố quaacute dograveng quaacute

tải sự cố hỏng caacutech điện vagrave caacutech ly phần hư hỏng ra khỏi lưới vigrave vậy việc lựa

chọn thiết bị để bảo vệ cho mạch điện hết sức quan trọng vagrave việc lựa chọn

18

phải dựa trecircn rất nhiều yếu tố nhưng phải phugrave hợp với caacutec tiecircu chuẩn của từng

thiết bị vagrave phải tuacircn thủ theo tiecircu chuẩn quốc tế

152 Lựa chọn theo mức dograveng

Việc lựa chọn aacuteptocircmaacutet chủ yếu dựa vagraveo Dograveng địecircn tiacutenh toaacuten trong mạch

dograveng điện quaacute tải tiacutenh thao taacutec chọn lọc Ngoagravei ra lựa chọn aacuteptocircmaacutet cograven phải

căn cứ vagraveo đặt tiacutenh lagravem việc của phụ tải lagrave aacuteptocircmaacutet khocircng được pheacutep cắt khi

coacute quaacute tải ngắn hạn thường xảy ra trong điều kiện lagravem việc bigravenh thường như

dograveng điện khởi động dograveng điện động trong phụ tải cocircng nghệ

Yecircu cầu chung lagrave lagravem việc định mức của moacutec bảo vệ Iaacuteptocircmaacutet khocircng được

beacute hơn dograveng điện tiacutenh toaacuten Itt của mạch

Iaacuteptocircmaacutet ge Itt ( 1-2 )

Tugravey theo đặc tiacutenh vagrave điều kiện lagravem việc của phụ tải người ta hướng dẫn

lựa chọn dograveng điện định mức của moacutec bảo vệ bằng 125 150 hay lớn hơn

nữa so với dograveng điện tiacutenh toaacuten mạch

Sau cugraveng ta chọn aacuteptocircmaacutet theo caacutec số liệu kỹ thuật đatilde cho của nhagrave chế tạo

Aacuteptocircmaacutet được lựa chọn từ hai hệ thống Hệ thống cắt mạch điện vagrave hệ thống

dograve tigravem sự cố

+ Chọn hệ thống caacutech bố triacute cắt mạch điện

Hệ thống nagravey gồm coacute liện động cơ khiacute với caacutec cực cắt dograveng điện vagrave sẽ

được bố triacute theo caacutec chức năng sau Số luợng caacutec cực Số lượng caacutec dacircy dẫn

để cắt điện aacutep định mức (điện aacutep sử dụng) loại dograveng điện (xoay chiều hay

một chiều)

Dograveng điện Ib dograveng điện sử dụng của mạch điện chiacutenh dograveng điện nagravey cho

pheacutep ta xaacutec định dograveng điện định mức magrave người ta gọi lagrave ldquocỡ aacuteptocircmaacutetrdquo Dograveng

điện ngắn mạch Icc đoacute lagrave dograveng ngắn mạch magrave khiacute cụ điện (aacuteptocircmaacutet) coacute thể

chấp nhận được để coacute thể cắt tiến hagravenh bảo vệ ngay lập tức caacutec thiết bị điện

phiacutea sau của aacuteptocircmaacutet Chuacuteng ta luocircn luocircn phải chọn aacuteptocircmaacutet coacute khả năng cắt

cao hơn dograveng Icc đatilde tiacutenh toaacuten ở phiacutea sau aacuteptocircmaacutet

19

+ Chọn loại hệ thống mở ( hay dograve tigravem sự cố để thực hiện taacutec động mở )

Sự bố triacute điện từ - nhiệt hay điện tử thực hiện điều khiển của caacutec cực cắt

được chọn theo chức năng Dograveng Ib dograveng điện cực đại magrave noacute đi qua mạch

điện khi lagravem việc bigravenh thường Dograveng điện đột ngột xuất hiện khi đặt dưới điện

aacutep (dograveng điện mở maacutey) Tugravey theo giaacute trị quaacute dograveng điện nagravey người ta xaacutec định

loại đuờng cong sử dụng (B C Dhellip) của hệ thống mở của aacuteptocircmaacutet (chọn

đuờng đặt tuyến của hệ thống trong catocirclocirc magrave caacutec nhagrave sản xuất vagrave viện giaacutem

định khoa học kỹ thuật giaacutem định

Ngoagravei ra CB cograven đƣợc lựa chọn tuỳ vagraveo

Caacutec đặc tiacutenh điện magrave noacute được đặt vagraveo mocirci trường sử dụng của thiết bị

nhiệt độ xung quanh lắp đặt trong tủ hoặc khocircng caacutec điều kiện khiacute hậu khả

năng tạo vagrave cắt dograveng ngắn mạch

Caacutec yecircu cầu khai thaacutec tiacutenh chọn lọc caacutec yecircu cầu như điều khiển từ xa

caacutec cocircng tắc phụ caacutec cuộn dacircy taacutec động phụ coacute đưa thecircm vagraveo hệ thống mạng

tiacuten hiệu nội bộ (thocircng tin điều khiển chỉ thịhellip)

Caacutec quy tắc lắp đặt đặc biệt lagrave bảo vệ con người

Caacutec đặc tiacutenh tải như lagrave động cơ đegraven chiếu saacuteng huỳnh quang maacutey biến aacutep

Những bước tiếp theo gắn liền với việc chọn một CB trong lưoacutei phacircn phối

+ Chọn dograveng định mức phụ thuộc nhiệt độ mocirci trường

Dograveng định mức của một CB được xaacutec định theo sự vận hagravenh của thiết bị

ứng với nhiệt độ mocirci trường cho trước thường lagrave 300 cho caacutec CB dacircn dụng

400 cho CB cocircng nghiệp

Sự vận hagravenh caacutec CB trong caacutec điều kiện nhiệt độ khaacutec nhau phụ thuộc

vagraveo cocircng nghệ chế tạo bộ taacutec động

+ Caacutec bộ taacutec động kiểu điện từ nhiệt khocircng bugrave

Caacutec CB với bộ taacutec động theo nguyecircn tắc nhiệt khocircng bugrave coacute dograveng taacutec động

phụ thuộc vagraveo nhiệt độ Nếu như thiết bị được đặt trong tủ hoặc trong mocirci

trường nhiệt độ cao thigrave dograveng taacutec động khi quaacute tải coacute thể bị giảm xuống Coacute thể

20

chuyển hạng nếu CB lagravem việc với nhiệt độ cao hơn nhiệt độ chuẩn Vigrave vậy

caacutec nhagrave thiết kế phải cung cấp bảng chuyển hạng cho thiết bị được thiết kế

mặt khaacutec caacutec thiệt bị dạng mocircđun thường được lắp cạnh nhau trong tủ kim

loại coacute kiacutech thước nhỏ Taacutec dụng nhiệt qua lại khi coacute dograveng sẽ lagravem chuacuteng

xuống hạng theo hệ số 08

Caacutec bộ phận nagravey được trang bị một thanh lưỡng kim bugrave nhiệt cho pheacutep

chọn dograveng hiệu chỉnh Ir của bộ phận taacutec động theo sự thay đổi nhiệt độ trong

phạm vi định sẵn CB ( le 630A ) thường được trang bị bộ phận taacutec động từ

nhiệt coacute bugrave từ -50 đến +40

0

Ghi chuacute liecircn quan đến việc giảm định mức của CB

Một CB coacute định mức dograveng theo nhiệt độ mocirci trường chuẩn (300C) sẽ bị quaacute

nhiệt khi mang nhiệt cugraveng dograveng ở 500C

Vigrave CB hạ aacutep coacute thiết bị bảo vệ quaacute dograveng (nếu khocircng được bugrave) sẽ taacutec động

ở mức thấp hơn khi nhiệt độ cao hơn CB tự động bị giảm định mức do bộ taacutec

động quaacute tải khi bộ taacutec động nhiệt được bugrave coacute thể chỉnh ở (07divide1)In trong

mocirci trường -50C đến 40

0C

Với caacutec CB được bugrave nagravey trong catalogue thường coacute giaacute trị xướng hạng

của In ở nhiệt độ trecircn mức được bugrave viacute dụ như 500C vagrave 60

0C như 95A ở 50

0C

vagrave 90A ở 600C cho CB 100A

+ Bộ taacutec động kiểu điện tử

Coacute ưu điểm lớn về ổn định khi vận hagravenh trong điều kiện nhiệt độ thay

đổi Mặc dugrave vậy caacutec thiết bị đoacuteng cắt vẫn chịu ảnh hưởng nhiệt độ necircn nhagrave

chế tạo thường cung cấp dưới dạng biểu đồ caacutec giaacute trị lớn nhất của ngưỡng

dograveng taacutec động cho pheacutep theo nhiệt độ

+ Chọn ngưỡng cắt tức thời hoặc coacute trễ ngắn

Sau đacircy lagrave bảng tổng kết caacutec đặc điểm chiacutenh của bộ taacutec động kiểu từ hoặc

coacute trễ ngắn (theo phacircn loại của IEC898) bảng taacutec động tức thời hoặc coacute trễ

ngắn

21

Bảng 11 Bảng taacutec động tức thời hoặc coacute trễ

+ Chọn CB theo khả năng cắt

Lắp một CB bảo vệ trong mạng phacircn phối điện hạ thế cần phải đaacutep ứng

một trong hai điều kiện sau đacircy

Hoặc coacute khả năng cắt Icu (hoặc Icn) iacutet nhất coacute giaacute trị bằng dograveng ngắn mạch

giả định tại điểm lắp đặt

Hoặc nếu khocircng phải kết hợp với một thiết bị cắt khaacutec đặt phiacutea trước vagrave

coacute khả năng cắt cần thiết Trong trường hợp nagravey đặc tiacutenh của hai thiết bị phải

được phối hợp sao cho năng lượng đi qua thiết bị phiacutea trước khocircng lớn hơn

khả năng chịu đựng (khocircng bị hư hại) của caacutec thiết bị phiacutea sau vagrave của hệ

thống dacircy dẫn được bảo vệ bằng caacutec thiết bị nagravey

Khả năng tận dụng trong

Dạng Bộ taacutec động Ứng dụng

Ngưỡng thấp dạng B Maacutey phaacutet dự phograveng

Dacircy coacute chiều dagravei lớn

Ngưỡng chuẩn dạng C Bảo vệ mạch Trường

hợp chung

Ngưỡng cao dạng D K

Bảo vệ mạch trong

trường hợp quaacute độ ban

đầu lớn

12In dạng MA

Bảo vệ động cơ khi

phối hợp với cocircng taacutec

tơ ngắt

22

Phối hợp cầu chigrave ndash CB

Phối hợp CB giới hạn dograveng vagrave CB tiecircu chuẩn

153 Một số loại aacuteptocircmaacutet

a) AacutePtocircmaacutet vạn năng coacute phần tử bảo vệ điện tử nhiệt

AacutePtocircmaacutet loại nagravey được chế tạo cho caacutec mạch điện cocircng suất lớn coacute thể

chỉnh định được caacutec thocircng số bảo vệ trong phạm vi tương đối rộng Loại nagravey

thường coacute bảo vệ ngắn mạch vagrave bảo vệ mất điện aacutep Noacute khocircng coacute vỏ dugraveng để

trong caacutec trạm hạ aacutep caacutec trạm phacircn phối higravenh 112 trigravenh bagravey nguyecircn lyacute cấu

tạo của aacuteptocircmaacutet vặn năng coacute dograveng điện định mức lớn hơn 200A ở trạng thaacutei

ngắt

Higravenh 114 Aacuteptocircmaacutet vạn năng

1 Tiếp điểm dập hồ quang 2 buồng dập hồ quang 3 Tiếp điểm lagravem việc

4 Cuộn dacircy đoacuteng 5 Rơle nhiệt 67 Cotilde cấu tự do tuột khớp 8 Rơle dograveng điện

cực đại 9 10 Rơle điện aacutep 11 Cuộn dacircy cắt từ xa 12 Cần đoacuteng cắt 13 Gối

tựa

Nếu quay tay gạt 12 đi một goacutec đến vị triacute đoacuteng hoặc điều khiển từ xa

bằng hệ thống điện từ 4 thanh 6 7 sẽ eacutep lecircn thanh gắn caacutec tiếp điểm quay

23

trục O1 Lần lượt caacutec tiếp điểm hồ quang 1 vagrave tiếp điểm lagravem việc 3 đoacuteng

mạch điện được đoacuteng hoagraven toagraven Khi coacute sự cố caacutec phần tử bảo vệ cần taacutec

động đẩy cơ cấu tự do tuột khỏi khớp (thanh 67) lograve xo 9 sẽ keacuteo thanh gắn tiếp

điểm động lần lượt tiếp điểm lagravem việc 3 sau đoacute tiếp điểm hồ quang 1 mở ra

Hồ quang xuất hiện trecircn tiếp điểm 1 vagrave nhanh choacuteng được dập tắt nhờ buồng

dập hồ quang 2

Caacutec phần tử bảo vệ bao gồm bảo vệ quaacute tải nhờ rơle nhiệt 5 7 bảo vệ

ngắn mạch bằng rơle dograveng điện cực đại 8 coacute cuộn dacircy (thường lagrave thanh caacutei

với số vograveng w = 1 đi qua mạch từ) mắc nối tiếp với dograveng điện động lực bảo

vệ mất điện aacutep bằng rơle điện aacutep 10 coacute điện aacutep mắc song song với hai pha của

lưới điện nam chacircm 11 để cắt aacuteptocircmaacutet từ xa khi cần thiết

b) Aacuteptocircmaacutet định higravenh

Higravenh 115 Aacuteptocircmaacutet định higravenh

1 Đầu nối 2 Đế 3 Buồng dacircp hồ quang 4 Tiếp điểm tĩnh 5 Cơ cấu truyền

động 6 Bảo vệ quaacute tải 7 Bảo vệ ngắn mạch 8 Nuacutet cắt

Loại aacuteptocircmaacutet nagravey thường coacute dograveng điện định mức đến 1600A dugraveng cho cả

mạch xoay chiều lẫn một chiều Higravenh 115 trigravenh bagravey nguyecircn lyacute cấu tạo của

aacuteptocircmaacutet định higravenh Loại nagravey thường chỉ coacute rơle nhiệt vagrave rơle dograveng điện cực

24

đại để bảo vệ quaacute tải vagrave ngắn mạch Tất cả caacutec chi tiết đều được đặt trong vỏ

nhựa kiacuten coacute kiacutech thước nhỏ gọn sử dụng rất tiện lợi dugraveng để thay thế cầu

dao cầu chigrave rất tốt

25

CHƢƠNG 2

GIỚI THIỆU VỀ AacutePTOcircMAacuteT HAtildeNG SCHNEIDER

21 ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong thời đại cocircng nghiệp hoacutea hiện đại hoacutea hiện nay caacutec nhagrave maacutey xiacute

nghiệp caacutec đocirc thị phaacutet truyển keacuteo theo lagrave caacutec togravea nhagrave cao tầng caacutec khu vui

chơihellipđatilde phaacutet truyển một caacutech nhanh choacuteng Với xu thế đoacute keacuteo theo sự cần

cung cấp năng lượng điện vagrave việc bảo trigrave cũng như việc sử dụng caacutec khiacute cụ để

bảo vệ caacutec thiết bị điện sử dụng chuacuteng một caacutech hợp lyacute để quaacute trigravenh phaacutet

truyển đất nước được nhanh choacuteng vagrave đảm bảo an toagraven trong khi vận hagravenh caacutec

thiết bị cũng như sử dụng chuacuteng đuacuteng với taacutec dụng của noacute lagrave rất cần thiết

22 CẤU TẠO CHUNG CỦA AacutePTOcircMAacuteT HAtildeNG SCHNEIDER

221 Tiếp điểm

Những đặc trưng xacircy dựng phần chuyển động

Higravenh 21 Mạch chọn lọc

26

Higravenh 22 Mạch hạn chế hiện thời

1 Giaacute đỡ lagravem bằng theacutep tấm

2 Cảm biến dograveng điện taacutec động

3 Đầu nối chống giật

4 Đầu nối nằm ngang

5a Tiếp điểm tĩnh

5b Tiếp điểm hồ quang

6a Tiếp điểm chiacutenh ( động )

6b Tiếp điểm hồ quang ( động )

7 Buồng dập hồ quang

8 Tiếp điểm trượt

9 Cuộn nhả bảo vệ

10 Cuộn điều khiển đoacuteng mở

11 Lograve xo đoacuteng

12 Lograve xo tạo lực đoacuteng

13 Cần nạp coacutet bằng tay

27

14 Thiết bị keacuteo thaacuteo

15 Thiết bị đoacuteng mở taacutec động điều khiển

222 Phần cơ khiacute

Gồm caacutec cơ cấu của aacuteptocircmaacutet

Higravenh 23 phần cơ khiacute

(1) Trip bar Thanh nhả lỗ khiacute ( thanh trung gian )

( 2) Tripping Actuator Thiết bị taacutec động tạo nhả

(3) Unit Case ( đơn vị hợp) Khi ngắn mạch lỗi xảy ra địa chỉ liecircn lạc

được mở vagrave hồ quang được tạo ra giữa caacutec địa chỉ liecircn lạc Vagraveo thời điểm đoacute

aacutep lực trong đơn vị cao

(4) Hole ( lỗ) Aacutep suất khiacute cao thổi qua lỗ để xoay vấp thiết bị truyền động

223 Dập hồ quang

Dập hồ quang bằng thiết bị dập nửa hở dugraveng cho AacutePtocircmaacutet Trong cấu

truacutec của buồng dập hồ quang coacute caacutec thanh theacutep chia nhỏ dograveng hồ quang

28

Higravenh 24 Arc Extinguishing Concep

PA tự động-Noacutec lagrave cocircng nghệ để tăng bị giaacuten đoạn hiệu suất bằng caacutech thổi

khiacute hồ quang bởi goacutec becircn phải Aacutep suất khiacute được tạo ra từ vật liệu polymer

cao được tiacutech lũy trong tiacutech lũy khocircng gian vagrave khiacute được thổi vagraveo cung để dập

tắt Đặc biệt lagrave cocircng nghệ nagravey cải thiện cao hiệu suất phaacute vỡ điện aacutep

Extinguishing unit Hộp dập hồ quang

Movable conductor Tiếp điểm động

Unit case Vỏ hộp

Gas flow Lưu lượng khiacute

Arc Hồ quang

Fixed conductor Chất dẫn ( dacircy dẫn cố định)

VJC insulation (high polymer materials) Tấm caacutech điện nhiệt sử dụng

VJC

(1) Ablation (2) Gas accumulating (3) Gas flow (4) Arc extinguishing (1)

loại trừ -(2) khiacute ga-(3) lưu lượng khiacute-(4) cung dập tắt

29

224 Caacutec đặc tiacutenh

2241 Đƣờng cong chức năng L-I

L Long time khi dograveng nhỏ thời gian taacutec động chậm

S Short time cắt trong trường hợp ngắn mạch với thời gian taacutec động nhanh

I Iustant time Cắt khẩn cấp khi dograveng lớn với thời gian nhỏ

Higravenh 25 Đặc tiacutenh đường cong chức năng L-I

2242 Đƣờng cong chức năng L-S(t=kI2)-I

Higravenh 26 Đặc tiacutenh đường cong chức năng L-S(t=kI2)-I

30

2243 Đƣờng cong chức năng L-S(t=k)-I

Higravenh 27 Đặc tiacutenh đường cong chức năng L-S(t=k)-I

2244 Đƣờng cong chức năng G

Higravenh 28 Đặc tiacutenh đường cong chức năng G

31

23 Caacutec đại lƣợng vagrave thocircng số của aacuteptocircmaacutet khi cần tiacutenh toaacuten

a Đại lượng lựa chọn vagrave kiểm tra

Điện aacutep định mức kV mđmđmMC UU

Dograveng điện lacircu dagravei định mức A cbđmMC II

Dograveng điện cắt định mức kVA Nđmc II

Cocircng suất định mức kA Nđmc SS

Dograveng điện ngắn mạch xung kiacutech cho pheacutep kA

(cograven gọi lagrave dograveng ổn định động)

xkđđm ii

Dograveng điện ổn định nhiệt

nhđm

qd

nhdmt

tii

Trong kyacute hiệu dugraveng ở bảng trecircn

mđmU Điện aacutep định mức của mạng điện

cbI Dograveng điện cưỡng bức qua maacutey cắt

NI Dograveng ngắn mạch Trong thiết kế hệ thống cung cấp điện coi ngắn mạch ở

xa do đoacute III N

NN UIS 3

xkI Dograveng ngắn mạch xung kiacutech 281 Iixk

nhđmt Thời gian ổn định nhiệt định mức = 5ms hoặc 10ms

qđt Thời gian cắt

b) Tiacutenh chọn lọc của aacuteptocircmaacutet

Thường coacute một số thiết bị bảo vệ của dograveng điện nằm giữa nguồn vagrave caacutec

bộ phận thiết bị yecircu cầu bảo vệ caacutec khiacute cụ điện nagravey phải thỏa matilden tiacutenh chọn

lọc để gới hạn sự cố lan rộng ảnh hưởng đến caacutec bộ phận khaacutec của hệ thống

tiacutenh chọn lọc được định nghĩa

- Xung dograveng điện bigravenh thường khocircng gacircy ngắn mạch

32

- Khi vận hagravenh đuacuteng chỉ thiết bị bảo vệ gần chỗ sự cố nhất theo chiều cung

cấp mới được taacutec động

- Nếu thiết bị nagravey bị hỏng một thiết bị khaacutec mới taacutec động caacutec yếu tố chủ yếu

bảo vệ Icp vagrave thời gian Tcp để caacutec Aptomat A1 A2 A3 lagravem việc Hệ thống lưới

điện phải coacute tiacutenh lựa chọn khi xảy ra sự cố

Higravenh 29 Sơ đồ nối tầng aacuteptocircmaacutet

Viacute dụ khi ngắn mach ở C thigrave chỉ được ngắt ngắt điện ở mạch ở động cơ

M3 tức caacutec aacuteptocircmaacutet khaacutec vẫn được doacuteng vagrave được cung cấp điện bigravenh thường

cho caacutec nhaacutenh khocircng sự cố đoacute lagrave lựa chọn từng phần Nhưng vigrave lyacute do nagraveo doacute

magrave A33 khocircng lagravem việc thigrave coacute cấp bảo vệ tiếp điểm theo đảm bảo theo đi của

dograveng điện ngắn mạch từ biến aacutep điểm C thigrave A22 sẽ thực hiện cấp bảo vệ nagravey

Đoacute lagrave lựa chọn tuyệt đối

Sự lựa chọn trong bảo vệ đạt được do sự khaacutec nhau về thời gian về thời

gian lagravem việc của cấp bảo vệ được gọi lagrave mức độ lựa chọn theo thời gian

nghĩa lagrave thời gian lagravem việc của cấp bảo vệ trước (Vd A22) phải lớn hơn thời

gian lagravem việc của cấp bảo vệ sau (A33) ngoagravei ra cograven coacute mức độ lựa chọn theo

dograveng điện yecircu cầu lagrave dograveng điện ngắt cấp I phải nhỏ hơn dograveng điện cấp i+1 vd

33

A1 coacute thể lagravem việc ở điểm ngắn mạch a b ở A1 thời gian bảo vệ keacuteo dagravei

nhưng khi xuất hiện ngắn mạch ở điểm a coacute thể cần phải ngắt mạch hư hỏng

sớm hơn thời gian cho pheacutep vigrave sự keacuteo dagravei thời gian chạy trong mạch dograveng

điện lớn hơn khi ngắn mạch coacute thể lagravem cho dacircy noacuteng lecircn lagravem hỏng dacircy dẫn vagrave

thiết bị do đoacute khi dograveng điện ngắn mạch sự cắt một caacutech đột ngột nhanh choacuteng

nhờ bộ ngắt dograveng điện

Tiacutenh chọn aacuteptocircmaacutet

Bảo vệ ngắn mạch chọn lọc được phacircn chia theo thời gian bổ xung độc lập

với dograveng điện thời gian tổng At của aacuteptocircmaacutet phiacutea dưới phải ngắn hơn thời

gian điều khiển cực tiểu Tm của aacuteptocircmaacutet phiacutea trecircn thời gian phacircn chia giữa

hai aacuteptocircmaacutet vagraveo khoảng 100ms

Higravenh 210 Tiacutenh toaacuten chọn lọc nối tầng hai aacuteptocircmaacutet

1 Aacuteptocircmaacutet ở phiacutea trecircn

2 Aacuteptocircmaacutet ở phiacutea dưới

tm Thời gian điều chỉnh cực tiểu

tA Thời gian tổng

khả năng chọn lọc ở tA lt tm1

Tiacutenh chọn lọc của Aacuteptocircmaacutet hạn chế dograveng điện cầu chigrave phiacutea trecircn

34

Với caacutech bố triacute nagravey tồn tại tiacutenh chọn lọc nếu I 2tAcủa maacutey cắt thấp hơn giaacute

trị tới hạn ngắn nhất I2tS của cầu chigrave

Tiacutenh chọn lọc aacuteptocircmaacutet dograveng điện khocircng cầu chigrave phiacutea dưới

Trường hợp nagravey caacutec cầu chigrave coacute dograveng dịnh mức lớn hơn dograveng định mức của

aacuteptocircmaacutet thời gian cắt tổng (tS+t1) của cầu chigrave phải ngắn hơn thời gian điều

khiển nhỏ nhất tm của aacuteptocircmaacutet

Tiacutenh chọn lọc aacuteptocircmaacutet dograveng điện ldquokhocircngrdquo aacuteptocircmaacutet hạn chế dograveng điện phiacutea

dưới

Yecircu cầu trong trường hợp nagravey lagrave thời gian cắt tA đối với dograveng điện ngoagravei Ia

của bộ hạn chế dograveng điện phải lớn hơn thời gian điều khiển tối thiểu của

aacuteptocircmaacutet phiacutea dưới

Higravenh 211 Tiacutenh chọn lọc nối tầng hai aacuteptocircmaacutet cắt dograveng điện khocircng bộ hạn

chế dograveng

1 Aacuteptocircmaacutet phiacutea trecircn

2 Aacuteptocircmaacutet phiacutea dưới

tm Thời gian điều khiển nhỏ nhất

tA thời gian tổng

Khả năng chọn lọc khi tA2 (IA) lt tm1

b) Caacutec đại lượng vagrave thocircng số của aacuteptocircmaacutet khi cần tiacutenh toaacuten vagrave lựa chọn

35

24 ỨNG DỤNG CỦA AacutePTOcircMAacuteT HAtildeNG SCHNEIDER

241 AacutePtocircmaacutet 1 cực (kiểu T3)

RT306-40A1P

Higravenh 212 (61016202532405063) 1 Pole aacuteptocircmaacutet dograveng cắt 6000A

Aacuteptocircmaacutet teacutep khối 2P -2E

Với cocircng dụng bảo vệ mạch điện chống quaacute tải vagrave ngắn mạch caacutec dograveng

sản phẩm aacuteptocircmaacutet Roman sẽ mang đến cho cocircng trigravenh một giải phaacutep bảo

vệ an toagraven hệ thống điện

Khả năng chống điện giật Khocircng chạm tới caacutec bộ phận mạng điện

Khocircng biến dạng phồng rộp dưới taacutec động của ngoại quan

Sản xuất theo tiecircu chuẩn IEC60898

Đặc tiacutenh kỹ thuật

Được lagravem từ vật liệu chống chaacutey vagrave caacutech điện

Phugrave hợp với tiecircu chuẩn IEC 60898

Ngắt tự động dograveng ngắn mạch khi noacute vừa xuất hiện

Thocircng số kỹ thuật

Dograveng định mức 06 - 63A

36

Điện aacutep định mức 220380V AC

Dograveng cắt (IEC 60898) 6000A

2E coacute taacutec dụng bảo vệ thiết bị trecircn cả 2 cực của aacuteptocircmaacutet (Khi trường hợp bị

đấu nhầm dacircy thigrave aacuteptocircmaacutet vẫn hoạt động bigravenh thường đoacute lagrave ưu điểm vượt trội

so với 1E)

242 MCCB amp ELCB MITSUBISHI

Higravenh 213 WSS thế hệ mới ( khắc larse chigravem khocircng decal )

Sản xuất tại Nhật

Tiecircu chuẩn toagraven cầu ( IECJISENGBULCSA )

Ampe Frame hoagraven chỉnh từ 30(32)AF đến 1600AF

Chức năng cơ bản

MCCB Caacutech ly bảo vệ quaacute tải ngắn mạch

ELCB Caacutech ly bảo vệ quaacute tải ngắn mạch dograveng rograve

Caacutec dograveng sản phẩm

NFNV- C loại kinh tế

( NF30-CS NF63-CW NF125-CW NF250-CW NF400-CW NF630-

CW NF800-CEW )

NFNV- S loại tiecircu chuẩn ( NF32-SW NF63-SW NF125-SW NF250-SW

NF400-SW NF630-SW NF800-SEW NF1250-SEW NF1600-SEW )

NFNV- H loại dograveng cắt cao

NFNV-U loại hạn dograveng

7

Higravenh 13 Sơ đồ nguyecircn lyacute aacuteptocircmaacutet điện aacutep thấp

+ Aacuteptocircmaacutet loại dograveng điện ngƣợc ( cho mạng một chiều)

aacutep

dograveng

Higravenh 14 Nguyecircn lyacute lagravem việc của aacuteptocircmaacutet dograveng điện ngược

Thuận dogravengaacutep

Ngược dogravengaacutep

Nguyecircn lyacute lagravem việc Noacute tự động cắt mạch điện khi hướng truyền dograveng

điện thay đổi (khi dograveng điện thay đổi chiều) Nếu năng lượng truyền thuận

chiều từ thocircng của cuộn dacircy dograveng điện vagrave cuộn dacircy điện aacutep của nam chacircm

điện 1 cugraveng chiều với nhau lực điện từ lớn hơn lực lograve xo 3 aacuteptocircmaacutet đoacuteng

Khi chiều dograveng điện thay đổi (cocircng suất truyền ngược) lực điện từ của nam

chacircm điện tỷ lệ với bigravenh phương hiệu hai từ thocircng do dograveng điện vagrave điện aacutep

sinh ra do đoacute lực điện từ giảm đi rất nhiều khocircng thắng nổi lực keacuteo lograve xo 3

8

mấu giữa thanh 4 vagrave đograven 5 bật ra lograve xo ngắt 6 keacuteo tiếp điểm động rời khỏi

tiếp điểm tĩnh mạch điện bị ngắt

13 NỐI TẦNG CASCADE AacutePTOcircMAacuteT

131 Nối tầng taacutec động theo mức dograveng

Kỹ thuật nagravey sử dụng sự phacircn bậc ngưỡng dograveng taacutec động của phần tử taacutec

động tức thời kiểu từ tiacutenh chọn lọc tuyệt đối trong trường hợp nagravey lagrave khocircng

thể coacute do ISCA asymp ISCB necircn cả hai CB nagravey cugraveng taacutec động khi ấy chọn lọc lagrave từng

phần vagrave được giới hạn theo Irm của CB nằm phiacutea trước CB phiacutea sau lagrave loại

hạn chế dograveng

Để cải thiện đặc tiacutenh chọn lọc theo giaacute trị dograveng necircn sử dụng một CB hạn

chế dograveng ở mạch phiacutea sau nghĩa lagrave CB khi xảy ra ngắn mạch phiacutea sau thiết bị

B dograveng hạn chế IB sẽ taacutec động CB B song khocircng đủ để A taacutec động

Lưu yacute mọi CB magrave ta xem xeacutet ở đacircy đều coacute mức hạn chế dograveng nagraveo đoacute dugrave

cho chuacuteng khocircng được xếp vagraveo loại hạn chế dograveng Điều nagravey cần lưu yacute cho đặc

tuyến của CB chuẩn A trecircn higravenh dưới đacircy Chỉ bằng caacutech tiacutenh toaacuten vagrave thử

nghiệm cẩn thận mới cho pheacutep thực thi kiểu phối hợp nagravey

Higravenh 15 CB B lagrave giới hạn dograveng

9

CB ở phiacutea trước được dạng taacutec động nhanh với trễ hạn ngắn (SD)

Caacutec thiết bị nagravey được trang bị bộ taacutec động coacute gắn thecircm bộ lagravem trễ cơ học

khocircng hiệu chỉnh Như vậy độ trễ đưa vagraveo đảm bảo tiacutenh chọn lọc với tất cả

CB taacutec động nhanh (đặt ở phiacutea sau) với bấ kỳ dograveng sự cố nagraveo nhỏ hơn Irms

Viacute dụ CB A compact NS250N trang bị một bộ taacutec động SD Ir = 250 giaacute

trị đặt bộ taacutec động lagrave 2000A CB B compact NS100N Ir = 100A Saacutech tra cứu

phacircn phối điện Merlin Gerin cho biết giaacute trị giới hạn của tiacutenh chọn lọc

3000A (thay vigrave 2500A nếu như ta sử dụng bộ taacutec động kiểu chuẩn)

Higravenh 16 Sử dụng một CB chọn lọc ở phiacutea trước

132 Nối tầng taacutec động theo thời gian

Sự taacutec động theo thời gian của caacutec CB coacute tiacutenh chọn lọc Ứng dụng của noacute

lagrave tương đối đơn giản vigrave noacute dựa trecircn cơ sở lagravem trễ nhiều hoặc iacutet thời điểm mở

của caacutec CB mắc nối tiếp theo trigravenh tự thời gian kiểu bậc thang

Kỹ thuật nagravey cần

Đưa vagraveo bộ định thigrave trong cơ cấu taacutec động

Caacutec CB coacute khă năng chịu được caacutec hiệu ứng nhiệt vagrave điện động của dograveng

trong thời gian trễ

Hai CB A vagrave B mắc nối tiếp (như vậy giaacute trị dograveng đi qua chuacuteng lagrave như

nhau) sẽ coacute tiacutenh chọn lọc nếu như thời gian cắt của B ngắn hơn thời gian taacutec

động của A

10

Chọn lọc nhiều cấp

Viacute dụ thực hiện với caacutec CB Masterpact (bảo vệ điện tử) (MG)

Chuacuteng coacute thể được trang bị caacutec bộ tạo trễ ở bốn nấc điều chỉnh như

- Độ trễ (tương ứng với một nấc cho trước) coacute giaacute trị lớn hơn toagraven bộ thời

gian cắt của nấc thấp hơn ngay phiacutea sau

- Độ trễ tương ứng với nấc đầu tiecircn coacute giaacute trị lớn hơn toagraven bộ thời gian cắt của

một CB cắt nhanh (dạng compact) hoặc của cầu chigrave

Higravenh 17 Chọn lọc theo thời gian

133 Nối tầng kết hợp

Higravenh 18 Chọn lọc kết hợp

Một bộ lagravem trễ thời gian kiểu cơ học goacutep phần cải thiện đặc tiacutenh của chọn

lọc theo taacutec động dograveng

11

Chọn lọc tuyệt đối nếu ISCB lt IrmA (giaacute trị tứcc thời)

CB ở phiacutea trước coacute thể sử dụng hai ngưỡng taacutec động

Giaacute trị trễ IrmA hoặc tạo bộ trễ kiểu điện tử SD (short delay)

Giaacute trị tức thời IrmA chuẩn (Compact kiểu SA)

134 Nối tầng dựa trecircn mức năng lƣợng hồ quang

Hệ thống nagravey cho pheacutep chọn lọc tuyệt đối giữa hai CB coacute cugraveng dograveng sự

cố Điều nagravey đạt được nhờ sử dụng CB hạn chế dograveng vagrave taacutec động CB nhờ cảm

ứng aacutep suất trong buồng hồ quang của CB Mức aacutep suất khocircng khiacute bị noacuteng lecircn

tuỳ thuộc vagraveo mức năng lượng của hồ quang

Higravenh 19 Chọn lọc theo mức hồ quang

Kỹ thuật nagravey dugraveng cho caacutec mạch coacute dograveng ngắn mạch ge 25In vagrave đảm bảo

tiacutenh chọn lọc tuyệt đối giữa hai CB coacute cugraveng dograveng ngắn mạch đi qua kỹ thuật

nagravey đogravei hỏi năng lượng lagravem taacutec động CB A trecircn nguồn

Nguyecircn tắc vận hagravenh Cả hai CB coacute khả năng hạn chế dograveng do đoacute lực điện từ

do ngắn mạch phiacutea dưới của CB B lagravem tiếp điểm hồ quang hạn chế dograveng của

cả hai CB đồng thời mở Dograveng sự cố sẽ bị hạn chế nhờ hai hồ quang mắc nối

tiếp cường độ nhiệt hồ quang trong mỗi CB lagravem khocircng khiacute trong caacutec ngăn dập

12

hồ quang nở ra vagrave tăng aacutep suất Ở trecircn một mức dograveng nagraveo đoacute tốc độ tăng aacutep

suất coacute thể dugraveng để phaacutet hiện vagrave khởi động cắt tức thời

Higravenh 110 Nguyecircn tắc chọn lọc theo năng lượng hồ quang

Nguyecircn tắc chọn lọc Nếu cả hai CB coacute bộ cắt theo aacutep suất được chỉnh định

đuacuteng sự chọn lọc cho hai CB coacute định mức khaacutec nhau đogravei hỏi phải chỉnh CB

B cắt ở mức aacutep suất thấp hơn CB A Nếu ngắn mạch xảy ra sau A vagrave trước B

chỉ coacute hồ quang của A hạn chế dograveng magrave thocirci Dograveng trong trường hợp nagravey sẽ

lớn hơn so với trường hợp sự cố sảy ra sau B Dograveng qua A lớn hơn sẽ sinh aacutep

suất lớn hơn đủ để lagravem bộ taacutec động theo aacutep suất lagravem việc ở sơ đồ dưới đacircy

dograveng CB cagraveng lớn thigrave CB cắt cagraveng nhanh

Sự chọn lọc được đảm bảo nếu

+ Tỉ số dograveng định mức của 2 CB ge 25

+ Tỉ số dograveng ngắt chỉnh định gt 16

13

Đối với điều kiện ngắt mạch le 25 In ta dugraveng sơ đồ bảo vệ truyền thống như đatilde

đề cập

14 CẤU TẠO CHUNG CỦA AacutePTOcircMAacuteT

141 Đặt vấn đề

Ngagravey nay dưới sự phaacutet triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật necircn caacutec thiết

bị điện được sản xuất một caacutech đơn giản gọn nhẹ chứa nhiều tiacutenh năng hơn

trước kia rất nhiều vagrave đặc biệt lagrave caacutec thiết bị điện ngagravey nay đa số lagrave coacute thể

gheacutep nối được cugraveng với maacutey tiacutenh được điều khiển trực tiếp trecircn maacutey tiacutenh

hoặc lagrave điều khiển từ xa thocircng qua bộ điều khiển cầm tay aacuteptocircmaacutet cũng lagrave

một trong những thiết bị đoacute

142 Phần cơ khiacute của aacuteptocircmaacutet

Higravenh 111 Higravenh ảnh aacuteptocircmaacutet

143 Tiếp điểm của aptocircmaacutet

)

) Như vậy hồ

quang chỉ chaacutey trecircn tiếp điểm hồ quang do đoacute bảo vệ được tiếp điểm chiacutenh

để dẫn điện Dugraveng thecircm tiếp điểm phụ để traacutenh hồ quang chaacutey lan vagraveo lagravem hư

14

tiếp điểm chiacutenh

g như Ag-W Cu-W Ni

144 Moacutec bảo vệ

sẽ taacutec

động khi mạch điện coacute sự cố quaacute dograveng điện vagrave sụt aacutep

-

)

600A

cuộn dacircy được nagravey

được quấn nhiều vograveng với dacircy tiết diện nhỏ chịu điện aacutep nguồn

15

145 Hộp dập hồ quang

Hộp dập hồ quang để aacuteptocircmaacutet dập được hồ quang trong tất cả caacutec chế độ

lagravem việc của lưới điện thigrave người ta thường dugraveng hai kiểu thiết bị dập hồ

quang lagrave kiểu nửa kiacuten vagrave kiểu hở Thiết bị dập kiểu nửa kiacuten được đặt trong

vỏ kiacuten của aacuteptocircmaacutet vagrave coacute lỗ thoaacutet khiacute

Higravenh 112 Cấu truacutec chung của aacuteptocircmaacutet

Kiểu nagravey coacute dograveng điện giới hạn cắt khocircng quaacute 50kA Thiết bị dập kiểu hở

được dugraveng khi giới hạn dograveng điện cắt lớn hơn 50kA hoặc điện aacutep lớn hơn

1000V Trong buồng dập hồ quang thocircng dụng người ta thường dugraveng những

tấm theacutep xếp thagravenh lưới ngăn Để phacircn chia hồ quang thagravenh nhiều đoạn

ngắn thuận lợi cho việc dập tắt hồ quang Higravenh dạng kết cấu hộp dập hồ

quang được trigravenh bagravey trecircn Cugraveng một thiết bị dập tắt hồ quang khi lagravem

việc ở mạch điện xoay chiều điện aacutep đến 500V thigrave coacute thể dập tắt được hồ

quang của dograveng điện đến 40kA nhưng khi lagravem việc ở mạch điện một chiều

điện aacutep đến 440V thigrave chỉ coacute thể cắt được dograveng điện đến 20kA

146 Cơ cấu truyền động cắt Aacuteptocircmaacutet

Cơ cấu truyền động cắt aacuteptocircmaacutet gồm cơ cấu đoacuteng cắt vagrave khacircu truyền

động trung gian truyền động cắt aacuteptocircmaacutet thường coacute hai caacutech bằng tay vagrave

bằng cơ điện (điện từ động cơ điện) Điều khiển bằng tay (nuacutem gạt hoặc nuacutet

ấn) được thực hiện với caacutec aacuteptocircmaacutet coacute dograveng điện định mức khocircng lớn hơn

16

600A Điều khiển bằng cơ điện (nam chacircm điện động cơ điện hoặc hệ thống

thuỷ lực) được ứng dụng ở caacutec aacuteptocircmaacutet đoacuteng cắt từ xa vagrave được ứng dụng với

aacuteptocircmaacutet coacute dograveng điện lớn hơn đến 1000A Để tăng lực điều khiển bằng tay

người ta cograven dugraveng một tay dagravei phụ theo nguyecircn liacute đograven bẩy Ngoagravei ra cograven coacute

caacutech điều khiển bằng động cơ điện hoặc khiacute neacuten

Khacircu truyền động trung gian dugraveng phổ biến nhất trong aacuteptocircmaacutet lagrave cơ cấu

tự do trượt khớp Higravenh 113 trigravenh bagravey một khacircu truyền động trung gian của

aacuteptocircmaacutet coacute cơ cấu điều khiển bằng nam chacircm điện Khi đoacuteng bigravenh thường

(khocircng coacute sự cố) caacutec tay đograven 2 3 được nối cứng vigrave tacircm O nằm thấp dưới

đường nối hai điểm O1 vagrave O2 được nối Giaacute đỡ 5 lagravem cho hai đograven nagravey khocircng

tự gập lại được ta noacutei điểm O ở vị triacute chết ( higravenh 113a )

Khi coacute sự cố phần ứng 6 của nam chacircm điện 7 bị huacutet dập vagraveo hệ thống

tay đograven 2 3 lagravem cho điểm O thoaacutet khỏi vị triacute chết Điểm O sẽ cao hơn đường

nối O1O2 luacutec nagravey hai tay đograven 2 3 khocircng được nối cứng nữa caacutec tiếp điểm sẽ

nhanh choacuteng mở ra dưới taacutec động của lograve xo keacuteo tiếp điểm (higraveh 113b)

Muốn đoacuteng lại aacuteptocircmaacutet ta phải keacuteo tay cầm 4 xuống phiacutea dưới để cho hai tay

đograven 2 3 duỗi thẳng ra như ở higravenh 113c sau đoacute mới đoacuteng vagraveo được

Higravenh 113 Cơ cấu nhả khớp tự do a vị triacute doacuteng b vị triacute mở c vị triacute chuẩn bị

đoacuteng lại

17

147 Phần tử bảo vệ

Caacutec phần tử bảo vệ aacuteptocircmaacutet gồm bảo vệ quaacute tải bảo vệ ngắn mạch bảo

vệ sụt aacutep bảo vệ dograveng điện dư bảo vệ tổng hợp bằng tổ hợp mạch điện tử

Để bảo vệ thiết bị khỏi quaacute tải trong aacuteptocircmaacutet thường coacute phần tử bảo vệ

quaacute tải kết cấu của noacute tương tự như một rơle nhiệt phần tử phaacutet noacuteng của rơ

le nhiệt được đấu nối tiếp với mạch điện chiacutenh Khi quaacute tải tấm kim loại keacutep

giatilden nở lagravem nhả rơi tự do để mở tiếp điểm của aacuteptocircmaacutet Đường đặc tiacutenh

ampe- giacircy của rơle nhiệt phải nằm dưới đường đặc tiacutenh của thiết bị bảo vệ

Loại nagravey coacute nhược điểm coacute quaacuten tiacutenh nhiệt lớn vagrave khocircng bảo vệ được ngắn

mạch

Phần tử bảo vệ ngắn mạch trong aacuteptocircmaacutet coacute kết cấu tương tự như một

rơle dograveng điện coacute cuộn dacircy mắc nối tiếp với mạch điện chiacutenh (hoặc một phần

dograveng điện chiacutenh đi qua cuộn dacircy) Khi dograveng điện vượt quaacute trị số cho pheacutep thigrave

phần ứng bị huacutet lagravem nhả khớp rơi tự do vagrave mở tiếp điểm aacuteptocircmaacutet

Điều chỉnh viacutet để thay đổi lực của lograve xo phản lực ta coacute thể điều chỉnh được trị

số dograveng điện tải động

Phần tử bảo vệ sụt aacutep coacute kết cấu tương tự như rơle điện aacutep cuộn dacircy

được mắc vagraveo điện aacutep nguồn khi coacute sự cố sụt aacutep hay mất điện aacutep lực huacutet

điện từ khocircng đủ sức huacutet phần ứng lograve xo phản lực đẩy phần ứng lagravem nhả

khớp rơi tự do vagrave lagravem mở tiếp điểm của aacuteptocircmaacutet

Phần tủ bảo vệ dograveng điện dư cũng như phần tử bảo vệ nhiều thocircng số

được cấu tạo bởi caacutec mạch vi điện tử trong caacutec khối đo lường so saacutenh

khuếch đại vagrave chấp hagravenh

15 LỰA CHỌN SƠ BỘ AacutePTOcircMAacuteT THOcircNG THƢỜNG

151 Đặt vấn đề

Để hạn chế những hậu quả nguy hiểm gacircy phaacute hỏng sự cố quaacute dograveng quaacute

tải sự cố hỏng caacutech điện vagrave caacutech ly phần hư hỏng ra khỏi lưới vigrave vậy việc lựa

chọn thiết bị để bảo vệ cho mạch điện hết sức quan trọng vagrave việc lựa chọn

18

phải dựa trecircn rất nhiều yếu tố nhưng phải phugrave hợp với caacutec tiecircu chuẩn của từng

thiết bị vagrave phải tuacircn thủ theo tiecircu chuẩn quốc tế

152 Lựa chọn theo mức dograveng

Việc lựa chọn aacuteptocircmaacutet chủ yếu dựa vagraveo Dograveng địecircn tiacutenh toaacuten trong mạch

dograveng điện quaacute tải tiacutenh thao taacutec chọn lọc Ngoagravei ra lựa chọn aacuteptocircmaacutet cograven phải

căn cứ vagraveo đặt tiacutenh lagravem việc của phụ tải lagrave aacuteptocircmaacutet khocircng được pheacutep cắt khi

coacute quaacute tải ngắn hạn thường xảy ra trong điều kiện lagravem việc bigravenh thường như

dograveng điện khởi động dograveng điện động trong phụ tải cocircng nghệ

Yecircu cầu chung lagrave lagravem việc định mức của moacutec bảo vệ Iaacuteptocircmaacutet khocircng được

beacute hơn dograveng điện tiacutenh toaacuten Itt của mạch

Iaacuteptocircmaacutet ge Itt ( 1-2 )

Tugravey theo đặc tiacutenh vagrave điều kiện lagravem việc của phụ tải người ta hướng dẫn

lựa chọn dograveng điện định mức của moacutec bảo vệ bằng 125 150 hay lớn hơn

nữa so với dograveng điện tiacutenh toaacuten mạch

Sau cugraveng ta chọn aacuteptocircmaacutet theo caacutec số liệu kỹ thuật đatilde cho của nhagrave chế tạo

Aacuteptocircmaacutet được lựa chọn từ hai hệ thống Hệ thống cắt mạch điện vagrave hệ thống

dograve tigravem sự cố

+ Chọn hệ thống caacutech bố triacute cắt mạch điện

Hệ thống nagravey gồm coacute liện động cơ khiacute với caacutec cực cắt dograveng điện vagrave sẽ

được bố triacute theo caacutec chức năng sau Số luợng caacutec cực Số lượng caacutec dacircy dẫn

để cắt điện aacutep định mức (điện aacutep sử dụng) loại dograveng điện (xoay chiều hay

một chiều)

Dograveng điện Ib dograveng điện sử dụng của mạch điện chiacutenh dograveng điện nagravey cho

pheacutep ta xaacutec định dograveng điện định mức magrave người ta gọi lagrave ldquocỡ aacuteptocircmaacutetrdquo Dograveng

điện ngắn mạch Icc đoacute lagrave dograveng ngắn mạch magrave khiacute cụ điện (aacuteptocircmaacutet) coacute thể

chấp nhận được để coacute thể cắt tiến hagravenh bảo vệ ngay lập tức caacutec thiết bị điện

phiacutea sau của aacuteptocircmaacutet Chuacuteng ta luocircn luocircn phải chọn aacuteptocircmaacutet coacute khả năng cắt

cao hơn dograveng Icc đatilde tiacutenh toaacuten ở phiacutea sau aacuteptocircmaacutet

19

+ Chọn loại hệ thống mở ( hay dograve tigravem sự cố để thực hiện taacutec động mở )

Sự bố triacute điện từ - nhiệt hay điện tử thực hiện điều khiển của caacutec cực cắt

được chọn theo chức năng Dograveng Ib dograveng điện cực đại magrave noacute đi qua mạch

điện khi lagravem việc bigravenh thường Dograveng điện đột ngột xuất hiện khi đặt dưới điện

aacutep (dograveng điện mở maacutey) Tugravey theo giaacute trị quaacute dograveng điện nagravey người ta xaacutec định

loại đuờng cong sử dụng (B C Dhellip) của hệ thống mở của aacuteptocircmaacutet (chọn

đuờng đặt tuyến của hệ thống trong catocirclocirc magrave caacutec nhagrave sản xuất vagrave viện giaacutem

định khoa học kỹ thuật giaacutem định

Ngoagravei ra CB cograven đƣợc lựa chọn tuỳ vagraveo

Caacutec đặc tiacutenh điện magrave noacute được đặt vagraveo mocirci trường sử dụng của thiết bị

nhiệt độ xung quanh lắp đặt trong tủ hoặc khocircng caacutec điều kiện khiacute hậu khả

năng tạo vagrave cắt dograveng ngắn mạch

Caacutec yecircu cầu khai thaacutec tiacutenh chọn lọc caacutec yecircu cầu như điều khiển từ xa

caacutec cocircng tắc phụ caacutec cuộn dacircy taacutec động phụ coacute đưa thecircm vagraveo hệ thống mạng

tiacuten hiệu nội bộ (thocircng tin điều khiển chỉ thịhellip)

Caacutec quy tắc lắp đặt đặc biệt lagrave bảo vệ con người

Caacutec đặc tiacutenh tải như lagrave động cơ đegraven chiếu saacuteng huỳnh quang maacutey biến aacutep

Những bước tiếp theo gắn liền với việc chọn một CB trong lưoacutei phacircn phối

+ Chọn dograveng định mức phụ thuộc nhiệt độ mocirci trường

Dograveng định mức của một CB được xaacutec định theo sự vận hagravenh của thiết bị

ứng với nhiệt độ mocirci trường cho trước thường lagrave 300 cho caacutec CB dacircn dụng

400 cho CB cocircng nghiệp

Sự vận hagravenh caacutec CB trong caacutec điều kiện nhiệt độ khaacutec nhau phụ thuộc

vagraveo cocircng nghệ chế tạo bộ taacutec động

+ Caacutec bộ taacutec động kiểu điện từ nhiệt khocircng bugrave

Caacutec CB với bộ taacutec động theo nguyecircn tắc nhiệt khocircng bugrave coacute dograveng taacutec động

phụ thuộc vagraveo nhiệt độ Nếu như thiết bị được đặt trong tủ hoặc trong mocirci

trường nhiệt độ cao thigrave dograveng taacutec động khi quaacute tải coacute thể bị giảm xuống Coacute thể

20

chuyển hạng nếu CB lagravem việc với nhiệt độ cao hơn nhiệt độ chuẩn Vigrave vậy

caacutec nhagrave thiết kế phải cung cấp bảng chuyển hạng cho thiết bị được thiết kế

mặt khaacutec caacutec thiệt bị dạng mocircđun thường được lắp cạnh nhau trong tủ kim

loại coacute kiacutech thước nhỏ Taacutec dụng nhiệt qua lại khi coacute dograveng sẽ lagravem chuacuteng

xuống hạng theo hệ số 08

Caacutec bộ phận nagravey được trang bị một thanh lưỡng kim bugrave nhiệt cho pheacutep

chọn dograveng hiệu chỉnh Ir của bộ phận taacutec động theo sự thay đổi nhiệt độ trong

phạm vi định sẵn CB ( le 630A ) thường được trang bị bộ phận taacutec động từ

nhiệt coacute bugrave từ -50 đến +40

0

Ghi chuacute liecircn quan đến việc giảm định mức của CB

Một CB coacute định mức dograveng theo nhiệt độ mocirci trường chuẩn (300C) sẽ bị quaacute

nhiệt khi mang nhiệt cugraveng dograveng ở 500C

Vigrave CB hạ aacutep coacute thiết bị bảo vệ quaacute dograveng (nếu khocircng được bugrave) sẽ taacutec động

ở mức thấp hơn khi nhiệt độ cao hơn CB tự động bị giảm định mức do bộ taacutec

động quaacute tải khi bộ taacutec động nhiệt được bugrave coacute thể chỉnh ở (07divide1)In trong

mocirci trường -50C đến 40

0C

Với caacutec CB được bugrave nagravey trong catalogue thường coacute giaacute trị xướng hạng

của In ở nhiệt độ trecircn mức được bugrave viacute dụ như 500C vagrave 60

0C như 95A ở 50

0C

vagrave 90A ở 600C cho CB 100A

+ Bộ taacutec động kiểu điện tử

Coacute ưu điểm lớn về ổn định khi vận hagravenh trong điều kiện nhiệt độ thay

đổi Mặc dugrave vậy caacutec thiết bị đoacuteng cắt vẫn chịu ảnh hưởng nhiệt độ necircn nhagrave

chế tạo thường cung cấp dưới dạng biểu đồ caacutec giaacute trị lớn nhất của ngưỡng

dograveng taacutec động cho pheacutep theo nhiệt độ

+ Chọn ngưỡng cắt tức thời hoặc coacute trễ ngắn

Sau đacircy lagrave bảng tổng kết caacutec đặc điểm chiacutenh của bộ taacutec động kiểu từ hoặc

coacute trễ ngắn (theo phacircn loại của IEC898) bảng taacutec động tức thời hoặc coacute trễ

ngắn

21

Bảng 11 Bảng taacutec động tức thời hoặc coacute trễ

+ Chọn CB theo khả năng cắt

Lắp một CB bảo vệ trong mạng phacircn phối điện hạ thế cần phải đaacutep ứng

một trong hai điều kiện sau đacircy

Hoặc coacute khả năng cắt Icu (hoặc Icn) iacutet nhất coacute giaacute trị bằng dograveng ngắn mạch

giả định tại điểm lắp đặt

Hoặc nếu khocircng phải kết hợp với một thiết bị cắt khaacutec đặt phiacutea trước vagrave

coacute khả năng cắt cần thiết Trong trường hợp nagravey đặc tiacutenh của hai thiết bị phải

được phối hợp sao cho năng lượng đi qua thiết bị phiacutea trước khocircng lớn hơn

khả năng chịu đựng (khocircng bị hư hại) của caacutec thiết bị phiacutea sau vagrave của hệ

thống dacircy dẫn được bảo vệ bằng caacutec thiết bị nagravey

Khả năng tận dụng trong

Dạng Bộ taacutec động Ứng dụng

Ngưỡng thấp dạng B Maacutey phaacutet dự phograveng

Dacircy coacute chiều dagravei lớn

Ngưỡng chuẩn dạng C Bảo vệ mạch Trường

hợp chung

Ngưỡng cao dạng D K

Bảo vệ mạch trong

trường hợp quaacute độ ban

đầu lớn

12In dạng MA

Bảo vệ động cơ khi

phối hợp với cocircng taacutec

tơ ngắt

22

Phối hợp cầu chigrave ndash CB

Phối hợp CB giới hạn dograveng vagrave CB tiecircu chuẩn

153 Một số loại aacuteptocircmaacutet

a) AacutePtocircmaacutet vạn năng coacute phần tử bảo vệ điện tử nhiệt

AacutePtocircmaacutet loại nagravey được chế tạo cho caacutec mạch điện cocircng suất lớn coacute thể

chỉnh định được caacutec thocircng số bảo vệ trong phạm vi tương đối rộng Loại nagravey

thường coacute bảo vệ ngắn mạch vagrave bảo vệ mất điện aacutep Noacute khocircng coacute vỏ dugraveng để

trong caacutec trạm hạ aacutep caacutec trạm phacircn phối higravenh 112 trigravenh bagravey nguyecircn lyacute cấu

tạo của aacuteptocircmaacutet vặn năng coacute dograveng điện định mức lớn hơn 200A ở trạng thaacutei

ngắt

Higravenh 114 Aacuteptocircmaacutet vạn năng

1 Tiếp điểm dập hồ quang 2 buồng dập hồ quang 3 Tiếp điểm lagravem việc

4 Cuộn dacircy đoacuteng 5 Rơle nhiệt 67 Cotilde cấu tự do tuột khớp 8 Rơle dograveng điện

cực đại 9 10 Rơle điện aacutep 11 Cuộn dacircy cắt từ xa 12 Cần đoacuteng cắt 13 Gối

tựa

Nếu quay tay gạt 12 đi một goacutec đến vị triacute đoacuteng hoặc điều khiển từ xa

bằng hệ thống điện từ 4 thanh 6 7 sẽ eacutep lecircn thanh gắn caacutec tiếp điểm quay

23

trục O1 Lần lượt caacutec tiếp điểm hồ quang 1 vagrave tiếp điểm lagravem việc 3 đoacuteng

mạch điện được đoacuteng hoagraven toagraven Khi coacute sự cố caacutec phần tử bảo vệ cần taacutec

động đẩy cơ cấu tự do tuột khỏi khớp (thanh 67) lograve xo 9 sẽ keacuteo thanh gắn tiếp

điểm động lần lượt tiếp điểm lagravem việc 3 sau đoacute tiếp điểm hồ quang 1 mở ra

Hồ quang xuất hiện trecircn tiếp điểm 1 vagrave nhanh choacuteng được dập tắt nhờ buồng

dập hồ quang 2

Caacutec phần tử bảo vệ bao gồm bảo vệ quaacute tải nhờ rơle nhiệt 5 7 bảo vệ

ngắn mạch bằng rơle dograveng điện cực đại 8 coacute cuộn dacircy (thường lagrave thanh caacutei

với số vograveng w = 1 đi qua mạch từ) mắc nối tiếp với dograveng điện động lực bảo

vệ mất điện aacutep bằng rơle điện aacutep 10 coacute điện aacutep mắc song song với hai pha của

lưới điện nam chacircm 11 để cắt aacuteptocircmaacutet từ xa khi cần thiết

b) Aacuteptocircmaacutet định higravenh

Higravenh 115 Aacuteptocircmaacutet định higravenh

1 Đầu nối 2 Đế 3 Buồng dacircp hồ quang 4 Tiếp điểm tĩnh 5 Cơ cấu truyền

động 6 Bảo vệ quaacute tải 7 Bảo vệ ngắn mạch 8 Nuacutet cắt

Loại aacuteptocircmaacutet nagravey thường coacute dograveng điện định mức đến 1600A dugraveng cho cả

mạch xoay chiều lẫn một chiều Higravenh 115 trigravenh bagravey nguyecircn lyacute cấu tạo của

aacuteptocircmaacutet định higravenh Loại nagravey thường chỉ coacute rơle nhiệt vagrave rơle dograveng điện cực

24

đại để bảo vệ quaacute tải vagrave ngắn mạch Tất cả caacutec chi tiết đều được đặt trong vỏ

nhựa kiacuten coacute kiacutech thước nhỏ gọn sử dụng rất tiện lợi dugraveng để thay thế cầu

dao cầu chigrave rất tốt

25

CHƢƠNG 2

GIỚI THIỆU VỀ AacutePTOcircMAacuteT HAtildeNG SCHNEIDER

21 ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong thời đại cocircng nghiệp hoacutea hiện đại hoacutea hiện nay caacutec nhagrave maacutey xiacute

nghiệp caacutec đocirc thị phaacutet truyển keacuteo theo lagrave caacutec togravea nhagrave cao tầng caacutec khu vui

chơihellipđatilde phaacutet truyển một caacutech nhanh choacuteng Với xu thế đoacute keacuteo theo sự cần

cung cấp năng lượng điện vagrave việc bảo trigrave cũng như việc sử dụng caacutec khiacute cụ để

bảo vệ caacutec thiết bị điện sử dụng chuacuteng một caacutech hợp lyacute để quaacute trigravenh phaacutet

truyển đất nước được nhanh choacuteng vagrave đảm bảo an toagraven trong khi vận hagravenh caacutec

thiết bị cũng như sử dụng chuacuteng đuacuteng với taacutec dụng của noacute lagrave rất cần thiết

22 CẤU TẠO CHUNG CỦA AacutePTOcircMAacuteT HAtildeNG SCHNEIDER

221 Tiếp điểm

Những đặc trưng xacircy dựng phần chuyển động

Higravenh 21 Mạch chọn lọc

26

Higravenh 22 Mạch hạn chế hiện thời

1 Giaacute đỡ lagravem bằng theacutep tấm

2 Cảm biến dograveng điện taacutec động

3 Đầu nối chống giật

4 Đầu nối nằm ngang

5a Tiếp điểm tĩnh

5b Tiếp điểm hồ quang

6a Tiếp điểm chiacutenh ( động )

6b Tiếp điểm hồ quang ( động )

7 Buồng dập hồ quang

8 Tiếp điểm trượt

9 Cuộn nhả bảo vệ

10 Cuộn điều khiển đoacuteng mở

11 Lograve xo đoacuteng

12 Lograve xo tạo lực đoacuteng

13 Cần nạp coacutet bằng tay

27

14 Thiết bị keacuteo thaacuteo

15 Thiết bị đoacuteng mở taacutec động điều khiển

222 Phần cơ khiacute

Gồm caacutec cơ cấu của aacuteptocircmaacutet

Higravenh 23 phần cơ khiacute

(1) Trip bar Thanh nhả lỗ khiacute ( thanh trung gian )

( 2) Tripping Actuator Thiết bị taacutec động tạo nhả

(3) Unit Case ( đơn vị hợp) Khi ngắn mạch lỗi xảy ra địa chỉ liecircn lạc

được mở vagrave hồ quang được tạo ra giữa caacutec địa chỉ liecircn lạc Vagraveo thời điểm đoacute

aacutep lực trong đơn vị cao

(4) Hole ( lỗ) Aacutep suất khiacute cao thổi qua lỗ để xoay vấp thiết bị truyền động

223 Dập hồ quang

Dập hồ quang bằng thiết bị dập nửa hở dugraveng cho AacutePtocircmaacutet Trong cấu

truacutec của buồng dập hồ quang coacute caacutec thanh theacutep chia nhỏ dograveng hồ quang

28

Higravenh 24 Arc Extinguishing Concep

PA tự động-Noacutec lagrave cocircng nghệ để tăng bị giaacuten đoạn hiệu suất bằng caacutech thổi

khiacute hồ quang bởi goacutec becircn phải Aacutep suất khiacute được tạo ra từ vật liệu polymer

cao được tiacutech lũy trong tiacutech lũy khocircng gian vagrave khiacute được thổi vagraveo cung để dập

tắt Đặc biệt lagrave cocircng nghệ nagravey cải thiện cao hiệu suất phaacute vỡ điện aacutep

Extinguishing unit Hộp dập hồ quang

Movable conductor Tiếp điểm động

Unit case Vỏ hộp

Gas flow Lưu lượng khiacute

Arc Hồ quang

Fixed conductor Chất dẫn ( dacircy dẫn cố định)

VJC insulation (high polymer materials) Tấm caacutech điện nhiệt sử dụng

VJC

(1) Ablation (2) Gas accumulating (3) Gas flow (4) Arc extinguishing (1)

loại trừ -(2) khiacute ga-(3) lưu lượng khiacute-(4) cung dập tắt

29

224 Caacutec đặc tiacutenh

2241 Đƣờng cong chức năng L-I

L Long time khi dograveng nhỏ thời gian taacutec động chậm

S Short time cắt trong trường hợp ngắn mạch với thời gian taacutec động nhanh

I Iustant time Cắt khẩn cấp khi dograveng lớn với thời gian nhỏ

Higravenh 25 Đặc tiacutenh đường cong chức năng L-I

2242 Đƣờng cong chức năng L-S(t=kI2)-I

Higravenh 26 Đặc tiacutenh đường cong chức năng L-S(t=kI2)-I

30

2243 Đƣờng cong chức năng L-S(t=k)-I

Higravenh 27 Đặc tiacutenh đường cong chức năng L-S(t=k)-I

2244 Đƣờng cong chức năng G

Higravenh 28 Đặc tiacutenh đường cong chức năng G

31

23 Caacutec đại lƣợng vagrave thocircng số của aacuteptocircmaacutet khi cần tiacutenh toaacuten

a Đại lượng lựa chọn vagrave kiểm tra

Điện aacutep định mức kV mđmđmMC UU

Dograveng điện lacircu dagravei định mức A cbđmMC II

Dograveng điện cắt định mức kVA Nđmc II

Cocircng suất định mức kA Nđmc SS

Dograveng điện ngắn mạch xung kiacutech cho pheacutep kA

(cograven gọi lagrave dograveng ổn định động)

xkđđm ii

Dograveng điện ổn định nhiệt

nhđm

qd

nhdmt

tii

Trong kyacute hiệu dugraveng ở bảng trecircn

mđmU Điện aacutep định mức của mạng điện

cbI Dograveng điện cưỡng bức qua maacutey cắt

NI Dograveng ngắn mạch Trong thiết kế hệ thống cung cấp điện coi ngắn mạch ở

xa do đoacute III N

NN UIS 3

xkI Dograveng ngắn mạch xung kiacutech 281 Iixk

nhđmt Thời gian ổn định nhiệt định mức = 5ms hoặc 10ms

qđt Thời gian cắt

b) Tiacutenh chọn lọc của aacuteptocircmaacutet

Thường coacute một số thiết bị bảo vệ của dograveng điện nằm giữa nguồn vagrave caacutec

bộ phận thiết bị yecircu cầu bảo vệ caacutec khiacute cụ điện nagravey phải thỏa matilden tiacutenh chọn

lọc để gới hạn sự cố lan rộng ảnh hưởng đến caacutec bộ phận khaacutec của hệ thống

tiacutenh chọn lọc được định nghĩa

- Xung dograveng điện bigravenh thường khocircng gacircy ngắn mạch

32

- Khi vận hagravenh đuacuteng chỉ thiết bị bảo vệ gần chỗ sự cố nhất theo chiều cung

cấp mới được taacutec động

- Nếu thiết bị nagravey bị hỏng một thiết bị khaacutec mới taacutec động caacutec yếu tố chủ yếu

bảo vệ Icp vagrave thời gian Tcp để caacutec Aptomat A1 A2 A3 lagravem việc Hệ thống lưới

điện phải coacute tiacutenh lựa chọn khi xảy ra sự cố

Higravenh 29 Sơ đồ nối tầng aacuteptocircmaacutet

Viacute dụ khi ngắn mach ở C thigrave chỉ được ngắt ngắt điện ở mạch ở động cơ

M3 tức caacutec aacuteptocircmaacutet khaacutec vẫn được doacuteng vagrave được cung cấp điện bigravenh thường

cho caacutec nhaacutenh khocircng sự cố đoacute lagrave lựa chọn từng phần Nhưng vigrave lyacute do nagraveo doacute

magrave A33 khocircng lagravem việc thigrave coacute cấp bảo vệ tiếp điểm theo đảm bảo theo đi của

dograveng điện ngắn mạch từ biến aacutep điểm C thigrave A22 sẽ thực hiện cấp bảo vệ nagravey

Đoacute lagrave lựa chọn tuyệt đối

Sự lựa chọn trong bảo vệ đạt được do sự khaacutec nhau về thời gian về thời

gian lagravem việc của cấp bảo vệ được gọi lagrave mức độ lựa chọn theo thời gian

nghĩa lagrave thời gian lagravem việc của cấp bảo vệ trước (Vd A22) phải lớn hơn thời

gian lagravem việc của cấp bảo vệ sau (A33) ngoagravei ra cograven coacute mức độ lựa chọn theo

dograveng điện yecircu cầu lagrave dograveng điện ngắt cấp I phải nhỏ hơn dograveng điện cấp i+1 vd

33

A1 coacute thể lagravem việc ở điểm ngắn mạch a b ở A1 thời gian bảo vệ keacuteo dagravei

nhưng khi xuất hiện ngắn mạch ở điểm a coacute thể cần phải ngắt mạch hư hỏng

sớm hơn thời gian cho pheacutep vigrave sự keacuteo dagravei thời gian chạy trong mạch dograveng

điện lớn hơn khi ngắn mạch coacute thể lagravem cho dacircy noacuteng lecircn lagravem hỏng dacircy dẫn vagrave

thiết bị do đoacute khi dograveng điện ngắn mạch sự cắt một caacutech đột ngột nhanh choacuteng

nhờ bộ ngắt dograveng điện

Tiacutenh chọn aacuteptocircmaacutet

Bảo vệ ngắn mạch chọn lọc được phacircn chia theo thời gian bổ xung độc lập

với dograveng điện thời gian tổng At của aacuteptocircmaacutet phiacutea dưới phải ngắn hơn thời

gian điều khiển cực tiểu Tm của aacuteptocircmaacutet phiacutea trecircn thời gian phacircn chia giữa

hai aacuteptocircmaacutet vagraveo khoảng 100ms

Higravenh 210 Tiacutenh toaacuten chọn lọc nối tầng hai aacuteptocircmaacutet

1 Aacuteptocircmaacutet ở phiacutea trecircn

2 Aacuteptocircmaacutet ở phiacutea dưới

tm Thời gian điều chỉnh cực tiểu

tA Thời gian tổng

khả năng chọn lọc ở tA lt tm1

Tiacutenh chọn lọc của Aacuteptocircmaacutet hạn chế dograveng điện cầu chigrave phiacutea trecircn

34

Với caacutech bố triacute nagravey tồn tại tiacutenh chọn lọc nếu I 2tAcủa maacutey cắt thấp hơn giaacute

trị tới hạn ngắn nhất I2tS của cầu chigrave

Tiacutenh chọn lọc aacuteptocircmaacutet dograveng điện khocircng cầu chigrave phiacutea dưới

Trường hợp nagravey caacutec cầu chigrave coacute dograveng dịnh mức lớn hơn dograveng định mức của

aacuteptocircmaacutet thời gian cắt tổng (tS+t1) của cầu chigrave phải ngắn hơn thời gian điều

khiển nhỏ nhất tm của aacuteptocircmaacutet

Tiacutenh chọn lọc aacuteptocircmaacutet dograveng điện ldquokhocircngrdquo aacuteptocircmaacutet hạn chế dograveng điện phiacutea

dưới

Yecircu cầu trong trường hợp nagravey lagrave thời gian cắt tA đối với dograveng điện ngoagravei Ia

của bộ hạn chế dograveng điện phải lớn hơn thời gian điều khiển tối thiểu của

aacuteptocircmaacutet phiacutea dưới

Higravenh 211 Tiacutenh chọn lọc nối tầng hai aacuteptocircmaacutet cắt dograveng điện khocircng bộ hạn

chế dograveng

1 Aacuteptocircmaacutet phiacutea trecircn

2 Aacuteptocircmaacutet phiacutea dưới

tm Thời gian điều khiển nhỏ nhất

tA thời gian tổng

Khả năng chọn lọc khi tA2 (IA) lt tm1

b) Caacutec đại lượng vagrave thocircng số của aacuteptocircmaacutet khi cần tiacutenh toaacuten vagrave lựa chọn

35

24 ỨNG DỤNG CỦA AacutePTOcircMAacuteT HAtildeNG SCHNEIDER

241 AacutePtocircmaacutet 1 cực (kiểu T3)

RT306-40A1P

Higravenh 212 (61016202532405063) 1 Pole aacuteptocircmaacutet dograveng cắt 6000A

Aacuteptocircmaacutet teacutep khối 2P -2E

Với cocircng dụng bảo vệ mạch điện chống quaacute tải vagrave ngắn mạch caacutec dograveng

sản phẩm aacuteptocircmaacutet Roman sẽ mang đến cho cocircng trigravenh một giải phaacutep bảo

vệ an toagraven hệ thống điện

Khả năng chống điện giật Khocircng chạm tới caacutec bộ phận mạng điện

Khocircng biến dạng phồng rộp dưới taacutec động của ngoại quan

Sản xuất theo tiecircu chuẩn IEC60898

Đặc tiacutenh kỹ thuật

Được lagravem từ vật liệu chống chaacutey vagrave caacutech điện

Phugrave hợp với tiecircu chuẩn IEC 60898

Ngắt tự động dograveng ngắn mạch khi noacute vừa xuất hiện

Thocircng số kỹ thuật

Dograveng định mức 06 - 63A

36

Điện aacutep định mức 220380V AC

Dograveng cắt (IEC 60898) 6000A

2E coacute taacutec dụng bảo vệ thiết bị trecircn cả 2 cực của aacuteptocircmaacutet (Khi trường hợp bị

đấu nhầm dacircy thigrave aacuteptocircmaacutet vẫn hoạt động bigravenh thường đoacute lagrave ưu điểm vượt trội

so với 1E)

242 MCCB amp ELCB MITSUBISHI

Higravenh 213 WSS thế hệ mới ( khắc larse chigravem khocircng decal )

Sản xuất tại Nhật

Tiecircu chuẩn toagraven cầu ( IECJISENGBULCSA )

Ampe Frame hoagraven chỉnh từ 30(32)AF đến 1600AF

Chức năng cơ bản

MCCB Caacutech ly bảo vệ quaacute tải ngắn mạch

ELCB Caacutech ly bảo vệ quaacute tải ngắn mạch dograveng rograve

Caacutec dograveng sản phẩm

NFNV- C loại kinh tế

( NF30-CS NF63-CW NF125-CW NF250-CW NF400-CW NF630-

CW NF800-CEW )

NFNV- S loại tiecircu chuẩn ( NF32-SW NF63-SW NF125-SW NF250-SW

NF400-SW NF630-SW NF800-SEW NF1250-SEW NF1600-SEW )

NFNV- H loại dograveng cắt cao

NFNV-U loại hạn dograveng

8

mấu giữa thanh 4 vagrave đograven 5 bật ra lograve xo ngắt 6 keacuteo tiếp điểm động rời khỏi

tiếp điểm tĩnh mạch điện bị ngắt

13 NỐI TẦNG CASCADE AacutePTOcircMAacuteT

131 Nối tầng taacutec động theo mức dograveng

Kỹ thuật nagravey sử dụng sự phacircn bậc ngưỡng dograveng taacutec động của phần tử taacutec

động tức thời kiểu từ tiacutenh chọn lọc tuyệt đối trong trường hợp nagravey lagrave khocircng

thể coacute do ISCA asymp ISCB necircn cả hai CB nagravey cugraveng taacutec động khi ấy chọn lọc lagrave từng

phần vagrave được giới hạn theo Irm của CB nằm phiacutea trước CB phiacutea sau lagrave loại

hạn chế dograveng

Để cải thiện đặc tiacutenh chọn lọc theo giaacute trị dograveng necircn sử dụng một CB hạn

chế dograveng ở mạch phiacutea sau nghĩa lagrave CB khi xảy ra ngắn mạch phiacutea sau thiết bị

B dograveng hạn chế IB sẽ taacutec động CB B song khocircng đủ để A taacutec động

Lưu yacute mọi CB magrave ta xem xeacutet ở đacircy đều coacute mức hạn chế dograveng nagraveo đoacute dugrave

cho chuacuteng khocircng được xếp vagraveo loại hạn chế dograveng Điều nagravey cần lưu yacute cho đặc

tuyến của CB chuẩn A trecircn higravenh dưới đacircy Chỉ bằng caacutech tiacutenh toaacuten vagrave thử

nghiệm cẩn thận mới cho pheacutep thực thi kiểu phối hợp nagravey

Higravenh 15 CB B lagrave giới hạn dograveng

9

CB ở phiacutea trước được dạng taacutec động nhanh với trễ hạn ngắn (SD)

Caacutec thiết bị nagravey được trang bị bộ taacutec động coacute gắn thecircm bộ lagravem trễ cơ học

khocircng hiệu chỉnh Như vậy độ trễ đưa vagraveo đảm bảo tiacutenh chọn lọc với tất cả

CB taacutec động nhanh (đặt ở phiacutea sau) với bấ kỳ dograveng sự cố nagraveo nhỏ hơn Irms

Viacute dụ CB A compact NS250N trang bị một bộ taacutec động SD Ir = 250 giaacute

trị đặt bộ taacutec động lagrave 2000A CB B compact NS100N Ir = 100A Saacutech tra cứu

phacircn phối điện Merlin Gerin cho biết giaacute trị giới hạn của tiacutenh chọn lọc

3000A (thay vigrave 2500A nếu như ta sử dụng bộ taacutec động kiểu chuẩn)

Higravenh 16 Sử dụng một CB chọn lọc ở phiacutea trước

132 Nối tầng taacutec động theo thời gian

Sự taacutec động theo thời gian của caacutec CB coacute tiacutenh chọn lọc Ứng dụng của noacute

lagrave tương đối đơn giản vigrave noacute dựa trecircn cơ sở lagravem trễ nhiều hoặc iacutet thời điểm mở

của caacutec CB mắc nối tiếp theo trigravenh tự thời gian kiểu bậc thang

Kỹ thuật nagravey cần

Đưa vagraveo bộ định thigrave trong cơ cấu taacutec động

Caacutec CB coacute khă năng chịu được caacutec hiệu ứng nhiệt vagrave điện động của dograveng

trong thời gian trễ

Hai CB A vagrave B mắc nối tiếp (như vậy giaacute trị dograveng đi qua chuacuteng lagrave như

nhau) sẽ coacute tiacutenh chọn lọc nếu như thời gian cắt của B ngắn hơn thời gian taacutec

động của A

10

Chọn lọc nhiều cấp

Viacute dụ thực hiện với caacutec CB Masterpact (bảo vệ điện tử) (MG)

Chuacuteng coacute thể được trang bị caacutec bộ tạo trễ ở bốn nấc điều chỉnh như

- Độ trễ (tương ứng với một nấc cho trước) coacute giaacute trị lớn hơn toagraven bộ thời

gian cắt của nấc thấp hơn ngay phiacutea sau

- Độ trễ tương ứng với nấc đầu tiecircn coacute giaacute trị lớn hơn toagraven bộ thời gian cắt của

một CB cắt nhanh (dạng compact) hoặc của cầu chigrave

Higravenh 17 Chọn lọc theo thời gian

133 Nối tầng kết hợp

Higravenh 18 Chọn lọc kết hợp

Một bộ lagravem trễ thời gian kiểu cơ học goacutep phần cải thiện đặc tiacutenh của chọn

lọc theo taacutec động dograveng

11

Chọn lọc tuyệt đối nếu ISCB lt IrmA (giaacute trị tứcc thời)

CB ở phiacutea trước coacute thể sử dụng hai ngưỡng taacutec động

Giaacute trị trễ IrmA hoặc tạo bộ trễ kiểu điện tử SD (short delay)

Giaacute trị tức thời IrmA chuẩn (Compact kiểu SA)

134 Nối tầng dựa trecircn mức năng lƣợng hồ quang

Hệ thống nagravey cho pheacutep chọn lọc tuyệt đối giữa hai CB coacute cugraveng dograveng sự

cố Điều nagravey đạt được nhờ sử dụng CB hạn chế dograveng vagrave taacutec động CB nhờ cảm

ứng aacutep suất trong buồng hồ quang của CB Mức aacutep suất khocircng khiacute bị noacuteng lecircn

tuỳ thuộc vagraveo mức năng lượng của hồ quang

Higravenh 19 Chọn lọc theo mức hồ quang

Kỹ thuật nagravey dugraveng cho caacutec mạch coacute dograveng ngắn mạch ge 25In vagrave đảm bảo

tiacutenh chọn lọc tuyệt đối giữa hai CB coacute cugraveng dograveng ngắn mạch đi qua kỹ thuật

nagravey đogravei hỏi năng lượng lagravem taacutec động CB A trecircn nguồn

Nguyecircn tắc vận hagravenh Cả hai CB coacute khả năng hạn chế dograveng do đoacute lực điện từ

do ngắn mạch phiacutea dưới của CB B lagravem tiếp điểm hồ quang hạn chế dograveng của

cả hai CB đồng thời mở Dograveng sự cố sẽ bị hạn chế nhờ hai hồ quang mắc nối

tiếp cường độ nhiệt hồ quang trong mỗi CB lagravem khocircng khiacute trong caacutec ngăn dập

12

hồ quang nở ra vagrave tăng aacutep suất Ở trecircn một mức dograveng nagraveo đoacute tốc độ tăng aacutep

suất coacute thể dugraveng để phaacutet hiện vagrave khởi động cắt tức thời

Higravenh 110 Nguyecircn tắc chọn lọc theo năng lượng hồ quang

Nguyecircn tắc chọn lọc Nếu cả hai CB coacute bộ cắt theo aacutep suất được chỉnh định

đuacuteng sự chọn lọc cho hai CB coacute định mức khaacutec nhau đogravei hỏi phải chỉnh CB

B cắt ở mức aacutep suất thấp hơn CB A Nếu ngắn mạch xảy ra sau A vagrave trước B

chỉ coacute hồ quang của A hạn chế dograveng magrave thocirci Dograveng trong trường hợp nagravey sẽ

lớn hơn so với trường hợp sự cố sảy ra sau B Dograveng qua A lớn hơn sẽ sinh aacutep

suất lớn hơn đủ để lagravem bộ taacutec động theo aacutep suất lagravem việc ở sơ đồ dưới đacircy

dograveng CB cagraveng lớn thigrave CB cắt cagraveng nhanh

Sự chọn lọc được đảm bảo nếu

+ Tỉ số dograveng định mức của 2 CB ge 25

+ Tỉ số dograveng ngắt chỉnh định gt 16

13

Đối với điều kiện ngắt mạch le 25 In ta dugraveng sơ đồ bảo vệ truyền thống như đatilde

đề cập

14 CẤU TẠO CHUNG CỦA AacutePTOcircMAacuteT

141 Đặt vấn đề

Ngagravey nay dưới sự phaacutet triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật necircn caacutec thiết

bị điện được sản xuất một caacutech đơn giản gọn nhẹ chứa nhiều tiacutenh năng hơn

trước kia rất nhiều vagrave đặc biệt lagrave caacutec thiết bị điện ngagravey nay đa số lagrave coacute thể

gheacutep nối được cugraveng với maacutey tiacutenh được điều khiển trực tiếp trecircn maacutey tiacutenh

hoặc lagrave điều khiển từ xa thocircng qua bộ điều khiển cầm tay aacuteptocircmaacutet cũng lagrave

một trong những thiết bị đoacute

142 Phần cơ khiacute của aacuteptocircmaacutet

Higravenh 111 Higravenh ảnh aacuteptocircmaacutet

143 Tiếp điểm của aptocircmaacutet

)

) Như vậy hồ

quang chỉ chaacutey trecircn tiếp điểm hồ quang do đoacute bảo vệ được tiếp điểm chiacutenh

để dẫn điện Dugraveng thecircm tiếp điểm phụ để traacutenh hồ quang chaacutey lan vagraveo lagravem hư

14

tiếp điểm chiacutenh

g như Ag-W Cu-W Ni

144 Moacutec bảo vệ

sẽ taacutec

động khi mạch điện coacute sự cố quaacute dograveng điện vagrave sụt aacutep

-

)

600A

cuộn dacircy được nagravey

được quấn nhiều vograveng với dacircy tiết diện nhỏ chịu điện aacutep nguồn

15

145 Hộp dập hồ quang

Hộp dập hồ quang để aacuteptocircmaacutet dập được hồ quang trong tất cả caacutec chế độ

lagravem việc của lưới điện thigrave người ta thường dugraveng hai kiểu thiết bị dập hồ

quang lagrave kiểu nửa kiacuten vagrave kiểu hở Thiết bị dập kiểu nửa kiacuten được đặt trong

vỏ kiacuten của aacuteptocircmaacutet vagrave coacute lỗ thoaacutet khiacute

Higravenh 112 Cấu truacutec chung của aacuteptocircmaacutet

Kiểu nagravey coacute dograveng điện giới hạn cắt khocircng quaacute 50kA Thiết bị dập kiểu hở

được dugraveng khi giới hạn dograveng điện cắt lớn hơn 50kA hoặc điện aacutep lớn hơn

1000V Trong buồng dập hồ quang thocircng dụng người ta thường dugraveng những

tấm theacutep xếp thagravenh lưới ngăn Để phacircn chia hồ quang thagravenh nhiều đoạn

ngắn thuận lợi cho việc dập tắt hồ quang Higravenh dạng kết cấu hộp dập hồ

quang được trigravenh bagravey trecircn Cugraveng một thiết bị dập tắt hồ quang khi lagravem

việc ở mạch điện xoay chiều điện aacutep đến 500V thigrave coacute thể dập tắt được hồ

quang của dograveng điện đến 40kA nhưng khi lagravem việc ở mạch điện một chiều

điện aacutep đến 440V thigrave chỉ coacute thể cắt được dograveng điện đến 20kA

146 Cơ cấu truyền động cắt Aacuteptocircmaacutet

Cơ cấu truyền động cắt aacuteptocircmaacutet gồm cơ cấu đoacuteng cắt vagrave khacircu truyền

động trung gian truyền động cắt aacuteptocircmaacutet thường coacute hai caacutech bằng tay vagrave

bằng cơ điện (điện từ động cơ điện) Điều khiển bằng tay (nuacutem gạt hoặc nuacutet

ấn) được thực hiện với caacutec aacuteptocircmaacutet coacute dograveng điện định mức khocircng lớn hơn

16

600A Điều khiển bằng cơ điện (nam chacircm điện động cơ điện hoặc hệ thống

thuỷ lực) được ứng dụng ở caacutec aacuteptocircmaacutet đoacuteng cắt từ xa vagrave được ứng dụng với

aacuteptocircmaacutet coacute dograveng điện lớn hơn đến 1000A Để tăng lực điều khiển bằng tay

người ta cograven dugraveng một tay dagravei phụ theo nguyecircn liacute đograven bẩy Ngoagravei ra cograven coacute

caacutech điều khiển bằng động cơ điện hoặc khiacute neacuten

Khacircu truyền động trung gian dugraveng phổ biến nhất trong aacuteptocircmaacutet lagrave cơ cấu

tự do trượt khớp Higravenh 113 trigravenh bagravey một khacircu truyền động trung gian của

aacuteptocircmaacutet coacute cơ cấu điều khiển bằng nam chacircm điện Khi đoacuteng bigravenh thường

(khocircng coacute sự cố) caacutec tay đograven 2 3 được nối cứng vigrave tacircm O nằm thấp dưới

đường nối hai điểm O1 vagrave O2 được nối Giaacute đỡ 5 lagravem cho hai đograven nagravey khocircng

tự gập lại được ta noacutei điểm O ở vị triacute chết ( higravenh 113a )

Khi coacute sự cố phần ứng 6 của nam chacircm điện 7 bị huacutet dập vagraveo hệ thống

tay đograven 2 3 lagravem cho điểm O thoaacutet khỏi vị triacute chết Điểm O sẽ cao hơn đường

nối O1O2 luacutec nagravey hai tay đograven 2 3 khocircng được nối cứng nữa caacutec tiếp điểm sẽ

nhanh choacuteng mở ra dưới taacutec động của lograve xo keacuteo tiếp điểm (higraveh 113b)

Muốn đoacuteng lại aacuteptocircmaacutet ta phải keacuteo tay cầm 4 xuống phiacutea dưới để cho hai tay

đograven 2 3 duỗi thẳng ra như ở higravenh 113c sau đoacute mới đoacuteng vagraveo được

Higravenh 113 Cơ cấu nhả khớp tự do a vị triacute doacuteng b vị triacute mở c vị triacute chuẩn bị

đoacuteng lại

17

147 Phần tử bảo vệ

Caacutec phần tử bảo vệ aacuteptocircmaacutet gồm bảo vệ quaacute tải bảo vệ ngắn mạch bảo

vệ sụt aacutep bảo vệ dograveng điện dư bảo vệ tổng hợp bằng tổ hợp mạch điện tử

Để bảo vệ thiết bị khỏi quaacute tải trong aacuteptocircmaacutet thường coacute phần tử bảo vệ

quaacute tải kết cấu của noacute tương tự như một rơle nhiệt phần tử phaacutet noacuteng của rơ

le nhiệt được đấu nối tiếp với mạch điện chiacutenh Khi quaacute tải tấm kim loại keacutep

giatilden nở lagravem nhả rơi tự do để mở tiếp điểm của aacuteptocircmaacutet Đường đặc tiacutenh

ampe- giacircy của rơle nhiệt phải nằm dưới đường đặc tiacutenh của thiết bị bảo vệ

Loại nagravey coacute nhược điểm coacute quaacuten tiacutenh nhiệt lớn vagrave khocircng bảo vệ được ngắn

mạch

Phần tử bảo vệ ngắn mạch trong aacuteptocircmaacutet coacute kết cấu tương tự như một

rơle dograveng điện coacute cuộn dacircy mắc nối tiếp với mạch điện chiacutenh (hoặc một phần

dograveng điện chiacutenh đi qua cuộn dacircy) Khi dograveng điện vượt quaacute trị số cho pheacutep thigrave

phần ứng bị huacutet lagravem nhả khớp rơi tự do vagrave mở tiếp điểm aacuteptocircmaacutet

Điều chỉnh viacutet để thay đổi lực của lograve xo phản lực ta coacute thể điều chỉnh được trị

số dograveng điện tải động

Phần tử bảo vệ sụt aacutep coacute kết cấu tương tự như rơle điện aacutep cuộn dacircy

được mắc vagraveo điện aacutep nguồn khi coacute sự cố sụt aacutep hay mất điện aacutep lực huacutet

điện từ khocircng đủ sức huacutet phần ứng lograve xo phản lực đẩy phần ứng lagravem nhả

khớp rơi tự do vagrave lagravem mở tiếp điểm của aacuteptocircmaacutet

Phần tủ bảo vệ dograveng điện dư cũng như phần tử bảo vệ nhiều thocircng số

được cấu tạo bởi caacutec mạch vi điện tử trong caacutec khối đo lường so saacutenh

khuếch đại vagrave chấp hagravenh

15 LỰA CHỌN SƠ BỘ AacutePTOcircMAacuteT THOcircNG THƢỜNG

151 Đặt vấn đề

Để hạn chế những hậu quả nguy hiểm gacircy phaacute hỏng sự cố quaacute dograveng quaacute

tải sự cố hỏng caacutech điện vagrave caacutech ly phần hư hỏng ra khỏi lưới vigrave vậy việc lựa

chọn thiết bị để bảo vệ cho mạch điện hết sức quan trọng vagrave việc lựa chọn

18

phải dựa trecircn rất nhiều yếu tố nhưng phải phugrave hợp với caacutec tiecircu chuẩn của từng

thiết bị vagrave phải tuacircn thủ theo tiecircu chuẩn quốc tế

152 Lựa chọn theo mức dograveng

Việc lựa chọn aacuteptocircmaacutet chủ yếu dựa vagraveo Dograveng địecircn tiacutenh toaacuten trong mạch

dograveng điện quaacute tải tiacutenh thao taacutec chọn lọc Ngoagravei ra lựa chọn aacuteptocircmaacutet cograven phải

căn cứ vagraveo đặt tiacutenh lagravem việc của phụ tải lagrave aacuteptocircmaacutet khocircng được pheacutep cắt khi

coacute quaacute tải ngắn hạn thường xảy ra trong điều kiện lagravem việc bigravenh thường như

dograveng điện khởi động dograveng điện động trong phụ tải cocircng nghệ

Yecircu cầu chung lagrave lagravem việc định mức của moacutec bảo vệ Iaacuteptocircmaacutet khocircng được

beacute hơn dograveng điện tiacutenh toaacuten Itt của mạch

Iaacuteptocircmaacutet ge Itt ( 1-2 )

Tugravey theo đặc tiacutenh vagrave điều kiện lagravem việc của phụ tải người ta hướng dẫn

lựa chọn dograveng điện định mức của moacutec bảo vệ bằng 125 150 hay lớn hơn

nữa so với dograveng điện tiacutenh toaacuten mạch

Sau cugraveng ta chọn aacuteptocircmaacutet theo caacutec số liệu kỹ thuật đatilde cho của nhagrave chế tạo

Aacuteptocircmaacutet được lựa chọn từ hai hệ thống Hệ thống cắt mạch điện vagrave hệ thống

dograve tigravem sự cố

+ Chọn hệ thống caacutech bố triacute cắt mạch điện

Hệ thống nagravey gồm coacute liện động cơ khiacute với caacutec cực cắt dograveng điện vagrave sẽ

được bố triacute theo caacutec chức năng sau Số luợng caacutec cực Số lượng caacutec dacircy dẫn

để cắt điện aacutep định mức (điện aacutep sử dụng) loại dograveng điện (xoay chiều hay

một chiều)

Dograveng điện Ib dograveng điện sử dụng của mạch điện chiacutenh dograveng điện nagravey cho

pheacutep ta xaacutec định dograveng điện định mức magrave người ta gọi lagrave ldquocỡ aacuteptocircmaacutetrdquo Dograveng

điện ngắn mạch Icc đoacute lagrave dograveng ngắn mạch magrave khiacute cụ điện (aacuteptocircmaacutet) coacute thể

chấp nhận được để coacute thể cắt tiến hagravenh bảo vệ ngay lập tức caacutec thiết bị điện

phiacutea sau của aacuteptocircmaacutet Chuacuteng ta luocircn luocircn phải chọn aacuteptocircmaacutet coacute khả năng cắt

cao hơn dograveng Icc đatilde tiacutenh toaacuten ở phiacutea sau aacuteptocircmaacutet

19

+ Chọn loại hệ thống mở ( hay dograve tigravem sự cố để thực hiện taacutec động mở )

Sự bố triacute điện từ - nhiệt hay điện tử thực hiện điều khiển của caacutec cực cắt

được chọn theo chức năng Dograveng Ib dograveng điện cực đại magrave noacute đi qua mạch

điện khi lagravem việc bigravenh thường Dograveng điện đột ngột xuất hiện khi đặt dưới điện

aacutep (dograveng điện mở maacutey) Tugravey theo giaacute trị quaacute dograveng điện nagravey người ta xaacutec định

loại đuờng cong sử dụng (B C Dhellip) của hệ thống mở của aacuteptocircmaacutet (chọn

đuờng đặt tuyến của hệ thống trong catocirclocirc magrave caacutec nhagrave sản xuất vagrave viện giaacutem

định khoa học kỹ thuật giaacutem định

Ngoagravei ra CB cograven đƣợc lựa chọn tuỳ vagraveo

Caacutec đặc tiacutenh điện magrave noacute được đặt vagraveo mocirci trường sử dụng của thiết bị

nhiệt độ xung quanh lắp đặt trong tủ hoặc khocircng caacutec điều kiện khiacute hậu khả

năng tạo vagrave cắt dograveng ngắn mạch

Caacutec yecircu cầu khai thaacutec tiacutenh chọn lọc caacutec yecircu cầu như điều khiển từ xa

caacutec cocircng tắc phụ caacutec cuộn dacircy taacutec động phụ coacute đưa thecircm vagraveo hệ thống mạng

tiacuten hiệu nội bộ (thocircng tin điều khiển chỉ thịhellip)

Caacutec quy tắc lắp đặt đặc biệt lagrave bảo vệ con người

Caacutec đặc tiacutenh tải như lagrave động cơ đegraven chiếu saacuteng huỳnh quang maacutey biến aacutep

Những bước tiếp theo gắn liền với việc chọn một CB trong lưoacutei phacircn phối

+ Chọn dograveng định mức phụ thuộc nhiệt độ mocirci trường

Dograveng định mức của một CB được xaacutec định theo sự vận hagravenh của thiết bị

ứng với nhiệt độ mocirci trường cho trước thường lagrave 300 cho caacutec CB dacircn dụng

400 cho CB cocircng nghiệp

Sự vận hagravenh caacutec CB trong caacutec điều kiện nhiệt độ khaacutec nhau phụ thuộc

vagraveo cocircng nghệ chế tạo bộ taacutec động

+ Caacutec bộ taacutec động kiểu điện từ nhiệt khocircng bugrave

Caacutec CB với bộ taacutec động theo nguyecircn tắc nhiệt khocircng bugrave coacute dograveng taacutec động

phụ thuộc vagraveo nhiệt độ Nếu như thiết bị được đặt trong tủ hoặc trong mocirci

trường nhiệt độ cao thigrave dograveng taacutec động khi quaacute tải coacute thể bị giảm xuống Coacute thể

20

chuyển hạng nếu CB lagravem việc với nhiệt độ cao hơn nhiệt độ chuẩn Vigrave vậy

caacutec nhagrave thiết kế phải cung cấp bảng chuyển hạng cho thiết bị được thiết kế

mặt khaacutec caacutec thiệt bị dạng mocircđun thường được lắp cạnh nhau trong tủ kim

loại coacute kiacutech thước nhỏ Taacutec dụng nhiệt qua lại khi coacute dograveng sẽ lagravem chuacuteng

xuống hạng theo hệ số 08

Caacutec bộ phận nagravey được trang bị một thanh lưỡng kim bugrave nhiệt cho pheacutep

chọn dograveng hiệu chỉnh Ir của bộ phận taacutec động theo sự thay đổi nhiệt độ trong

phạm vi định sẵn CB ( le 630A ) thường được trang bị bộ phận taacutec động từ

nhiệt coacute bugrave từ -50 đến +40

0

Ghi chuacute liecircn quan đến việc giảm định mức của CB

Một CB coacute định mức dograveng theo nhiệt độ mocirci trường chuẩn (300C) sẽ bị quaacute

nhiệt khi mang nhiệt cugraveng dograveng ở 500C

Vigrave CB hạ aacutep coacute thiết bị bảo vệ quaacute dograveng (nếu khocircng được bugrave) sẽ taacutec động

ở mức thấp hơn khi nhiệt độ cao hơn CB tự động bị giảm định mức do bộ taacutec

động quaacute tải khi bộ taacutec động nhiệt được bugrave coacute thể chỉnh ở (07divide1)In trong

mocirci trường -50C đến 40

0C

Với caacutec CB được bugrave nagravey trong catalogue thường coacute giaacute trị xướng hạng

của In ở nhiệt độ trecircn mức được bugrave viacute dụ như 500C vagrave 60

0C như 95A ở 50

0C

vagrave 90A ở 600C cho CB 100A

+ Bộ taacutec động kiểu điện tử

Coacute ưu điểm lớn về ổn định khi vận hagravenh trong điều kiện nhiệt độ thay

đổi Mặc dugrave vậy caacutec thiết bị đoacuteng cắt vẫn chịu ảnh hưởng nhiệt độ necircn nhagrave

chế tạo thường cung cấp dưới dạng biểu đồ caacutec giaacute trị lớn nhất của ngưỡng

dograveng taacutec động cho pheacutep theo nhiệt độ

+ Chọn ngưỡng cắt tức thời hoặc coacute trễ ngắn

Sau đacircy lagrave bảng tổng kết caacutec đặc điểm chiacutenh của bộ taacutec động kiểu từ hoặc

coacute trễ ngắn (theo phacircn loại của IEC898) bảng taacutec động tức thời hoặc coacute trễ

ngắn

21

Bảng 11 Bảng taacutec động tức thời hoặc coacute trễ

+ Chọn CB theo khả năng cắt

Lắp một CB bảo vệ trong mạng phacircn phối điện hạ thế cần phải đaacutep ứng

một trong hai điều kiện sau đacircy

Hoặc coacute khả năng cắt Icu (hoặc Icn) iacutet nhất coacute giaacute trị bằng dograveng ngắn mạch

giả định tại điểm lắp đặt

Hoặc nếu khocircng phải kết hợp với một thiết bị cắt khaacutec đặt phiacutea trước vagrave

coacute khả năng cắt cần thiết Trong trường hợp nagravey đặc tiacutenh của hai thiết bị phải

được phối hợp sao cho năng lượng đi qua thiết bị phiacutea trước khocircng lớn hơn

khả năng chịu đựng (khocircng bị hư hại) của caacutec thiết bị phiacutea sau vagrave của hệ

thống dacircy dẫn được bảo vệ bằng caacutec thiết bị nagravey

Khả năng tận dụng trong

Dạng Bộ taacutec động Ứng dụng

Ngưỡng thấp dạng B Maacutey phaacutet dự phograveng

Dacircy coacute chiều dagravei lớn

Ngưỡng chuẩn dạng C Bảo vệ mạch Trường

hợp chung

Ngưỡng cao dạng D K

Bảo vệ mạch trong

trường hợp quaacute độ ban

đầu lớn

12In dạng MA

Bảo vệ động cơ khi

phối hợp với cocircng taacutec

tơ ngắt

22

Phối hợp cầu chigrave ndash CB

Phối hợp CB giới hạn dograveng vagrave CB tiecircu chuẩn

153 Một số loại aacuteptocircmaacutet

a) AacutePtocircmaacutet vạn năng coacute phần tử bảo vệ điện tử nhiệt

AacutePtocircmaacutet loại nagravey được chế tạo cho caacutec mạch điện cocircng suất lớn coacute thể

chỉnh định được caacutec thocircng số bảo vệ trong phạm vi tương đối rộng Loại nagravey

thường coacute bảo vệ ngắn mạch vagrave bảo vệ mất điện aacutep Noacute khocircng coacute vỏ dugraveng để

trong caacutec trạm hạ aacutep caacutec trạm phacircn phối higravenh 112 trigravenh bagravey nguyecircn lyacute cấu

tạo của aacuteptocircmaacutet vặn năng coacute dograveng điện định mức lớn hơn 200A ở trạng thaacutei

ngắt

Higravenh 114 Aacuteptocircmaacutet vạn năng

1 Tiếp điểm dập hồ quang 2 buồng dập hồ quang 3 Tiếp điểm lagravem việc

4 Cuộn dacircy đoacuteng 5 Rơle nhiệt 67 Cotilde cấu tự do tuột khớp 8 Rơle dograveng điện

cực đại 9 10 Rơle điện aacutep 11 Cuộn dacircy cắt từ xa 12 Cần đoacuteng cắt 13 Gối

tựa

Nếu quay tay gạt 12 đi một goacutec đến vị triacute đoacuteng hoặc điều khiển từ xa

bằng hệ thống điện từ 4 thanh 6 7 sẽ eacutep lecircn thanh gắn caacutec tiếp điểm quay

23

trục O1 Lần lượt caacutec tiếp điểm hồ quang 1 vagrave tiếp điểm lagravem việc 3 đoacuteng

mạch điện được đoacuteng hoagraven toagraven Khi coacute sự cố caacutec phần tử bảo vệ cần taacutec

động đẩy cơ cấu tự do tuột khỏi khớp (thanh 67) lograve xo 9 sẽ keacuteo thanh gắn tiếp

điểm động lần lượt tiếp điểm lagravem việc 3 sau đoacute tiếp điểm hồ quang 1 mở ra

Hồ quang xuất hiện trecircn tiếp điểm 1 vagrave nhanh choacuteng được dập tắt nhờ buồng

dập hồ quang 2

Caacutec phần tử bảo vệ bao gồm bảo vệ quaacute tải nhờ rơle nhiệt 5 7 bảo vệ

ngắn mạch bằng rơle dograveng điện cực đại 8 coacute cuộn dacircy (thường lagrave thanh caacutei

với số vograveng w = 1 đi qua mạch từ) mắc nối tiếp với dograveng điện động lực bảo

vệ mất điện aacutep bằng rơle điện aacutep 10 coacute điện aacutep mắc song song với hai pha của

lưới điện nam chacircm 11 để cắt aacuteptocircmaacutet từ xa khi cần thiết

b) Aacuteptocircmaacutet định higravenh

Higravenh 115 Aacuteptocircmaacutet định higravenh

1 Đầu nối 2 Đế 3 Buồng dacircp hồ quang 4 Tiếp điểm tĩnh 5 Cơ cấu truyền

động 6 Bảo vệ quaacute tải 7 Bảo vệ ngắn mạch 8 Nuacutet cắt

Loại aacuteptocircmaacutet nagravey thường coacute dograveng điện định mức đến 1600A dugraveng cho cả

mạch xoay chiều lẫn một chiều Higravenh 115 trigravenh bagravey nguyecircn lyacute cấu tạo của

aacuteptocircmaacutet định higravenh Loại nagravey thường chỉ coacute rơle nhiệt vagrave rơle dograveng điện cực

24

đại để bảo vệ quaacute tải vagrave ngắn mạch Tất cả caacutec chi tiết đều được đặt trong vỏ

nhựa kiacuten coacute kiacutech thước nhỏ gọn sử dụng rất tiện lợi dugraveng để thay thế cầu

dao cầu chigrave rất tốt

25

CHƢƠNG 2

GIỚI THIỆU VỀ AacutePTOcircMAacuteT HAtildeNG SCHNEIDER

21 ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong thời đại cocircng nghiệp hoacutea hiện đại hoacutea hiện nay caacutec nhagrave maacutey xiacute

nghiệp caacutec đocirc thị phaacutet truyển keacuteo theo lagrave caacutec togravea nhagrave cao tầng caacutec khu vui

chơihellipđatilde phaacutet truyển một caacutech nhanh choacuteng Với xu thế đoacute keacuteo theo sự cần

cung cấp năng lượng điện vagrave việc bảo trigrave cũng như việc sử dụng caacutec khiacute cụ để

bảo vệ caacutec thiết bị điện sử dụng chuacuteng một caacutech hợp lyacute để quaacute trigravenh phaacutet

truyển đất nước được nhanh choacuteng vagrave đảm bảo an toagraven trong khi vận hagravenh caacutec

thiết bị cũng như sử dụng chuacuteng đuacuteng với taacutec dụng của noacute lagrave rất cần thiết

22 CẤU TẠO CHUNG CỦA AacutePTOcircMAacuteT HAtildeNG SCHNEIDER

221 Tiếp điểm

Những đặc trưng xacircy dựng phần chuyển động

Higravenh 21 Mạch chọn lọc

26

Higravenh 22 Mạch hạn chế hiện thời

1 Giaacute đỡ lagravem bằng theacutep tấm

2 Cảm biến dograveng điện taacutec động

3 Đầu nối chống giật

4 Đầu nối nằm ngang

5a Tiếp điểm tĩnh

5b Tiếp điểm hồ quang

6a Tiếp điểm chiacutenh ( động )

6b Tiếp điểm hồ quang ( động )

7 Buồng dập hồ quang

8 Tiếp điểm trượt

9 Cuộn nhả bảo vệ

10 Cuộn điều khiển đoacuteng mở

11 Lograve xo đoacuteng

12 Lograve xo tạo lực đoacuteng

13 Cần nạp coacutet bằng tay

27

14 Thiết bị keacuteo thaacuteo

15 Thiết bị đoacuteng mở taacutec động điều khiển

222 Phần cơ khiacute

Gồm caacutec cơ cấu của aacuteptocircmaacutet

Higravenh 23 phần cơ khiacute

(1) Trip bar Thanh nhả lỗ khiacute ( thanh trung gian )

( 2) Tripping Actuator Thiết bị taacutec động tạo nhả

(3) Unit Case ( đơn vị hợp) Khi ngắn mạch lỗi xảy ra địa chỉ liecircn lạc

được mở vagrave hồ quang được tạo ra giữa caacutec địa chỉ liecircn lạc Vagraveo thời điểm đoacute

aacutep lực trong đơn vị cao

(4) Hole ( lỗ) Aacutep suất khiacute cao thổi qua lỗ để xoay vấp thiết bị truyền động

223 Dập hồ quang

Dập hồ quang bằng thiết bị dập nửa hở dugraveng cho AacutePtocircmaacutet Trong cấu

truacutec của buồng dập hồ quang coacute caacutec thanh theacutep chia nhỏ dograveng hồ quang

28

Higravenh 24 Arc Extinguishing Concep

PA tự động-Noacutec lagrave cocircng nghệ để tăng bị giaacuten đoạn hiệu suất bằng caacutech thổi

khiacute hồ quang bởi goacutec becircn phải Aacutep suất khiacute được tạo ra từ vật liệu polymer

cao được tiacutech lũy trong tiacutech lũy khocircng gian vagrave khiacute được thổi vagraveo cung để dập

tắt Đặc biệt lagrave cocircng nghệ nagravey cải thiện cao hiệu suất phaacute vỡ điện aacutep

Extinguishing unit Hộp dập hồ quang

Movable conductor Tiếp điểm động

Unit case Vỏ hộp

Gas flow Lưu lượng khiacute

Arc Hồ quang

Fixed conductor Chất dẫn ( dacircy dẫn cố định)

VJC insulation (high polymer materials) Tấm caacutech điện nhiệt sử dụng

VJC

(1) Ablation (2) Gas accumulating (3) Gas flow (4) Arc extinguishing (1)

loại trừ -(2) khiacute ga-(3) lưu lượng khiacute-(4) cung dập tắt

29

224 Caacutec đặc tiacutenh

2241 Đƣờng cong chức năng L-I

L Long time khi dograveng nhỏ thời gian taacutec động chậm

S Short time cắt trong trường hợp ngắn mạch với thời gian taacutec động nhanh

I Iustant time Cắt khẩn cấp khi dograveng lớn với thời gian nhỏ

Higravenh 25 Đặc tiacutenh đường cong chức năng L-I

2242 Đƣờng cong chức năng L-S(t=kI2)-I

Higravenh 26 Đặc tiacutenh đường cong chức năng L-S(t=kI2)-I

30

2243 Đƣờng cong chức năng L-S(t=k)-I

Higravenh 27 Đặc tiacutenh đường cong chức năng L-S(t=k)-I

2244 Đƣờng cong chức năng G

Higravenh 28 Đặc tiacutenh đường cong chức năng G

31

23 Caacutec đại lƣợng vagrave thocircng số của aacuteptocircmaacutet khi cần tiacutenh toaacuten

a Đại lượng lựa chọn vagrave kiểm tra

Điện aacutep định mức kV mđmđmMC UU

Dograveng điện lacircu dagravei định mức A cbđmMC II

Dograveng điện cắt định mức kVA Nđmc II

Cocircng suất định mức kA Nđmc SS

Dograveng điện ngắn mạch xung kiacutech cho pheacutep kA

(cograven gọi lagrave dograveng ổn định động)

xkđđm ii

Dograveng điện ổn định nhiệt

nhđm

qd

nhdmt

tii

Trong kyacute hiệu dugraveng ở bảng trecircn

mđmU Điện aacutep định mức của mạng điện

cbI Dograveng điện cưỡng bức qua maacutey cắt

NI Dograveng ngắn mạch Trong thiết kế hệ thống cung cấp điện coi ngắn mạch ở

xa do đoacute III N

NN UIS 3

xkI Dograveng ngắn mạch xung kiacutech 281 Iixk

nhđmt Thời gian ổn định nhiệt định mức = 5ms hoặc 10ms

qđt Thời gian cắt

b) Tiacutenh chọn lọc của aacuteptocircmaacutet

Thường coacute một số thiết bị bảo vệ của dograveng điện nằm giữa nguồn vagrave caacutec

bộ phận thiết bị yecircu cầu bảo vệ caacutec khiacute cụ điện nagravey phải thỏa matilden tiacutenh chọn

lọc để gới hạn sự cố lan rộng ảnh hưởng đến caacutec bộ phận khaacutec của hệ thống

tiacutenh chọn lọc được định nghĩa

- Xung dograveng điện bigravenh thường khocircng gacircy ngắn mạch

32

- Khi vận hagravenh đuacuteng chỉ thiết bị bảo vệ gần chỗ sự cố nhất theo chiều cung

cấp mới được taacutec động

- Nếu thiết bị nagravey bị hỏng một thiết bị khaacutec mới taacutec động caacutec yếu tố chủ yếu

bảo vệ Icp vagrave thời gian Tcp để caacutec Aptomat A1 A2 A3 lagravem việc Hệ thống lưới

điện phải coacute tiacutenh lựa chọn khi xảy ra sự cố

Higravenh 29 Sơ đồ nối tầng aacuteptocircmaacutet

Viacute dụ khi ngắn mach ở C thigrave chỉ được ngắt ngắt điện ở mạch ở động cơ

M3 tức caacutec aacuteptocircmaacutet khaacutec vẫn được doacuteng vagrave được cung cấp điện bigravenh thường

cho caacutec nhaacutenh khocircng sự cố đoacute lagrave lựa chọn từng phần Nhưng vigrave lyacute do nagraveo doacute

magrave A33 khocircng lagravem việc thigrave coacute cấp bảo vệ tiếp điểm theo đảm bảo theo đi của

dograveng điện ngắn mạch từ biến aacutep điểm C thigrave A22 sẽ thực hiện cấp bảo vệ nagravey

Đoacute lagrave lựa chọn tuyệt đối

Sự lựa chọn trong bảo vệ đạt được do sự khaacutec nhau về thời gian về thời

gian lagravem việc của cấp bảo vệ được gọi lagrave mức độ lựa chọn theo thời gian

nghĩa lagrave thời gian lagravem việc của cấp bảo vệ trước (Vd A22) phải lớn hơn thời

gian lagravem việc của cấp bảo vệ sau (A33) ngoagravei ra cograven coacute mức độ lựa chọn theo

dograveng điện yecircu cầu lagrave dograveng điện ngắt cấp I phải nhỏ hơn dograveng điện cấp i+1 vd

33

A1 coacute thể lagravem việc ở điểm ngắn mạch a b ở A1 thời gian bảo vệ keacuteo dagravei

nhưng khi xuất hiện ngắn mạch ở điểm a coacute thể cần phải ngắt mạch hư hỏng

sớm hơn thời gian cho pheacutep vigrave sự keacuteo dagravei thời gian chạy trong mạch dograveng

điện lớn hơn khi ngắn mạch coacute thể lagravem cho dacircy noacuteng lecircn lagravem hỏng dacircy dẫn vagrave

thiết bị do đoacute khi dograveng điện ngắn mạch sự cắt một caacutech đột ngột nhanh choacuteng

nhờ bộ ngắt dograveng điện

Tiacutenh chọn aacuteptocircmaacutet

Bảo vệ ngắn mạch chọn lọc được phacircn chia theo thời gian bổ xung độc lập

với dograveng điện thời gian tổng At của aacuteptocircmaacutet phiacutea dưới phải ngắn hơn thời

gian điều khiển cực tiểu Tm của aacuteptocircmaacutet phiacutea trecircn thời gian phacircn chia giữa

hai aacuteptocircmaacutet vagraveo khoảng 100ms

Higravenh 210 Tiacutenh toaacuten chọn lọc nối tầng hai aacuteptocircmaacutet

1 Aacuteptocircmaacutet ở phiacutea trecircn

2 Aacuteptocircmaacutet ở phiacutea dưới

tm Thời gian điều chỉnh cực tiểu

tA Thời gian tổng

khả năng chọn lọc ở tA lt tm1

Tiacutenh chọn lọc của Aacuteptocircmaacutet hạn chế dograveng điện cầu chigrave phiacutea trecircn

34

Với caacutech bố triacute nagravey tồn tại tiacutenh chọn lọc nếu I 2tAcủa maacutey cắt thấp hơn giaacute

trị tới hạn ngắn nhất I2tS của cầu chigrave

Tiacutenh chọn lọc aacuteptocircmaacutet dograveng điện khocircng cầu chigrave phiacutea dưới

Trường hợp nagravey caacutec cầu chigrave coacute dograveng dịnh mức lớn hơn dograveng định mức của

aacuteptocircmaacutet thời gian cắt tổng (tS+t1) của cầu chigrave phải ngắn hơn thời gian điều

khiển nhỏ nhất tm của aacuteptocircmaacutet

Tiacutenh chọn lọc aacuteptocircmaacutet dograveng điện ldquokhocircngrdquo aacuteptocircmaacutet hạn chế dograveng điện phiacutea

dưới

Yecircu cầu trong trường hợp nagravey lagrave thời gian cắt tA đối với dograveng điện ngoagravei Ia

của bộ hạn chế dograveng điện phải lớn hơn thời gian điều khiển tối thiểu của

aacuteptocircmaacutet phiacutea dưới

Higravenh 211 Tiacutenh chọn lọc nối tầng hai aacuteptocircmaacutet cắt dograveng điện khocircng bộ hạn

chế dograveng

1 Aacuteptocircmaacutet phiacutea trecircn

2 Aacuteptocircmaacutet phiacutea dưới

tm Thời gian điều khiển nhỏ nhất

tA thời gian tổng

Khả năng chọn lọc khi tA2 (IA) lt tm1

b) Caacutec đại lượng vagrave thocircng số của aacuteptocircmaacutet khi cần tiacutenh toaacuten vagrave lựa chọn

35

24 ỨNG DỤNG CỦA AacutePTOcircMAacuteT HAtildeNG SCHNEIDER

241 AacutePtocircmaacutet 1 cực (kiểu T3)

RT306-40A1P

Higravenh 212 (61016202532405063) 1 Pole aacuteptocircmaacutet dograveng cắt 6000A

Aacuteptocircmaacutet teacutep khối 2P -2E

Với cocircng dụng bảo vệ mạch điện chống quaacute tải vagrave ngắn mạch caacutec dograveng

sản phẩm aacuteptocircmaacutet Roman sẽ mang đến cho cocircng trigravenh một giải phaacutep bảo

vệ an toagraven hệ thống điện

Khả năng chống điện giật Khocircng chạm tới caacutec bộ phận mạng điện

Khocircng biến dạng phồng rộp dưới taacutec động của ngoại quan

Sản xuất theo tiecircu chuẩn IEC60898

Đặc tiacutenh kỹ thuật

Được lagravem từ vật liệu chống chaacutey vagrave caacutech điện

Phugrave hợp với tiecircu chuẩn IEC 60898

Ngắt tự động dograveng ngắn mạch khi noacute vừa xuất hiện

Thocircng số kỹ thuật

Dograveng định mức 06 - 63A

36

Điện aacutep định mức 220380V AC

Dograveng cắt (IEC 60898) 6000A

2E coacute taacutec dụng bảo vệ thiết bị trecircn cả 2 cực của aacuteptocircmaacutet (Khi trường hợp bị

đấu nhầm dacircy thigrave aacuteptocircmaacutet vẫn hoạt động bigravenh thường đoacute lagrave ưu điểm vượt trội

so với 1E)

242 MCCB amp ELCB MITSUBISHI

Higravenh 213 WSS thế hệ mới ( khắc larse chigravem khocircng decal )

Sản xuất tại Nhật

Tiecircu chuẩn toagraven cầu ( IECJISENGBULCSA )

Ampe Frame hoagraven chỉnh từ 30(32)AF đến 1600AF

Chức năng cơ bản

MCCB Caacutech ly bảo vệ quaacute tải ngắn mạch

ELCB Caacutech ly bảo vệ quaacute tải ngắn mạch dograveng rograve

Caacutec dograveng sản phẩm

NFNV- C loại kinh tế

( NF30-CS NF63-CW NF125-CW NF250-CW NF400-CW NF630-

CW NF800-CEW )

NFNV- S loại tiecircu chuẩn ( NF32-SW NF63-SW NF125-SW NF250-SW

NF400-SW NF630-SW NF800-SEW NF1250-SEW NF1600-SEW )

NFNV- H loại dograveng cắt cao

NFNV-U loại hạn dograveng

9

CB ở phiacutea trước được dạng taacutec động nhanh với trễ hạn ngắn (SD)

Caacutec thiết bị nagravey được trang bị bộ taacutec động coacute gắn thecircm bộ lagravem trễ cơ học

khocircng hiệu chỉnh Như vậy độ trễ đưa vagraveo đảm bảo tiacutenh chọn lọc với tất cả

CB taacutec động nhanh (đặt ở phiacutea sau) với bấ kỳ dograveng sự cố nagraveo nhỏ hơn Irms

Viacute dụ CB A compact NS250N trang bị một bộ taacutec động SD Ir = 250 giaacute

trị đặt bộ taacutec động lagrave 2000A CB B compact NS100N Ir = 100A Saacutech tra cứu

phacircn phối điện Merlin Gerin cho biết giaacute trị giới hạn của tiacutenh chọn lọc

3000A (thay vigrave 2500A nếu như ta sử dụng bộ taacutec động kiểu chuẩn)

Higravenh 16 Sử dụng một CB chọn lọc ở phiacutea trước

132 Nối tầng taacutec động theo thời gian

Sự taacutec động theo thời gian của caacutec CB coacute tiacutenh chọn lọc Ứng dụng của noacute

lagrave tương đối đơn giản vigrave noacute dựa trecircn cơ sở lagravem trễ nhiều hoặc iacutet thời điểm mở

của caacutec CB mắc nối tiếp theo trigravenh tự thời gian kiểu bậc thang

Kỹ thuật nagravey cần

Đưa vagraveo bộ định thigrave trong cơ cấu taacutec động

Caacutec CB coacute khă năng chịu được caacutec hiệu ứng nhiệt vagrave điện động của dograveng

trong thời gian trễ

Hai CB A vagrave B mắc nối tiếp (như vậy giaacute trị dograveng đi qua chuacuteng lagrave như

nhau) sẽ coacute tiacutenh chọn lọc nếu như thời gian cắt của B ngắn hơn thời gian taacutec

động của A

10

Chọn lọc nhiều cấp

Viacute dụ thực hiện với caacutec CB Masterpact (bảo vệ điện tử) (MG)

Chuacuteng coacute thể được trang bị caacutec bộ tạo trễ ở bốn nấc điều chỉnh như

- Độ trễ (tương ứng với một nấc cho trước) coacute giaacute trị lớn hơn toagraven bộ thời

gian cắt của nấc thấp hơn ngay phiacutea sau

- Độ trễ tương ứng với nấc đầu tiecircn coacute giaacute trị lớn hơn toagraven bộ thời gian cắt của

một CB cắt nhanh (dạng compact) hoặc của cầu chigrave

Higravenh 17 Chọn lọc theo thời gian

133 Nối tầng kết hợp

Higravenh 18 Chọn lọc kết hợp

Một bộ lagravem trễ thời gian kiểu cơ học goacutep phần cải thiện đặc tiacutenh của chọn

lọc theo taacutec động dograveng

11

Chọn lọc tuyệt đối nếu ISCB lt IrmA (giaacute trị tứcc thời)

CB ở phiacutea trước coacute thể sử dụng hai ngưỡng taacutec động

Giaacute trị trễ IrmA hoặc tạo bộ trễ kiểu điện tử SD (short delay)

Giaacute trị tức thời IrmA chuẩn (Compact kiểu SA)

134 Nối tầng dựa trecircn mức năng lƣợng hồ quang

Hệ thống nagravey cho pheacutep chọn lọc tuyệt đối giữa hai CB coacute cugraveng dograveng sự

cố Điều nagravey đạt được nhờ sử dụng CB hạn chế dograveng vagrave taacutec động CB nhờ cảm

ứng aacutep suất trong buồng hồ quang của CB Mức aacutep suất khocircng khiacute bị noacuteng lecircn

tuỳ thuộc vagraveo mức năng lượng của hồ quang

Higravenh 19 Chọn lọc theo mức hồ quang

Kỹ thuật nagravey dugraveng cho caacutec mạch coacute dograveng ngắn mạch ge 25In vagrave đảm bảo

tiacutenh chọn lọc tuyệt đối giữa hai CB coacute cugraveng dograveng ngắn mạch đi qua kỹ thuật

nagravey đogravei hỏi năng lượng lagravem taacutec động CB A trecircn nguồn

Nguyecircn tắc vận hagravenh Cả hai CB coacute khả năng hạn chế dograveng do đoacute lực điện từ

do ngắn mạch phiacutea dưới của CB B lagravem tiếp điểm hồ quang hạn chế dograveng của

cả hai CB đồng thời mở Dograveng sự cố sẽ bị hạn chế nhờ hai hồ quang mắc nối

tiếp cường độ nhiệt hồ quang trong mỗi CB lagravem khocircng khiacute trong caacutec ngăn dập

12

hồ quang nở ra vagrave tăng aacutep suất Ở trecircn một mức dograveng nagraveo đoacute tốc độ tăng aacutep

suất coacute thể dugraveng để phaacutet hiện vagrave khởi động cắt tức thời

Higravenh 110 Nguyecircn tắc chọn lọc theo năng lượng hồ quang

Nguyecircn tắc chọn lọc Nếu cả hai CB coacute bộ cắt theo aacutep suất được chỉnh định

đuacuteng sự chọn lọc cho hai CB coacute định mức khaacutec nhau đogravei hỏi phải chỉnh CB

B cắt ở mức aacutep suất thấp hơn CB A Nếu ngắn mạch xảy ra sau A vagrave trước B

chỉ coacute hồ quang của A hạn chế dograveng magrave thocirci Dograveng trong trường hợp nagravey sẽ

lớn hơn so với trường hợp sự cố sảy ra sau B Dograveng qua A lớn hơn sẽ sinh aacutep

suất lớn hơn đủ để lagravem bộ taacutec động theo aacutep suất lagravem việc ở sơ đồ dưới đacircy

dograveng CB cagraveng lớn thigrave CB cắt cagraveng nhanh

Sự chọn lọc được đảm bảo nếu

+ Tỉ số dograveng định mức của 2 CB ge 25

+ Tỉ số dograveng ngắt chỉnh định gt 16

13

Đối với điều kiện ngắt mạch le 25 In ta dugraveng sơ đồ bảo vệ truyền thống như đatilde

đề cập

14 CẤU TẠO CHUNG CỦA AacutePTOcircMAacuteT

141 Đặt vấn đề

Ngagravey nay dưới sự phaacutet triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật necircn caacutec thiết

bị điện được sản xuất một caacutech đơn giản gọn nhẹ chứa nhiều tiacutenh năng hơn

trước kia rất nhiều vagrave đặc biệt lagrave caacutec thiết bị điện ngagravey nay đa số lagrave coacute thể

gheacutep nối được cugraveng với maacutey tiacutenh được điều khiển trực tiếp trecircn maacutey tiacutenh

hoặc lagrave điều khiển từ xa thocircng qua bộ điều khiển cầm tay aacuteptocircmaacutet cũng lagrave

một trong những thiết bị đoacute

142 Phần cơ khiacute của aacuteptocircmaacutet

Higravenh 111 Higravenh ảnh aacuteptocircmaacutet

143 Tiếp điểm của aptocircmaacutet

)

) Như vậy hồ

quang chỉ chaacutey trecircn tiếp điểm hồ quang do đoacute bảo vệ được tiếp điểm chiacutenh

để dẫn điện Dugraveng thecircm tiếp điểm phụ để traacutenh hồ quang chaacutey lan vagraveo lagravem hư

14

tiếp điểm chiacutenh

g như Ag-W Cu-W Ni

144 Moacutec bảo vệ

sẽ taacutec

động khi mạch điện coacute sự cố quaacute dograveng điện vagrave sụt aacutep

-

)

600A

cuộn dacircy được nagravey

được quấn nhiều vograveng với dacircy tiết diện nhỏ chịu điện aacutep nguồn

15

145 Hộp dập hồ quang

Hộp dập hồ quang để aacuteptocircmaacutet dập được hồ quang trong tất cả caacutec chế độ

lagravem việc của lưới điện thigrave người ta thường dugraveng hai kiểu thiết bị dập hồ

quang lagrave kiểu nửa kiacuten vagrave kiểu hở Thiết bị dập kiểu nửa kiacuten được đặt trong

vỏ kiacuten của aacuteptocircmaacutet vagrave coacute lỗ thoaacutet khiacute

Higravenh 112 Cấu truacutec chung của aacuteptocircmaacutet

Kiểu nagravey coacute dograveng điện giới hạn cắt khocircng quaacute 50kA Thiết bị dập kiểu hở

được dugraveng khi giới hạn dograveng điện cắt lớn hơn 50kA hoặc điện aacutep lớn hơn

1000V Trong buồng dập hồ quang thocircng dụng người ta thường dugraveng những

tấm theacutep xếp thagravenh lưới ngăn Để phacircn chia hồ quang thagravenh nhiều đoạn

ngắn thuận lợi cho việc dập tắt hồ quang Higravenh dạng kết cấu hộp dập hồ

quang được trigravenh bagravey trecircn Cugraveng một thiết bị dập tắt hồ quang khi lagravem

việc ở mạch điện xoay chiều điện aacutep đến 500V thigrave coacute thể dập tắt được hồ

quang của dograveng điện đến 40kA nhưng khi lagravem việc ở mạch điện một chiều

điện aacutep đến 440V thigrave chỉ coacute thể cắt được dograveng điện đến 20kA

146 Cơ cấu truyền động cắt Aacuteptocircmaacutet

Cơ cấu truyền động cắt aacuteptocircmaacutet gồm cơ cấu đoacuteng cắt vagrave khacircu truyền

động trung gian truyền động cắt aacuteptocircmaacutet thường coacute hai caacutech bằng tay vagrave

bằng cơ điện (điện từ động cơ điện) Điều khiển bằng tay (nuacutem gạt hoặc nuacutet

ấn) được thực hiện với caacutec aacuteptocircmaacutet coacute dograveng điện định mức khocircng lớn hơn

16

600A Điều khiển bằng cơ điện (nam chacircm điện động cơ điện hoặc hệ thống

thuỷ lực) được ứng dụng ở caacutec aacuteptocircmaacutet đoacuteng cắt từ xa vagrave được ứng dụng với

aacuteptocircmaacutet coacute dograveng điện lớn hơn đến 1000A Để tăng lực điều khiển bằng tay

người ta cograven dugraveng một tay dagravei phụ theo nguyecircn liacute đograven bẩy Ngoagravei ra cograven coacute

caacutech điều khiển bằng động cơ điện hoặc khiacute neacuten

Khacircu truyền động trung gian dugraveng phổ biến nhất trong aacuteptocircmaacutet lagrave cơ cấu

tự do trượt khớp Higravenh 113 trigravenh bagravey một khacircu truyền động trung gian của

aacuteptocircmaacutet coacute cơ cấu điều khiển bằng nam chacircm điện Khi đoacuteng bigravenh thường

(khocircng coacute sự cố) caacutec tay đograven 2 3 được nối cứng vigrave tacircm O nằm thấp dưới

đường nối hai điểm O1 vagrave O2 được nối Giaacute đỡ 5 lagravem cho hai đograven nagravey khocircng

tự gập lại được ta noacutei điểm O ở vị triacute chết ( higravenh 113a )

Khi coacute sự cố phần ứng 6 của nam chacircm điện 7 bị huacutet dập vagraveo hệ thống

tay đograven 2 3 lagravem cho điểm O thoaacutet khỏi vị triacute chết Điểm O sẽ cao hơn đường

nối O1O2 luacutec nagravey hai tay đograven 2 3 khocircng được nối cứng nữa caacutec tiếp điểm sẽ

nhanh choacuteng mở ra dưới taacutec động của lograve xo keacuteo tiếp điểm (higraveh 113b)

Muốn đoacuteng lại aacuteptocircmaacutet ta phải keacuteo tay cầm 4 xuống phiacutea dưới để cho hai tay

đograven 2 3 duỗi thẳng ra như ở higravenh 113c sau đoacute mới đoacuteng vagraveo được

Higravenh 113 Cơ cấu nhả khớp tự do a vị triacute doacuteng b vị triacute mở c vị triacute chuẩn bị

đoacuteng lại

17

147 Phần tử bảo vệ

Caacutec phần tử bảo vệ aacuteptocircmaacutet gồm bảo vệ quaacute tải bảo vệ ngắn mạch bảo

vệ sụt aacutep bảo vệ dograveng điện dư bảo vệ tổng hợp bằng tổ hợp mạch điện tử

Để bảo vệ thiết bị khỏi quaacute tải trong aacuteptocircmaacutet thường coacute phần tử bảo vệ

quaacute tải kết cấu của noacute tương tự như một rơle nhiệt phần tử phaacutet noacuteng của rơ

le nhiệt được đấu nối tiếp với mạch điện chiacutenh Khi quaacute tải tấm kim loại keacutep

giatilden nở lagravem nhả rơi tự do để mở tiếp điểm của aacuteptocircmaacutet Đường đặc tiacutenh

ampe- giacircy của rơle nhiệt phải nằm dưới đường đặc tiacutenh của thiết bị bảo vệ

Loại nagravey coacute nhược điểm coacute quaacuten tiacutenh nhiệt lớn vagrave khocircng bảo vệ được ngắn

mạch

Phần tử bảo vệ ngắn mạch trong aacuteptocircmaacutet coacute kết cấu tương tự như một

rơle dograveng điện coacute cuộn dacircy mắc nối tiếp với mạch điện chiacutenh (hoặc một phần

dograveng điện chiacutenh đi qua cuộn dacircy) Khi dograveng điện vượt quaacute trị số cho pheacutep thigrave

phần ứng bị huacutet lagravem nhả khớp rơi tự do vagrave mở tiếp điểm aacuteptocircmaacutet

Điều chỉnh viacutet để thay đổi lực của lograve xo phản lực ta coacute thể điều chỉnh được trị

số dograveng điện tải động

Phần tử bảo vệ sụt aacutep coacute kết cấu tương tự như rơle điện aacutep cuộn dacircy

được mắc vagraveo điện aacutep nguồn khi coacute sự cố sụt aacutep hay mất điện aacutep lực huacutet

điện từ khocircng đủ sức huacutet phần ứng lograve xo phản lực đẩy phần ứng lagravem nhả

khớp rơi tự do vagrave lagravem mở tiếp điểm của aacuteptocircmaacutet

Phần tủ bảo vệ dograveng điện dư cũng như phần tử bảo vệ nhiều thocircng số

được cấu tạo bởi caacutec mạch vi điện tử trong caacutec khối đo lường so saacutenh

khuếch đại vagrave chấp hagravenh

15 LỰA CHỌN SƠ BỘ AacutePTOcircMAacuteT THOcircNG THƢỜNG

151 Đặt vấn đề

Để hạn chế những hậu quả nguy hiểm gacircy phaacute hỏng sự cố quaacute dograveng quaacute

tải sự cố hỏng caacutech điện vagrave caacutech ly phần hư hỏng ra khỏi lưới vigrave vậy việc lựa

chọn thiết bị để bảo vệ cho mạch điện hết sức quan trọng vagrave việc lựa chọn

18

phải dựa trecircn rất nhiều yếu tố nhưng phải phugrave hợp với caacutec tiecircu chuẩn của từng

thiết bị vagrave phải tuacircn thủ theo tiecircu chuẩn quốc tế

152 Lựa chọn theo mức dograveng

Việc lựa chọn aacuteptocircmaacutet chủ yếu dựa vagraveo Dograveng địecircn tiacutenh toaacuten trong mạch

dograveng điện quaacute tải tiacutenh thao taacutec chọn lọc Ngoagravei ra lựa chọn aacuteptocircmaacutet cograven phải

căn cứ vagraveo đặt tiacutenh lagravem việc của phụ tải lagrave aacuteptocircmaacutet khocircng được pheacutep cắt khi

coacute quaacute tải ngắn hạn thường xảy ra trong điều kiện lagravem việc bigravenh thường như

dograveng điện khởi động dograveng điện động trong phụ tải cocircng nghệ

Yecircu cầu chung lagrave lagravem việc định mức của moacutec bảo vệ Iaacuteptocircmaacutet khocircng được

beacute hơn dograveng điện tiacutenh toaacuten Itt của mạch

Iaacuteptocircmaacutet ge Itt ( 1-2 )

Tugravey theo đặc tiacutenh vagrave điều kiện lagravem việc của phụ tải người ta hướng dẫn

lựa chọn dograveng điện định mức của moacutec bảo vệ bằng 125 150 hay lớn hơn

nữa so với dograveng điện tiacutenh toaacuten mạch

Sau cugraveng ta chọn aacuteptocircmaacutet theo caacutec số liệu kỹ thuật đatilde cho của nhagrave chế tạo

Aacuteptocircmaacutet được lựa chọn từ hai hệ thống Hệ thống cắt mạch điện vagrave hệ thống

dograve tigravem sự cố

+ Chọn hệ thống caacutech bố triacute cắt mạch điện

Hệ thống nagravey gồm coacute liện động cơ khiacute với caacutec cực cắt dograveng điện vagrave sẽ

được bố triacute theo caacutec chức năng sau Số luợng caacutec cực Số lượng caacutec dacircy dẫn

để cắt điện aacutep định mức (điện aacutep sử dụng) loại dograveng điện (xoay chiều hay

một chiều)

Dograveng điện Ib dograveng điện sử dụng của mạch điện chiacutenh dograveng điện nagravey cho

pheacutep ta xaacutec định dograveng điện định mức magrave người ta gọi lagrave ldquocỡ aacuteptocircmaacutetrdquo Dograveng

điện ngắn mạch Icc đoacute lagrave dograveng ngắn mạch magrave khiacute cụ điện (aacuteptocircmaacutet) coacute thể

chấp nhận được để coacute thể cắt tiến hagravenh bảo vệ ngay lập tức caacutec thiết bị điện

phiacutea sau của aacuteptocircmaacutet Chuacuteng ta luocircn luocircn phải chọn aacuteptocircmaacutet coacute khả năng cắt

cao hơn dograveng Icc đatilde tiacutenh toaacuten ở phiacutea sau aacuteptocircmaacutet

19

+ Chọn loại hệ thống mở ( hay dograve tigravem sự cố để thực hiện taacutec động mở )

Sự bố triacute điện từ - nhiệt hay điện tử thực hiện điều khiển của caacutec cực cắt

được chọn theo chức năng Dograveng Ib dograveng điện cực đại magrave noacute đi qua mạch

điện khi lagravem việc bigravenh thường Dograveng điện đột ngột xuất hiện khi đặt dưới điện

aacutep (dograveng điện mở maacutey) Tugravey theo giaacute trị quaacute dograveng điện nagravey người ta xaacutec định

loại đuờng cong sử dụng (B C Dhellip) của hệ thống mở của aacuteptocircmaacutet (chọn

đuờng đặt tuyến của hệ thống trong catocirclocirc magrave caacutec nhagrave sản xuất vagrave viện giaacutem

định khoa học kỹ thuật giaacutem định

Ngoagravei ra CB cograven đƣợc lựa chọn tuỳ vagraveo

Caacutec đặc tiacutenh điện magrave noacute được đặt vagraveo mocirci trường sử dụng của thiết bị

nhiệt độ xung quanh lắp đặt trong tủ hoặc khocircng caacutec điều kiện khiacute hậu khả

năng tạo vagrave cắt dograveng ngắn mạch

Caacutec yecircu cầu khai thaacutec tiacutenh chọn lọc caacutec yecircu cầu như điều khiển từ xa

caacutec cocircng tắc phụ caacutec cuộn dacircy taacutec động phụ coacute đưa thecircm vagraveo hệ thống mạng

tiacuten hiệu nội bộ (thocircng tin điều khiển chỉ thịhellip)

Caacutec quy tắc lắp đặt đặc biệt lagrave bảo vệ con người

Caacutec đặc tiacutenh tải như lagrave động cơ đegraven chiếu saacuteng huỳnh quang maacutey biến aacutep

Những bước tiếp theo gắn liền với việc chọn một CB trong lưoacutei phacircn phối

+ Chọn dograveng định mức phụ thuộc nhiệt độ mocirci trường

Dograveng định mức của một CB được xaacutec định theo sự vận hagravenh của thiết bị

ứng với nhiệt độ mocirci trường cho trước thường lagrave 300 cho caacutec CB dacircn dụng

400 cho CB cocircng nghiệp

Sự vận hagravenh caacutec CB trong caacutec điều kiện nhiệt độ khaacutec nhau phụ thuộc

vagraveo cocircng nghệ chế tạo bộ taacutec động

+ Caacutec bộ taacutec động kiểu điện từ nhiệt khocircng bugrave

Caacutec CB với bộ taacutec động theo nguyecircn tắc nhiệt khocircng bugrave coacute dograveng taacutec động

phụ thuộc vagraveo nhiệt độ Nếu như thiết bị được đặt trong tủ hoặc trong mocirci

trường nhiệt độ cao thigrave dograveng taacutec động khi quaacute tải coacute thể bị giảm xuống Coacute thể

20

chuyển hạng nếu CB lagravem việc với nhiệt độ cao hơn nhiệt độ chuẩn Vigrave vậy

caacutec nhagrave thiết kế phải cung cấp bảng chuyển hạng cho thiết bị được thiết kế

mặt khaacutec caacutec thiệt bị dạng mocircđun thường được lắp cạnh nhau trong tủ kim

loại coacute kiacutech thước nhỏ Taacutec dụng nhiệt qua lại khi coacute dograveng sẽ lagravem chuacuteng

xuống hạng theo hệ số 08

Caacutec bộ phận nagravey được trang bị một thanh lưỡng kim bugrave nhiệt cho pheacutep

chọn dograveng hiệu chỉnh Ir của bộ phận taacutec động theo sự thay đổi nhiệt độ trong

phạm vi định sẵn CB ( le 630A ) thường được trang bị bộ phận taacutec động từ

nhiệt coacute bugrave từ -50 đến +40

0

Ghi chuacute liecircn quan đến việc giảm định mức của CB

Một CB coacute định mức dograveng theo nhiệt độ mocirci trường chuẩn (300C) sẽ bị quaacute

nhiệt khi mang nhiệt cugraveng dograveng ở 500C

Vigrave CB hạ aacutep coacute thiết bị bảo vệ quaacute dograveng (nếu khocircng được bugrave) sẽ taacutec động

ở mức thấp hơn khi nhiệt độ cao hơn CB tự động bị giảm định mức do bộ taacutec

động quaacute tải khi bộ taacutec động nhiệt được bugrave coacute thể chỉnh ở (07divide1)In trong

mocirci trường -50C đến 40

0C

Với caacutec CB được bugrave nagravey trong catalogue thường coacute giaacute trị xướng hạng

của In ở nhiệt độ trecircn mức được bugrave viacute dụ như 500C vagrave 60

0C như 95A ở 50

0C

vagrave 90A ở 600C cho CB 100A

+ Bộ taacutec động kiểu điện tử

Coacute ưu điểm lớn về ổn định khi vận hagravenh trong điều kiện nhiệt độ thay

đổi Mặc dugrave vậy caacutec thiết bị đoacuteng cắt vẫn chịu ảnh hưởng nhiệt độ necircn nhagrave

chế tạo thường cung cấp dưới dạng biểu đồ caacutec giaacute trị lớn nhất của ngưỡng

dograveng taacutec động cho pheacutep theo nhiệt độ

+ Chọn ngưỡng cắt tức thời hoặc coacute trễ ngắn

Sau đacircy lagrave bảng tổng kết caacutec đặc điểm chiacutenh của bộ taacutec động kiểu từ hoặc

coacute trễ ngắn (theo phacircn loại của IEC898) bảng taacutec động tức thời hoặc coacute trễ

ngắn

21

Bảng 11 Bảng taacutec động tức thời hoặc coacute trễ

+ Chọn CB theo khả năng cắt

Lắp một CB bảo vệ trong mạng phacircn phối điện hạ thế cần phải đaacutep ứng

một trong hai điều kiện sau đacircy

Hoặc coacute khả năng cắt Icu (hoặc Icn) iacutet nhất coacute giaacute trị bằng dograveng ngắn mạch

giả định tại điểm lắp đặt

Hoặc nếu khocircng phải kết hợp với một thiết bị cắt khaacutec đặt phiacutea trước vagrave

coacute khả năng cắt cần thiết Trong trường hợp nagravey đặc tiacutenh của hai thiết bị phải

được phối hợp sao cho năng lượng đi qua thiết bị phiacutea trước khocircng lớn hơn

khả năng chịu đựng (khocircng bị hư hại) của caacutec thiết bị phiacutea sau vagrave của hệ

thống dacircy dẫn được bảo vệ bằng caacutec thiết bị nagravey

Khả năng tận dụng trong

Dạng Bộ taacutec động Ứng dụng

Ngưỡng thấp dạng B Maacutey phaacutet dự phograveng

Dacircy coacute chiều dagravei lớn

Ngưỡng chuẩn dạng C Bảo vệ mạch Trường

hợp chung

Ngưỡng cao dạng D K

Bảo vệ mạch trong

trường hợp quaacute độ ban

đầu lớn

12In dạng MA

Bảo vệ động cơ khi

phối hợp với cocircng taacutec

tơ ngắt

22

Phối hợp cầu chigrave ndash CB

Phối hợp CB giới hạn dograveng vagrave CB tiecircu chuẩn

153 Một số loại aacuteptocircmaacutet

a) AacutePtocircmaacutet vạn năng coacute phần tử bảo vệ điện tử nhiệt

AacutePtocircmaacutet loại nagravey được chế tạo cho caacutec mạch điện cocircng suất lớn coacute thể

chỉnh định được caacutec thocircng số bảo vệ trong phạm vi tương đối rộng Loại nagravey

thường coacute bảo vệ ngắn mạch vagrave bảo vệ mất điện aacutep Noacute khocircng coacute vỏ dugraveng để

trong caacutec trạm hạ aacutep caacutec trạm phacircn phối higravenh 112 trigravenh bagravey nguyecircn lyacute cấu

tạo của aacuteptocircmaacutet vặn năng coacute dograveng điện định mức lớn hơn 200A ở trạng thaacutei

ngắt

Higravenh 114 Aacuteptocircmaacutet vạn năng

1 Tiếp điểm dập hồ quang 2 buồng dập hồ quang 3 Tiếp điểm lagravem việc

4 Cuộn dacircy đoacuteng 5 Rơle nhiệt 67 Cotilde cấu tự do tuột khớp 8 Rơle dograveng điện

cực đại 9 10 Rơle điện aacutep 11 Cuộn dacircy cắt từ xa 12 Cần đoacuteng cắt 13 Gối

tựa

Nếu quay tay gạt 12 đi một goacutec đến vị triacute đoacuteng hoặc điều khiển từ xa

bằng hệ thống điện từ 4 thanh 6 7 sẽ eacutep lecircn thanh gắn caacutec tiếp điểm quay

23

trục O1 Lần lượt caacutec tiếp điểm hồ quang 1 vagrave tiếp điểm lagravem việc 3 đoacuteng

mạch điện được đoacuteng hoagraven toagraven Khi coacute sự cố caacutec phần tử bảo vệ cần taacutec

động đẩy cơ cấu tự do tuột khỏi khớp (thanh 67) lograve xo 9 sẽ keacuteo thanh gắn tiếp

điểm động lần lượt tiếp điểm lagravem việc 3 sau đoacute tiếp điểm hồ quang 1 mở ra

Hồ quang xuất hiện trecircn tiếp điểm 1 vagrave nhanh choacuteng được dập tắt nhờ buồng

dập hồ quang 2

Caacutec phần tử bảo vệ bao gồm bảo vệ quaacute tải nhờ rơle nhiệt 5 7 bảo vệ

ngắn mạch bằng rơle dograveng điện cực đại 8 coacute cuộn dacircy (thường lagrave thanh caacutei

với số vograveng w = 1 đi qua mạch từ) mắc nối tiếp với dograveng điện động lực bảo

vệ mất điện aacutep bằng rơle điện aacutep 10 coacute điện aacutep mắc song song với hai pha của

lưới điện nam chacircm 11 để cắt aacuteptocircmaacutet từ xa khi cần thiết

b) Aacuteptocircmaacutet định higravenh

Higravenh 115 Aacuteptocircmaacutet định higravenh

1 Đầu nối 2 Đế 3 Buồng dacircp hồ quang 4 Tiếp điểm tĩnh 5 Cơ cấu truyền

động 6 Bảo vệ quaacute tải 7 Bảo vệ ngắn mạch 8 Nuacutet cắt

Loại aacuteptocircmaacutet nagravey thường coacute dograveng điện định mức đến 1600A dugraveng cho cả

mạch xoay chiều lẫn một chiều Higravenh 115 trigravenh bagravey nguyecircn lyacute cấu tạo của

aacuteptocircmaacutet định higravenh Loại nagravey thường chỉ coacute rơle nhiệt vagrave rơle dograveng điện cực

24

đại để bảo vệ quaacute tải vagrave ngắn mạch Tất cả caacutec chi tiết đều được đặt trong vỏ

nhựa kiacuten coacute kiacutech thước nhỏ gọn sử dụng rất tiện lợi dugraveng để thay thế cầu

dao cầu chigrave rất tốt

25

CHƢƠNG 2

GIỚI THIỆU VỀ AacutePTOcircMAacuteT HAtildeNG SCHNEIDER

21 ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong thời đại cocircng nghiệp hoacutea hiện đại hoacutea hiện nay caacutec nhagrave maacutey xiacute

nghiệp caacutec đocirc thị phaacutet truyển keacuteo theo lagrave caacutec togravea nhagrave cao tầng caacutec khu vui

chơihellipđatilde phaacutet truyển một caacutech nhanh choacuteng Với xu thế đoacute keacuteo theo sự cần

cung cấp năng lượng điện vagrave việc bảo trigrave cũng như việc sử dụng caacutec khiacute cụ để

bảo vệ caacutec thiết bị điện sử dụng chuacuteng một caacutech hợp lyacute để quaacute trigravenh phaacutet

truyển đất nước được nhanh choacuteng vagrave đảm bảo an toagraven trong khi vận hagravenh caacutec

thiết bị cũng như sử dụng chuacuteng đuacuteng với taacutec dụng của noacute lagrave rất cần thiết

22 CẤU TẠO CHUNG CỦA AacutePTOcircMAacuteT HAtildeNG SCHNEIDER

221 Tiếp điểm

Những đặc trưng xacircy dựng phần chuyển động

Higravenh 21 Mạch chọn lọc

26

Higravenh 22 Mạch hạn chế hiện thời

1 Giaacute đỡ lagravem bằng theacutep tấm

2 Cảm biến dograveng điện taacutec động

3 Đầu nối chống giật

4 Đầu nối nằm ngang

5a Tiếp điểm tĩnh

5b Tiếp điểm hồ quang

6a Tiếp điểm chiacutenh ( động )

6b Tiếp điểm hồ quang ( động )

7 Buồng dập hồ quang

8 Tiếp điểm trượt

9 Cuộn nhả bảo vệ

10 Cuộn điều khiển đoacuteng mở

11 Lograve xo đoacuteng

12 Lograve xo tạo lực đoacuteng

13 Cần nạp coacutet bằng tay

27

14 Thiết bị keacuteo thaacuteo

15 Thiết bị đoacuteng mở taacutec động điều khiển

222 Phần cơ khiacute

Gồm caacutec cơ cấu của aacuteptocircmaacutet

Higravenh 23 phần cơ khiacute

(1) Trip bar Thanh nhả lỗ khiacute ( thanh trung gian )

( 2) Tripping Actuator Thiết bị taacutec động tạo nhả

(3) Unit Case ( đơn vị hợp) Khi ngắn mạch lỗi xảy ra địa chỉ liecircn lạc

được mở vagrave hồ quang được tạo ra giữa caacutec địa chỉ liecircn lạc Vagraveo thời điểm đoacute

aacutep lực trong đơn vị cao

(4) Hole ( lỗ) Aacutep suất khiacute cao thổi qua lỗ để xoay vấp thiết bị truyền động

223 Dập hồ quang

Dập hồ quang bằng thiết bị dập nửa hở dugraveng cho AacutePtocircmaacutet Trong cấu

truacutec của buồng dập hồ quang coacute caacutec thanh theacutep chia nhỏ dograveng hồ quang

28

Higravenh 24 Arc Extinguishing Concep

PA tự động-Noacutec lagrave cocircng nghệ để tăng bị giaacuten đoạn hiệu suất bằng caacutech thổi

khiacute hồ quang bởi goacutec becircn phải Aacutep suất khiacute được tạo ra từ vật liệu polymer

cao được tiacutech lũy trong tiacutech lũy khocircng gian vagrave khiacute được thổi vagraveo cung để dập

tắt Đặc biệt lagrave cocircng nghệ nagravey cải thiện cao hiệu suất phaacute vỡ điện aacutep

Extinguishing unit Hộp dập hồ quang

Movable conductor Tiếp điểm động

Unit case Vỏ hộp

Gas flow Lưu lượng khiacute

Arc Hồ quang

Fixed conductor Chất dẫn ( dacircy dẫn cố định)

VJC insulation (high polymer materials) Tấm caacutech điện nhiệt sử dụng

VJC

(1) Ablation (2) Gas accumulating (3) Gas flow (4) Arc extinguishing (1)

loại trừ -(2) khiacute ga-(3) lưu lượng khiacute-(4) cung dập tắt

29

224 Caacutec đặc tiacutenh

2241 Đƣờng cong chức năng L-I

L Long time khi dograveng nhỏ thời gian taacutec động chậm

S Short time cắt trong trường hợp ngắn mạch với thời gian taacutec động nhanh

I Iustant time Cắt khẩn cấp khi dograveng lớn với thời gian nhỏ

Higravenh 25 Đặc tiacutenh đường cong chức năng L-I

2242 Đƣờng cong chức năng L-S(t=kI2)-I

Higravenh 26 Đặc tiacutenh đường cong chức năng L-S(t=kI2)-I

30

2243 Đƣờng cong chức năng L-S(t=k)-I

Higravenh 27 Đặc tiacutenh đường cong chức năng L-S(t=k)-I

2244 Đƣờng cong chức năng G

Higravenh 28 Đặc tiacutenh đường cong chức năng G

31

23 Caacutec đại lƣợng vagrave thocircng số của aacuteptocircmaacutet khi cần tiacutenh toaacuten

a Đại lượng lựa chọn vagrave kiểm tra

Điện aacutep định mức kV mđmđmMC UU

Dograveng điện lacircu dagravei định mức A cbđmMC II

Dograveng điện cắt định mức kVA Nđmc II

Cocircng suất định mức kA Nđmc SS

Dograveng điện ngắn mạch xung kiacutech cho pheacutep kA

(cograven gọi lagrave dograveng ổn định động)

xkđđm ii

Dograveng điện ổn định nhiệt

nhđm

qd

nhdmt

tii

Trong kyacute hiệu dugraveng ở bảng trecircn

mđmU Điện aacutep định mức của mạng điện

cbI Dograveng điện cưỡng bức qua maacutey cắt

NI Dograveng ngắn mạch Trong thiết kế hệ thống cung cấp điện coi ngắn mạch ở

xa do đoacute III N

NN UIS 3

xkI Dograveng ngắn mạch xung kiacutech 281 Iixk

nhđmt Thời gian ổn định nhiệt định mức = 5ms hoặc 10ms

qđt Thời gian cắt

b) Tiacutenh chọn lọc của aacuteptocircmaacutet

Thường coacute một số thiết bị bảo vệ của dograveng điện nằm giữa nguồn vagrave caacutec

bộ phận thiết bị yecircu cầu bảo vệ caacutec khiacute cụ điện nagravey phải thỏa matilden tiacutenh chọn

lọc để gới hạn sự cố lan rộng ảnh hưởng đến caacutec bộ phận khaacutec của hệ thống

tiacutenh chọn lọc được định nghĩa

- Xung dograveng điện bigravenh thường khocircng gacircy ngắn mạch

32

- Khi vận hagravenh đuacuteng chỉ thiết bị bảo vệ gần chỗ sự cố nhất theo chiều cung

cấp mới được taacutec động

- Nếu thiết bị nagravey bị hỏng một thiết bị khaacutec mới taacutec động caacutec yếu tố chủ yếu

bảo vệ Icp vagrave thời gian Tcp để caacutec Aptomat A1 A2 A3 lagravem việc Hệ thống lưới

điện phải coacute tiacutenh lựa chọn khi xảy ra sự cố

Higravenh 29 Sơ đồ nối tầng aacuteptocircmaacutet

Viacute dụ khi ngắn mach ở C thigrave chỉ được ngắt ngắt điện ở mạch ở động cơ

M3 tức caacutec aacuteptocircmaacutet khaacutec vẫn được doacuteng vagrave được cung cấp điện bigravenh thường

cho caacutec nhaacutenh khocircng sự cố đoacute lagrave lựa chọn từng phần Nhưng vigrave lyacute do nagraveo doacute

magrave A33 khocircng lagravem việc thigrave coacute cấp bảo vệ tiếp điểm theo đảm bảo theo đi của

dograveng điện ngắn mạch từ biến aacutep điểm C thigrave A22 sẽ thực hiện cấp bảo vệ nagravey

Đoacute lagrave lựa chọn tuyệt đối

Sự lựa chọn trong bảo vệ đạt được do sự khaacutec nhau về thời gian về thời

gian lagravem việc của cấp bảo vệ được gọi lagrave mức độ lựa chọn theo thời gian

nghĩa lagrave thời gian lagravem việc của cấp bảo vệ trước (Vd A22) phải lớn hơn thời

gian lagravem việc của cấp bảo vệ sau (A33) ngoagravei ra cograven coacute mức độ lựa chọn theo

dograveng điện yecircu cầu lagrave dograveng điện ngắt cấp I phải nhỏ hơn dograveng điện cấp i+1 vd

33

A1 coacute thể lagravem việc ở điểm ngắn mạch a b ở A1 thời gian bảo vệ keacuteo dagravei

nhưng khi xuất hiện ngắn mạch ở điểm a coacute thể cần phải ngắt mạch hư hỏng

sớm hơn thời gian cho pheacutep vigrave sự keacuteo dagravei thời gian chạy trong mạch dograveng

điện lớn hơn khi ngắn mạch coacute thể lagravem cho dacircy noacuteng lecircn lagravem hỏng dacircy dẫn vagrave

thiết bị do đoacute khi dograveng điện ngắn mạch sự cắt một caacutech đột ngột nhanh choacuteng

nhờ bộ ngắt dograveng điện

Tiacutenh chọn aacuteptocircmaacutet

Bảo vệ ngắn mạch chọn lọc được phacircn chia theo thời gian bổ xung độc lập

với dograveng điện thời gian tổng At của aacuteptocircmaacutet phiacutea dưới phải ngắn hơn thời

gian điều khiển cực tiểu Tm của aacuteptocircmaacutet phiacutea trecircn thời gian phacircn chia giữa

hai aacuteptocircmaacutet vagraveo khoảng 100ms

Higravenh 210 Tiacutenh toaacuten chọn lọc nối tầng hai aacuteptocircmaacutet

1 Aacuteptocircmaacutet ở phiacutea trecircn

2 Aacuteptocircmaacutet ở phiacutea dưới

tm Thời gian điều chỉnh cực tiểu

tA Thời gian tổng

khả năng chọn lọc ở tA lt tm1

Tiacutenh chọn lọc của Aacuteptocircmaacutet hạn chế dograveng điện cầu chigrave phiacutea trecircn

34

Với caacutech bố triacute nagravey tồn tại tiacutenh chọn lọc nếu I 2tAcủa maacutey cắt thấp hơn giaacute

trị tới hạn ngắn nhất I2tS của cầu chigrave

Tiacutenh chọn lọc aacuteptocircmaacutet dograveng điện khocircng cầu chigrave phiacutea dưới

Trường hợp nagravey caacutec cầu chigrave coacute dograveng dịnh mức lớn hơn dograveng định mức của

aacuteptocircmaacutet thời gian cắt tổng (tS+t1) của cầu chigrave phải ngắn hơn thời gian điều

khiển nhỏ nhất tm của aacuteptocircmaacutet

Tiacutenh chọn lọc aacuteptocircmaacutet dograveng điện ldquokhocircngrdquo aacuteptocircmaacutet hạn chế dograveng điện phiacutea

dưới

Yecircu cầu trong trường hợp nagravey lagrave thời gian cắt tA đối với dograveng điện ngoagravei Ia

của bộ hạn chế dograveng điện phải lớn hơn thời gian điều khiển tối thiểu của

aacuteptocircmaacutet phiacutea dưới

Higravenh 211 Tiacutenh chọn lọc nối tầng hai aacuteptocircmaacutet cắt dograveng điện khocircng bộ hạn

chế dograveng

1 Aacuteptocircmaacutet phiacutea trecircn

2 Aacuteptocircmaacutet phiacutea dưới

tm Thời gian điều khiển nhỏ nhất

tA thời gian tổng

Khả năng chọn lọc khi tA2 (IA) lt tm1

b) Caacutec đại lượng vagrave thocircng số của aacuteptocircmaacutet khi cần tiacutenh toaacuten vagrave lựa chọn

35

24 ỨNG DỤNG CỦA AacutePTOcircMAacuteT HAtildeNG SCHNEIDER

241 AacutePtocircmaacutet 1 cực (kiểu T3)

RT306-40A1P

Higravenh 212 (61016202532405063) 1 Pole aacuteptocircmaacutet dograveng cắt 6000A

Aacuteptocircmaacutet teacutep khối 2P -2E

Với cocircng dụng bảo vệ mạch điện chống quaacute tải vagrave ngắn mạch caacutec dograveng

sản phẩm aacuteptocircmaacutet Roman sẽ mang đến cho cocircng trigravenh một giải phaacutep bảo

vệ an toagraven hệ thống điện

Khả năng chống điện giật Khocircng chạm tới caacutec bộ phận mạng điện

Khocircng biến dạng phồng rộp dưới taacutec động của ngoại quan

Sản xuất theo tiecircu chuẩn IEC60898

Đặc tiacutenh kỹ thuật

Được lagravem từ vật liệu chống chaacutey vagrave caacutech điện

Phugrave hợp với tiecircu chuẩn IEC 60898

Ngắt tự động dograveng ngắn mạch khi noacute vừa xuất hiện

Thocircng số kỹ thuật

Dograveng định mức 06 - 63A

36

Điện aacutep định mức 220380V AC

Dograveng cắt (IEC 60898) 6000A

2E coacute taacutec dụng bảo vệ thiết bị trecircn cả 2 cực của aacuteptocircmaacutet (Khi trường hợp bị

đấu nhầm dacircy thigrave aacuteptocircmaacutet vẫn hoạt động bigravenh thường đoacute lagrave ưu điểm vượt trội

so với 1E)

242 MCCB amp ELCB MITSUBISHI

Higravenh 213 WSS thế hệ mới ( khắc larse chigravem khocircng decal )

Sản xuất tại Nhật

Tiecircu chuẩn toagraven cầu ( IECJISENGBULCSA )

Ampe Frame hoagraven chỉnh từ 30(32)AF đến 1600AF

Chức năng cơ bản

MCCB Caacutech ly bảo vệ quaacute tải ngắn mạch

ELCB Caacutech ly bảo vệ quaacute tải ngắn mạch dograveng rograve

Caacutec dograveng sản phẩm

NFNV- C loại kinh tế

( NF30-CS NF63-CW NF125-CW NF250-CW NF400-CW NF630-

CW NF800-CEW )

NFNV- S loại tiecircu chuẩn ( NF32-SW NF63-SW NF125-SW NF250-SW

NF400-SW NF630-SW NF800-SEW NF1250-SEW NF1600-SEW )

NFNV- H loại dograveng cắt cao

NFNV-U loại hạn dograveng

10

Chọn lọc nhiều cấp

Viacute dụ thực hiện với caacutec CB Masterpact (bảo vệ điện tử) (MG)

Chuacuteng coacute thể được trang bị caacutec bộ tạo trễ ở bốn nấc điều chỉnh như

- Độ trễ (tương ứng với một nấc cho trước) coacute giaacute trị lớn hơn toagraven bộ thời

gian cắt của nấc thấp hơn ngay phiacutea sau

- Độ trễ tương ứng với nấc đầu tiecircn coacute giaacute trị lớn hơn toagraven bộ thời gian cắt của

một CB cắt nhanh (dạng compact) hoặc của cầu chigrave

Higravenh 17 Chọn lọc theo thời gian

133 Nối tầng kết hợp

Higravenh 18 Chọn lọc kết hợp

Một bộ lagravem trễ thời gian kiểu cơ học goacutep phần cải thiện đặc tiacutenh của chọn

lọc theo taacutec động dograveng

11

Chọn lọc tuyệt đối nếu ISCB lt IrmA (giaacute trị tứcc thời)

CB ở phiacutea trước coacute thể sử dụng hai ngưỡng taacutec động

Giaacute trị trễ IrmA hoặc tạo bộ trễ kiểu điện tử SD (short delay)

Giaacute trị tức thời IrmA chuẩn (Compact kiểu SA)

134 Nối tầng dựa trecircn mức năng lƣợng hồ quang

Hệ thống nagravey cho pheacutep chọn lọc tuyệt đối giữa hai CB coacute cugraveng dograveng sự

cố Điều nagravey đạt được nhờ sử dụng CB hạn chế dograveng vagrave taacutec động CB nhờ cảm

ứng aacutep suất trong buồng hồ quang của CB Mức aacutep suất khocircng khiacute bị noacuteng lecircn

tuỳ thuộc vagraveo mức năng lượng của hồ quang

Higravenh 19 Chọn lọc theo mức hồ quang

Kỹ thuật nagravey dugraveng cho caacutec mạch coacute dograveng ngắn mạch ge 25In vagrave đảm bảo

tiacutenh chọn lọc tuyệt đối giữa hai CB coacute cugraveng dograveng ngắn mạch đi qua kỹ thuật

nagravey đogravei hỏi năng lượng lagravem taacutec động CB A trecircn nguồn

Nguyecircn tắc vận hagravenh Cả hai CB coacute khả năng hạn chế dograveng do đoacute lực điện từ

do ngắn mạch phiacutea dưới của CB B lagravem tiếp điểm hồ quang hạn chế dograveng của

cả hai CB đồng thời mở Dograveng sự cố sẽ bị hạn chế nhờ hai hồ quang mắc nối

tiếp cường độ nhiệt hồ quang trong mỗi CB lagravem khocircng khiacute trong caacutec ngăn dập

12

hồ quang nở ra vagrave tăng aacutep suất Ở trecircn một mức dograveng nagraveo đoacute tốc độ tăng aacutep

suất coacute thể dugraveng để phaacutet hiện vagrave khởi động cắt tức thời

Higravenh 110 Nguyecircn tắc chọn lọc theo năng lượng hồ quang

Nguyecircn tắc chọn lọc Nếu cả hai CB coacute bộ cắt theo aacutep suất được chỉnh định

đuacuteng sự chọn lọc cho hai CB coacute định mức khaacutec nhau đogravei hỏi phải chỉnh CB

B cắt ở mức aacutep suất thấp hơn CB A Nếu ngắn mạch xảy ra sau A vagrave trước B

chỉ coacute hồ quang của A hạn chế dograveng magrave thocirci Dograveng trong trường hợp nagravey sẽ

lớn hơn so với trường hợp sự cố sảy ra sau B Dograveng qua A lớn hơn sẽ sinh aacutep

suất lớn hơn đủ để lagravem bộ taacutec động theo aacutep suất lagravem việc ở sơ đồ dưới đacircy

dograveng CB cagraveng lớn thigrave CB cắt cagraveng nhanh

Sự chọn lọc được đảm bảo nếu

+ Tỉ số dograveng định mức của 2 CB ge 25

+ Tỉ số dograveng ngắt chỉnh định gt 16

13

Đối với điều kiện ngắt mạch le 25 In ta dugraveng sơ đồ bảo vệ truyền thống như đatilde

đề cập

14 CẤU TẠO CHUNG CỦA AacutePTOcircMAacuteT

141 Đặt vấn đề

Ngagravey nay dưới sự phaacutet triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật necircn caacutec thiết

bị điện được sản xuất một caacutech đơn giản gọn nhẹ chứa nhiều tiacutenh năng hơn

trước kia rất nhiều vagrave đặc biệt lagrave caacutec thiết bị điện ngagravey nay đa số lagrave coacute thể

gheacutep nối được cugraveng với maacutey tiacutenh được điều khiển trực tiếp trecircn maacutey tiacutenh

hoặc lagrave điều khiển từ xa thocircng qua bộ điều khiển cầm tay aacuteptocircmaacutet cũng lagrave

một trong những thiết bị đoacute

142 Phần cơ khiacute của aacuteptocircmaacutet

Higravenh 111 Higravenh ảnh aacuteptocircmaacutet

143 Tiếp điểm của aptocircmaacutet

)

) Như vậy hồ

quang chỉ chaacutey trecircn tiếp điểm hồ quang do đoacute bảo vệ được tiếp điểm chiacutenh

để dẫn điện Dugraveng thecircm tiếp điểm phụ để traacutenh hồ quang chaacutey lan vagraveo lagravem hư

14

tiếp điểm chiacutenh

g như Ag-W Cu-W Ni

144 Moacutec bảo vệ

sẽ taacutec

động khi mạch điện coacute sự cố quaacute dograveng điện vagrave sụt aacutep

-

)

600A

cuộn dacircy được nagravey

được quấn nhiều vograveng với dacircy tiết diện nhỏ chịu điện aacutep nguồn

15

145 Hộp dập hồ quang

Hộp dập hồ quang để aacuteptocircmaacutet dập được hồ quang trong tất cả caacutec chế độ

lagravem việc của lưới điện thigrave người ta thường dugraveng hai kiểu thiết bị dập hồ

quang lagrave kiểu nửa kiacuten vagrave kiểu hở Thiết bị dập kiểu nửa kiacuten được đặt trong

vỏ kiacuten của aacuteptocircmaacutet vagrave coacute lỗ thoaacutet khiacute

Higravenh 112 Cấu truacutec chung của aacuteptocircmaacutet

Kiểu nagravey coacute dograveng điện giới hạn cắt khocircng quaacute 50kA Thiết bị dập kiểu hở

được dugraveng khi giới hạn dograveng điện cắt lớn hơn 50kA hoặc điện aacutep lớn hơn

1000V Trong buồng dập hồ quang thocircng dụng người ta thường dugraveng những

tấm theacutep xếp thagravenh lưới ngăn Để phacircn chia hồ quang thagravenh nhiều đoạn

ngắn thuận lợi cho việc dập tắt hồ quang Higravenh dạng kết cấu hộp dập hồ

quang được trigravenh bagravey trecircn Cugraveng một thiết bị dập tắt hồ quang khi lagravem

việc ở mạch điện xoay chiều điện aacutep đến 500V thigrave coacute thể dập tắt được hồ

quang của dograveng điện đến 40kA nhưng khi lagravem việc ở mạch điện một chiều

điện aacutep đến 440V thigrave chỉ coacute thể cắt được dograveng điện đến 20kA

146 Cơ cấu truyền động cắt Aacuteptocircmaacutet

Cơ cấu truyền động cắt aacuteptocircmaacutet gồm cơ cấu đoacuteng cắt vagrave khacircu truyền

động trung gian truyền động cắt aacuteptocircmaacutet thường coacute hai caacutech bằng tay vagrave

bằng cơ điện (điện từ động cơ điện) Điều khiển bằng tay (nuacutem gạt hoặc nuacutet

ấn) được thực hiện với caacutec aacuteptocircmaacutet coacute dograveng điện định mức khocircng lớn hơn

16

600A Điều khiển bằng cơ điện (nam chacircm điện động cơ điện hoặc hệ thống

thuỷ lực) được ứng dụng ở caacutec aacuteptocircmaacutet đoacuteng cắt từ xa vagrave được ứng dụng với

aacuteptocircmaacutet coacute dograveng điện lớn hơn đến 1000A Để tăng lực điều khiển bằng tay

người ta cograven dugraveng một tay dagravei phụ theo nguyecircn liacute đograven bẩy Ngoagravei ra cograven coacute

caacutech điều khiển bằng động cơ điện hoặc khiacute neacuten

Khacircu truyền động trung gian dugraveng phổ biến nhất trong aacuteptocircmaacutet lagrave cơ cấu

tự do trượt khớp Higravenh 113 trigravenh bagravey một khacircu truyền động trung gian của

aacuteptocircmaacutet coacute cơ cấu điều khiển bằng nam chacircm điện Khi đoacuteng bigravenh thường

(khocircng coacute sự cố) caacutec tay đograven 2 3 được nối cứng vigrave tacircm O nằm thấp dưới

đường nối hai điểm O1 vagrave O2 được nối Giaacute đỡ 5 lagravem cho hai đograven nagravey khocircng

tự gập lại được ta noacutei điểm O ở vị triacute chết ( higravenh 113a )

Khi coacute sự cố phần ứng 6 của nam chacircm điện 7 bị huacutet dập vagraveo hệ thống

tay đograven 2 3 lagravem cho điểm O thoaacutet khỏi vị triacute chết Điểm O sẽ cao hơn đường

nối O1O2 luacutec nagravey hai tay đograven 2 3 khocircng được nối cứng nữa caacutec tiếp điểm sẽ

nhanh choacuteng mở ra dưới taacutec động của lograve xo keacuteo tiếp điểm (higraveh 113b)

Muốn đoacuteng lại aacuteptocircmaacutet ta phải keacuteo tay cầm 4 xuống phiacutea dưới để cho hai tay

đograven 2 3 duỗi thẳng ra như ở higravenh 113c sau đoacute mới đoacuteng vagraveo được

Higravenh 113 Cơ cấu nhả khớp tự do a vị triacute doacuteng b vị triacute mở c vị triacute chuẩn bị

đoacuteng lại

17

147 Phần tử bảo vệ

Caacutec phần tử bảo vệ aacuteptocircmaacutet gồm bảo vệ quaacute tải bảo vệ ngắn mạch bảo

vệ sụt aacutep bảo vệ dograveng điện dư bảo vệ tổng hợp bằng tổ hợp mạch điện tử

Để bảo vệ thiết bị khỏi quaacute tải trong aacuteptocircmaacutet thường coacute phần tử bảo vệ

quaacute tải kết cấu của noacute tương tự như một rơle nhiệt phần tử phaacutet noacuteng của rơ

le nhiệt được đấu nối tiếp với mạch điện chiacutenh Khi quaacute tải tấm kim loại keacutep

giatilden nở lagravem nhả rơi tự do để mở tiếp điểm của aacuteptocircmaacutet Đường đặc tiacutenh

ampe- giacircy của rơle nhiệt phải nằm dưới đường đặc tiacutenh của thiết bị bảo vệ

Loại nagravey coacute nhược điểm coacute quaacuten tiacutenh nhiệt lớn vagrave khocircng bảo vệ được ngắn

mạch

Phần tử bảo vệ ngắn mạch trong aacuteptocircmaacutet coacute kết cấu tương tự như một

rơle dograveng điện coacute cuộn dacircy mắc nối tiếp với mạch điện chiacutenh (hoặc một phần

dograveng điện chiacutenh đi qua cuộn dacircy) Khi dograveng điện vượt quaacute trị số cho pheacutep thigrave

phần ứng bị huacutet lagravem nhả khớp rơi tự do vagrave mở tiếp điểm aacuteptocircmaacutet

Điều chỉnh viacutet để thay đổi lực của lograve xo phản lực ta coacute thể điều chỉnh được trị

số dograveng điện tải động

Phần tử bảo vệ sụt aacutep coacute kết cấu tương tự như rơle điện aacutep cuộn dacircy

được mắc vagraveo điện aacutep nguồn khi coacute sự cố sụt aacutep hay mất điện aacutep lực huacutet

điện từ khocircng đủ sức huacutet phần ứng lograve xo phản lực đẩy phần ứng lagravem nhả

khớp rơi tự do vagrave lagravem mở tiếp điểm của aacuteptocircmaacutet

Phần tủ bảo vệ dograveng điện dư cũng như phần tử bảo vệ nhiều thocircng số

được cấu tạo bởi caacutec mạch vi điện tử trong caacutec khối đo lường so saacutenh

khuếch đại vagrave chấp hagravenh

15 LỰA CHỌN SƠ BỘ AacutePTOcircMAacuteT THOcircNG THƢỜNG

151 Đặt vấn đề

Để hạn chế những hậu quả nguy hiểm gacircy phaacute hỏng sự cố quaacute dograveng quaacute

tải sự cố hỏng caacutech điện vagrave caacutech ly phần hư hỏng ra khỏi lưới vigrave vậy việc lựa

chọn thiết bị để bảo vệ cho mạch điện hết sức quan trọng vagrave việc lựa chọn

18

phải dựa trecircn rất nhiều yếu tố nhưng phải phugrave hợp với caacutec tiecircu chuẩn của từng

thiết bị vagrave phải tuacircn thủ theo tiecircu chuẩn quốc tế

152 Lựa chọn theo mức dograveng

Việc lựa chọn aacuteptocircmaacutet chủ yếu dựa vagraveo Dograveng địecircn tiacutenh toaacuten trong mạch

dograveng điện quaacute tải tiacutenh thao taacutec chọn lọc Ngoagravei ra lựa chọn aacuteptocircmaacutet cograven phải

căn cứ vagraveo đặt tiacutenh lagravem việc của phụ tải lagrave aacuteptocircmaacutet khocircng được pheacutep cắt khi

coacute quaacute tải ngắn hạn thường xảy ra trong điều kiện lagravem việc bigravenh thường như

dograveng điện khởi động dograveng điện động trong phụ tải cocircng nghệ

Yecircu cầu chung lagrave lagravem việc định mức của moacutec bảo vệ Iaacuteptocircmaacutet khocircng được

beacute hơn dograveng điện tiacutenh toaacuten Itt của mạch

Iaacuteptocircmaacutet ge Itt ( 1-2 )

Tugravey theo đặc tiacutenh vagrave điều kiện lagravem việc của phụ tải người ta hướng dẫn

lựa chọn dograveng điện định mức của moacutec bảo vệ bằng 125 150 hay lớn hơn

nữa so với dograveng điện tiacutenh toaacuten mạch

Sau cugraveng ta chọn aacuteptocircmaacutet theo caacutec số liệu kỹ thuật đatilde cho của nhagrave chế tạo

Aacuteptocircmaacutet được lựa chọn từ hai hệ thống Hệ thống cắt mạch điện vagrave hệ thống

dograve tigravem sự cố

+ Chọn hệ thống caacutech bố triacute cắt mạch điện

Hệ thống nagravey gồm coacute liện động cơ khiacute với caacutec cực cắt dograveng điện vagrave sẽ

được bố triacute theo caacutec chức năng sau Số luợng caacutec cực Số lượng caacutec dacircy dẫn

để cắt điện aacutep định mức (điện aacutep sử dụng) loại dograveng điện (xoay chiều hay

một chiều)

Dograveng điện Ib dograveng điện sử dụng của mạch điện chiacutenh dograveng điện nagravey cho

pheacutep ta xaacutec định dograveng điện định mức magrave người ta gọi lagrave ldquocỡ aacuteptocircmaacutetrdquo Dograveng

điện ngắn mạch Icc đoacute lagrave dograveng ngắn mạch magrave khiacute cụ điện (aacuteptocircmaacutet) coacute thể

chấp nhận được để coacute thể cắt tiến hagravenh bảo vệ ngay lập tức caacutec thiết bị điện

phiacutea sau của aacuteptocircmaacutet Chuacuteng ta luocircn luocircn phải chọn aacuteptocircmaacutet coacute khả năng cắt

cao hơn dograveng Icc đatilde tiacutenh toaacuten ở phiacutea sau aacuteptocircmaacutet

19

+ Chọn loại hệ thống mở ( hay dograve tigravem sự cố để thực hiện taacutec động mở )

Sự bố triacute điện từ - nhiệt hay điện tử thực hiện điều khiển của caacutec cực cắt

được chọn theo chức năng Dograveng Ib dograveng điện cực đại magrave noacute đi qua mạch

điện khi lagravem việc bigravenh thường Dograveng điện đột ngột xuất hiện khi đặt dưới điện

aacutep (dograveng điện mở maacutey) Tugravey theo giaacute trị quaacute dograveng điện nagravey người ta xaacutec định

loại đuờng cong sử dụng (B C Dhellip) của hệ thống mở của aacuteptocircmaacutet (chọn

đuờng đặt tuyến của hệ thống trong catocirclocirc magrave caacutec nhagrave sản xuất vagrave viện giaacutem

định khoa học kỹ thuật giaacutem định

Ngoagravei ra CB cograven đƣợc lựa chọn tuỳ vagraveo

Caacutec đặc tiacutenh điện magrave noacute được đặt vagraveo mocirci trường sử dụng của thiết bị

nhiệt độ xung quanh lắp đặt trong tủ hoặc khocircng caacutec điều kiện khiacute hậu khả

năng tạo vagrave cắt dograveng ngắn mạch

Caacutec yecircu cầu khai thaacutec tiacutenh chọn lọc caacutec yecircu cầu như điều khiển từ xa

caacutec cocircng tắc phụ caacutec cuộn dacircy taacutec động phụ coacute đưa thecircm vagraveo hệ thống mạng

tiacuten hiệu nội bộ (thocircng tin điều khiển chỉ thịhellip)

Caacutec quy tắc lắp đặt đặc biệt lagrave bảo vệ con người

Caacutec đặc tiacutenh tải như lagrave động cơ đegraven chiếu saacuteng huỳnh quang maacutey biến aacutep

Những bước tiếp theo gắn liền với việc chọn một CB trong lưoacutei phacircn phối

+ Chọn dograveng định mức phụ thuộc nhiệt độ mocirci trường

Dograveng định mức của một CB được xaacutec định theo sự vận hagravenh của thiết bị

ứng với nhiệt độ mocirci trường cho trước thường lagrave 300 cho caacutec CB dacircn dụng

400 cho CB cocircng nghiệp

Sự vận hagravenh caacutec CB trong caacutec điều kiện nhiệt độ khaacutec nhau phụ thuộc

vagraveo cocircng nghệ chế tạo bộ taacutec động

+ Caacutec bộ taacutec động kiểu điện từ nhiệt khocircng bugrave

Caacutec CB với bộ taacutec động theo nguyecircn tắc nhiệt khocircng bugrave coacute dograveng taacutec động

phụ thuộc vagraveo nhiệt độ Nếu như thiết bị được đặt trong tủ hoặc trong mocirci

trường nhiệt độ cao thigrave dograveng taacutec động khi quaacute tải coacute thể bị giảm xuống Coacute thể

20

chuyển hạng nếu CB lagravem việc với nhiệt độ cao hơn nhiệt độ chuẩn Vigrave vậy

caacutec nhagrave thiết kế phải cung cấp bảng chuyển hạng cho thiết bị được thiết kế

mặt khaacutec caacutec thiệt bị dạng mocircđun thường được lắp cạnh nhau trong tủ kim

loại coacute kiacutech thước nhỏ Taacutec dụng nhiệt qua lại khi coacute dograveng sẽ lagravem chuacuteng

xuống hạng theo hệ số 08

Caacutec bộ phận nagravey được trang bị một thanh lưỡng kim bugrave nhiệt cho pheacutep

chọn dograveng hiệu chỉnh Ir của bộ phận taacutec động theo sự thay đổi nhiệt độ trong

phạm vi định sẵn CB ( le 630A ) thường được trang bị bộ phận taacutec động từ

nhiệt coacute bugrave từ -50 đến +40

0

Ghi chuacute liecircn quan đến việc giảm định mức của CB

Một CB coacute định mức dograveng theo nhiệt độ mocirci trường chuẩn (300C) sẽ bị quaacute

nhiệt khi mang nhiệt cugraveng dograveng ở 500C

Vigrave CB hạ aacutep coacute thiết bị bảo vệ quaacute dograveng (nếu khocircng được bugrave) sẽ taacutec động

ở mức thấp hơn khi nhiệt độ cao hơn CB tự động bị giảm định mức do bộ taacutec

động quaacute tải khi bộ taacutec động nhiệt được bugrave coacute thể chỉnh ở (07divide1)In trong

mocirci trường -50C đến 40

0C

Với caacutec CB được bugrave nagravey trong catalogue thường coacute giaacute trị xướng hạng

của In ở nhiệt độ trecircn mức được bugrave viacute dụ như 500C vagrave 60

0C như 95A ở 50

0C

vagrave 90A ở 600C cho CB 100A

+ Bộ taacutec động kiểu điện tử

Coacute ưu điểm lớn về ổn định khi vận hagravenh trong điều kiện nhiệt độ thay

đổi Mặc dugrave vậy caacutec thiết bị đoacuteng cắt vẫn chịu ảnh hưởng nhiệt độ necircn nhagrave

chế tạo thường cung cấp dưới dạng biểu đồ caacutec giaacute trị lớn nhất của ngưỡng

dograveng taacutec động cho pheacutep theo nhiệt độ

+ Chọn ngưỡng cắt tức thời hoặc coacute trễ ngắn

Sau đacircy lagrave bảng tổng kết caacutec đặc điểm chiacutenh của bộ taacutec động kiểu từ hoặc

coacute trễ ngắn (theo phacircn loại của IEC898) bảng taacutec động tức thời hoặc coacute trễ

ngắn

21

Bảng 11 Bảng taacutec động tức thời hoặc coacute trễ

+ Chọn CB theo khả năng cắt

Lắp một CB bảo vệ trong mạng phacircn phối điện hạ thế cần phải đaacutep ứng

một trong hai điều kiện sau đacircy

Hoặc coacute khả năng cắt Icu (hoặc Icn) iacutet nhất coacute giaacute trị bằng dograveng ngắn mạch

giả định tại điểm lắp đặt

Hoặc nếu khocircng phải kết hợp với một thiết bị cắt khaacutec đặt phiacutea trước vagrave

coacute khả năng cắt cần thiết Trong trường hợp nagravey đặc tiacutenh của hai thiết bị phải

được phối hợp sao cho năng lượng đi qua thiết bị phiacutea trước khocircng lớn hơn

khả năng chịu đựng (khocircng bị hư hại) của caacutec thiết bị phiacutea sau vagrave của hệ

thống dacircy dẫn được bảo vệ bằng caacutec thiết bị nagravey

Khả năng tận dụng trong

Dạng Bộ taacutec động Ứng dụng

Ngưỡng thấp dạng B Maacutey phaacutet dự phograveng

Dacircy coacute chiều dagravei lớn

Ngưỡng chuẩn dạng C Bảo vệ mạch Trường

hợp chung

Ngưỡng cao dạng D K

Bảo vệ mạch trong

trường hợp quaacute độ ban

đầu lớn

12In dạng MA

Bảo vệ động cơ khi

phối hợp với cocircng taacutec

tơ ngắt

22

Phối hợp cầu chigrave ndash CB

Phối hợp CB giới hạn dograveng vagrave CB tiecircu chuẩn

153 Một số loại aacuteptocircmaacutet

a) AacutePtocircmaacutet vạn năng coacute phần tử bảo vệ điện tử nhiệt

AacutePtocircmaacutet loại nagravey được chế tạo cho caacutec mạch điện cocircng suất lớn coacute thể

chỉnh định được caacutec thocircng số bảo vệ trong phạm vi tương đối rộng Loại nagravey

thường coacute bảo vệ ngắn mạch vagrave bảo vệ mất điện aacutep Noacute khocircng coacute vỏ dugraveng để

trong caacutec trạm hạ aacutep caacutec trạm phacircn phối higravenh 112 trigravenh bagravey nguyecircn lyacute cấu

tạo của aacuteptocircmaacutet vặn năng coacute dograveng điện định mức lớn hơn 200A ở trạng thaacutei

ngắt

Higravenh 114 Aacuteptocircmaacutet vạn năng

1 Tiếp điểm dập hồ quang 2 buồng dập hồ quang 3 Tiếp điểm lagravem việc

4 Cuộn dacircy đoacuteng 5 Rơle nhiệt 67 Cotilde cấu tự do tuột khớp 8 Rơle dograveng điện

cực đại 9 10 Rơle điện aacutep 11 Cuộn dacircy cắt từ xa 12 Cần đoacuteng cắt 13 Gối

tựa

Nếu quay tay gạt 12 đi một goacutec đến vị triacute đoacuteng hoặc điều khiển từ xa

bằng hệ thống điện từ 4 thanh 6 7 sẽ eacutep lecircn thanh gắn caacutec tiếp điểm quay

23

trục O1 Lần lượt caacutec tiếp điểm hồ quang 1 vagrave tiếp điểm lagravem việc 3 đoacuteng

mạch điện được đoacuteng hoagraven toagraven Khi coacute sự cố caacutec phần tử bảo vệ cần taacutec

động đẩy cơ cấu tự do tuột khỏi khớp (thanh 67) lograve xo 9 sẽ keacuteo thanh gắn tiếp

điểm động lần lượt tiếp điểm lagravem việc 3 sau đoacute tiếp điểm hồ quang 1 mở ra

Hồ quang xuất hiện trecircn tiếp điểm 1 vagrave nhanh choacuteng được dập tắt nhờ buồng

dập hồ quang 2

Caacutec phần tử bảo vệ bao gồm bảo vệ quaacute tải nhờ rơle nhiệt 5 7 bảo vệ

ngắn mạch bằng rơle dograveng điện cực đại 8 coacute cuộn dacircy (thường lagrave thanh caacutei

với số vograveng w = 1 đi qua mạch từ) mắc nối tiếp với dograveng điện động lực bảo

vệ mất điện aacutep bằng rơle điện aacutep 10 coacute điện aacutep mắc song song với hai pha của

lưới điện nam chacircm 11 để cắt aacuteptocircmaacutet từ xa khi cần thiết

b) Aacuteptocircmaacutet định higravenh

Higravenh 115 Aacuteptocircmaacutet định higravenh

1 Đầu nối 2 Đế 3 Buồng dacircp hồ quang 4 Tiếp điểm tĩnh 5 Cơ cấu truyền

động 6 Bảo vệ quaacute tải 7 Bảo vệ ngắn mạch 8 Nuacutet cắt

Loại aacuteptocircmaacutet nagravey thường coacute dograveng điện định mức đến 1600A dugraveng cho cả

mạch xoay chiều lẫn một chiều Higravenh 115 trigravenh bagravey nguyecircn lyacute cấu tạo của

aacuteptocircmaacutet định higravenh Loại nagravey thường chỉ coacute rơle nhiệt vagrave rơle dograveng điện cực

24

đại để bảo vệ quaacute tải vagrave ngắn mạch Tất cả caacutec chi tiết đều được đặt trong vỏ

nhựa kiacuten coacute kiacutech thước nhỏ gọn sử dụng rất tiện lợi dugraveng để thay thế cầu

dao cầu chigrave rất tốt

25

CHƢƠNG 2

GIỚI THIỆU VỀ AacutePTOcircMAacuteT HAtildeNG SCHNEIDER

21 ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong thời đại cocircng nghiệp hoacutea hiện đại hoacutea hiện nay caacutec nhagrave maacutey xiacute

nghiệp caacutec đocirc thị phaacutet truyển keacuteo theo lagrave caacutec togravea nhagrave cao tầng caacutec khu vui

chơihellipđatilde phaacutet truyển một caacutech nhanh choacuteng Với xu thế đoacute keacuteo theo sự cần

cung cấp năng lượng điện vagrave việc bảo trigrave cũng như việc sử dụng caacutec khiacute cụ để

bảo vệ caacutec thiết bị điện sử dụng chuacuteng một caacutech hợp lyacute để quaacute trigravenh phaacutet

truyển đất nước được nhanh choacuteng vagrave đảm bảo an toagraven trong khi vận hagravenh caacutec

thiết bị cũng như sử dụng chuacuteng đuacuteng với taacutec dụng của noacute lagrave rất cần thiết

22 CẤU TẠO CHUNG CỦA AacutePTOcircMAacuteT HAtildeNG SCHNEIDER

221 Tiếp điểm

Những đặc trưng xacircy dựng phần chuyển động

Higravenh 21 Mạch chọn lọc

26

Higravenh 22 Mạch hạn chế hiện thời

1 Giaacute đỡ lagravem bằng theacutep tấm

2 Cảm biến dograveng điện taacutec động

3 Đầu nối chống giật

4 Đầu nối nằm ngang

5a Tiếp điểm tĩnh

5b Tiếp điểm hồ quang

6a Tiếp điểm chiacutenh ( động )

6b Tiếp điểm hồ quang ( động )

7 Buồng dập hồ quang

8 Tiếp điểm trượt

9 Cuộn nhả bảo vệ

10 Cuộn điều khiển đoacuteng mở

11 Lograve xo đoacuteng

12 Lograve xo tạo lực đoacuteng

13 Cần nạp coacutet bằng tay

27

14 Thiết bị keacuteo thaacuteo

15 Thiết bị đoacuteng mở taacutec động điều khiển

222 Phần cơ khiacute

Gồm caacutec cơ cấu của aacuteptocircmaacutet

Higravenh 23 phần cơ khiacute

(1) Trip bar Thanh nhả lỗ khiacute ( thanh trung gian )

( 2) Tripping Actuator Thiết bị taacutec động tạo nhả

(3) Unit Case ( đơn vị hợp) Khi ngắn mạch lỗi xảy ra địa chỉ liecircn lạc

được mở vagrave hồ quang được tạo ra giữa caacutec địa chỉ liecircn lạc Vagraveo thời điểm đoacute

aacutep lực trong đơn vị cao

(4) Hole ( lỗ) Aacutep suất khiacute cao thổi qua lỗ để xoay vấp thiết bị truyền động

223 Dập hồ quang

Dập hồ quang bằng thiết bị dập nửa hở dugraveng cho AacutePtocircmaacutet Trong cấu

truacutec của buồng dập hồ quang coacute caacutec thanh theacutep chia nhỏ dograveng hồ quang

28

Higravenh 24 Arc Extinguishing Concep

PA tự động-Noacutec lagrave cocircng nghệ để tăng bị giaacuten đoạn hiệu suất bằng caacutech thổi

khiacute hồ quang bởi goacutec becircn phải Aacutep suất khiacute được tạo ra từ vật liệu polymer

cao được tiacutech lũy trong tiacutech lũy khocircng gian vagrave khiacute được thổi vagraveo cung để dập

tắt Đặc biệt lagrave cocircng nghệ nagravey cải thiện cao hiệu suất phaacute vỡ điện aacutep

Extinguishing unit Hộp dập hồ quang

Movable conductor Tiếp điểm động

Unit case Vỏ hộp

Gas flow Lưu lượng khiacute

Arc Hồ quang

Fixed conductor Chất dẫn ( dacircy dẫn cố định)

VJC insulation (high polymer materials) Tấm caacutech điện nhiệt sử dụng

VJC

(1) Ablation (2) Gas accumulating (3) Gas flow (4) Arc extinguishing (1)

loại trừ -(2) khiacute ga-(3) lưu lượng khiacute-(4) cung dập tắt

29

224 Caacutec đặc tiacutenh

2241 Đƣờng cong chức năng L-I

L Long time khi dograveng nhỏ thời gian taacutec động chậm

S Short time cắt trong trường hợp ngắn mạch với thời gian taacutec động nhanh

I Iustant time Cắt khẩn cấp khi dograveng lớn với thời gian nhỏ

Higravenh 25 Đặc tiacutenh đường cong chức năng L-I

2242 Đƣờng cong chức năng L-S(t=kI2)-I

Higravenh 26 Đặc tiacutenh đường cong chức năng L-S(t=kI2)-I

30

2243 Đƣờng cong chức năng L-S(t=k)-I

Higravenh 27 Đặc tiacutenh đường cong chức năng L-S(t=k)-I

2244 Đƣờng cong chức năng G

Higravenh 28 Đặc tiacutenh đường cong chức năng G

31

23 Caacutec đại lƣợng vagrave thocircng số của aacuteptocircmaacutet khi cần tiacutenh toaacuten

a Đại lượng lựa chọn vagrave kiểm tra

Điện aacutep định mức kV mđmđmMC UU

Dograveng điện lacircu dagravei định mức A cbđmMC II

Dograveng điện cắt định mức kVA Nđmc II

Cocircng suất định mức kA Nđmc SS

Dograveng điện ngắn mạch xung kiacutech cho pheacutep kA

(cograven gọi lagrave dograveng ổn định động)

xkđđm ii

Dograveng điện ổn định nhiệt

nhđm

qd

nhdmt

tii

Trong kyacute hiệu dugraveng ở bảng trecircn

mđmU Điện aacutep định mức của mạng điện

cbI Dograveng điện cưỡng bức qua maacutey cắt

NI Dograveng ngắn mạch Trong thiết kế hệ thống cung cấp điện coi ngắn mạch ở

xa do đoacute III N

NN UIS 3

xkI Dograveng ngắn mạch xung kiacutech 281 Iixk

nhđmt Thời gian ổn định nhiệt định mức = 5ms hoặc 10ms

qđt Thời gian cắt

b) Tiacutenh chọn lọc của aacuteptocircmaacutet

Thường coacute một số thiết bị bảo vệ của dograveng điện nằm giữa nguồn vagrave caacutec

bộ phận thiết bị yecircu cầu bảo vệ caacutec khiacute cụ điện nagravey phải thỏa matilden tiacutenh chọn

lọc để gới hạn sự cố lan rộng ảnh hưởng đến caacutec bộ phận khaacutec của hệ thống

tiacutenh chọn lọc được định nghĩa

- Xung dograveng điện bigravenh thường khocircng gacircy ngắn mạch

32

- Khi vận hagravenh đuacuteng chỉ thiết bị bảo vệ gần chỗ sự cố nhất theo chiều cung

cấp mới được taacutec động

- Nếu thiết bị nagravey bị hỏng một thiết bị khaacutec mới taacutec động caacutec yếu tố chủ yếu

bảo vệ Icp vagrave thời gian Tcp để caacutec Aptomat A1 A2 A3 lagravem việc Hệ thống lưới

điện phải coacute tiacutenh lựa chọn khi xảy ra sự cố

Higravenh 29 Sơ đồ nối tầng aacuteptocircmaacutet

Viacute dụ khi ngắn mach ở C thigrave chỉ được ngắt ngắt điện ở mạch ở động cơ

M3 tức caacutec aacuteptocircmaacutet khaacutec vẫn được doacuteng vagrave được cung cấp điện bigravenh thường

cho caacutec nhaacutenh khocircng sự cố đoacute lagrave lựa chọn từng phần Nhưng vigrave lyacute do nagraveo doacute

magrave A33 khocircng lagravem việc thigrave coacute cấp bảo vệ tiếp điểm theo đảm bảo theo đi của

dograveng điện ngắn mạch từ biến aacutep điểm C thigrave A22 sẽ thực hiện cấp bảo vệ nagravey

Đoacute lagrave lựa chọn tuyệt đối

Sự lựa chọn trong bảo vệ đạt được do sự khaacutec nhau về thời gian về thời

gian lagravem việc của cấp bảo vệ được gọi lagrave mức độ lựa chọn theo thời gian

nghĩa lagrave thời gian lagravem việc của cấp bảo vệ trước (Vd A22) phải lớn hơn thời

gian lagravem việc của cấp bảo vệ sau (A33) ngoagravei ra cograven coacute mức độ lựa chọn theo

dograveng điện yecircu cầu lagrave dograveng điện ngắt cấp I phải nhỏ hơn dograveng điện cấp i+1 vd

33

A1 coacute thể lagravem việc ở điểm ngắn mạch a b ở A1 thời gian bảo vệ keacuteo dagravei

nhưng khi xuất hiện ngắn mạch ở điểm a coacute thể cần phải ngắt mạch hư hỏng

sớm hơn thời gian cho pheacutep vigrave sự keacuteo dagravei thời gian chạy trong mạch dograveng

điện lớn hơn khi ngắn mạch coacute thể lagravem cho dacircy noacuteng lecircn lagravem hỏng dacircy dẫn vagrave

thiết bị do đoacute khi dograveng điện ngắn mạch sự cắt một caacutech đột ngột nhanh choacuteng

nhờ bộ ngắt dograveng điện

Tiacutenh chọn aacuteptocircmaacutet

Bảo vệ ngắn mạch chọn lọc được phacircn chia theo thời gian bổ xung độc lập

với dograveng điện thời gian tổng At của aacuteptocircmaacutet phiacutea dưới phải ngắn hơn thời

gian điều khiển cực tiểu Tm của aacuteptocircmaacutet phiacutea trecircn thời gian phacircn chia giữa

hai aacuteptocircmaacutet vagraveo khoảng 100ms

Higravenh 210 Tiacutenh toaacuten chọn lọc nối tầng hai aacuteptocircmaacutet

1 Aacuteptocircmaacutet ở phiacutea trecircn

2 Aacuteptocircmaacutet ở phiacutea dưới

tm Thời gian điều chỉnh cực tiểu

tA Thời gian tổng

khả năng chọn lọc ở tA lt tm1

Tiacutenh chọn lọc của Aacuteptocircmaacutet hạn chế dograveng điện cầu chigrave phiacutea trecircn

34

Với caacutech bố triacute nagravey tồn tại tiacutenh chọn lọc nếu I 2tAcủa maacutey cắt thấp hơn giaacute

trị tới hạn ngắn nhất I2tS của cầu chigrave

Tiacutenh chọn lọc aacuteptocircmaacutet dograveng điện khocircng cầu chigrave phiacutea dưới

Trường hợp nagravey caacutec cầu chigrave coacute dograveng dịnh mức lớn hơn dograveng định mức của

aacuteptocircmaacutet thời gian cắt tổng (tS+t1) của cầu chigrave phải ngắn hơn thời gian điều

khiển nhỏ nhất tm của aacuteptocircmaacutet

Tiacutenh chọn lọc aacuteptocircmaacutet dograveng điện ldquokhocircngrdquo aacuteptocircmaacutet hạn chế dograveng điện phiacutea

dưới

Yecircu cầu trong trường hợp nagravey lagrave thời gian cắt tA đối với dograveng điện ngoagravei Ia

của bộ hạn chế dograveng điện phải lớn hơn thời gian điều khiển tối thiểu của

aacuteptocircmaacutet phiacutea dưới

Higravenh 211 Tiacutenh chọn lọc nối tầng hai aacuteptocircmaacutet cắt dograveng điện khocircng bộ hạn

chế dograveng

1 Aacuteptocircmaacutet phiacutea trecircn

2 Aacuteptocircmaacutet phiacutea dưới

tm Thời gian điều khiển nhỏ nhất

tA thời gian tổng

Khả năng chọn lọc khi tA2 (IA) lt tm1

b) Caacutec đại lượng vagrave thocircng số của aacuteptocircmaacutet khi cần tiacutenh toaacuten vagrave lựa chọn

35

24 ỨNG DỤNG CỦA AacutePTOcircMAacuteT HAtildeNG SCHNEIDER

241 AacutePtocircmaacutet 1 cực (kiểu T3)

RT306-40A1P

Higravenh 212 (61016202532405063) 1 Pole aacuteptocircmaacutet dograveng cắt 6000A

Aacuteptocircmaacutet teacutep khối 2P -2E

Với cocircng dụng bảo vệ mạch điện chống quaacute tải vagrave ngắn mạch caacutec dograveng

sản phẩm aacuteptocircmaacutet Roman sẽ mang đến cho cocircng trigravenh một giải phaacutep bảo

vệ an toagraven hệ thống điện

Khả năng chống điện giật Khocircng chạm tới caacutec bộ phận mạng điện

Khocircng biến dạng phồng rộp dưới taacutec động của ngoại quan

Sản xuất theo tiecircu chuẩn IEC60898

Đặc tiacutenh kỹ thuật

Được lagravem từ vật liệu chống chaacutey vagrave caacutech điện

Phugrave hợp với tiecircu chuẩn IEC 60898

Ngắt tự động dograveng ngắn mạch khi noacute vừa xuất hiện

Thocircng số kỹ thuật

Dograveng định mức 06 - 63A

36

Điện aacutep định mức 220380V AC

Dograveng cắt (IEC 60898) 6000A

2E coacute taacutec dụng bảo vệ thiết bị trecircn cả 2 cực của aacuteptocircmaacutet (Khi trường hợp bị

đấu nhầm dacircy thigrave aacuteptocircmaacutet vẫn hoạt động bigravenh thường đoacute lagrave ưu điểm vượt trội

so với 1E)

242 MCCB amp ELCB MITSUBISHI

Higravenh 213 WSS thế hệ mới ( khắc larse chigravem khocircng decal )

Sản xuất tại Nhật

Tiecircu chuẩn toagraven cầu ( IECJISENGBULCSA )

Ampe Frame hoagraven chỉnh từ 30(32)AF đến 1600AF

Chức năng cơ bản

MCCB Caacutech ly bảo vệ quaacute tải ngắn mạch

ELCB Caacutech ly bảo vệ quaacute tải ngắn mạch dograveng rograve

Caacutec dograveng sản phẩm

NFNV- C loại kinh tế

( NF30-CS NF63-CW NF125-CW NF250-CW NF400-CW NF630-

CW NF800-CEW )

NFNV- S loại tiecircu chuẩn ( NF32-SW NF63-SW NF125-SW NF250-SW

NF400-SW NF630-SW NF800-SEW NF1250-SEW NF1600-SEW )

NFNV- H loại dograveng cắt cao

NFNV-U loại hạn dograveng

11

Chọn lọc tuyệt đối nếu ISCB lt IrmA (giaacute trị tứcc thời)

CB ở phiacutea trước coacute thể sử dụng hai ngưỡng taacutec động

Giaacute trị trễ IrmA hoặc tạo bộ trễ kiểu điện tử SD (short delay)

Giaacute trị tức thời IrmA chuẩn (Compact kiểu SA)

134 Nối tầng dựa trecircn mức năng lƣợng hồ quang

Hệ thống nagravey cho pheacutep chọn lọc tuyệt đối giữa hai CB coacute cugraveng dograveng sự

cố Điều nagravey đạt được nhờ sử dụng CB hạn chế dograveng vagrave taacutec động CB nhờ cảm

ứng aacutep suất trong buồng hồ quang của CB Mức aacutep suất khocircng khiacute bị noacuteng lecircn

tuỳ thuộc vagraveo mức năng lượng của hồ quang

Higravenh 19 Chọn lọc theo mức hồ quang

Kỹ thuật nagravey dugraveng cho caacutec mạch coacute dograveng ngắn mạch ge 25In vagrave đảm bảo

tiacutenh chọn lọc tuyệt đối giữa hai CB coacute cugraveng dograveng ngắn mạch đi qua kỹ thuật

nagravey đogravei hỏi năng lượng lagravem taacutec động CB A trecircn nguồn

Nguyecircn tắc vận hagravenh Cả hai CB coacute khả năng hạn chế dograveng do đoacute lực điện từ

do ngắn mạch phiacutea dưới của CB B lagravem tiếp điểm hồ quang hạn chế dograveng của

cả hai CB đồng thời mở Dograveng sự cố sẽ bị hạn chế nhờ hai hồ quang mắc nối

tiếp cường độ nhiệt hồ quang trong mỗi CB lagravem khocircng khiacute trong caacutec ngăn dập

12

hồ quang nở ra vagrave tăng aacutep suất Ở trecircn một mức dograveng nagraveo đoacute tốc độ tăng aacutep

suất coacute thể dugraveng để phaacutet hiện vagrave khởi động cắt tức thời

Higravenh 110 Nguyecircn tắc chọn lọc theo năng lượng hồ quang

Nguyecircn tắc chọn lọc Nếu cả hai CB coacute bộ cắt theo aacutep suất được chỉnh định

đuacuteng sự chọn lọc cho hai CB coacute định mức khaacutec nhau đogravei hỏi phải chỉnh CB

B cắt ở mức aacutep suất thấp hơn CB A Nếu ngắn mạch xảy ra sau A vagrave trước B

chỉ coacute hồ quang của A hạn chế dograveng magrave thocirci Dograveng trong trường hợp nagravey sẽ

lớn hơn so với trường hợp sự cố sảy ra sau B Dograveng qua A lớn hơn sẽ sinh aacutep

suất lớn hơn đủ để lagravem bộ taacutec động theo aacutep suất lagravem việc ở sơ đồ dưới đacircy

dograveng CB cagraveng lớn thigrave CB cắt cagraveng nhanh

Sự chọn lọc được đảm bảo nếu

+ Tỉ số dograveng định mức của 2 CB ge 25

+ Tỉ số dograveng ngắt chỉnh định gt 16

13

Đối với điều kiện ngắt mạch le 25 In ta dugraveng sơ đồ bảo vệ truyền thống như đatilde

đề cập

14 CẤU TẠO CHUNG CỦA AacutePTOcircMAacuteT

141 Đặt vấn đề

Ngagravey nay dưới sự phaacutet triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật necircn caacutec thiết

bị điện được sản xuất một caacutech đơn giản gọn nhẹ chứa nhiều tiacutenh năng hơn

trước kia rất nhiều vagrave đặc biệt lagrave caacutec thiết bị điện ngagravey nay đa số lagrave coacute thể

gheacutep nối được cugraveng với maacutey tiacutenh được điều khiển trực tiếp trecircn maacutey tiacutenh

hoặc lagrave điều khiển từ xa thocircng qua bộ điều khiển cầm tay aacuteptocircmaacutet cũng lagrave

một trong những thiết bị đoacute

142 Phần cơ khiacute của aacuteptocircmaacutet

Higravenh 111 Higravenh ảnh aacuteptocircmaacutet

143 Tiếp điểm của aptocircmaacutet

)

) Như vậy hồ

quang chỉ chaacutey trecircn tiếp điểm hồ quang do đoacute bảo vệ được tiếp điểm chiacutenh

để dẫn điện Dugraveng thecircm tiếp điểm phụ để traacutenh hồ quang chaacutey lan vagraveo lagravem hư

14

tiếp điểm chiacutenh

g như Ag-W Cu-W Ni

144 Moacutec bảo vệ

sẽ taacutec

động khi mạch điện coacute sự cố quaacute dograveng điện vagrave sụt aacutep

-

)

600A

cuộn dacircy được nagravey

được quấn nhiều vograveng với dacircy tiết diện nhỏ chịu điện aacutep nguồn

15

145 Hộp dập hồ quang

Hộp dập hồ quang để aacuteptocircmaacutet dập được hồ quang trong tất cả caacutec chế độ

lagravem việc của lưới điện thigrave người ta thường dugraveng hai kiểu thiết bị dập hồ

quang lagrave kiểu nửa kiacuten vagrave kiểu hở Thiết bị dập kiểu nửa kiacuten được đặt trong

vỏ kiacuten của aacuteptocircmaacutet vagrave coacute lỗ thoaacutet khiacute

Higravenh 112 Cấu truacutec chung của aacuteptocircmaacutet

Kiểu nagravey coacute dograveng điện giới hạn cắt khocircng quaacute 50kA Thiết bị dập kiểu hở

được dugraveng khi giới hạn dograveng điện cắt lớn hơn 50kA hoặc điện aacutep lớn hơn

1000V Trong buồng dập hồ quang thocircng dụng người ta thường dugraveng những

tấm theacutep xếp thagravenh lưới ngăn Để phacircn chia hồ quang thagravenh nhiều đoạn

ngắn thuận lợi cho việc dập tắt hồ quang Higravenh dạng kết cấu hộp dập hồ

quang được trigravenh bagravey trecircn Cugraveng một thiết bị dập tắt hồ quang khi lagravem

việc ở mạch điện xoay chiều điện aacutep đến 500V thigrave coacute thể dập tắt được hồ

quang của dograveng điện đến 40kA nhưng khi lagravem việc ở mạch điện một chiều

điện aacutep đến 440V thigrave chỉ coacute thể cắt được dograveng điện đến 20kA

146 Cơ cấu truyền động cắt Aacuteptocircmaacutet

Cơ cấu truyền động cắt aacuteptocircmaacutet gồm cơ cấu đoacuteng cắt vagrave khacircu truyền

động trung gian truyền động cắt aacuteptocircmaacutet thường coacute hai caacutech bằng tay vagrave

bằng cơ điện (điện từ động cơ điện) Điều khiển bằng tay (nuacutem gạt hoặc nuacutet

ấn) được thực hiện với caacutec aacuteptocircmaacutet coacute dograveng điện định mức khocircng lớn hơn

16

600A Điều khiển bằng cơ điện (nam chacircm điện động cơ điện hoặc hệ thống

thuỷ lực) được ứng dụng ở caacutec aacuteptocircmaacutet đoacuteng cắt từ xa vagrave được ứng dụng với

aacuteptocircmaacutet coacute dograveng điện lớn hơn đến 1000A Để tăng lực điều khiển bằng tay

người ta cograven dugraveng một tay dagravei phụ theo nguyecircn liacute đograven bẩy Ngoagravei ra cograven coacute

caacutech điều khiển bằng động cơ điện hoặc khiacute neacuten

Khacircu truyền động trung gian dugraveng phổ biến nhất trong aacuteptocircmaacutet lagrave cơ cấu

tự do trượt khớp Higravenh 113 trigravenh bagravey một khacircu truyền động trung gian của

aacuteptocircmaacutet coacute cơ cấu điều khiển bằng nam chacircm điện Khi đoacuteng bigravenh thường

(khocircng coacute sự cố) caacutec tay đograven 2 3 được nối cứng vigrave tacircm O nằm thấp dưới

đường nối hai điểm O1 vagrave O2 được nối Giaacute đỡ 5 lagravem cho hai đograven nagravey khocircng

tự gập lại được ta noacutei điểm O ở vị triacute chết ( higravenh 113a )

Khi coacute sự cố phần ứng 6 của nam chacircm điện 7 bị huacutet dập vagraveo hệ thống

tay đograven 2 3 lagravem cho điểm O thoaacutet khỏi vị triacute chết Điểm O sẽ cao hơn đường

nối O1O2 luacutec nagravey hai tay đograven 2 3 khocircng được nối cứng nữa caacutec tiếp điểm sẽ

nhanh choacuteng mở ra dưới taacutec động của lograve xo keacuteo tiếp điểm (higraveh 113b)

Muốn đoacuteng lại aacuteptocircmaacutet ta phải keacuteo tay cầm 4 xuống phiacutea dưới để cho hai tay

đograven 2 3 duỗi thẳng ra như ở higravenh 113c sau đoacute mới đoacuteng vagraveo được

Higravenh 113 Cơ cấu nhả khớp tự do a vị triacute doacuteng b vị triacute mở c vị triacute chuẩn bị

đoacuteng lại

17

147 Phần tử bảo vệ

Caacutec phần tử bảo vệ aacuteptocircmaacutet gồm bảo vệ quaacute tải bảo vệ ngắn mạch bảo

vệ sụt aacutep bảo vệ dograveng điện dư bảo vệ tổng hợp bằng tổ hợp mạch điện tử

Để bảo vệ thiết bị khỏi quaacute tải trong aacuteptocircmaacutet thường coacute phần tử bảo vệ

quaacute tải kết cấu của noacute tương tự như một rơle nhiệt phần tử phaacutet noacuteng của rơ

le nhiệt được đấu nối tiếp với mạch điện chiacutenh Khi quaacute tải tấm kim loại keacutep

giatilden nở lagravem nhả rơi tự do để mở tiếp điểm của aacuteptocircmaacutet Đường đặc tiacutenh

ampe- giacircy của rơle nhiệt phải nằm dưới đường đặc tiacutenh của thiết bị bảo vệ

Loại nagravey coacute nhược điểm coacute quaacuten tiacutenh nhiệt lớn vagrave khocircng bảo vệ được ngắn

mạch

Phần tử bảo vệ ngắn mạch trong aacuteptocircmaacutet coacute kết cấu tương tự như một

rơle dograveng điện coacute cuộn dacircy mắc nối tiếp với mạch điện chiacutenh (hoặc một phần

dograveng điện chiacutenh đi qua cuộn dacircy) Khi dograveng điện vượt quaacute trị số cho pheacutep thigrave

phần ứng bị huacutet lagravem nhả khớp rơi tự do vagrave mở tiếp điểm aacuteptocircmaacutet

Điều chỉnh viacutet để thay đổi lực của lograve xo phản lực ta coacute thể điều chỉnh được trị

số dograveng điện tải động

Phần tử bảo vệ sụt aacutep coacute kết cấu tương tự như rơle điện aacutep cuộn dacircy

được mắc vagraveo điện aacutep nguồn khi coacute sự cố sụt aacutep hay mất điện aacutep lực huacutet

điện từ khocircng đủ sức huacutet phần ứng lograve xo phản lực đẩy phần ứng lagravem nhả

khớp rơi tự do vagrave lagravem mở tiếp điểm của aacuteptocircmaacutet

Phần tủ bảo vệ dograveng điện dư cũng như phần tử bảo vệ nhiều thocircng số

được cấu tạo bởi caacutec mạch vi điện tử trong caacutec khối đo lường so saacutenh

khuếch đại vagrave chấp hagravenh

15 LỰA CHỌN SƠ BỘ AacutePTOcircMAacuteT THOcircNG THƢỜNG

151 Đặt vấn đề

Để hạn chế những hậu quả nguy hiểm gacircy phaacute hỏng sự cố quaacute dograveng quaacute

tải sự cố hỏng caacutech điện vagrave caacutech ly phần hư hỏng ra khỏi lưới vigrave vậy việc lựa

chọn thiết bị để bảo vệ cho mạch điện hết sức quan trọng vagrave việc lựa chọn

18

phải dựa trecircn rất nhiều yếu tố nhưng phải phugrave hợp với caacutec tiecircu chuẩn của từng

thiết bị vagrave phải tuacircn thủ theo tiecircu chuẩn quốc tế

152 Lựa chọn theo mức dograveng

Việc lựa chọn aacuteptocircmaacutet chủ yếu dựa vagraveo Dograveng địecircn tiacutenh toaacuten trong mạch

dograveng điện quaacute tải tiacutenh thao taacutec chọn lọc Ngoagravei ra lựa chọn aacuteptocircmaacutet cograven phải

căn cứ vagraveo đặt tiacutenh lagravem việc của phụ tải lagrave aacuteptocircmaacutet khocircng được pheacutep cắt khi

coacute quaacute tải ngắn hạn thường xảy ra trong điều kiện lagravem việc bigravenh thường như

dograveng điện khởi động dograveng điện động trong phụ tải cocircng nghệ

Yecircu cầu chung lagrave lagravem việc định mức của moacutec bảo vệ Iaacuteptocircmaacutet khocircng được

beacute hơn dograveng điện tiacutenh toaacuten Itt của mạch

Iaacuteptocircmaacutet ge Itt ( 1-2 )

Tugravey theo đặc tiacutenh vagrave điều kiện lagravem việc của phụ tải người ta hướng dẫn

lựa chọn dograveng điện định mức của moacutec bảo vệ bằng 125 150 hay lớn hơn

nữa so với dograveng điện tiacutenh toaacuten mạch

Sau cugraveng ta chọn aacuteptocircmaacutet theo caacutec số liệu kỹ thuật đatilde cho của nhagrave chế tạo

Aacuteptocircmaacutet được lựa chọn từ hai hệ thống Hệ thống cắt mạch điện vagrave hệ thống

dograve tigravem sự cố

+ Chọn hệ thống caacutech bố triacute cắt mạch điện

Hệ thống nagravey gồm coacute liện động cơ khiacute với caacutec cực cắt dograveng điện vagrave sẽ

được bố triacute theo caacutec chức năng sau Số luợng caacutec cực Số lượng caacutec dacircy dẫn

để cắt điện aacutep định mức (điện aacutep sử dụng) loại dograveng điện (xoay chiều hay

một chiều)

Dograveng điện Ib dograveng điện sử dụng của mạch điện chiacutenh dograveng điện nagravey cho

pheacutep ta xaacutec định dograveng điện định mức magrave người ta gọi lagrave ldquocỡ aacuteptocircmaacutetrdquo Dograveng

điện ngắn mạch Icc đoacute lagrave dograveng ngắn mạch magrave khiacute cụ điện (aacuteptocircmaacutet) coacute thể

chấp nhận được để coacute thể cắt tiến hagravenh bảo vệ ngay lập tức caacutec thiết bị điện

phiacutea sau của aacuteptocircmaacutet Chuacuteng ta luocircn luocircn phải chọn aacuteptocircmaacutet coacute khả năng cắt

cao hơn dograveng Icc đatilde tiacutenh toaacuten ở phiacutea sau aacuteptocircmaacutet

19

+ Chọn loại hệ thống mở ( hay dograve tigravem sự cố để thực hiện taacutec động mở )

Sự bố triacute điện từ - nhiệt hay điện tử thực hiện điều khiển của caacutec cực cắt

được chọn theo chức năng Dograveng Ib dograveng điện cực đại magrave noacute đi qua mạch

điện khi lagravem việc bigravenh thường Dograveng điện đột ngột xuất hiện khi đặt dưới điện

aacutep (dograveng điện mở maacutey) Tugravey theo giaacute trị quaacute dograveng điện nagravey người ta xaacutec định

loại đuờng cong sử dụng (B C Dhellip) của hệ thống mở của aacuteptocircmaacutet (chọn

đuờng đặt tuyến của hệ thống trong catocirclocirc magrave caacutec nhagrave sản xuất vagrave viện giaacutem

định khoa học kỹ thuật giaacutem định

Ngoagravei ra CB cograven đƣợc lựa chọn tuỳ vagraveo

Caacutec đặc tiacutenh điện magrave noacute được đặt vagraveo mocirci trường sử dụng của thiết bị

nhiệt độ xung quanh lắp đặt trong tủ hoặc khocircng caacutec điều kiện khiacute hậu khả

năng tạo vagrave cắt dograveng ngắn mạch

Caacutec yecircu cầu khai thaacutec tiacutenh chọn lọc caacutec yecircu cầu như điều khiển từ xa

caacutec cocircng tắc phụ caacutec cuộn dacircy taacutec động phụ coacute đưa thecircm vagraveo hệ thống mạng

tiacuten hiệu nội bộ (thocircng tin điều khiển chỉ thịhellip)

Caacutec quy tắc lắp đặt đặc biệt lagrave bảo vệ con người

Caacutec đặc tiacutenh tải như lagrave động cơ đegraven chiếu saacuteng huỳnh quang maacutey biến aacutep

Những bước tiếp theo gắn liền với việc chọn một CB trong lưoacutei phacircn phối

+ Chọn dograveng định mức phụ thuộc nhiệt độ mocirci trường

Dograveng định mức của một CB được xaacutec định theo sự vận hagravenh của thiết bị

ứng với nhiệt độ mocirci trường cho trước thường lagrave 300 cho caacutec CB dacircn dụng

400 cho CB cocircng nghiệp

Sự vận hagravenh caacutec CB trong caacutec điều kiện nhiệt độ khaacutec nhau phụ thuộc

vagraveo cocircng nghệ chế tạo bộ taacutec động

+ Caacutec bộ taacutec động kiểu điện từ nhiệt khocircng bugrave

Caacutec CB với bộ taacutec động theo nguyecircn tắc nhiệt khocircng bugrave coacute dograveng taacutec động

phụ thuộc vagraveo nhiệt độ Nếu như thiết bị được đặt trong tủ hoặc trong mocirci

trường nhiệt độ cao thigrave dograveng taacutec động khi quaacute tải coacute thể bị giảm xuống Coacute thể

20

chuyển hạng nếu CB lagravem việc với nhiệt độ cao hơn nhiệt độ chuẩn Vigrave vậy

caacutec nhagrave thiết kế phải cung cấp bảng chuyển hạng cho thiết bị được thiết kế

mặt khaacutec caacutec thiệt bị dạng mocircđun thường được lắp cạnh nhau trong tủ kim

loại coacute kiacutech thước nhỏ Taacutec dụng nhiệt qua lại khi coacute dograveng sẽ lagravem chuacuteng

xuống hạng theo hệ số 08

Caacutec bộ phận nagravey được trang bị một thanh lưỡng kim bugrave nhiệt cho pheacutep

chọn dograveng hiệu chỉnh Ir của bộ phận taacutec động theo sự thay đổi nhiệt độ trong

phạm vi định sẵn CB ( le 630A ) thường được trang bị bộ phận taacutec động từ

nhiệt coacute bugrave từ -50 đến +40

0

Ghi chuacute liecircn quan đến việc giảm định mức của CB

Một CB coacute định mức dograveng theo nhiệt độ mocirci trường chuẩn (300C) sẽ bị quaacute

nhiệt khi mang nhiệt cugraveng dograveng ở 500C

Vigrave CB hạ aacutep coacute thiết bị bảo vệ quaacute dograveng (nếu khocircng được bugrave) sẽ taacutec động

ở mức thấp hơn khi nhiệt độ cao hơn CB tự động bị giảm định mức do bộ taacutec

động quaacute tải khi bộ taacutec động nhiệt được bugrave coacute thể chỉnh ở (07divide1)In trong

mocirci trường -50C đến 40

0C

Với caacutec CB được bugrave nagravey trong catalogue thường coacute giaacute trị xướng hạng

của In ở nhiệt độ trecircn mức được bugrave viacute dụ như 500C vagrave 60

0C như 95A ở 50

0C

vagrave 90A ở 600C cho CB 100A

+ Bộ taacutec động kiểu điện tử

Coacute ưu điểm lớn về ổn định khi vận hagravenh trong điều kiện nhiệt độ thay

đổi Mặc dugrave vậy caacutec thiết bị đoacuteng cắt vẫn chịu ảnh hưởng nhiệt độ necircn nhagrave

chế tạo thường cung cấp dưới dạng biểu đồ caacutec giaacute trị lớn nhất của ngưỡng

dograveng taacutec động cho pheacutep theo nhiệt độ

+ Chọn ngưỡng cắt tức thời hoặc coacute trễ ngắn

Sau đacircy lagrave bảng tổng kết caacutec đặc điểm chiacutenh của bộ taacutec động kiểu từ hoặc

coacute trễ ngắn (theo phacircn loại của IEC898) bảng taacutec động tức thời hoặc coacute trễ

ngắn

21

Bảng 11 Bảng taacutec động tức thời hoặc coacute trễ

+ Chọn CB theo khả năng cắt

Lắp một CB bảo vệ trong mạng phacircn phối điện hạ thế cần phải đaacutep ứng

một trong hai điều kiện sau đacircy

Hoặc coacute khả năng cắt Icu (hoặc Icn) iacutet nhất coacute giaacute trị bằng dograveng ngắn mạch

giả định tại điểm lắp đặt

Hoặc nếu khocircng phải kết hợp với một thiết bị cắt khaacutec đặt phiacutea trước vagrave

coacute khả năng cắt cần thiết Trong trường hợp nagravey đặc tiacutenh của hai thiết bị phải

được phối hợp sao cho năng lượng đi qua thiết bị phiacutea trước khocircng lớn hơn

khả năng chịu đựng (khocircng bị hư hại) của caacutec thiết bị phiacutea sau vagrave của hệ

thống dacircy dẫn được bảo vệ bằng caacutec thiết bị nagravey

Khả năng tận dụng trong

Dạng Bộ taacutec động Ứng dụng

Ngưỡng thấp dạng B Maacutey phaacutet dự phograveng

Dacircy coacute chiều dagravei lớn

Ngưỡng chuẩn dạng C Bảo vệ mạch Trường

hợp chung

Ngưỡng cao dạng D K

Bảo vệ mạch trong

trường hợp quaacute độ ban

đầu lớn

12In dạng MA

Bảo vệ động cơ khi

phối hợp với cocircng taacutec

tơ ngắt

22

Phối hợp cầu chigrave ndash CB

Phối hợp CB giới hạn dograveng vagrave CB tiecircu chuẩn

153 Một số loại aacuteptocircmaacutet

a) AacutePtocircmaacutet vạn năng coacute phần tử bảo vệ điện tử nhiệt

AacutePtocircmaacutet loại nagravey được chế tạo cho caacutec mạch điện cocircng suất lớn coacute thể

chỉnh định được caacutec thocircng số bảo vệ trong phạm vi tương đối rộng Loại nagravey

thường coacute bảo vệ ngắn mạch vagrave bảo vệ mất điện aacutep Noacute khocircng coacute vỏ dugraveng để

trong caacutec trạm hạ aacutep caacutec trạm phacircn phối higravenh 112 trigravenh bagravey nguyecircn lyacute cấu

tạo của aacuteptocircmaacutet vặn năng coacute dograveng điện định mức lớn hơn 200A ở trạng thaacutei

ngắt

Higravenh 114 Aacuteptocircmaacutet vạn năng

1 Tiếp điểm dập hồ quang 2 buồng dập hồ quang 3 Tiếp điểm lagravem việc

4 Cuộn dacircy đoacuteng 5 Rơle nhiệt 67 Cotilde cấu tự do tuột khớp 8 Rơle dograveng điện

cực đại 9 10 Rơle điện aacutep 11 Cuộn dacircy cắt từ xa 12 Cần đoacuteng cắt 13 Gối

tựa

Nếu quay tay gạt 12 đi một goacutec đến vị triacute đoacuteng hoặc điều khiển từ xa

bằng hệ thống điện từ 4 thanh 6 7 sẽ eacutep lecircn thanh gắn caacutec tiếp điểm quay

23

trục O1 Lần lượt caacutec tiếp điểm hồ quang 1 vagrave tiếp điểm lagravem việc 3 đoacuteng

mạch điện được đoacuteng hoagraven toagraven Khi coacute sự cố caacutec phần tử bảo vệ cần taacutec

động đẩy cơ cấu tự do tuột khỏi khớp (thanh 67) lograve xo 9 sẽ keacuteo thanh gắn tiếp

điểm động lần lượt tiếp điểm lagravem việc 3 sau đoacute tiếp điểm hồ quang 1 mở ra

Hồ quang xuất hiện trecircn tiếp điểm 1 vagrave nhanh choacuteng được dập tắt nhờ buồng

dập hồ quang 2

Caacutec phần tử bảo vệ bao gồm bảo vệ quaacute tải nhờ rơle nhiệt 5 7 bảo vệ

ngắn mạch bằng rơle dograveng điện cực đại 8 coacute cuộn dacircy (thường lagrave thanh caacutei

với số vograveng w = 1 đi qua mạch từ) mắc nối tiếp với dograveng điện động lực bảo

vệ mất điện aacutep bằng rơle điện aacutep 10 coacute điện aacutep mắc song song với hai pha của

lưới điện nam chacircm 11 để cắt aacuteptocircmaacutet từ xa khi cần thiết

b) Aacuteptocircmaacutet định higravenh

Higravenh 115 Aacuteptocircmaacutet định higravenh

1 Đầu nối 2 Đế 3 Buồng dacircp hồ quang 4 Tiếp điểm tĩnh 5 Cơ cấu truyền

động 6 Bảo vệ quaacute tải 7 Bảo vệ ngắn mạch 8 Nuacutet cắt

Loại aacuteptocircmaacutet nagravey thường coacute dograveng điện định mức đến 1600A dugraveng cho cả

mạch xoay chiều lẫn một chiều Higravenh 115 trigravenh bagravey nguyecircn lyacute cấu tạo của

aacuteptocircmaacutet định higravenh Loại nagravey thường chỉ coacute rơle nhiệt vagrave rơle dograveng điện cực

24

đại để bảo vệ quaacute tải vagrave ngắn mạch Tất cả caacutec chi tiết đều được đặt trong vỏ

nhựa kiacuten coacute kiacutech thước nhỏ gọn sử dụng rất tiện lợi dugraveng để thay thế cầu

dao cầu chigrave rất tốt

25

CHƢƠNG 2

GIỚI THIỆU VỀ AacutePTOcircMAacuteT HAtildeNG SCHNEIDER

21 ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong thời đại cocircng nghiệp hoacutea hiện đại hoacutea hiện nay caacutec nhagrave maacutey xiacute

nghiệp caacutec đocirc thị phaacutet truyển keacuteo theo lagrave caacutec togravea nhagrave cao tầng caacutec khu vui

chơihellipđatilde phaacutet truyển một caacutech nhanh choacuteng Với xu thế đoacute keacuteo theo sự cần

cung cấp năng lượng điện vagrave việc bảo trigrave cũng như việc sử dụng caacutec khiacute cụ để

bảo vệ caacutec thiết bị điện sử dụng chuacuteng một caacutech hợp lyacute để quaacute trigravenh phaacutet

truyển đất nước được nhanh choacuteng vagrave đảm bảo an toagraven trong khi vận hagravenh caacutec

thiết bị cũng như sử dụng chuacuteng đuacuteng với taacutec dụng của noacute lagrave rất cần thiết

22 CẤU TẠO CHUNG CỦA AacutePTOcircMAacuteT HAtildeNG SCHNEIDER

221 Tiếp điểm

Những đặc trưng xacircy dựng phần chuyển động

Higravenh 21 Mạch chọn lọc

26

Higravenh 22 Mạch hạn chế hiện thời

1 Giaacute đỡ lagravem bằng theacutep tấm

2 Cảm biến dograveng điện taacutec động

3 Đầu nối chống giật

4 Đầu nối nằm ngang

5a Tiếp điểm tĩnh

5b Tiếp điểm hồ quang

6a Tiếp điểm chiacutenh ( động )

6b Tiếp điểm hồ quang ( động )

7 Buồng dập hồ quang

8 Tiếp điểm trượt

9 Cuộn nhả bảo vệ

10 Cuộn điều khiển đoacuteng mở

11 Lograve xo đoacuteng

12 Lograve xo tạo lực đoacuteng

13 Cần nạp coacutet bằng tay

27

14 Thiết bị keacuteo thaacuteo

15 Thiết bị đoacuteng mở taacutec động điều khiển

222 Phần cơ khiacute

Gồm caacutec cơ cấu của aacuteptocircmaacutet

Higravenh 23 phần cơ khiacute

(1) Trip bar Thanh nhả lỗ khiacute ( thanh trung gian )

( 2) Tripping Actuator Thiết bị taacutec động tạo nhả

(3) Unit Case ( đơn vị hợp) Khi ngắn mạch lỗi xảy ra địa chỉ liecircn lạc

được mở vagrave hồ quang được tạo ra giữa caacutec địa chỉ liecircn lạc Vagraveo thời điểm đoacute

aacutep lực trong đơn vị cao

(4) Hole ( lỗ) Aacutep suất khiacute cao thổi qua lỗ để xoay vấp thiết bị truyền động

223 Dập hồ quang

Dập hồ quang bằng thiết bị dập nửa hở dugraveng cho AacutePtocircmaacutet Trong cấu

truacutec của buồng dập hồ quang coacute caacutec thanh theacutep chia nhỏ dograveng hồ quang

28

Higravenh 24 Arc Extinguishing Concep

PA tự động-Noacutec lagrave cocircng nghệ để tăng bị giaacuten đoạn hiệu suất bằng caacutech thổi

khiacute hồ quang bởi goacutec becircn phải Aacutep suất khiacute được tạo ra từ vật liệu polymer

cao được tiacutech lũy trong tiacutech lũy khocircng gian vagrave khiacute được thổi vagraveo cung để dập

tắt Đặc biệt lagrave cocircng nghệ nagravey cải thiện cao hiệu suất phaacute vỡ điện aacutep

Extinguishing unit Hộp dập hồ quang

Movable conductor Tiếp điểm động

Unit case Vỏ hộp

Gas flow Lưu lượng khiacute

Arc Hồ quang

Fixed conductor Chất dẫn ( dacircy dẫn cố định)

VJC insulation (high polymer materials) Tấm caacutech điện nhiệt sử dụng

VJC

(1) Ablation (2) Gas accumulating (3) Gas flow (4) Arc extinguishing (1)

loại trừ -(2) khiacute ga-(3) lưu lượng khiacute-(4) cung dập tắt

29

224 Caacutec đặc tiacutenh

2241 Đƣờng cong chức năng L-I

L Long time khi dograveng nhỏ thời gian taacutec động chậm

S Short time cắt trong trường hợp ngắn mạch với thời gian taacutec động nhanh

I Iustant time Cắt khẩn cấp khi dograveng lớn với thời gian nhỏ

Higravenh 25 Đặc tiacutenh đường cong chức năng L-I

2242 Đƣờng cong chức năng L-S(t=kI2)-I

Higravenh 26 Đặc tiacutenh đường cong chức năng L-S(t=kI2)-I

30

2243 Đƣờng cong chức năng L-S(t=k)-I

Higravenh 27 Đặc tiacutenh đường cong chức năng L-S(t=k)-I

2244 Đƣờng cong chức năng G

Higravenh 28 Đặc tiacutenh đường cong chức năng G

31

23 Caacutec đại lƣợng vagrave thocircng số của aacuteptocircmaacutet khi cần tiacutenh toaacuten

a Đại lượng lựa chọn vagrave kiểm tra

Điện aacutep định mức kV mđmđmMC UU

Dograveng điện lacircu dagravei định mức A cbđmMC II

Dograveng điện cắt định mức kVA Nđmc II

Cocircng suất định mức kA Nđmc SS

Dograveng điện ngắn mạch xung kiacutech cho pheacutep kA

(cograven gọi lagrave dograveng ổn định động)

xkđđm ii

Dograveng điện ổn định nhiệt

nhđm

qd

nhdmt

tii

Trong kyacute hiệu dugraveng ở bảng trecircn

mđmU Điện aacutep định mức của mạng điện

cbI Dograveng điện cưỡng bức qua maacutey cắt

NI Dograveng ngắn mạch Trong thiết kế hệ thống cung cấp điện coi ngắn mạch ở

xa do đoacute III N

NN UIS 3

xkI Dograveng ngắn mạch xung kiacutech 281 Iixk

nhđmt Thời gian ổn định nhiệt định mức = 5ms hoặc 10ms

qđt Thời gian cắt

b) Tiacutenh chọn lọc của aacuteptocircmaacutet

Thường coacute một số thiết bị bảo vệ của dograveng điện nằm giữa nguồn vagrave caacutec

bộ phận thiết bị yecircu cầu bảo vệ caacutec khiacute cụ điện nagravey phải thỏa matilden tiacutenh chọn

lọc để gới hạn sự cố lan rộng ảnh hưởng đến caacutec bộ phận khaacutec của hệ thống

tiacutenh chọn lọc được định nghĩa

- Xung dograveng điện bigravenh thường khocircng gacircy ngắn mạch

32

- Khi vận hagravenh đuacuteng chỉ thiết bị bảo vệ gần chỗ sự cố nhất theo chiều cung

cấp mới được taacutec động

- Nếu thiết bị nagravey bị hỏng một thiết bị khaacutec mới taacutec động caacutec yếu tố chủ yếu

bảo vệ Icp vagrave thời gian Tcp để caacutec Aptomat A1 A2 A3 lagravem việc Hệ thống lưới

điện phải coacute tiacutenh lựa chọn khi xảy ra sự cố

Higravenh 29 Sơ đồ nối tầng aacuteptocircmaacutet

Viacute dụ khi ngắn mach ở C thigrave chỉ được ngắt ngắt điện ở mạch ở động cơ

M3 tức caacutec aacuteptocircmaacutet khaacutec vẫn được doacuteng vagrave được cung cấp điện bigravenh thường

cho caacutec nhaacutenh khocircng sự cố đoacute lagrave lựa chọn từng phần Nhưng vigrave lyacute do nagraveo doacute

magrave A33 khocircng lagravem việc thigrave coacute cấp bảo vệ tiếp điểm theo đảm bảo theo đi của

dograveng điện ngắn mạch từ biến aacutep điểm C thigrave A22 sẽ thực hiện cấp bảo vệ nagravey

Đoacute lagrave lựa chọn tuyệt đối

Sự lựa chọn trong bảo vệ đạt được do sự khaacutec nhau về thời gian về thời

gian lagravem việc của cấp bảo vệ được gọi lagrave mức độ lựa chọn theo thời gian

nghĩa lagrave thời gian lagravem việc của cấp bảo vệ trước (Vd A22) phải lớn hơn thời

gian lagravem việc của cấp bảo vệ sau (A33) ngoagravei ra cograven coacute mức độ lựa chọn theo

dograveng điện yecircu cầu lagrave dograveng điện ngắt cấp I phải nhỏ hơn dograveng điện cấp i+1 vd

33

A1 coacute thể lagravem việc ở điểm ngắn mạch a b ở A1 thời gian bảo vệ keacuteo dagravei

nhưng khi xuất hiện ngắn mạch ở điểm a coacute thể cần phải ngắt mạch hư hỏng

sớm hơn thời gian cho pheacutep vigrave sự keacuteo dagravei thời gian chạy trong mạch dograveng

điện lớn hơn khi ngắn mạch coacute thể lagravem cho dacircy noacuteng lecircn lagravem hỏng dacircy dẫn vagrave

thiết bị do đoacute khi dograveng điện ngắn mạch sự cắt một caacutech đột ngột nhanh choacuteng

nhờ bộ ngắt dograveng điện

Tiacutenh chọn aacuteptocircmaacutet

Bảo vệ ngắn mạch chọn lọc được phacircn chia theo thời gian bổ xung độc lập

với dograveng điện thời gian tổng At của aacuteptocircmaacutet phiacutea dưới phải ngắn hơn thời

gian điều khiển cực tiểu Tm của aacuteptocircmaacutet phiacutea trecircn thời gian phacircn chia giữa

hai aacuteptocircmaacutet vagraveo khoảng 100ms

Higravenh 210 Tiacutenh toaacuten chọn lọc nối tầng hai aacuteptocircmaacutet

1 Aacuteptocircmaacutet ở phiacutea trecircn

2 Aacuteptocircmaacutet ở phiacutea dưới

tm Thời gian điều chỉnh cực tiểu

tA Thời gian tổng

khả năng chọn lọc ở tA lt tm1

Tiacutenh chọn lọc của Aacuteptocircmaacutet hạn chế dograveng điện cầu chigrave phiacutea trecircn

34

Với caacutech bố triacute nagravey tồn tại tiacutenh chọn lọc nếu I 2tAcủa maacutey cắt thấp hơn giaacute

trị tới hạn ngắn nhất I2tS của cầu chigrave

Tiacutenh chọn lọc aacuteptocircmaacutet dograveng điện khocircng cầu chigrave phiacutea dưới

Trường hợp nagravey caacutec cầu chigrave coacute dograveng dịnh mức lớn hơn dograveng định mức của

aacuteptocircmaacutet thời gian cắt tổng (tS+t1) của cầu chigrave phải ngắn hơn thời gian điều

khiển nhỏ nhất tm của aacuteptocircmaacutet

Tiacutenh chọn lọc aacuteptocircmaacutet dograveng điện ldquokhocircngrdquo aacuteptocircmaacutet hạn chế dograveng điện phiacutea

dưới

Yecircu cầu trong trường hợp nagravey lagrave thời gian cắt tA đối với dograveng điện ngoagravei Ia

của bộ hạn chế dograveng điện phải lớn hơn thời gian điều khiển tối thiểu của

aacuteptocircmaacutet phiacutea dưới

Higravenh 211 Tiacutenh chọn lọc nối tầng hai aacuteptocircmaacutet cắt dograveng điện khocircng bộ hạn

chế dograveng

1 Aacuteptocircmaacutet phiacutea trecircn

2 Aacuteptocircmaacutet phiacutea dưới

tm Thời gian điều khiển nhỏ nhất

tA thời gian tổng

Khả năng chọn lọc khi tA2 (IA) lt tm1

b) Caacutec đại lượng vagrave thocircng số của aacuteptocircmaacutet khi cần tiacutenh toaacuten vagrave lựa chọn

35

24 ỨNG DỤNG CỦA AacutePTOcircMAacuteT HAtildeNG SCHNEIDER

241 AacutePtocircmaacutet 1 cực (kiểu T3)

RT306-40A1P

Higravenh 212 (61016202532405063) 1 Pole aacuteptocircmaacutet dograveng cắt 6000A

Aacuteptocircmaacutet teacutep khối 2P -2E

Với cocircng dụng bảo vệ mạch điện chống quaacute tải vagrave ngắn mạch caacutec dograveng

sản phẩm aacuteptocircmaacutet Roman sẽ mang đến cho cocircng trigravenh một giải phaacutep bảo

vệ an toagraven hệ thống điện

Khả năng chống điện giật Khocircng chạm tới caacutec bộ phận mạng điện

Khocircng biến dạng phồng rộp dưới taacutec động của ngoại quan

Sản xuất theo tiecircu chuẩn IEC60898

Đặc tiacutenh kỹ thuật

Được lagravem từ vật liệu chống chaacutey vagrave caacutech điện

Phugrave hợp với tiecircu chuẩn IEC 60898

Ngắt tự động dograveng ngắn mạch khi noacute vừa xuất hiện

Thocircng số kỹ thuật

Dograveng định mức 06 - 63A

36

Điện aacutep định mức 220380V AC

Dograveng cắt (IEC 60898) 6000A

2E coacute taacutec dụng bảo vệ thiết bị trecircn cả 2 cực của aacuteptocircmaacutet (Khi trường hợp bị

đấu nhầm dacircy thigrave aacuteptocircmaacutet vẫn hoạt động bigravenh thường đoacute lagrave ưu điểm vượt trội

so với 1E)

242 MCCB amp ELCB MITSUBISHI

Higravenh 213 WSS thế hệ mới ( khắc larse chigravem khocircng decal )

Sản xuất tại Nhật

Tiecircu chuẩn toagraven cầu ( IECJISENGBULCSA )

Ampe Frame hoagraven chỉnh từ 30(32)AF đến 1600AF

Chức năng cơ bản

MCCB Caacutech ly bảo vệ quaacute tải ngắn mạch

ELCB Caacutech ly bảo vệ quaacute tải ngắn mạch dograveng rograve

Caacutec dograveng sản phẩm

NFNV- C loại kinh tế

( NF30-CS NF63-CW NF125-CW NF250-CW NF400-CW NF630-

CW NF800-CEW )

NFNV- S loại tiecircu chuẩn ( NF32-SW NF63-SW NF125-SW NF250-SW

NF400-SW NF630-SW NF800-SEW NF1250-SEW NF1600-SEW )

NFNV- H loại dograveng cắt cao

NFNV-U loại hạn dograveng

12

hồ quang nở ra vagrave tăng aacutep suất Ở trecircn một mức dograveng nagraveo đoacute tốc độ tăng aacutep

suất coacute thể dugraveng để phaacutet hiện vagrave khởi động cắt tức thời

Higravenh 110 Nguyecircn tắc chọn lọc theo năng lượng hồ quang

Nguyecircn tắc chọn lọc Nếu cả hai CB coacute bộ cắt theo aacutep suất được chỉnh định

đuacuteng sự chọn lọc cho hai CB coacute định mức khaacutec nhau đogravei hỏi phải chỉnh CB

B cắt ở mức aacutep suất thấp hơn CB A Nếu ngắn mạch xảy ra sau A vagrave trước B

chỉ coacute hồ quang của A hạn chế dograveng magrave thocirci Dograveng trong trường hợp nagravey sẽ

lớn hơn so với trường hợp sự cố sảy ra sau B Dograveng qua A lớn hơn sẽ sinh aacutep

suất lớn hơn đủ để lagravem bộ taacutec động theo aacutep suất lagravem việc ở sơ đồ dưới đacircy

dograveng CB cagraveng lớn thigrave CB cắt cagraveng nhanh

Sự chọn lọc được đảm bảo nếu

+ Tỉ số dograveng định mức của 2 CB ge 25

+ Tỉ số dograveng ngắt chỉnh định gt 16

13

Đối với điều kiện ngắt mạch le 25 In ta dugraveng sơ đồ bảo vệ truyền thống như đatilde

đề cập

14 CẤU TẠO CHUNG CỦA AacutePTOcircMAacuteT

141 Đặt vấn đề

Ngagravey nay dưới sự phaacutet triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật necircn caacutec thiết

bị điện được sản xuất một caacutech đơn giản gọn nhẹ chứa nhiều tiacutenh năng hơn

trước kia rất nhiều vagrave đặc biệt lagrave caacutec thiết bị điện ngagravey nay đa số lagrave coacute thể

gheacutep nối được cugraveng với maacutey tiacutenh được điều khiển trực tiếp trecircn maacutey tiacutenh

hoặc lagrave điều khiển từ xa thocircng qua bộ điều khiển cầm tay aacuteptocircmaacutet cũng lagrave

một trong những thiết bị đoacute

142 Phần cơ khiacute của aacuteptocircmaacutet

Higravenh 111 Higravenh ảnh aacuteptocircmaacutet

143 Tiếp điểm của aptocircmaacutet

)

) Như vậy hồ

quang chỉ chaacutey trecircn tiếp điểm hồ quang do đoacute bảo vệ được tiếp điểm chiacutenh

để dẫn điện Dugraveng thecircm tiếp điểm phụ để traacutenh hồ quang chaacutey lan vagraveo lagravem hư

14

tiếp điểm chiacutenh

g như Ag-W Cu-W Ni

144 Moacutec bảo vệ

sẽ taacutec

động khi mạch điện coacute sự cố quaacute dograveng điện vagrave sụt aacutep

-

)

600A

cuộn dacircy được nagravey

được quấn nhiều vograveng với dacircy tiết diện nhỏ chịu điện aacutep nguồn

15

145 Hộp dập hồ quang

Hộp dập hồ quang để aacuteptocircmaacutet dập được hồ quang trong tất cả caacutec chế độ

lagravem việc của lưới điện thigrave người ta thường dugraveng hai kiểu thiết bị dập hồ

quang lagrave kiểu nửa kiacuten vagrave kiểu hở Thiết bị dập kiểu nửa kiacuten được đặt trong

vỏ kiacuten của aacuteptocircmaacutet vagrave coacute lỗ thoaacutet khiacute

Higravenh 112 Cấu truacutec chung của aacuteptocircmaacutet

Kiểu nagravey coacute dograveng điện giới hạn cắt khocircng quaacute 50kA Thiết bị dập kiểu hở

được dugraveng khi giới hạn dograveng điện cắt lớn hơn 50kA hoặc điện aacutep lớn hơn

1000V Trong buồng dập hồ quang thocircng dụng người ta thường dugraveng những

tấm theacutep xếp thagravenh lưới ngăn Để phacircn chia hồ quang thagravenh nhiều đoạn

ngắn thuận lợi cho việc dập tắt hồ quang Higravenh dạng kết cấu hộp dập hồ

quang được trigravenh bagravey trecircn Cugraveng một thiết bị dập tắt hồ quang khi lagravem

việc ở mạch điện xoay chiều điện aacutep đến 500V thigrave coacute thể dập tắt được hồ

quang của dograveng điện đến 40kA nhưng khi lagravem việc ở mạch điện một chiều

điện aacutep đến 440V thigrave chỉ coacute thể cắt được dograveng điện đến 20kA

146 Cơ cấu truyền động cắt Aacuteptocircmaacutet

Cơ cấu truyền động cắt aacuteptocircmaacutet gồm cơ cấu đoacuteng cắt vagrave khacircu truyền

động trung gian truyền động cắt aacuteptocircmaacutet thường coacute hai caacutech bằng tay vagrave

bằng cơ điện (điện từ động cơ điện) Điều khiển bằng tay (nuacutem gạt hoặc nuacutet

ấn) được thực hiện với caacutec aacuteptocircmaacutet coacute dograveng điện định mức khocircng lớn hơn

16

600A Điều khiển bằng cơ điện (nam chacircm điện động cơ điện hoặc hệ thống

thuỷ lực) được ứng dụng ở caacutec aacuteptocircmaacutet đoacuteng cắt từ xa vagrave được ứng dụng với

aacuteptocircmaacutet coacute dograveng điện lớn hơn đến 1000A Để tăng lực điều khiển bằng tay

người ta cograven dugraveng một tay dagravei phụ theo nguyecircn liacute đograven bẩy Ngoagravei ra cograven coacute

caacutech điều khiển bằng động cơ điện hoặc khiacute neacuten

Khacircu truyền động trung gian dugraveng phổ biến nhất trong aacuteptocircmaacutet lagrave cơ cấu

tự do trượt khớp Higravenh 113 trigravenh bagravey một khacircu truyền động trung gian của

aacuteptocircmaacutet coacute cơ cấu điều khiển bằng nam chacircm điện Khi đoacuteng bigravenh thường

(khocircng coacute sự cố) caacutec tay đograven 2 3 được nối cứng vigrave tacircm O nằm thấp dưới

đường nối hai điểm O1 vagrave O2 được nối Giaacute đỡ 5 lagravem cho hai đograven nagravey khocircng

tự gập lại được ta noacutei điểm O ở vị triacute chết ( higravenh 113a )

Khi coacute sự cố phần ứng 6 của nam chacircm điện 7 bị huacutet dập vagraveo hệ thống

tay đograven 2 3 lagravem cho điểm O thoaacutet khỏi vị triacute chết Điểm O sẽ cao hơn đường

nối O1O2 luacutec nagravey hai tay đograven 2 3 khocircng được nối cứng nữa caacutec tiếp điểm sẽ

nhanh choacuteng mở ra dưới taacutec động của lograve xo keacuteo tiếp điểm (higraveh 113b)

Muốn đoacuteng lại aacuteptocircmaacutet ta phải keacuteo tay cầm 4 xuống phiacutea dưới để cho hai tay

đograven 2 3 duỗi thẳng ra như ở higravenh 113c sau đoacute mới đoacuteng vagraveo được

Higravenh 113 Cơ cấu nhả khớp tự do a vị triacute doacuteng b vị triacute mở c vị triacute chuẩn bị

đoacuteng lại

17

147 Phần tử bảo vệ

Caacutec phần tử bảo vệ aacuteptocircmaacutet gồm bảo vệ quaacute tải bảo vệ ngắn mạch bảo

vệ sụt aacutep bảo vệ dograveng điện dư bảo vệ tổng hợp bằng tổ hợp mạch điện tử

Để bảo vệ thiết bị khỏi quaacute tải trong aacuteptocircmaacutet thường coacute phần tử bảo vệ

quaacute tải kết cấu của noacute tương tự như một rơle nhiệt phần tử phaacutet noacuteng của rơ

le nhiệt được đấu nối tiếp với mạch điện chiacutenh Khi quaacute tải tấm kim loại keacutep

giatilden nở lagravem nhả rơi tự do để mở tiếp điểm của aacuteptocircmaacutet Đường đặc tiacutenh

ampe- giacircy của rơle nhiệt phải nằm dưới đường đặc tiacutenh của thiết bị bảo vệ

Loại nagravey coacute nhược điểm coacute quaacuten tiacutenh nhiệt lớn vagrave khocircng bảo vệ được ngắn

mạch

Phần tử bảo vệ ngắn mạch trong aacuteptocircmaacutet coacute kết cấu tương tự như một

rơle dograveng điện coacute cuộn dacircy mắc nối tiếp với mạch điện chiacutenh (hoặc một phần

dograveng điện chiacutenh đi qua cuộn dacircy) Khi dograveng điện vượt quaacute trị số cho pheacutep thigrave

phần ứng bị huacutet lagravem nhả khớp rơi tự do vagrave mở tiếp điểm aacuteptocircmaacutet

Điều chỉnh viacutet để thay đổi lực của lograve xo phản lực ta coacute thể điều chỉnh được trị

số dograveng điện tải động

Phần tử bảo vệ sụt aacutep coacute kết cấu tương tự như rơle điện aacutep cuộn dacircy

được mắc vagraveo điện aacutep nguồn khi coacute sự cố sụt aacutep hay mất điện aacutep lực huacutet

điện từ khocircng đủ sức huacutet phần ứng lograve xo phản lực đẩy phần ứng lagravem nhả

khớp rơi tự do vagrave lagravem mở tiếp điểm của aacuteptocircmaacutet

Phần tủ bảo vệ dograveng điện dư cũng như phần tử bảo vệ nhiều thocircng số

được cấu tạo bởi caacutec mạch vi điện tử trong caacutec khối đo lường so saacutenh

khuếch đại vagrave chấp hagravenh

15 LỰA CHỌN SƠ BỘ AacutePTOcircMAacuteT THOcircNG THƢỜNG

151 Đặt vấn đề

Để hạn chế những hậu quả nguy hiểm gacircy phaacute hỏng sự cố quaacute dograveng quaacute

tải sự cố hỏng caacutech điện vagrave caacutech ly phần hư hỏng ra khỏi lưới vigrave vậy việc lựa

chọn thiết bị để bảo vệ cho mạch điện hết sức quan trọng vagrave việc lựa chọn

18

phải dựa trecircn rất nhiều yếu tố nhưng phải phugrave hợp với caacutec tiecircu chuẩn của từng

thiết bị vagrave phải tuacircn thủ theo tiecircu chuẩn quốc tế

152 Lựa chọn theo mức dograveng

Việc lựa chọn aacuteptocircmaacutet chủ yếu dựa vagraveo Dograveng địecircn tiacutenh toaacuten trong mạch

dograveng điện quaacute tải tiacutenh thao taacutec chọn lọc Ngoagravei ra lựa chọn aacuteptocircmaacutet cograven phải

căn cứ vagraveo đặt tiacutenh lagravem việc của phụ tải lagrave aacuteptocircmaacutet khocircng được pheacutep cắt khi

coacute quaacute tải ngắn hạn thường xảy ra trong điều kiện lagravem việc bigravenh thường như

dograveng điện khởi động dograveng điện động trong phụ tải cocircng nghệ

Yecircu cầu chung lagrave lagravem việc định mức của moacutec bảo vệ Iaacuteptocircmaacutet khocircng được

beacute hơn dograveng điện tiacutenh toaacuten Itt của mạch

Iaacuteptocircmaacutet ge Itt ( 1-2 )

Tugravey theo đặc tiacutenh vagrave điều kiện lagravem việc của phụ tải người ta hướng dẫn

lựa chọn dograveng điện định mức của moacutec bảo vệ bằng 125 150 hay lớn hơn

nữa so với dograveng điện tiacutenh toaacuten mạch

Sau cugraveng ta chọn aacuteptocircmaacutet theo caacutec số liệu kỹ thuật đatilde cho của nhagrave chế tạo

Aacuteptocircmaacutet được lựa chọn từ hai hệ thống Hệ thống cắt mạch điện vagrave hệ thống

dograve tigravem sự cố

+ Chọn hệ thống caacutech bố triacute cắt mạch điện

Hệ thống nagravey gồm coacute liện động cơ khiacute với caacutec cực cắt dograveng điện vagrave sẽ

được bố triacute theo caacutec chức năng sau Số luợng caacutec cực Số lượng caacutec dacircy dẫn

để cắt điện aacutep định mức (điện aacutep sử dụng) loại dograveng điện (xoay chiều hay

một chiều)

Dograveng điện Ib dograveng điện sử dụng của mạch điện chiacutenh dograveng điện nagravey cho

pheacutep ta xaacutec định dograveng điện định mức magrave người ta gọi lagrave ldquocỡ aacuteptocircmaacutetrdquo Dograveng

điện ngắn mạch Icc đoacute lagrave dograveng ngắn mạch magrave khiacute cụ điện (aacuteptocircmaacutet) coacute thể

chấp nhận được để coacute thể cắt tiến hagravenh bảo vệ ngay lập tức caacutec thiết bị điện

phiacutea sau của aacuteptocircmaacutet Chuacuteng ta luocircn luocircn phải chọn aacuteptocircmaacutet coacute khả năng cắt

cao hơn dograveng Icc đatilde tiacutenh toaacuten ở phiacutea sau aacuteptocircmaacutet

19

+ Chọn loại hệ thống mở ( hay dograve tigravem sự cố để thực hiện taacutec động mở )

Sự bố triacute điện từ - nhiệt hay điện tử thực hiện điều khiển của caacutec cực cắt

được chọn theo chức năng Dograveng Ib dograveng điện cực đại magrave noacute đi qua mạch

điện khi lagravem việc bigravenh thường Dograveng điện đột ngột xuất hiện khi đặt dưới điện

aacutep (dograveng điện mở maacutey) Tugravey theo giaacute trị quaacute dograveng điện nagravey người ta xaacutec định

loại đuờng cong sử dụng (B C Dhellip) của hệ thống mở của aacuteptocircmaacutet (chọn

đuờng đặt tuyến của hệ thống trong catocirclocirc magrave caacutec nhagrave sản xuất vagrave viện giaacutem

định khoa học kỹ thuật giaacutem định

Ngoagravei ra CB cograven đƣợc lựa chọn tuỳ vagraveo

Caacutec đặc tiacutenh điện magrave noacute được đặt vagraveo mocirci trường sử dụng của thiết bị

nhiệt độ xung quanh lắp đặt trong tủ hoặc khocircng caacutec điều kiện khiacute hậu khả

năng tạo vagrave cắt dograveng ngắn mạch

Caacutec yecircu cầu khai thaacutec tiacutenh chọn lọc caacutec yecircu cầu như điều khiển từ xa

caacutec cocircng tắc phụ caacutec cuộn dacircy taacutec động phụ coacute đưa thecircm vagraveo hệ thống mạng

tiacuten hiệu nội bộ (thocircng tin điều khiển chỉ thịhellip)

Caacutec quy tắc lắp đặt đặc biệt lagrave bảo vệ con người

Caacutec đặc tiacutenh tải như lagrave động cơ đegraven chiếu saacuteng huỳnh quang maacutey biến aacutep

Những bước tiếp theo gắn liền với việc chọn một CB trong lưoacutei phacircn phối

+ Chọn dograveng định mức phụ thuộc nhiệt độ mocirci trường

Dograveng định mức của một CB được xaacutec định theo sự vận hagravenh của thiết bị

ứng với nhiệt độ mocirci trường cho trước thường lagrave 300 cho caacutec CB dacircn dụng

400 cho CB cocircng nghiệp

Sự vận hagravenh caacutec CB trong caacutec điều kiện nhiệt độ khaacutec nhau phụ thuộc

vagraveo cocircng nghệ chế tạo bộ taacutec động

+ Caacutec bộ taacutec động kiểu điện từ nhiệt khocircng bugrave

Caacutec CB với bộ taacutec động theo nguyecircn tắc nhiệt khocircng bugrave coacute dograveng taacutec động

phụ thuộc vagraveo nhiệt độ Nếu như thiết bị được đặt trong tủ hoặc trong mocirci

trường nhiệt độ cao thigrave dograveng taacutec động khi quaacute tải coacute thể bị giảm xuống Coacute thể

20

chuyển hạng nếu CB lagravem việc với nhiệt độ cao hơn nhiệt độ chuẩn Vigrave vậy

caacutec nhagrave thiết kế phải cung cấp bảng chuyển hạng cho thiết bị được thiết kế

mặt khaacutec caacutec thiệt bị dạng mocircđun thường được lắp cạnh nhau trong tủ kim

loại coacute kiacutech thước nhỏ Taacutec dụng nhiệt qua lại khi coacute dograveng sẽ lagravem chuacuteng

xuống hạng theo hệ số 08

Caacutec bộ phận nagravey được trang bị một thanh lưỡng kim bugrave nhiệt cho pheacutep

chọn dograveng hiệu chỉnh Ir của bộ phận taacutec động theo sự thay đổi nhiệt độ trong

phạm vi định sẵn CB ( le 630A ) thường được trang bị bộ phận taacutec động từ

nhiệt coacute bugrave từ -50 đến +40

0

Ghi chuacute liecircn quan đến việc giảm định mức của CB

Một CB coacute định mức dograveng theo nhiệt độ mocirci trường chuẩn (300C) sẽ bị quaacute

nhiệt khi mang nhiệt cugraveng dograveng ở 500C

Vigrave CB hạ aacutep coacute thiết bị bảo vệ quaacute dograveng (nếu khocircng được bugrave) sẽ taacutec động

ở mức thấp hơn khi nhiệt độ cao hơn CB tự động bị giảm định mức do bộ taacutec

động quaacute tải khi bộ taacutec động nhiệt được bugrave coacute thể chỉnh ở (07divide1)In trong

mocirci trường -50C đến 40

0C

Với caacutec CB được bugrave nagravey trong catalogue thường coacute giaacute trị xướng hạng

của In ở nhiệt độ trecircn mức được bugrave viacute dụ như 500C vagrave 60

0C như 95A ở 50

0C

vagrave 90A ở 600C cho CB 100A

+ Bộ taacutec động kiểu điện tử

Coacute ưu điểm lớn về ổn định khi vận hagravenh trong điều kiện nhiệt độ thay

đổi Mặc dugrave vậy caacutec thiết bị đoacuteng cắt vẫn chịu ảnh hưởng nhiệt độ necircn nhagrave

chế tạo thường cung cấp dưới dạng biểu đồ caacutec giaacute trị lớn nhất của ngưỡng

dograveng taacutec động cho pheacutep theo nhiệt độ

+ Chọn ngưỡng cắt tức thời hoặc coacute trễ ngắn

Sau đacircy lagrave bảng tổng kết caacutec đặc điểm chiacutenh của bộ taacutec động kiểu từ hoặc

coacute trễ ngắn (theo phacircn loại của IEC898) bảng taacutec động tức thời hoặc coacute trễ

ngắn

21

Bảng 11 Bảng taacutec động tức thời hoặc coacute trễ

+ Chọn CB theo khả năng cắt

Lắp một CB bảo vệ trong mạng phacircn phối điện hạ thế cần phải đaacutep ứng

một trong hai điều kiện sau đacircy

Hoặc coacute khả năng cắt Icu (hoặc Icn) iacutet nhất coacute giaacute trị bằng dograveng ngắn mạch

giả định tại điểm lắp đặt

Hoặc nếu khocircng phải kết hợp với một thiết bị cắt khaacutec đặt phiacutea trước vagrave

coacute khả năng cắt cần thiết Trong trường hợp nagravey đặc tiacutenh của hai thiết bị phải

được phối hợp sao cho năng lượng đi qua thiết bị phiacutea trước khocircng lớn hơn

khả năng chịu đựng (khocircng bị hư hại) của caacutec thiết bị phiacutea sau vagrave của hệ

thống dacircy dẫn được bảo vệ bằng caacutec thiết bị nagravey

Khả năng tận dụng trong

Dạng Bộ taacutec động Ứng dụng

Ngưỡng thấp dạng B Maacutey phaacutet dự phograveng

Dacircy coacute chiều dagravei lớn

Ngưỡng chuẩn dạng C Bảo vệ mạch Trường

hợp chung

Ngưỡng cao dạng D K

Bảo vệ mạch trong

trường hợp quaacute độ ban

đầu lớn

12In dạng MA

Bảo vệ động cơ khi

phối hợp với cocircng taacutec

tơ ngắt

22

Phối hợp cầu chigrave ndash CB

Phối hợp CB giới hạn dograveng vagrave CB tiecircu chuẩn

153 Một số loại aacuteptocircmaacutet

a) AacutePtocircmaacutet vạn năng coacute phần tử bảo vệ điện tử nhiệt

AacutePtocircmaacutet loại nagravey được chế tạo cho caacutec mạch điện cocircng suất lớn coacute thể

chỉnh định được caacutec thocircng số bảo vệ trong phạm vi tương đối rộng Loại nagravey

thường coacute bảo vệ ngắn mạch vagrave bảo vệ mất điện aacutep Noacute khocircng coacute vỏ dugraveng để

trong caacutec trạm hạ aacutep caacutec trạm phacircn phối higravenh 112 trigravenh bagravey nguyecircn lyacute cấu

tạo của aacuteptocircmaacutet vặn năng coacute dograveng điện định mức lớn hơn 200A ở trạng thaacutei

ngắt

Higravenh 114 Aacuteptocircmaacutet vạn năng

1 Tiếp điểm dập hồ quang 2 buồng dập hồ quang 3 Tiếp điểm lagravem việc

4 Cuộn dacircy đoacuteng 5 Rơle nhiệt 67 Cotilde cấu tự do tuột khớp 8 Rơle dograveng điện

cực đại 9 10 Rơle điện aacutep 11 Cuộn dacircy cắt từ xa 12 Cần đoacuteng cắt 13 Gối

tựa

Nếu quay tay gạt 12 đi một goacutec đến vị triacute đoacuteng hoặc điều khiển từ xa

bằng hệ thống điện từ 4 thanh 6 7 sẽ eacutep lecircn thanh gắn caacutec tiếp điểm quay

23

trục O1 Lần lượt caacutec tiếp điểm hồ quang 1 vagrave tiếp điểm lagravem việc 3 đoacuteng

mạch điện được đoacuteng hoagraven toagraven Khi coacute sự cố caacutec phần tử bảo vệ cần taacutec

động đẩy cơ cấu tự do tuột khỏi khớp (thanh 67) lograve xo 9 sẽ keacuteo thanh gắn tiếp

điểm động lần lượt tiếp điểm lagravem việc 3 sau đoacute tiếp điểm hồ quang 1 mở ra

Hồ quang xuất hiện trecircn tiếp điểm 1 vagrave nhanh choacuteng được dập tắt nhờ buồng

dập hồ quang 2

Caacutec phần tử bảo vệ bao gồm bảo vệ quaacute tải nhờ rơle nhiệt 5 7 bảo vệ

ngắn mạch bằng rơle dograveng điện cực đại 8 coacute cuộn dacircy (thường lagrave thanh caacutei

với số vograveng w = 1 đi qua mạch từ) mắc nối tiếp với dograveng điện động lực bảo

vệ mất điện aacutep bằng rơle điện aacutep 10 coacute điện aacutep mắc song song với hai pha của

lưới điện nam chacircm 11 để cắt aacuteptocircmaacutet từ xa khi cần thiết

b) Aacuteptocircmaacutet định higravenh

Higravenh 115 Aacuteptocircmaacutet định higravenh

1 Đầu nối 2 Đế 3 Buồng dacircp hồ quang 4 Tiếp điểm tĩnh 5 Cơ cấu truyền

động 6 Bảo vệ quaacute tải 7 Bảo vệ ngắn mạch 8 Nuacutet cắt

Loại aacuteptocircmaacutet nagravey thường coacute dograveng điện định mức đến 1600A dugraveng cho cả

mạch xoay chiều lẫn một chiều Higravenh 115 trigravenh bagravey nguyecircn lyacute cấu tạo của

aacuteptocircmaacutet định higravenh Loại nagravey thường chỉ coacute rơle nhiệt vagrave rơle dograveng điện cực

24

đại để bảo vệ quaacute tải vagrave ngắn mạch Tất cả caacutec chi tiết đều được đặt trong vỏ

nhựa kiacuten coacute kiacutech thước nhỏ gọn sử dụng rất tiện lợi dugraveng để thay thế cầu

dao cầu chigrave rất tốt

25

CHƢƠNG 2

GIỚI THIỆU VỀ AacutePTOcircMAacuteT HAtildeNG SCHNEIDER

21 ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong thời đại cocircng nghiệp hoacutea hiện đại hoacutea hiện nay caacutec nhagrave maacutey xiacute

nghiệp caacutec đocirc thị phaacutet truyển keacuteo theo lagrave caacutec togravea nhagrave cao tầng caacutec khu vui

chơihellipđatilde phaacutet truyển một caacutech nhanh choacuteng Với xu thế đoacute keacuteo theo sự cần

cung cấp năng lượng điện vagrave việc bảo trigrave cũng như việc sử dụng caacutec khiacute cụ để

bảo vệ caacutec thiết bị điện sử dụng chuacuteng một caacutech hợp lyacute để quaacute trigravenh phaacutet

truyển đất nước được nhanh choacuteng vagrave đảm bảo an toagraven trong khi vận hagravenh caacutec

thiết bị cũng như sử dụng chuacuteng đuacuteng với taacutec dụng của noacute lagrave rất cần thiết

22 CẤU TẠO CHUNG CỦA AacutePTOcircMAacuteT HAtildeNG SCHNEIDER

221 Tiếp điểm

Những đặc trưng xacircy dựng phần chuyển động

Higravenh 21 Mạch chọn lọc

26

Higravenh 22 Mạch hạn chế hiện thời

1 Giaacute đỡ lagravem bằng theacutep tấm

2 Cảm biến dograveng điện taacutec động

3 Đầu nối chống giật

4 Đầu nối nằm ngang

5a Tiếp điểm tĩnh

5b Tiếp điểm hồ quang

6a Tiếp điểm chiacutenh ( động )

6b Tiếp điểm hồ quang ( động )

7 Buồng dập hồ quang

8 Tiếp điểm trượt

9 Cuộn nhả bảo vệ

10 Cuộn điều khiển đoacuteng mở

11 Lograve xo đoacuteng

12 Lograve xo tạo lực đoacuteng

13 Cần nạp coacutet bằng tay

27

14 Thiết bị keacuteo thaacuteo

15 Thiết bị đoacuteng mở taacutec động điều khiển

222 Phần cơ khiacute

Gồm caacutec cơ cấu của aacuteptocircmaacutet

Higravenh 23 phần cơ khiacute

(1) Trip bar Thanh nhả lỗ khiacute ( thanh trung gian )

( 2) Tripping Actuator Thiết bị taacutec động tạo nhả

(3) Unit Case ( đơn vị hợp) Khi ngắn mạch lỗi xảy ra địa chỉ liecircn lạc

được mở vagrave hồ quang được tạo ra giữa caacutec địa chỉ liecircn lạc Vagraveo thời điểm đoacute

aacutep lực trong đơn vị cao

(4) Hole ( lỗ) Aacutep suất khiacute cao thổi qua lỗ để xoay vấp thiết bị truyền động

223 Dập hồ quang

Dập hồ quang bằng thiết bị dập nửa hở dugraveng cho AacutePtocircmaacutet Trong cấu

truacutec của buồng dập hồ quang coacute caacutec thanh theacutep chia nhỏ dograveng hồ quang

28

Higravenh 24 Arc Extinguishing Concep

PA tự động-Noacutec lagrave cocircng nghệ để tăng bị giaacuten đoạn hiệu suất bằng caacutech thổi

khiacute hồ quang bởi goacutec becircn phải Aacutep suất khiacute được tạo ra từ vật liệu polymer

cao được tiacutech lũy trong tiacutech lũy khocircng gian vagrave khiacute được thổi vagraveo cung để dập

tắt Đặc biệt lagrave cocircng nghệ nagravey cải thiện cao hiệu suất phaacute vỡ điện aacutep

Extinguishing unit Hộp dập hồ quang

Movable conductor Tiếp điểm động

Unit case Vỏ hộp

Gas flow Lưu lượng khiacute

Arc Hồ quang

Fixed conductor Chất dẫn ( dacircy dẫn cố định)

VJC insulation (high polymer materials) Tấm caacutech điện nhiệt sử dụng

VJC

(1) Ablation (2) Gas accumulating (3) Gas flow (4) Arc extinguishing (1)

loại trừ -(2) khiacute ga-(3) lưu lượng khiacute-(4) cung dập tắt

29

224 Caacutec đặc tiacutenh

2241 Đƣờng cong chức năng L-I

L Long time khi dograveng nhỏ thời gian taacutec động chậm

S Short time cắt trong trường hợp ngắn mạch với thời gian taacutec động nhanh

I Iustant time Cắt khẩn cấp khi dograveng lớn với thời gian nhỏ

Higravenh 25 Đặc tiacutenh đường cong chức năng L-I

2242 Đƣờng cong chức năng L-S(t=kI2)-I

Higravenh 26 Đặc tiacutenh đường cong chức năng L-S(t=kI2)-I

30

2243 Đƣờng cong chức năng L-S(t=k)-I

Higravenh 27 Đặc tiacutenh đường cong chức năng L-S(t=k)-I

2244 Đƣờng cong chức năng G

Higravenh 28 Đặc tiacutenh đường cong chức năng G

31

23 Caacutec đại lƣợng vagrave thocircng số của aacuteptocircmaacutet khi cần tiacutenh toaacuten

a Đại lượng lựa chọn vagrave kiểm tra

Điện aacutep định mức kV mđmđmMC UU

Dograveng điện lacircu dagravei định mức A cbđmMC II

Dograveng điện cắt định mức kVA Nđmc II

Cocircng suất định mức kA Nđmc SS

Dograveng điện ngắn mạch xung kiacutech cho pheacutep kA

(cograven gọi lagrave dograveng ổn định động)

xkđđm ii

Dograveng điện ổn định nhiệt

nhđm

qd

nhdmt

tii

Trong kyacute hiệu dugraveng ở bảng trecircn

mđmU Điện aacutep định mức của mạng điện

cbI Dograveng điện cưỡng bức qua maacutey cắt

NI Dograveng ngắn mạch Trong thiết kế hệ thống cung cấp điện coi ngắn mạch ở

xa do đoacute III N

NN UIS 3

xkI Dograveng ngắn mạch xung kiacutech 281 Iixk

nhđmt Thời gian ổn định nhiệt định mức = 5ms hoặc 10ms

qđt Thời gian cắt

b) Tiacutenh chọn lọc của aacuteptocircmaacutet

Thường coacute một số thiết bị bảo vệ của dograveng điện nằm giữa nguồn vagrave caacutec

bộ phận thiết bị yecircu cầu bảo vệ caacutec khiacute cụ điện nagravey phải thỏa matilden tiacutenh chọn

lọc để gới hạn sự cố lan rộng ảnh hưởng đến caacutec bộ phận khaacutec của hệ thống

tiacutenh chọn lọc được định nghĩa

- Xung dograveng điện bigravenh thường khocircng gacircy ngắn mạch

32

- Khi vận hagravenh đuacuteng chỉ thiết bị bảo vệ gần chỗ sự cố nhất theo chiều cung

cấp mới được taacutec động

- Nếu thiết bị nagravey bị hỏng một thiết bị khaacutec mới taacutec động caacutec yếu tố chủ yếu

bảo vệ Icp vagrave thời gian Tcp để caacutec Aptomat A1 A2 A3 lagravem việc Hệ thống lưới

điện phải coacute tiacutenh lựa chọn khi xảy ra sự cố

Higravenh 29 Sơ đồ nối tầng aacuteptocircmaacutet

Viacute dụ khi ngắn mach ở C thigrave chỉ được ngắt ngắt điện ở mạch ở động cơ

M3 tức caacutec aacuteptocircmaacutet khaacutec vẫn được doacuteng vagrave được cung cấp điện bigravenh thường

cho caacutec nhaacutenh khocircng sự cố đoacute lagrave lựa chọn từng phần Nhưng vigrave lyacute do nagraveo doacute

magrave A33 khocircng lagravem việc thigrave coacute cấp bảo vệ tiếp điểm theo đảm bảo theo đi của

dograveng điện ngắn mạch từ biến aacutep điểm C thigrave A22 sẽ thực hiện cấp bảo vệ nagravey

Đoacute lagrave lựa chọn tuyệt đối

Sự lựa chọn trong bảo vệ đạt được do sự khaacutec nhau về thời gian về thời

gian lagravem việc của cấp bảo vệ được gọi lagrave mức độ lựa chọn theo thời gian

nghĩa lagrave thời gian lagravem việc của cấp bảo vệ trước (Vd A22) phải lớn hơn thời

gian lagravem việc của cấp bảo vệ sau (A33) ngoagravei ra cograven coacute mức độ lựa chọn theo

dograveng điện yecircu cầu lagrave dograveng điện ngắt cấp I phải nhỏ hơn dograveng điện cấp i+1 vd

33

A1 coacute thể lagravem việc ở điểm ngắn mạch a b ở A1 thời gian bảo vệ keacuteo dagravei

nhưng khi xuất hiện ngắn mạch ở điểm a coacute thể cần phải ngắt mạch hư hỏng

sớm hơn thời gian cho pheacutep vigrave sự keacuteo dagravei thời gian chạy trong mạch dograveng

điện lớn hơn khi ngắn mạch coacute thể lagravem cho dacircy noacuteng lecircn lagravem hỏng dacircy dẫn vagrave

thiết bị do đoacute khi dograveng điện ngắn mạch sự cắt một caacutech đột ngột nhanh choacuteng

nhờ bộ ngắt dograveng điện

Tiacutenh chọn aacuteptocircmaacutet

Bảo vệ ngắn mạch chọn lọc được phacircn chia theo thời gian bổ xung độc lập

với dograveng điện thời gian tổng At của aacuteptocircmaacutet phiacutea dưới phải ngắn hơn thời

gian điều khiển cực tiểu Tm của aacuteptocircmaacutet phiacutea trecircn thời gian phacircn chia giữa

hai aacuteptocircmaacutet vagraveo khoảng 100ms

Higravenh 210 Tiacutenh toaacuten chọn lọc nối tầng hai aacuteptocircmaacutet

1 Aacuteptocircmaacutet ở phiacutea trecircn

2 Aacuteptocircmaacutet ở phiacutea dưới

tm Thời gian điều chỉnh cực tiểu

tA Thời gian tổng

khả năng chọn lọc ở tA lt tm1

Tiacutenh chọn lọc của Aacuteptocircmaacutet hạn chế dograveng điện cầu chigrave phiacutea trecircn

34

Với caacutech bố triacute nagravey tồn tại tiacutenh chọn lọc nếu I 2tAcủa maacutey cắt thấp hơn giaacute

trị tới hạn ngắn nhất I2tS của cầu chigrave

Tiacutenh chọn lọc aacuteptocircmaacutet dograveng điện khocircng cầu chigrave phiacutea dưới

Trường hợp nagravey caacutec cầu chigrave coacute dograveng dịnh mức lớn hơn dograveng định mức của

aacuteptocircmaacutet thời gian cắt tổng (tS+t1) của cầu chigrave phải ngắn hơn thời gian điều

khiển nhỏ nhất tm của aacuteptocircmaacutet

Tiacutenh chọn lọc aacuteptocircmaacutet dograveng điện ldquokhocircngrdquo aacuteptocircmaacutet hạn chế dograveng điện phiacutea

dưới

Yecircu cầu trong trường hợp nagravey lagrave thời gian cắt tA đối với dograveng điện ngoagravei Ia

của bộ hạn chế dograveng điện phải lớn hơn thời gian điều khiển tối thiểu của

aacuteptocircmaacutet phiacutea dưới

Higravenh 211 Tiacutenh chọn lọc nối tầng hai aacuteptocircmaacutet cắt dograveng điện khocircng bộ hạn

chế dograveng

1 Aacuteptocircmaacutet phiacutea trecircn

2 Aacuteptocircmaacutet phiacutea dưới

tm Thời gian điều khiển nhỏ nhất

tA thời gian tổng

Khả năng chọn lọc khi tA2 (IA) lt tm1

b) Caacutec đại lượng vagrave thocircng số của aacuteptocircmaacutet khi cần tiacutenh toaacuten vagrave lựa chọn

35

24 ỨNG DỤNG CỦA AacutePTOcircMAacuteT HAtildeNG SCHNEIDER

241 AacutePtocircmaacutet 1 cực (kiểu T3)

RT306-40A1P

Higravenh 212 (61016202532405063) 1 Pole aacuteptocircmaacutet dograveng cắt 6000A

Aacuteptocircmaacutet teacutep khối 2P -2E

Với cocircng dụng bảo vệ mạch điện chống quaacute tải vagrave ngắn mạch caacutec dograveng

sản phẩm aacuteptocircmaacutet Roman sẽ mang đến cho cocircng trigravenh một giải phaacutep bảo

vệ an toagraven hệ thống điện

Khả năng chống điện giật Khocircng chạm tới caacutec bộ phận mạng điện

Khocircng biến dạng phồng rộp dưới taacutec động của ngoại quan

Sản xuất theo tiecircu chuẩn IEC60898

Đặc tiacutenh kỹ thuật

Được lagravem từ vật liệu chống chaacutey vagrave caacutech điện

Phugrave hợp với tiecircu chuẩn IEC 60898

Ngắt tự động dograveng ngắn mạch khi noacute vừa xuất hiện

Thocircng số kỹ thuật

Dograveng định mức 06 - 63A

36

Điện aacutep định mức 220380V AC

Dograveng cắt (IEC 60898) 6000A

2E coacute taacutec dụng bảo vệ thiết bị trecircn cả 2 cực của aacuteptocircmaacutet (Khi trường hợp bị

đấu nhầm dacircy thigrave aacuteptocircmaacutet vẫn hoạt động bigravenh thường đoacute lagrave ưu điểm vượt trội

so với 1E)

242 MCCB amp ELCB MITSUBISHI

Higravenh 213 WSS thế hệ mới ( khắc larse chigravem khocircng decal )

Sản xuất tại Nhật

Tiecircu chuẩn toagraven cầu ( IECJISENGBULCSA )

Ampe Frame hoagraven chỉnh từ 30(32)AF đến 1600AF

Chức năng cơ bản

MCCB Caacutech ly bảo vệ quaacute tải ngắn mạch

ELCB Caacutech ly bảo vệ quaacute tải ngắn mạch dograveng rograve

Caacutec dograveng sản phẩm

NFNV- C loại kinh tế

( NF30-CS NF63-CW NF125-CW NF250-CW NF400-CW NF630-

CW NF800-CEW )

NFNV- S loại tiecircu chuẩn ( NF32-SW NF63-SW NF125-SW NF250-SW

NF400-SW NF630-SW NF800-SEW NF1250-SEW NF1600-SEW )

NFNV- H loại dograveng cắt cao

NFNV-U loại hạn dograveng

13

Đối với điều kiện ngắt mạch le 25 In ta dugraveng sơ đồ bảo vệ truyền thống như đatilde

đề cập

14 CẤU TẠO CHUNG CỦA AacutePTOcircMAacuteT

141 Đặt vấn đề

Ngagravey nay dưới sự phaacutet triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật necircn caacutec thiết

bị điện được sản xuất một caacutech đơn giản gọn nhẹ chứa nhiều tiacutenh năng hơn

trước kia rất nhiều vagrave đặc biệt lagrave caacutec thiết bị điện ngagravey nay đa số lagrave coacute thể

gheacutep nối được cugraveng với maacutey tiacutenh được điều khiển trực tiếp trecircn maacutey tiacutenh

hoặc lagrave điều khiển từ xa thocircng qua bộ điều khiển cầm tay aacuteptocircmaacutet cũng lagrave

một trong những thiết bị đoacute

142 Phần cơ khiacute của aacuteptocircmaacutet

Higravenh 111 Higravenh ảnh aacuteptocircmaacutet

143 Tiếp điểm của aptocircmaacutet

)

) Như vậy hồ

quang chỉ chaacutey trecircn tiếp điểm hồ quang do đoacute bảo vệ được tiếp điểm chiacutenh

để dẫn điện Dugraveng thecircm tiếp điểm phụ để traacutenh hồ quang chaacutey lan vagraveo lagravem hư

14

tiếp điểm chiacutenh

g như Ag-W Cu-W Ni

144 Moacutec bảo vệ

sẽ taacutec

động khi mạch điện coacute sự cố quaacute dograveng điện vagrave sụt aacutep

-

)

600A

cuộn dacircy được nagravey

được quấn nhiều vograveng với dacircy tiết diện nhỏ chịu điện aacutep nguồn

15

145 Hộp dập hồ quang

Hộp dập hồ quang để aacuteptocircmaacutet dập được hồ quang trong tất cả caacutec chế độ

lagravem việc của lưới điện thigrave người ta thường dugraveng hai kiểu thiết bị dập hồ

quang lagrave kiểu nửa kiacuten vagrave kiểu hở Thiết bị dập kiểu nửa kiacuten được đặt trong

vỏ kiacuten của aacuteptocircmaacutet vagrave coacute lỗ thoaacutet khiacute

Higravenh 112 Cấu truacutec chung của aacuteptocircmaacutet

Kiểu nagravey coacute dograveng điện giới hạn cắt khocircng quaacute 50kA Thiết bị dập kiểu hở

được dugraveng khi giới hạn dograveng điện cắt lớn hơn 50kA hoặc điện aacutep lớn hơn

1000V Trong buồng dập hồ quang thocircng dụng người ta thường dugraveng những

tấm theacutep xếp thagravenh lưới ngăn Để phacircn chia hồ quang thagravenh nhiều đoạn

ngắn thuận lợi cho việc dập tắt hồ quang Higravenh dạng kết cấu hộp dập hồ

quang được trigravenh bagravey trecircn Cugraveng một thiết bị dập tắt hồ quang khi lagravem

việc ở mạch điện xoay chiều điện aacutep đến 500V thigrave coacute thể dập tắt được hồ

quang của dograveng điện đến 40kA nhưng khi lagravem việc ở mạch điện một chiều

điện aacutep đến 440V thigrave chỉ coacute thể cắt được dograveng điện đến 20kA

146 Cơ cấu truyền động cắt Aacuteptocircmaacutet

Cơ cấu truyền động cắt aacuteptocircmaacutet gồm cơ cấu đoacuteng cắt vagrave khacircu truyền

động trung gian truyền động cắt aacuteptocircmaacutet thường coacute hai caacutech bằng tay vagrave

bằng cơ điện (điện từ động cơ điện) Điều khiển bằng tay (nuacutem gạt hoặc nuacutet

ấn) được thực hiện với caacutec aacuteptocircmaacutet coacute dograveng điện định mức khocircng lớn hơn

16

600A Điều khiển bằng cơ điện (nam chacircm điện động cơ điện hoặc hệ thống

thuỷ lực) được ứng dụng ở caacutec aacuteptocircmaacutet đoacuteng cắt từ xa vagrave được ứng dụng với

aacuteptocircmaacutet coacute dograveng điện lớn hơn đến 1000A Để tăng lực điều khiển bằng tay

người ta cograven dugraveng một tay dagravei phụ theo nguyecircn liacute đograven bẩy Ngoagravei ra cograven coacute

caacutech điều khiển bằng động cơ điện hoặc khiacute neacuten

Khacircu truyền động trung gian dugraveng phổ biến nhất trong aacuteptocircmaacutet lagrave cơ cấu

tự do trượt khớp Higravenh 113 trigravenh bagravey một khacircu truyền động trung gian của

aacuteptocircmaacutet coacute cơ cấu điều khiển bằng nam chacircm điện Khi đoacuteng bigravenh thường

(khocircng coacute sự cố) caacutec tay đograven 2 3 được nối cứng vigrave tacircm O nằm thấp dưới

đường nối hai điểm O1 vagrave O2 được nối Giaacute đỡ 5 lagravem cho hai đograven nagravey khocircng

tự gập lại được ta noacutei điểm O ở vị triacute chết ( higravenh 113a )

Khi coacute sự cố phần ứng 6 của nam chacircm điện 7 bị huacutet dập vagraveo hệ thống

tay đograven 2 3 lagravem cho điểm O thoaacutet khỏi vị triacute chết Điểm O sẽ cao hơn đường

nối O1O2 luacutec nagravey hai tay đograven 2 3 khocircng được nối cứng nữa caacutec tiếp điểm sẽ

nhanh choacuteng mở ra dưới taacutec động của lograve xo keacuteo tiếp điểm (higraveh 113b)

Muốn đoacuteng lại aacuteptocircmaacutet ta phải keacuteo tay cầm 4 xuống phiacutea dưới để cho hai tay

đograven 2 3 duỗi thẳng ra như ở higravenh 113c sau đoacute mới đoacuteng vagraveo được

Higravenh 113 Cơ cấu nhả khớp tự do a vị triacute doacuteng b vị triacute mở c vị triacute chuẩn bị

đoacuteng lại

17

147 Phần tử bảo vệ

Caacutec phần tử bảo vệ aacuteptocircmaacutet gồm bảo vệ quaacute tải bảo vệ ngắn mạch bảo

vệ sụt aacutep bảo vệ dograveng điện dư bảo vệ tổng hợp bằng tổ hợp mạch điện tử

Để bảo vệ thiết bị khỏi quaacute tải trong aacuteptocircmaacutet thường coacute phần tử bảo vệ

quaacute tải kết cấu của noacute tương tự như một rơle nhiệt phần tử phaacutet noacuteng của rơ

le nhiệt được đấu nối tiếp với mạch điện chiacutenh Khi quaacute tải tấm kim loại keacutep

giatilden nở lagravem nhả rơi tự do để mở tiếp điểm của aacuteptocircmaacutet Đường đặc tiacutenh

ampe- giacircy của rơle nhiệt phải nằm dưới đường đặc tiacutenh của thiết bị bảo vệ

Loại nagravey coacute nhược điểm coacute quaacuten tiacutenh nhiệt lớn vagrave khocircng bảo vệ được ngắn

mạch

Phần tử bảo vệ ngắn mạch trong aacuteptocircmaacutet coacute kết cấu tương tự như một

rơle dograveng điện coacute cuộn dacircy mắc nối tiếp với mạch điện chiacutenh (hoặc một phần

dograveng điện chiacutenh đi qua cuộn dacircy) Khi dograveng điện vượt quaacute trị số cho pheacutep thigrave

phần ứng bị huacutet lagravem nhả khớp rơi tự do vagrave mở tiếp điểm aacuteptocircmaacutet

Điều chỉnh viacutet để thay đổi lực của lograve xo phản lực ta coacute thể điều chỉnh được trị

số dograveng điện tải động

Phần tử bảo vệ sụt aacutep coacute kết cấu tương tự như rơle điện aacutep cuộn dacircy

được mắc vagraveo điện aacutep nguồn khi coacute sự cố sụt aacutep hay mất điện aacutep lực huacutet

điện từ khocircng đủ sức huacutet phần ứng lograve xo phản lực đẩy phần ứng lagravem nhả

khớp rơi tự do vagrave lagravem mở tiếp điểm của aacuteptocircmaacutet

Phần tủ bảo vệ dograveng điện dư cũng như phần tử bảo vệ nhiều thocircng số

được cấu tạo bởi caacutec mạch vi điện tử trong caacutec khối đo lường so saacutenh

khuếch đại vagrave chấp hagravenh

15 LỰA CHỌN SƠ BỘ AacutePTOcircMAacuteT THOcircNG THƢỜNG

151 Đặt vấn đề

Để hạn chế những hậu quả nguy hiểm gacircy phaacute hỏng sự cố quaacute dograveng quaacute

tải sự cố hỏng caacutech điện vagrave caacutech ly phần hư hỏng ra khỏi lưới vigrave vậy việc lựa

chọn thiết bị để bảo vệ cho mạch điện hết sức quan trọng vagrave việc lựa chọn

18

phải dựa trecircn rất nhiều yếu tố nhưng phải phugrave hợp với caacutec tiecircu chuẩn của từng

thiết bị vagrave phải tuacircn thủ theo tiecircu chuẩn quốc tế

152 Lựa chọn theo mức dograveng

Việc lựa chọn aacuteptocircmaacutet chủ yếu dựa vagraveo Dograveng địecircn tiacutenh toaacuten trong mạch

dograveng điện quaacute tải tiacutenh thao taacutec chọn lọc Ngoagravei ra lựa chọn aacuteptocircmaacutet cograven phải

căn cứ vagraveo đặt tiacutenh lagravem việc của phụ tải lagrave aacuteptocircmaacutet khocircng được pheacutep cắt khi

coacute quaacute tải ngắn hạn thường xảy ra trong điều kiện lagravem việc bigravenh thường như

dograveng điện khởi động dograveng điện động trong phụ tải cocircng nghệ

Yecircu cầu chung lagrave lagravem việc định mức của moacutec bảo vệ Iaacuteptocircmaacutet khocircng được

beacute hơn dograveng điện tiacutenh toaacuten Itt của mạch

Iaacuteptocircmaacutet ge Itt ( 1-2 )

Tugravey theo đặc tiacutenh vagrave điều kiện lagravem việc của phụ tải người ta hướng dẫn

lựa chọn dograveng điện định mức của moacutec bảo vệ bằng 125 150 hay lớn hơn

nữa so với dograveng điện tiacutenh toaacuten mạch

Sau cugraveng ta chọn aacuteptocircmaacutet theo caacutec số liệu kỹ thuật đatilde cho của nhagrave chế tạo

Aacuteptocircmaacutet được lựa chọn từ hai hệ thống Hệ thống cắt mạch điện vagrave hệ thống

dograve tigravem sự cố

+ Chọn hệ thống caacutech bố triacute cắt mạch điện

Hệ thống nagravey gồm coacute liện động cơ khiacute với caacutec cực cắt dograveng điện vagrave sẽ

được bố triacute theo caacutec chức năng sau Số luợng caacutec cực Số lượng caacutec dacircy dẫn

để cắt điện aacutep định mức (điện aacutep sử dụng) loại dograveng điện (xoay chiều hay

một chiều)

Dograveng điện Ib dograveng điện sử dụng của mạch điện chiacutenh dograveng điện nagravey cho

pheacutep ta xaacutec định dograveng điện định mức magrave người ta gọi lagrave ldquocỡ aacuteptocircmaacutetrdquo Dograveng

điện ngắn mạch Icc đoacute lagrave dograveng ngắn mạch magrave khiacute cụ điện (aacuteptocircmaacutet) coacute thể

chấp nhận được để coacute thể cắt tiến hagravenh bảo vệ ngay lập tức caacutec thiết bị điện

phiacutea sau của aacuteptocircmaacutet Chuacuteng ta luocircn luocircn phải chọn aacuteptocircmaacutet coacute khả năng cắt

cao hơn dograveng Icc đatilde tiacutenh toaacuten ở phiacutea sau aacuteptocircmaacutet

19

+ Chọn loại hệ thống mở ( hay dograve tigravem sự cố để thực hiện taacutec động mở )

Sự bố triacute điện từ - nhiệt hay điện tử thực hiện điều khiển của caacutec cực cắt

được chọn theo chức năng Dograveng Ib dograveng điện cực đại magrave noacute đi qua mạch

điện khi lagravem việc bigravenh thường Dograveng điện đột ngột xuất hiện khi đặt dưới điện

aacutep (dograveng điện mở maacutey) Tugravey theo giaacute trị quaacute dograveng điện nagravey người ta xaacutec định

loại đuờng cong sử dụng (B C Dhellip) của hệ thống mở của aacuteptocircmaacutet (chọn

đuờng đặt tuyến của hệ thống trong catocirclocirc magrave caacutec nhagrave sản xuất vagrave viện giaacutem

định khoa học kỹ thuật giaacutem định

Ngoagravei ra CB cograven đƣợc lựa chọn tuỳ vagraveo

Caacutec đặc tiacutenh điện magrave noacute được đặt vagraveo mocirci trường sử dụng của thiết bị

nhiệt độ xung quanh lắp đặt trong tủ hoặc khocircng caacutec điều kiện khiacute hậu khả

năng tạo vagrave cắt dograveng ngắn mạch

Caacutec yecircu cầu khai thaacutec tiacutenh chọn lọc caacutec yecircu cầu như điều khiển từ xa

caacutec cocircng tắc phụ caacutec cuộn dacircy taacutec động phụ coacute đưa thecircm vagraveo hệ thống mạng

tiacuten hiệu nội bộ (thocircng tin điều khiển chỉ thịhellip)

Caacutec quy tắc lắp đặt đặc biệt lagrave bảo vệ con người

Caacutec đặc tiacutenh tải như lagrave động cơ đegraven chiếu saacuteng huỳnh quang maacutey biến aacutep

Những bước tiếp theo gắn liền với việc chọn một CB trong lưoacutei phacircn phối

+ Chọn dograveng định mức phụ thuộc nhiệt độ mocirci trường

Dograveng định mức của một CB được xaacutec định theo sự vận hagravenh của thiết bị

ứng với nhiệt độ mocirci trường cho trước thường lagrave 300 cho caacutec CB dacircn dụng

400 cho CB cocircng nghiệp

Sự vận hagravenh caacutec CB trong caacutec điều kiện nhiệt độ khaacutec nhau phụ thuộc

vagraveo cocircng nghệ chế tạo bộ taacutec động

+ Caacutec bộ taacutec động kiểu điện từ nhiệt khocircng bugrave

Caacutec CB với bộ taacutec động theo nguyecircn tắc nhiệt khocircng bugrave coacute dograveng taacutec động

phụ thuộc vagraveo nhiệt độ Nếu như thiết bị được đặt trong tủ hoặc trong mocirci

trường nhiệt độ cao thigrave dograveng taacutec động khi quaacute tải coacute thể bị giảm xuống Coacute thể

20

chuyển hạng nếu CB lagravem việc với nhiệt độ cao hơn nhiệt độ chuẩn Vigrave vậy

caacutec nhagrave thiết kế phải cung cấp bảng chuyển hạng cho thiết bị được thiết kế

mặt khaacutec caacutec thiệt bị dạng mocircđun thường được lắp cạnh nhau trong tủ kim

loại coacute kiacutech thước nhỏ Taacutec dụng nhiệt qua lại khi coacute dograveng sẽ lagravem chuacuteng

xuống hạng theo hệ số 08

Caacutec bộ phận nagravey được trang bị một thanh lưỡng kim bugrave nhiệt cho pheacutep

chọn dograveng hiệu chỉnh Ir của bộ phận taacutec động theo sự thay đổi nhiệt độ trong

phạm vi định sẵn CB ( le 630A ) thường được trang bị bộ phận taacutec động từ

nhiệt coacute bugrave từ -50 đến +40

0

Ghi chuacute liecircn quan đến việc giảm định mức của CB

Một CB coacute định mức dograveng theo nhiệt độ mocirci trường chuẩn (300C) sẽ bị quaacute

nhiệt khi mang nhiệt cugraveng dograveng ở 500C

Vigrave CB hạ aacutep coacute thiết bị bảo vệ quaacute dograveng (nếu khocircng được bugrave) sẽ taacutec động

ở mức thấp hơn khi nhiệt độ cao hơn CB tự động bị giảm định mức do bộ taacutec

động quaacute tải khi bộ taacutec động nhiệt được bugrave coacute thể chỉnh ở (07divide1)In trong

mocirci trường -50C đến 40

0C

Với caacutec CB được bugrave nagravey trong catalogue thường coacute giaacute trị xướng hạng

của In ở nhiệt độ trecircn mức được bugrave viacute dụ như 500C vagrave 60

0C như 95A ở 50

0C

vagrave 90A ở 600C cho CB 100A

+ Bộ taacutec động kiểu điện tử

Coacute ưu điểm lớn về ổn định khi vận hagravenh trong điều kiện nhiệt độ thay

đổi Mặc dugrave vậy caacutec thiết bị đoacuteng cắt vẫn chịu ảnh hưởng nhiệt độ necircn nhagrave

chế tạo thường cung cấp dưới dạng biểu đồ caacutec giaacute trị lớn nhất của ngưỡng

dograveng taacutec động cho pheacutep theo nhiệt độ

+ Chọn ngưỡng cắt tức thời hoặc coacute trễ ngắn

Sau đacircy lagrave bảng tổng kết caacutec đặc điểm chiacutenh của bộ taacutec động kiểu từ hoặc

coacute trễ ngắn (theo phacircn loại của IEC898) bảng taacutec động tức thời hoặc coacute trễ

ngắn

21

Bảng 11 Bảng taacutec động tức thời hoặc coacute trễ

+ Chọn CB theo khả năng cắt

Lắp một CB bảo vệ trong mạng phacircn phối điện hạ thế cần phải đaacutep ứng

một trong hai điều kiện sau đacircy

Hoặc coacute khả năng cắt Icu (hoặc Icn) iacutet nhất coacute giaacute trị bằng dograveng ngắn mạch

giả định tại điểm lắp đặt

Hoặc nếu khocircng phải kết hợp với một thiết bị cắt khaacutec đặt phiacutea trước vagrave

coacute khả năng cắt cần thiết Trong trường hợp nagravey đặc tiacutenh của hai thiết bị phải

được phối hợp sao cho năng lượng đi qua thiết bị phiacutea trước khocircng lớn hơn

khả năng chịu đựng (khocircng bị hư hại) của caacutec thiết bị phiacutea sau vagrave của hệ

thống dacircy dẫn được bảo vệ bằng caacutec thiết bị nagravey

Khả năng tận dụng trong

Dạng Bộ taacutec động Ứng dụng

Ngưỡng thấp dạng B Maacutey phaacutet dự phograveng

Dacircy coacute chiều dagravei lớn

Ngưỡng chuẩn dạng C Bảo vệ mạch Trường

hợp chung

Ngưỡng cao dạng D K

Bảo vệ mạch trong

trường hợp quaacute độ ban

đầu lớn

12In dạng MA

Bảo vệ động cơ khi

phối hợp với cocircng taacutec

tơ ngắt

22

Phối hợp cầu chigrave ndash CB

Phối hợp CB giới hạn dograveng vagrave CB tiecircu chuẩn

153 Một số loại aacuteptocircmaacutet

a) AacutePtocircmaacutet vạn năng coacute phần tử bảo vệ điện tử nhiệt

AacutePtocircmaacutet loại nagravey được chế tạo cho caacutec mạch điện cocircng suất lớn coacute thể

chỉnh định được caacutec thocircng số bảo vệ trong phạm vi tương đối rộng Loại nagravey

thường coacute bảo vệ ngắn mạch vagrave bảo vệ mất điện aacutep Noacute khocircng coacute vỏ dugraveng để

trong caacutec trạm hạ aacutep caacutec trạm phacircn phối higravenh 112 trigravenh bagravey nguyecircn lyacute cấu

tạo của aacuteptocircmaacutet vặn năng coacute dograveng điện định mức lớn hơn 200A ở trạng thaacutei

ngắt

Higravenh 114 Aacuteptocircmaacutet vạn năng

1 Tiếp điểm dập hồ quang 2 buồng dập hồ quang 3 Tiếp điểm lagravem việc

4 Cuộn dacircy đoacuteng 5 Rơle nhiệt 67 Cotilde cấu tự do tuột khớp 8 Rơle dograveng điện

cực đại 9 10 Rơle điện aacutep 11 Cuộn dacircy cắt từ xa 12 Cần đoacuteng cắt 13 Gối

tựa

Nếu quay tay gạt 12 đi một goacutec đến vị triacute đoacuteng hoặc điều khiển từ xa

bằng hệ thống điện từ 4 thanh 6 7 sẽ eacutep lecircn thanh gắn caacutec tiếp điểm quay

23

trục O1 Lần lượt caacutec tiếp điểm hồ quang 1 vagrave tiếp điểm lagravem việc 3 đoacuteng

mạch điện được đoacuteng hoagraven toagraven Khi coacute sự cố caacutec phần tử bảo vệ cần taacutec

động đẩy cơ cấu tự do tuột khỏi khớp (thanh 67) lograve xo 9 sẽ keacuteo thanh gắn tiếp

điểm động lần lượt tiếp điểm lagravem việc 3 sau đoacute tiếp điểm hồ quang 1 mở ra

Hồ quang xuất hiện trecircn tiếp điểm 1 vagrave nhanh choacuteng được dập tắt nhờ buồng

dập hồ quang 2

Caacutec phần tử bảo vệ bao gồm bảo vệ quaacute tải nhờ rơle nhiệt 5 7 bảo vệ

ngắn mạch bằng rơle dograveng điện cực đại 8 coacute cuộn dacircy (thường lagrave thanh caacutei

với số vograveng w = 1 đi qua mạch từ) mắc nối tiếp với dograveng điện động lực bảo

vệ mất điện aacutep bằng rơle điện aacutep 10 coacute điện aacutep mắc song song với hai pha của

lưới điện nam chacircm 11 để cắt aacuteptocircmaacutet từ xa khi cần thiết

b) Aacuteptocircmaacutet định higravenh

Higravenh 115 Aacuteptocircmaacutet định higravenh

1 Đầu nối 2 Đế 3 Buồng dacircp hồ quang 4 Tiếp điểm tĩnh 5 Cơ cấu truyền

động 6 Bảo vệ quaacute tải 7 Bảo vệ ngắn mạch 8 Nuacutet cắt

Loại aacuteptocircmaacutet nagravey thường coacute dograveng điện định mức đến 1600A dugraveng cho cả

mạch xoay chiều lẫn một chiều Higravenh 115 trigravenh bagravey nguyecircn lyacute cấu tạo của

aacuteptocircmaacutet định higravenh Loại nagravey thường chỉ coacute rơle nhiệt vagrave rơle dograveng điện cực

24

đại để bảo vệ quaacute tải vagrave ngắn mạch Tất cả caacutec chi tiết đều được đặt trong vỏ

nhựa kiacuten coacute kiacutech thước nhỏ gọn sử dụng rất tiện lợi dugraveng để thay thế cầu

dao cầu chigrave rất tốt

25

CHƢƠNG 2

GIỚI THIỆU VỀ AacutePTOcircMAacuteT HAtildeNG SCHNEIDER

21 ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong thời đại cocircng nghiệp hoacutea hiện đại hoacutea hiện nay caacutec nhagrave maacutey xiacute

nghiệp caacutec đocirc thị phaacutet truyển keacuteo theo lagrave caacutec togravea nhagrave cao tầng caacutec khu vui

chơihellipđatilde phaacutet truyển một caacutech nhanh choacuteng Với xu thế đoacute keacuteo theo sự cần

cung cấp năng lượng điện vagrave việc bảo trigrave cũng như việc sử dụng caacutec khiacute cụ để

bảo vệ caacutec thiết bị điện sử dụng chuacuteng một caacutech hợp lyacute để quaacute trigravenh phaacutet

truyển đất nước được nhanh choacuteng vagrave đảm bảo an toagraven trong khi vận hagravenh caacutec

thiết bị cũng như sử dụng chuacuteng đuacuteng với taacutec dụng của noacute lagrave rất cần thiết

22 CẤU TẠO CHUNG CỦA AacutePTOcircMAacuteT HAtildeNG SCHNEIDER

221 Tiếp điểm

Những đặc trưng xacircy dựng phần chuyển động

Higravenh 21 Mạch chọn lọc

26

Higravenh 22 Mạch hạn chế hiện thời

1 Giaacute đỡ lagravem bằng theacutep tấm

2 Cảm biến dograveng điện taacutec động

3 Đầu nối chống giật

4 Đầu nối nằm ngang

5a Tiếp điểm tĩnh

5b Tiếp điểm hồ quang

6a Tiếp điểm chiacutenh ( động )

6b Tiếp điểm hồ quang ( động )

7 Buồng dập hồ quang

8 Tiếp điểm trượt

9 Cuộn nhả bảo vệ

10 Cuộn điều khiển đoacuteng mở

11 Lograve xo đoacuteng

12 Lograve xo tạo lực đoacuteng

13 Cần nạp coacutet bằng tay

27

14 Thiết bị keacuteo thaacuteo

15 Thiết bị đoacuteng mở taacutec động điều khiển

222 Phần cơ khiacute

Gồm caacutec cơ cấu của aacuteptocircmaacutet

Higravenh 23 phần cơ khiacute

(1) Trip bar Thanh nhả lỗ khiacute ( thanh trung gian )

( 2) Tripping Actuator Thiết bị taacutec động tạo nhả

(3) Unit Case ( đơn vị hợp) Khi ngắn mạch lỗi xảy ra địa chỉ liecircn lạc

được mở vagrave hồ quang được tạo ra giữa caacutec địa chỉ liecircn lạc Vagraveo thời điểm đoacute

aacutep lực trong đơn vị cao

(4) Hole ( lỗ) Aacutep suất khiacute cao thổi qua lỗ để xoay vấp thiết bị truyền động

223 Dập hồ quang

Dập hồ quang bằng thiết bị dập nửa hở dugraveng cho AacutePtocircmaacutet Trong cấu

truacutec của buồng dập hồ quang coacute caacutec thanh theacutep chia nhỏ dograveng hồ quang

28

Higravenh 24 Arc Extinguishing Concep

PA tự động-Noacutec lagrave cocircng nghệ để tăng bị giaacuten đoạn hiệu suất bằng caacutech thổi

khiacute hồ quang bởi goacutec becircn phải Aacutep suất khiacute được tạo ra từ vật liệu polymer

cao được tiacutech lũy trong tiacutech lũy khocircng gian vagrave khiacute được thổi vagraveo cung để dập

tắt Đặc biệt lagrave cocircng nghệ nagravey cải thiện cao hiệu suất phaacute vỡ điện aacutep

Extinguishing unit Hộp dập hồ quang

Movable conductor Tiếp điểm động

Unit case Vỏ hộp

Gas flow Lưu lượng khiacute

Arc Hồ quang

Fixed conductor Chất dẫn ( dacircy dẫn cố định)

VJC insulation (high polymer materials) Tấm caacutech điện nhiệt sử dụng

VJC

(1) Ablation (2) Gas accumulating (3) Gas flow (4) Arc extinguishing (1)

loại trừ -(2) khiacute ga-(3) lưu lượng khiacute-(4) cung dập tắt

29

224 Caacutec đặc tiacutenh

2241 Đƣờng cong chức năng L-I

L Long time khi dograveng nhỏ thời gian taacutec động chậm

S Short time cắt trong trường hợp ngắn mạch với thời gian taacutec động nhanh

I Iustant time Cắt khẩn cấp khi dograveng lớn với thời gian nhỏ

Higravenh 25 Đặc tiacutenh đường cong chức năng L-I

2242 Đƣờng cong chức năng L-S(t=kI2)-I

Higravenh 26 Đặc tiacutenh đường cong chức năng L-S(t=kI2)-I

30

2243 Đƣờng cong chức năng L-S(t=k)-I

Higravenh 27 Đặc tiacutenh đường cong chức năng L-S(t=k)-I

2244 Đƣờng cong chức năng G

Higravenh 28 Đặc tiacutenh đường cong chức năng G

31

23 Caacutec đại lƣợng vagrave thocircng số của aacuteptocircmaacutet khi cần tiacutenh toaacuten

a Đại lượng lựa chọn vagrave kiểm tra

Điện aacutep định mức kV mđmđmMC UU

Dograveng điện lacircu dagravei định mức A cbđmMC II

Dograveng điện cắt định mức kVA Nđmc II

Cocircng suất định mức kA Nđmc SS

Dograveng điện ngắn mạch xung kiacutech cho pheacutep kA

(cograven gọi lagrave dograveng ổn định động)

xkđđm ii

Dograveng điện ổn định nhiệt

nhđm

qd

nhdmt

tii

Trong kyacute hiệu dugraveng ở bảng trecircn

mđmU Điện aacutep định mức của mạng điện

cbI Dograveng điện cưỡng bức qua maacutey cắt

NI Dograveng ngắn mạch Trong thiết kế hệ thống cung cấp điện coi ngắn mạch ở

xa do đoacute III N

NN UIS 3

xkI Dograveng ngắn mạch xung kiacutech 281 Iixk

nhđmt Thời gian ổn định nhiệt định mức = 5ms hoặc 10ms

qđt Thời gian cắt

b) Tiacutenh chọn lọc của aacuteptocircmaacutet

Thường coacute một số thiết bị bảo vệ của dograveng điện nằm giữa nguồn vagrave caacutec

bộ phận thiết bị yecircu cầu bảo vệ caacutec khiacute cụ điện nagravey phải thỏa matilden tiacutenh chọn

lọc để gới hạn sự cố lan rộng ảnh hưởng đến caacutec bộ phận khaacutec của hệ thống

tiacutenh chọn lọc được định nghĩa

- Xung dograveng điện bigravenh thường khocircng gacircy ngắn mạch

32

- Khi vận hagravenh đuacuteng chỉ thiết bị bảo vệ gần chỗ sự cố nhất theo chiều cung

cấp mới được taacutec động

- Nếu thiết bị nagravey bị hỏng một thiết bị khaacutec mới taacutec động caacutec yếu tố chủ yếu

bảo vệ Icp vagrave thời gian Tcp để caacutec Aptomat A1 A2 A3 lagravem việc Hệ thống lưới

điện phải coacute tiacutenh lựa chọn khi xảy ra sự cố

Higravenh 29 Sơ đồ nối tầng aacuteptocircmaacutet

Viacute dụ khi ngắn mach ở C thigrave chỉ được ngắt ngắt điện ở mạch ở động cơ

M3 tức caacutec aacuteptocircmaacutet khaacutec vẫn được doacuteng vagrave được cung cấp điện bigravenh thường

cho caacutec nhaacutenh khocircng sự cố đoacute lagrave lựa chọn từng phần Nhưng vigrave lyacute do nagraveo doacute

magrave A33 khocircng lagravem việc thigrave coacute cấp bảo vệ tiếp điểm theo đảm bảo theo đi của

dograveng điện ngắn mạch từ biến aacutep điểm C thigrave A22 sẽ thực hiện cấp bảo vệ nagravey

Đoacute lagrave lựa chọn tuyệt đối

Sự lựa chọn trong bảo vệ đạt được do sự khaacutec nhau về thời gian về thời

gian lagravem việc của cấp bảo vệ được gọi lagrave mức độ lựa chọn theo thời gian

nghĩa lagrave thời gian lagravem việc của cấp bảo vệ trước (Vd A22) phải lớn hơn thời

gian lagravem việc của cấp bảo vệ sau (A33) ngoagravei ra cograven coacute mức độ lựa chọn theo

dograveng điện yecircu cầu lagrave dograveng điện ngắt cấp I phải nhỏ hơn dograveng điện cấp i+1 vd

33

A1 coacute thể lagravem việc ở điểm ngắn mạch a b ở A1 thời gian bảo vệ keacuteo dagravei

nhưng khi xuất hiện ngắn mạch ở điểm a coacute thể cần phải ngắt mạch hư hỏng

sớm hơn thời gian cho pheacutep vigrave sự keacuteo dagravei thời gian chạy trong mạch dograveng

điện lớn hơn khi ngắn mạch coacute thể lagravem cho dacircy noacuteng lecircn lagravem hỏng dacircy dẫn vagrave

thiết bị do đoacute khi dograveng điện ngắn mạch sự cắt một caacutech đột ngột nhanh choacuteng

nhờ bộ ngắt dograveng điện

Tiacutenh chọn aacuteptocircmaacutet

Bảo vệ ngắn mạch chọn lọc được phacircn chia theo thời gian bổ xung độc lập

với dograveng điện thời gian tổng At của aacuteptocircmaacutet phiacutea dưới phải ngắn hơn thời

gian điều khiển cực tiểu Tm của aacuteptocircmaacutet phiacutea trecircn thời gian phacircn chia giữa

hai aacuteptocircmaacutet vagraveo khoảng 100ms

Higravenh 210 Tiacutenh toaacuten chọn lọc nối tầng hai aacuteptocircmaacutet

1 Aacuteptocircmaacutet ở phiacutea trecircn

2 Aacuteptocircmaacutet ở phiacutea dưới

tm Thời gian điều chỉnh cực tiểu

tA Thời gian tổng

khả năng chọn lọc ở tA lt tm1

Tiacutenh chọn lọc của Aacuteptocircmaacutet hạn chế dograveng điện cầu chigrave phiacutea trecircn

34

Với caacutech bố triacute nagravey tồn tại tiacutenh chọn lọc nếu I 2tAcủa maacutey cắt thấp hơn giaacute

trị tới hạn ngắn nhất I2tS của cầu chigrave

Tiacutenh chọn lọc aacuteptocircmaacutet dograveng điện khocircng cầu chigrave phiacutea dưới

Trường hợp nagravey caacutec cầu chigrave coacute dograveng dịnh mức lớn hơn dograveng định mức của

aacuteptocircmaacutet thời gian cắt tổng (tS+t1) của cầu chigrave phải ngắn hơn thời gian điều

khiển nhỏ nhất tm của aacuteptocircmaacutet

Tiacutenh chọn lọc aacuteptocircmaacutet dograveng điện ldquokhocircngrdquo aacuteptocircmaacutet hạn chế dograveng điện phiacutea

dưới

Yecircu cầu trong trường hợp nagravey lagrave thời gian cắt tA đối với dograveng điện ngoagravei Ia

của bộ hạn chế dograveng điện phải lớn hơn thời gian điều khiển tối thiểu của

aacuteptocircmaacutet phiacutea dưới

Higravenh 211 Tiacutenh chọn lọc nối tầng hai aacuteptocircmaacutet cắt dograveng điện khocircng bộ hạn

chế dograveng

1 Aacuteptocircmaacutet phiacutea trecircn

2 Aacuteptocircmaacutet phiacutea dưới

tm Thời gian điều khiển nhỏ nhất

tA thời gian tổng

Khả năng chọn lọc khi tA2 (IA) lt tm1

b) Caacutec đại lượng vagrave thocircng số của aacuteptocircmaacutet khi cần tiacutenh toaacuten vagrave lựa chọn

35

24 ỨNG DỤNG CỦA AacutePTOcircMAacuteT HAtildeNG SCHNEIDER

241 AacutePtocircmaacutet 1 cực (kiểu T3)

RT306-40A1P

Higravenh 212 (61016202532405063) 1 Pole aacuteptocircmaacutet dograveng cắt 6000A

Aacuteptocircmaacutet teacutep khối 2P -2E

Với cocircng dụng bảo vệ mạch điện chống quaacute tải vagrave ngắn mạch caacutec dograveng

sản phẩm aacuteptocircmaacutet Roman sẽ mang đến cho cocircng trigravenh một giải phaacutep bảo

vệ an toagraven hệ thống điện

Khả năng chống điện giật Khocircng chạm tới caacutec bộ phận mạng điện

Khocircng biến dạng phồng rộp dưới taacutec động của ngoại quan

Sản xuất theo tiecircu chuẩn IEC60898

Đặc tiacutenh kỹ thuật

Được lagravem từ vật liệu chống chaacutey vagrave caacutech điện

Phugrave hợp với tiecircu chuẩn IEC 60898

Ngắt tự động dograveng ngắn mạch khi noacute vừa xuất hiện

Thocircng số kỹ thuật

Dograveng định mức 06 - 63A

36

Điện aacutep định mức 220380V AC

Dograveng cắt (IEC 60898) 6000A

2E coacute taacutec dụng bảo vệ thiết bị trecircn cả 2 cực của aacuteptocircmaacutet (Khi trường hợp bị

đấu nhầm dacircy thigrave aacuteptocircmaacutet vẫn hoạt động bigravenh thường đoacute lagrave ưu điểm vượt trội

so với 1E)

242 MCCB amp ELCB MITSUBISHI

Higravenh 213 WSS thế hệ mới ( khắc larse chigravem khocircng decal )

Sản xuất tại Nhật

Tiecircu chuẩn toagraven cầu ( IECJISENGBULCSA )

Ampe Frame hoagraven chỉnh từ 30(32)AF đến 1600AF

Chức năng cơ bản

MCCB Caacutech ly bảo vệ quaacute tải ngắn mạch

ELCB Caacutech ly bảo vệ quaacute tải ngắn mạch dograveng rograve

Caacutec dograveng sản phẩm

NFNV- C loại kinh tế

( NF30-CS NF63-CW NF125-CW NF250-CW NF400-CW NF630-

CW NF800-CEW )

NFNV- S loại tiecircu chuẩn ( NF32-SW NF63-SW NF125-SW NF250-SW

NF400-SW NF630-SW NF800-SEW NF1250-SEW NF1600-SEW )

NFNV- H loại dograveng cắt cao

NFNV-U loại hạn dograveng

14

tiếp điểm chiacutenh

g như Ag-W Cu-W Ni

144 Moacutec bảo vệ

sẽ taacutec

động khi mạch điện coacute sự cố quaacute dograveng điện vagrave sụt aacutep

-

)

600A

cuộn dacircy được nagravey

được quấn nhiều vograveng với dacircy tiết diện nhỏ chịu điện aacutep nguồn

15

145 Hộp dập hồ quang

Hộp dập hồ quang để aacuteptocircmaacutet dập được hồ quang trong tất cả caacutec chế độ

lagravem việc của lưới điện thigrave người ta thường dugraveng hai kiểu thiết bị dập hồ

quang lagrave kiểu nửa kiacuten vagrave kiểu hở Thiết bị dập kiểu nửa kiacuten được đặt trong

vỏ kiacuten của aacuteptocircmaacutet vagrave coacute lỗ thoaacutet khiacute

Higravenh 112 Cấu truacutec chung của aacuteptocircmaacutet

Kiểu nagravey coacute dograveng điện giới hạn cắt khocircng quaacute 50kA Thiết bị dập kiểu hở

được dugraveng khi giới hạn dograveng điện cắt lớn hơn 50kA hoặc điện aacutep lớn hơn

1000V Trong buồng dập hồ quang thocircng dụng người ta thường dugraveng những

tấm theacutep xếp thagravenh lưới ngăn Để phacircn chia hồ quang thagravenh nhiều đoạn

ngắn thuận lợi cho việc dập tắt hồ quang Higravenh dạng kết cấu hộp dập hồ

quang được trigravenh bagravey trecircn Cugraveng một thiết bị dập tắt hồ quang khi lagravem

việc ở mạch điện xoay chiều điện aacutep đến 500V thigrave coacute thể dập tắt được hồ

quang của dograveng điện đến 40kA nhưng khi lagravem việc ở mạch điện một chiều

điện aacutep đến 440V thigrave chỉ coacute thể cắt được dograveng điện đến 20kA

146 Cơ cấu truyền động cắt Aacuteptocircmaacutet

Cơ cấu truyền động cắt aacuteptocircmaacutet gồm cơ cấu đoacuteng cắt vagrave khacircu truyền

động trung gian truyền động cắt aacuteptocircmaacutet thường coacute hai caacutech bằng tay vagrave

bằng cơ điện (điện từ động cơ điện) Điều khiển bằng tay (nuacutem gạt hoặc nuacutet

ấn) được thực hiện với caacutec aacuteptocircmaacutet coacute dograveng điện định mức khocircng lớn hơn

16

600A Điều khiển bằng cơ điện (nam chacircm điện động cơ điện hoặc hệ thống

thuỷ lực) được ứng dụng ở caacutec aacuteptocircmaacutet đoacuteng cắt từ xa vagrave được ứng dụng với

aacuteptocircmaacutet coacute dograveng điện lớn hơn đến 1000A Để tăng lực điều khiển bằng tay

người ta cograven dugraveng một tay dagravei phụ theo nguyecircn liacute đograven bẩy Ngoagravei ra cograven coacute

caacutech điều khiển bằng động cơ điện hoặc khiacute neacuten

Khacircu truyền động trung gian dugraveng phổ biến nhất trong aacuteptocircmaacutet lagrave cơ cấu

tự do trượt khớp Higravenh 113 trigravenh bagravey một khacircu truyền động trung gian của

aacuteptocircmaacutet coacute cơ cấu điều khiển bằng nam chacircm điện Khi đoacuteng bigravenh thường

(khocircng coacute sự cố) caacutec tay đograven 2 3 được nối cứng vigrave tacircm O nằm thấp dưới

đường nối hai điểm O1 vagrave O2 được nối Giaacute đỡ 5 lagravem cho hai đograven nagravey khocircng

tự gập lại được ta noacutei điểm O ở vị triacute chết ( higravenh 113a )

Khi coacute sự cố phần ứng 6 của nam chacircm điện 7 bị huacutet dập vagraveo hệ thống

tay đograven 2 3 lagravem cho điểm O thoaacutet khỏi vị triacute chết Điểm O sẽ cao hơn đường

nối O1O2 luacutec nagravey hai tay đograven 2 3 khocircng được nối cứng nữa caacutec tiếp điểm sẽ

nhanh choacuteng mở ra dưới taacutec động của lograve xo keacuteo tiếp điểm (higraveh 113b)

Muốn đoacuteng lại aacuteptocircmaacutet ta phải keacuteo tay cầm 4 xuống phiacutea dưới để cho hai tay

đograven 2 3 duỗi thẳng ra như ở higravenh 113c sau đoacute mới đoacuteng vagraveo được

Higravenh 113 Cơ cấu nhả khớp tự do a vị triacute doacuteng b vị triacute mở c vị triacute chuẩn bị

đoacuteng lại

17

147 Phần tử bảo vệ

Caacutec phần tử bảo vệ aacuteptocircmaacutet gồm bảo vệ quaacute tải bảo vệ ngắn mạch bảo

vệ sụt aacutep bảo vệ dograveng điện dư bảo vệ tổng hợp bằng tổ hợp mạch điện tử

Để bảo vệ thiết bị khỏi quaacute tải trong aacuteptocircmaacutet thường coacute phần tử bảo vệ

quaacute tải kết cấu của noacute tương tự như một rơle nhiệt phần tử phaacutet noacuteng của rơ

le nhiệt được đấu nối tiếp với mạch điện chiacutenh Khi quaacute tải tấm kim loại keacutep

giatilden nở lagravem nhả rơi tự do để mở tiếp điểm của aacuteptocircmaacutet Đường đặc tiacutenh

ampe- giacircy của rơle nhiệt phải nằm dưới đường đặc tiacutenh của thiết bị bảo vệ

Loại nagravey coacute nhược điểm coacute quaacuten tiacutenh nhiệt lớn vagrave khocircng bảo vệ được ngắn

mạch

Phần tử bảo vệ ngắn mạch trong aacuteptocircmaacutet coacute kết cấu tương tự như một

rơle dograveng điện coacute cuộn dacircy mắc nối tiếp với mạch điện chiacutenh (hoặc một phần

dograveng điện chiacutenh đi qua cuộn dacircy) Khi dograveng điện vượt quaacute trị số cho pheacutep thigrave

phần ứng bị huacutet lagravem nhả khớp rơi tự do vagrave mở tiếp điểm aacuteptocircmaacutet

Điều chỉnh viacutet để thay đổi lực của lograve xo phản lực ta coacute thể điều chỉnh được trị

số dograveng điện tải động

Phần tử bảo vệ sụt aacutep coacute kết cấu tương tự như rơle điện aacutep cuộn dacircy

được mắc vagraveo điện aacutep nguồn khi coacute sự cố sụt aacutep hay mất điện aacutep lực huacutet

điện từ khocircng đủ sức huacutet phần ứng lograve xo phản lực đẩy phần ứng lagravem nhả

khớp rơi tự do vagrave lagravem mở tiếp điểm của aacuteptocircmaacutet

Phần tủ bảo vệ dograveng điện dư cũng như phần tử bảo vệ nhiều thocircng số

được cấu tạo bởi caacutec mạch vi điện tử trong caacutec khối đo lường so saacutenh

khuếch đại vagrave chấp hagravenh

15 LỰA CHỌN SƠ BỘ AacutePTOcircMAacuteT THOcircNG THƢỜNG

151 Đặt vấn đề

Để hạn chế những hậu quả nguy hiểm gacircy phaacute hỏng sự cố quaacute dograveng quaacute

tải sự cố hỏng caacutech điện vagrave caacutech ly phần hư hỏng ra khỏi lưới vigrave vậy việc lựa

chọn thiết bị để bảo vệ cho mạch điện hết sức quan trọng vagrave việc lựa chọn

18

phải dựa trecircn rất nhiều yếu tố nhưng phải phugrave hợp với caacutec tiecircu chuẩn của từng

thiết bị vagrave phải tuacircn thủ theo tiecircu chuẩn quốc tế

152 Lựa chọn theo mức dograveng

Việc lựa chọn aacuteptocircmaacutet chủ yếu dựa vagraveo Dograveng địecircn tiacutenh toaacuten trong mạch

dograveng điện quaacute tải tiacutenh thao taacutec chọn lọc Ngoagravei ra lựa chọn aacuteptocircmaacutet cograven phải

căn cứ vagraveo đặt tiacutenh lagravem việc của phụ tải lagrave aacuteptocircmaacutet khocircng được pheacutep cắt khi

coacute quaacute tải ngắn hạn thường xảy ra trong điều kiện lagravem việc bigravenh thường như

dograveng điện khởi động dograveng điện động trong phụ tải cocircng nghệ

Yecircu cầu chung lagrave lagravem việc định mức của moacutec bảo vệ Iaacuteptocircmaacutet khocircng được

beacute hơn dograveng điện tiacutenh toaacuten Itt của mạch

Iaacuteptocircmaacutet ge Itt ( 1-2 )

Tugravey theo đặc tiacutenh vagrave điều kiện lagravem việc của phụ tải người ta hướng dẫn

lựa chọn dograveng điện định mức của moacutec bảo vệ bằng 125 150 hay lớn hơn

nữa so với dograveng điện tiacutenh toaacuten mạch

Sau cugraveng ta chọn aacuteptocircmaacutet theo caacutec số liệu kỹ thuật đatilde cho của nhagrave chế tạo

Aacuteptocircmaacutet được lựa chọn từ hai hệ thống Hệ thống cắt mạch điện vagrave hệ thống

dograve tigravem sự cố

+ Chọn hệ thống caacutech bố triacute cắt mạch điện

Hệ thống nagravey gồm coacute liện động cơ khiacute với caacutec cực cắt dograveng điện vagrave sẽ

được bố triacute theo caacutec chức năng sau Số luợng caacutec cực Số lượng caacutec dacircy dẫn

để cắt điện aacutep định mức (điện aacutep sử dụng) loại dograveng điện (xoay chiều hay

một chiều)

Dograveng điện Ib dograveng điện sử dụng của mạch điện chiacutenh dograveng điện nagravey cho

pheacutep ta xaacutec định dograveng điện định mức magrave người ta gọi lagrave ldquocỡ aacuteptocircmaacutetrdquo Dograveng

điện ngắn mạch Icc đoacute lagrave dograveng ngắn mạch magrave khiacute cụ điện (aacuteptocircmaacutet) coacute thể

chấp nhận được để coacute thể cắt tiến hagravenh bảo vệ ngay lập tức caacutec thiết bị điện

phiacutea sau của aacuteptocircmaacutet Chuacuteng ta luocircn luocircn phải chọn aacuteptocircmaacutet coacute khả năng cắt

cao hơn dograveng Icc đatilde tiacutenh toaacuten ở phiacutea sau aacuteptocircmaacutet

19

+ Chọn loại hệ thống mở ( hay dograve tigravem sự cố để thực hiện taacutec động mở )

Sự bố triacute điện từ - nhiệt hay điện tử thực hiện điều khiển của caacutec cực cắt

được chọn theo chức năng Dograveng Ib dograveng điện cực đại magrave noacute đi qua mạch

điện khi lagravem việc bigravenh thường Dograveng điện đột ngột xuất hiện khi đặt dưới điện

aacutep (dograveng điện mở maacutey) Tugravey theo giaacute trị quaacute dograveng điện nagravey người ta xaacutec định

loại đuờng cong sử dụng (B C Dhellip) của hệ thống mở của aacuteptocircmaacutet (chọn

đuờng đặt tuyến của hệ thống trong catocirclocirc magrave caacutec nhagrave sản xuất vagrave viện giaacutem

định khoa học kỹ thuật giaacutem định

Ngoagravei ra CB cograven đƣợc lựa chọn tuỳ vagraveo

Caacutec đặc tiacutenh điện magrave noacute được đặt vagraveo mocirci trường sử dụng của thiết bị

nhiệt độ xung quanh lắp đặt trong tủ hoặc khocircng caacutec điều kiện khiacute hậu khả

năng tạo vagrave cắt dograveng ngắn mạch

Caacutec yecircu cầu khai thaacutec tiacutenh chọn lọc caacutec yecircu cầu như điều khiển từ xa

caacutec cocircng tắc phụ caacutec cuộn dacircy taacutec động phụ coacute đưa thecircm vagraveo hệ thống mạng

tiacuten hiệu nội bộ (thocircng tin điều khiển chỉ thịhellip)

Caacutec quy tắc lắp đặt đặc biệt lagrave bảo vệ con người

Caacutec đặc tiacutenh tải như lagrave động cơ đegraven chiếu saacuteng huỳnh quang maacutey biến aacutep

Những bước tiếp theo gắn liền với việc chọn một CB trong lưoacutei phacircn phối

+ Chọn dograveng định mức phụ thuộc nhiệt độ mocirci trường

Dograveng định mức của một CB được xaacutec định theo sự vận hagravenh của thiết bị

ứng với nhiệt độ mocirci trường cho trước thường lagrave 300 cho caacutec CB dacircn dụng

400 cho CB cocircng nghiệp

Sự vận hagravenh caacutec CB trong caacutec điều kiện nhiệt độ khaacutec nhau phụ thuộc

vagraveo cocircng nghệ chế tạo bộ taacutec động

+ Caacutec bộ taacutec động kiểu điện từ nhiệt khocircng bugrave

Caacutec CB với bộ taacutec động theo nguyecircn tắc nhiệt khocircng bugrave coacute dograveng taacutec động

phụ thuộc vagraveo nhiệt độ Nếu như thiết bị được đặt trong tủ hoặc trong mocirci

trường nhiệt độ cao thigrave dograveng taacutec động khi quaacute tải coacute thể bị giảm xuống Coacute thể

20

chuyển hạng nếu CB lagravem việc với nhiệt độ cao hơn nhiệt độ chuẩn Vigrave vậy

caacutec nhagrave thiết kế phải cung cấp bảng chuyển hạng cho thiết bị được thiết kế

mặt khaacutec caacutec thiệt bị dạng mocircđun thường được lắp cạnh nhau trong tủ kim

loại coacute kiacutech thước nhỏ Taacutec dụng nhiệt qua lại khi coacute dograveng sẽ lagravem chuacuteng

xuống hạng theo hệ số 08

Caacutec bộ phận nagravey được trang bị một thanh lưỡng kim bugrave nhiệt cho pheacutep

chọn dograveng hiệu chỉnh Ir của bộ phận taacutec động theo sự thay đổi nhiệt độ trong

phạm vi định sẵn CB ( le 630A ) thường được trang bị bộ phận taacutec động từ

nhiệt coacute bugrave từ -50 đến +40

0

Ghi chuacute liecircn quan đến việc giảm định mức của CB

Một CB coacute định mức dograveng theo nhiệt độ mocirci trường chuẩn (300C) sẽ bị quaacute

nhiệt khi mang nhiệt cugraveng dograveng ở 500C

Vigrave CB hạ aacutep coacute thiết bị bảo vệ quaacute dograveng (nếu khocircng được bugrave) sẽ taacutec động

ở mức thấp hơn khi nhiệt độ cao hơn CB tự động bị giảm định mức do bộ taacutec

động quaacute tải khi bộ taacutec động nhiệt được bugrave coacute thể chỉnh ở (07divide1)In trong

mocirci trường -50C đến 40

0C

Với caacutec CB được bugrave nagravey trong catalogue thường coacute giaacute trị xướng hạng

của In ở nhiệt độ trecircn mức được bugrave viacute dụ như 500C vagrave 60

0C như 95A ở 50

0C

vagrave 90A ở 600C cho CB 100A

+ Bộ taacutec động kiểu điện tử

Coacute ưu điểm lớn về ổn định khi vận hagravenh trong điều kiện nhiệt độ thay

đổi Mặc dugrave vậy caacutec thiết bị đoacuteng cắt vẫn chịu ảnh hưởng nhiệt độ necircn nhagrave

chế tạo thường cung cấp dưới dạng biểu đồ caacutec giaacute trị lớn nhất của ngưỡng

dograveng taacutec động cho pheacutep theo nhiệt độ

+ Chọn ngưỡng cắt tức thời hoặc coacute trễ ngắn

Sau đacircy lagrave bảng tổng kết caacutec đặc điểm chiacutenh của bộ taacutec động kiểu từ hoặc

coacute trễ ngắn (theo phacircn loại của IEC898) bảng taacutec động tức thời hoặc coacute trễ

ngắn

21

Bảng 11 Bảng taacutec động tức thời hoặc coacute trễ

+ Chọn CB theo khả năng cắt

Lắp một CB bảo vệ trong mạng phacircn phối điện hạ thế cần phải đaacutep ứng

một trong hai điều kiện sau đacircy

Hoặc coacute khả năng cắt Icu (hoặc Icn) iacutet nhất coacute giaacute trị bằng dograveng ngắn mạch

giả định tại điểm lắp đặt

Hoặc nếu khocircng phải kết hợp với một thiết bị cắt khaacutec đặt phiacutea trước vagrave

coacute khả năng cắt cần thiết Trong trường hợp nagravey đặc tiacutenh của hai thiết bị phải

được phối hợp sao cho năng lượng đi qua thiết bị phiacutea trước khocircng lớn hơn

khả năng chịu đựng (khocircng bị hư hại) của caacutec thiết bị phiacutea sau vagrave của hệ

thống dacircy dẫn được bảo vệ bằng caacutec thiết bị nagravey

Khả năng tận dụng trong

Dạng Bộ taacutec động Ứng dụng

Ngưỡng thấp dạng B Maacutey phaacutet dự phograveng

Dacircy coacute chiều dagravei lớn

Ngưỡng chuẩn dạng C Bảo vệ mạch Trường

hợp chung

Ngưỡng cao dạng D K

Bảo vệ mạch trong

trường hợp quaacute độ ban

đầu lớn

12In dạng MA

Bảo vệ động cơ khi

phối hợp với cocircng taacutec

tơ ngắt

22

Phối hợp cầu chigrave ndash CB

Phối hợp CB giới hạn dograveng vagrave CB tiecircu chuẩn

153 Một số loại aacuteptocircmaacutet

a) AacutePtocircmaacutet vạn năng coacute phần tử bảo vệ điện tử nhiệt

AacutePtocircmaacutet loại nagravey được chế tạo cho caacutec mạch điện cocircng suất lớn coacute thể

chỉnh định được caacutec thocircng số bảo vệ trong phạm vi tương đối rộng Loại nagravey

thường coacute bảo vệ ngắn mạch vagrave bảo vệ mất điện aacutep Noacute khocircng coacute vỏ dugraveng để

trong caacutec trạm hạ aacutep caacutec trạm phacircn phối higravenh 112 trigravenh bagravey nguyecircn lyacute cấu

tạo của aacuteptocircmaacutet vặn năng coacute dograveng điện định mức lớn hơn 200A ở trạng thaacutei

ngắt

Higravenh 114 Aacuteptocircmaacutet vạn năng

1 Tiếp điểm dập hồ quang 2 buồng dập hồ quang 3 Tiếp điểm lagravem việc

4 Cuộn dacircy đoacuteng 5 Rơle nhiệt 67 Cotilde cấu tự do tuột khớp 8 Rơle dograveng điện

cực đại 9 10 Rơle điện aacutep 11 Cuộn dacircy cắt từ xa 12 Cần đoacuteng cắt 13 Gối

tựa

Nếu quay tay gạt 12 đi một goacutec đến vị triacute đoacuteng hoặc điều khiển từ xa

bằng hệ thống điện từ 4 thanh 6 7 sẽ eacutep lecircn thanh gắn caacutec tiếp điểm quay

23

trục O1 Lần lượt caacutec tiếp điểm hồ quang 1 vagrave tiếp điểm lagravem việc 3 đoacuteng

mạch điện được đoacuteng hoagraven toagraven Khi coacute sự cố caacutec phần tử bảo vệ cần taacutec

động đẩy cơ cấu tự do tuột khỏi khớp (thanh 67) lograve xo 9 sẽ keacuteo thanh gắn tiếp

điểm động lần lượt tiếp điểm lagravem việc 3 sau đoacute tiếp điểm hồ quang 1 mở ra

Hồ quang xuất hiện trecircn tiếp điểm 1 vagrave nhanh choacuteng được dập tắt nhờ buồng

dập hồ quang 2

Caacutec phần tử bảo vệ bao gồm bảo vệ quaacute tải nhờ rơle nhiệt 5 7 bảo vệ

ngắn mạch bằng rơle dograveng điện cực đại 8 coacute cuộn dacircy (thường lagrave thanh caacutei

với số vograveng w = 1 đi qua mạch từ) mắc nối tiếp với dograveng điện động lực bảo

vệ mất điện aacutep bằng rơle điện aacutep 10 coacute điện aacutep mắc song song với hai pha của

lưới điện nam chacircm 11 để cắt aacuteptocircmaacutet từ xa khi cần thiết

b) Aacuteptocircmaacutet định higravenh

Higravenh 115 Aacuteptocircmaacutet định higravenh

1 Đầu nối 2 Đế 3 Buồng dacircp hồ quang 4 Tiếp điểm tĩnh 5 Cơ cấu truyền

động 6 Bảo vệ quaacute tải 7 Bảo vệ ngắn mạch 8 Nuacutet cắt

Loại aacuteptocircmaacutet nagravey thường coacute dograveng điện định mức đến 1600A dugraveng cho cả

mạch xoay chiều lẫn một chiều Higravenh 115 trigravenh bagravey nguyecircn lyacute cấu tạo của

aacuteptocircmaacutet định higravenh Loại nagravey thường chỉ coacute rơle nhiệt vagrave rơle dograveng điện cực

24

đại để bảo vệ quaacute tải vagrave ngắn mạch Tất cả caacutec chi tiết đều được đặt trong vỏ

nhựa kiacuten coacute kiacutech thước nhỏ gọn sử dụng rất tiện lợi dugraveng để thay thế cầu

dao cầu chigrave rất tốt

25

CHƢƠNG 2

GIỚI THIỆU VỀ AacutePTOcircMAacuteT HAtildeNG SCHNEIDER

21 ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong thời đại cocircng nghiệp hoacutea hiện đại hoacutea hiện nay caacutec nhagrave maacutey xiacute

nghiệp caacutec đocirc thị phaacutet truyển keacuteo theo lagrave caacutec togravea nhagrave cao tầng caacutec khu vui

chơihellipđatilde phaacutet truyển một caacutech nhanh choacuteng Với xu thế đoacute keacuteo theo sự cần

cung cấp năng lượng điện vagrave việc bảo trigrave cũng như việc sử dụng caacutec khiacute cụ để

bảo vệ caacutec thiết bị điện sử dụng chuacuteng một caacutech hợp lyacute để quaacute trigravenh phaacutet

truyển đất nước được nhanh choacuteng vagrave đảm bảo an toagraven trong khi vận hagravenh caacutec

thiết bị cũng như sử dụng chuacuteng đuacuteng với taacutec dụng của noacute lagrave rất cần thiết

22 CẤU TẠO CHUNG CỦA AacutePTOcircMAacuteT HAtildeNG SCHNEIDER

221 Tiếp điểm

Những đặc trưng xacircy dựng phần chuyển động

Higravenh 21 Mạch chọn lọc

26

Higravenh 22 Mạch hạn chế hiện thời

1 Giaacute đỡ lagravem bằng theacutep tấm

2 Cảm biến dograveng điện taacutec động

3 Đầu nối chống giật

4 Đầu nối nằm ngang

5a Tiếp điểm tĩnh

5b Tiếp điểm hồ quang

6a Tiếp điểm chiacutenh ( động )

6b Tiếp điểm hồ quang ( động )

7 Buồng dập hồ quang

8 Tiếp điểm trượt

9 Cuộn nhả bảo vệ

10 Cuộn điều khiển đoacuteng mở

11 Lograve xo đoacuteng

12 Lograve xo tạo lực đoacuteng

13 Cần nạp coacutet bằng tay

27

14 Thiết bị keacuteo thaacuteo

15 Thiết bị đoacuteng mở taacutec động điều khiển

222 Phần cơ khiacute

Gồm caacutec cơ cấu của aacuteptocircmaacutet

Higravenh 23 phần cơ khiacute

(1) Trip bar Thanh nhả lỗ khiacute ( thanh trung gian )

( 2) Tripping Actuator Thiết bị taacutec động tạo nhả

(3) Unit Case ( đơn vị hợp) Khi ngắn mạch lỗi xảy ra địa chỉ liecircn lạc

được mở vagrave hồ quang được tạo ra giữa caacutec địa chỉ liecircn lạc Vagraveo thời điểm đoacute

aacutep lực trong đơn vị cao

(4) Hole ( lỗ) Aacutep suất khiacute cao thổi qua lỗ để xoay vấp thiết bị truyền động

223 Dập hồ quang

Dập hồ quang bằng thiết bị dập nửa hở dugraveng cho AacutePtocircmaacutet Trong cấu

truacutec của buồng dập hồ quang coacute caacutec thanh theacutep chia nhỏ dograveng hồ quang

28

Higravenh 24 Arc Extinguishing Concep

PA tự động-Noacutec lagrave cocircng nghệ để tăng bị giaacuten đoạn hiệu suất bằng caacutech thổi

khiacute hồ quang bởi goacutec becircn phải Aacutep suất khiacute được tạo ra từ vật liệu polymer

cao được tiacutech lũy trong tiacutech lũy khocircng gian vagrave khiacute được thổi vagraveo cung để dập

tắt Đặc biệt lagrave cocircng nghệ nagravey cải thiện cao hiệu suất phaacute vỡ điện aacutep

Extinguishing unit Hộp dập hồ quang

Movable conductor Tiếp điểm động

Unit case Vỏ hộp

Gas flow Lưu lượng khiacute

Arc Hồ quang

Fixed conductor Chất dẫn ( dacircy dẫn cố định)

VJC insulation (high polymer materials) Tấm caacutech điện nhiệt sử dụng

VJC

(1) Ablation (2) Gas accumulating (3) Gas flow (4) Arc extinguishing (1)

loại trừ -(2) khiacute ga-(3) lưu lượng khiacute-(4) cung dập tắt

29

224 Caacutec đặc tiacutenh

2241 Đƣờng cong chức năng L-I

L Long time khi dograveng nhỏ thời gian taacutec động chậm

S Short time cắt trong trường hợp ngắn mạch với thời gian taacutec động nhanh

I Iustant time Cắt khẩn cấp khi dograveng lớn với thời gian nhỏ

Higravenh 25 Đặc tiacutenh đường cong chức năng L-I

2242 Đƣờng cong chức năng L-S(t=kI2)-I

Higravenh 26 Đặc tiacutenh đường cong chức năng L-S(t=kI2)-I

30

2243 Đƣờng cong chức năng L-S(t=k)-I

Higravenh 27 Đặc tiacutenh đường cong chức năng L-S(t=k)-I

2244 Đƣờng cong chức năng G

Higravenh 28 Đặc tiacutenh đường cong chức năng G

31

23 Caacutec đại lƣợng vagrave thocircng số của aacuteptocircmaacutet khi cần tiacutenh toaacuten

a Đại lượng lựa chọn vagrave kiểm tra

Điện aacutep định mức kV mđmđmMC UU

Dograveng điện lacircu dagravei định mức A cbđmMC II

Dograveng điện cắt định mức kVA Nđmc II

Cocircng suất định mức kA Nđmc SS

Dograveng điện ngắn mạch xung kiacutech cho pheacutep kA

(cograven gọi lagrave dograveng ổn định động)

xkđđm ii

Dograveng điện ổn định nhiệt

nhđm

qd

nhdmt

tii

Trong kyacute hiệu dugraveng ở bảng trecircn

mđmU Điện aacutep định mức của mạng điện

cbI Dograveng điện cưỡng bức qua maacutey cắt

NI Dograveng ngắn mạch Trong thiết kế hệ thống cung cấp điện coi ngắn mạch ở

xa do đoacute III N

NN UIS 3

xkI Dograveng ngắn mạch xung kiacutech 281 Iixk

nhđmt Thời gian ổn định nhiệt định mức = 5ms hoặc 10ms

qđt Thời gian cắt

b) Tiacutenh chọn lọc của aacuteptocircmaacutet

Thường coacute một số thiết bị bảo vệ của dograveng điện nằm giữa nguồn vagrave caacutec

bộ phận thiết bị yecircu cầu bảo vệ caacutec khiacute cụ điện nagravey phải thỏa matilden tiacutenh chọn

lọc để gới hạn sự cố lan rộng ảnh hưởng đến caacutec bộ phận khaacutec của hệ thống

tiacutenh chọn lọc được định nghĩa

- Xung dograveng điện bigravenh thường khocircng gacircy ngắn mạch

32

- Khi vận hagravenh đuacuteng chỉ thiết bị bảo vệ gần chỗ sự cố nhất theo chiều cung

cấp mới được taacutec động

- Nếu thiết bị nagravey bị hỏng một thiết bị khaacutec mới taacutec động caacutec yếu tố chủ yếu

bảo vệ Icp vagrave thời gian Tcp để caacutec Aptomat A1 A2 A3 lagravem việc Hệ thống lưới

điện phải coacute tiacutenh lựa chọn khi xảy ra sự cố

Higravenh 29 Sơ đồ nối tầng aacuteptocircmaacutet

Viacute dụ khi ngắn mach ở C thigrave chỉ được ngắt ngắt điện ở mạch ở động cơ

M3 tức caacutec aacuteptocircmaacutet khaacutec vẫn được doacuteng vagrave được cung cấp điện bigravenh thường

cho caacutec nhaacutenh khocircng sự cố đoacute lagrave lựa chọn từng phần Nhưng vigrave lyacute do nagraveo doacute

magrave A33 khocircng lagravem việc thigrave coacute cấp bảo vệ tiếp điểm theo đảm bảo theo đi của

dograveng điện ngắn mạch từ biến aacutep điểm C thigrave A22 sẽ thực hiện cấp bảo vệ nagravey

Đoacute lagrave lựa chọn tuyệt đối

Sự lựa chọn trong bảo vệ đạt được do sự khaacutec nhau về thời gian về thời

gian lagravem việc của cấp bảo vệ được gọi lagrave mức độ lựa chọn theo thời gian

nghĩa lagrave thời gian lagravem việc của cấp bảo vệ trước (Vd A22) phải lớn hơn thời

gian lagravem việc của cấp bảo vệ sau (A33) ngoagravei ra cograven coacute mức độ lựa chọn theo

dograveng điện yecircu cầu lagrave dograveng điện ngắt cấp I phải nhỏ hơn dograveng điện cấp i+1 vd

33

A1 coacute thể lagravem việc ở điểm ngắn mạch a b ở A1 thời gian bảo vệ keacuteo dagravei

nhưng khi xuất hiện ngắn mạch ở điểm a coacute thể cần phải ngắt mạch hư hỏng

sớm hơn thời gian cho pheacutep vigrave sự keacuteo dagravei thời gian chạy trong mạch dograveng

điện lớn hơn khi ngắn mạch coacute thể lagravem cho dacircy noacuteng lecircn lagravem hỏng dacircy dẫn vagrave

thiết bị do đoacute khi dograveng điện ngắn mạch sự cắt một caacutech đột ngột nhanh choacuteng

nhờ bộ ngắt dograveng điện

Tiacutenh chọn aacuteptocircmaacutet

Bảo vệ ngắn mạch chọn lọc được phacircn chia theo thời gian bổ xung độc lập

với dograveng điện thời gian tổng At của aacuteptocircmaacutet phiacutea dưới phải ngắn hơn thời

gian điều khiển cực tiểu Tm của aacuteptocircmaacutet phiacutea trecircn thời gian phacircn chia giữa

hai aacuteptocircmaacutet vagraveo khoảng 100ms

Higravenh 210 Tiacutenh toaacuten chọn lọc nối tầng hai aacuteptocircmaacutet

1 Aacuteptocircmaacutet ở phiacutea trecircn

2 Aacuteptocircmaacutet ở phiacutea dưới

tm Thời gian điều chỉnh cực tiểu

tA Thời gian tổng

khả năng chọn lọc ở tA lt tm1

Tiacutenh chọn lọc của Aacuteptocircmaacutet hạn chế dograveng điện cầu chigrave phiacutea trecircn

34

Với caacutech bố triacute nagravey tồn tại tiacutenh chọn lọc nếu I 2tAcủa maacutey cắt thấp hơn giaacute

trị tới hạn ngắn nhất I2tS của cầu chigrave

Tiacutenh chọn lọc aacuteptocircmaacutet dograveng điện khocircng cầu chigrave phiacutea dưới

Trường hợp nagravey caacutec cầu chigrave coacute dograveng dịnh mức lớn hơn dograveng định mức của

aacuteptocircmaacutet thời gian cắt tổng (tS+t1) của cầu chigrave phải ngắn hơn thời gian điều

khiển nhỏ nhất tm của aacuteptocircmaacutet

Tiacutenh chọn lọc aacuteptocircmaacutet dograveng điện ldquokhocircngrdquo aacuteptocircmaacutet hạn chế dograveng điện phiacutea

dưới

Yecircu cầu trong trường hợp nagravey lagrave thời gian cắt tA đối với dograveng điện ngoagravei Ia

của bộ hạn chế dograveng điện phải lớn hơn thời gian điều khiển tối thiểu của

aacuteptocircmaacutet phiacutea dưới

Higravenh 211 Tiacutenh chọn lọc nối tầng hai aacuteptocircmaacutet cắt dograveng điện khocircng bộ hạn

chế dograveng

1 Aacuteptocircmaacutet phiacutea trecircn

2 Aacuteptocircmaacutet phiacutea dưới

tm Thời gian điều khiển nhỏ nhất

tA thời gian tổng

Khả năng chọn lọc khi tA2 (IA) lt tm1

b) Caacutec đại lượng vagrave thocircng số của aacuteptocircmaacutet khi cần tiacutenh toaacuten vagrave lựa chọn

35

24 ỨNG DỤNG CỦA AacutePTOcircMAacuteT HAtildeNG SCHNEIDER

241 AacutePtocircmaacutet 1 cực (kiểu T3)

RT306-40A1P

Higravenh 212 (61016202532405063) 1 Pole aacuteptocircmaacutet dograveng cắt 6000A

Aacuteptocircmaacutet teacutep khối 2P -2E

Với cocircng dụng bảo vệ mạch điện chống quaacute tải vagrave ngắn mạch caacutec dograveng

sản phẩm aacuteptocircmaacutet Roman sẽ mang đến cho cocircng trigravenh một giải phaacutep bảo

vệ an toagraven hệ thống điện

Khả năng chống điện giật Khocircng chạm tới caacutec bộ phận mạng điện

Khocircng biến dạng phồng rộp dưới taacutec động của ngoại quan

Sản xuất theo tiecircu chuẩn IEC60898

Đặc tiacutenh kỹ thuật

Được lagravem từ vật liệu chống chaacutey vagrave caacutech điện

Phugrave hợp với tiecircu chuẩn IEC 60898

Ngắt tự động dograveng ngắn mạch khi noacute vừa xuất hiện

Thocircng số kỹ thuật

Dograveng định mức 06 - 63A

36

Điện aacutep định mức 220380V AC

Dograveng cắt (IEC 60898) 6000A

2E coacute taacutec dụng bảo vệ thiết bị trecircn cả 2 cực của aacuteptocircmaacutet (Khi trường hợp bị

đấu nhầm dacircy thigrave aacuteptocircmaacutet vẫn hoạt động bigravenh thường đoacute lagrave ưu điểm vượt trội

so với 1E)

242 MCCB amp ELCB MITSUBISHI

Higravenh 213 WSS thế hệ mới ( khắc larse chigravem khocircng decal )

Sản xuất tại Nhật

Tiecircu chuẩn toagraven cầu ( IECJISENGBULCSA )

Ampe Frame hoagraven chỉnh từ 30(32)AF đến 1600AF

Chức năng cơ bản

MCCB Caacutech ly bảo vệ quaacute tải ngắn mạch

ELCB Caacutech ly bảo vệ quaacute tải ngắn mạch dograveng rograve

Caacutec dograveng sản phẩm

NFNV- C loại kinh tế

( NF30-CS NF63-CW NF125-CW NF250-CW NF400-CW NF630-

CW NF800-CEW )

NFNV- S loại tiecircu chuẩn ( NF32-SW NF63-SW NF125-SW NF250-SW

NF400-SW NF630-SW NF800-SEW NF1250-SEW NF1600-SEW )

NFNV- H loại dograveng cắt cao

NFNV-U loại hạn dograveng