I. KHÁI QUÁT
Trong điều kiện vận hành, các khí cụ điện có thể làm ở việc các chế độ sau:
– Chế độ làm việc lâu dài: Trong chế độ này các khí cụ điện sẽ làm việc tin cậy nếu chúng được chọn đúng điện áp và dòng điện định mức.
– Chế độ làm việc quá tải: Trong chế độ này dòng điện qua khí cụ điện sẽ lớn hơn dòng điện định mức, chúng chỉ làm việc tin cậy khi thời gian dòng điện tăng cao chayu qua chúng không quá thời gian cho phép của từng thiết bị.
– Chế độ làm việc ngắn mạch: Khí cụ sẽ đảm bảo sự làm việc tin cậy nếu trong quá trình lựa chọn chú ý các điều kiện ổn định nhiệt và ổn định động.
II. MỘT SỐ KHÍ CỤ ĐIỆN CAO ÁP (1000V)
1. Máy cắt
a) Khái niệm
Máy cắt điện áp cao là thiết bị điện chuyên dùng để đóng ngắt mạch điện xoay chiều ở tất cả các chế độ vận hành có thể có: Đóng ngắt dòng điện định mức, dòng điện ngắn mạch, dòng điện không tải… Máy cắt là loại thiết bị đóng cắt làm việctin cậy song gía thành cao nên máy cắt chỉ đượcdùng ở những nơi quan trọng. b) Phân loại máy cắt
Thông thường máy cắt được phân loại theo phương pháp dập tắt hồ quang, theo dạng cách điện của phần dẫn điện, theo kết cấu của buồng dập hồ quang.
Dựa vào dạng cách điện của các phần dẫn điện, máy cắt được phân thành:
– Máy cắt nhiều dầu: Giữa các thành phần dẫn điện được cách điện bằng dầu máy biến áp và hồ quang sinh ra khi cắt máy cắt cũng được dập tắt bằng dầu biến áp.
– Máy cắt ít dầu: Giữa các thành phần dẫn điện được cách điện bằng cách
điện rắn và hồ quang sinh ra khi cắt máy cắt cũng được dập tắt bằng dầu biến áp.- Máy cắt không khí.
– Máy cắt điện tử.
– Máy cắt chân không.
c) Các thông số cơ bản của máy cắt
– Dòng điện cắt định mức: Là dòng điện lớn nhất mà máy cắt có thể cắt một cách tin cậy ở điện áp phục hồi giữa hai tiếp điểm của máy cắt bằng điện áp định mức của mạch điện.
– Công suất cắt định mức của máy cắt ba pha: Sđm = 3 UđmIcđm (VA) Trong đó: Uđm là điện áp định mức của hệ thống (V)
Icđm là dòng điện cắt định mức (A)
Khái niệm công suất này là tương đối khi dòng điện qua máy cắt Icđm thì điện áp trên hai dầu của nó trên thực tế bằng điện áp hồ quang và chỉ bằng vài % so với điện áp của mạch điện. Sau khi hồ quang bị dập tắt, trên các tiếp điểm của máy cắt bắt đầu phục hồi điện áp nhưng trong thời gian này dòng điện bằng 0.
– Thời gian cắt của máy cắt: Thời gian này được tính từ thời điểm đưa tín hiệu cắt máy cắt đến thời điểm hồ quang được dập tắt ở tất cả các cực. Nó bao gồm thời gian cắt riêng của máy cắt và thời gian cháy hồ quang.
– Dòng điện đóng định mức: Đây là giá trị xung kích lớn nhất của dòng điện ngắn mạch mà máy cắt có thể đóng một cách thành công mà tiếp điểm của nó không bị hành dính và không bị các hư hỏng khác trong trường hợp đóng lặp lại. Dòng điện này được xác định bằng giá trị hiệu dụng của dòng điện xung kích khi xảy ra ngắn mạch.
– Thời gian đóng máy cắt: Là thời gian khi đưa tín hiệu đóng máy cắt cho tới khi hoàn tât động tác đóng máy cắt.
d) Lựa chọn và kiểm tra máy cắt điện cao áp (1000V)
Máy cắt điện được chọn theo điện áp định mức, loại máy cắt kiểm tra ổn
định động, ổn định nhiệt và khả năng cắt trong tình trạng ngắn mạch.
2. Dao cách ly
a) Khái niệm
Dao cách ly là một loại khí cụ điện dùng để chế tạo một khoảng hở cách điện được trông thấy giữa bộ phận đang mang dòng điện và bộ phận cắt điện nhằm mục đích đảm bảo an toàn, khiến cho nhân viên sửa chữa thiết bị điện an tâm khi làm việc.Dao cách ly không có bộ phận dập tắt hồ quang nên không thể cắt được dòng điện lớn.
b) Phân loại
Theo yêu cầu sử dụng, dao cách ly có hai loại:
– Dao cách ly một pha.
– Dao cách ly ba pha.
Theo vị trí sử dụng. dao cách ly có hai loại:
– Dao cách ly đặt trong nhà.
– Dao cách ly đặt ngoài trời.
c) Lựa chọn và kiểm tra dao cách ly
Dao cách ly được chọn theo điều kiện định mức, chúng được kiểm tra theo
điều kiện ổn định lực điện động và ổn định nhiệt.
3. Cầu chì cao áp
a) Khái niệm
Cầu chì là một khí cụ điện dùng để bảo vệ mạch điện khi quá tải hay ngắn mạch. Thời gian cắt mạch của cầu hcì phụ thuộc nhiều vào vật liệu làm dây chảy. Dây chảy của cầu chì làm bằng chì, hợp kim với thiếc có nhiệt độ nóng chảy tương đối thấp, điện trở suất tương đối lớn. Do vậy loại dây chảy này thường chế tạo có tiết diện lớn và thích hợp với điện áp nhỏ hơn 300V đối với điện áp cao hơn (1000V) không thể dùng dây chảy có tiết diện lớn được vì lúc nóng chảy, lương kim loại toả ra lớn. Khó khăn cho việc dập tắt hồ quang, do đó ở điện áp này thường dùng dây chảy bằng đồng, bạc, có điện trở suất bé, nhiệt độ nóng chảy cao. b) Dây chảy
Thành phần chính của cầu chì là dây chảy. Dây chảy có kích thước và vật liệu khác nhau, được xác định bằng đặc tuyến dòng điện – thời gian. Song song với dây chảy là một sợi dây căng ra để triệt tiêu sự kéo căng của dây chảy. Để tăng cường khả năng dập hồ quang sinh ra khi dây chảy bị đứt và bảo đảm an toàn cho người vận hành cũng như các thiết bị khác ở xung quanh trong cầu chì thường chèn đầy các thạch anh. Các thạch anh có tác dụng phân chia nhỏ hồ quang. Vỏ cầu chi có thể là bằng chất Xenluylô. Nhiệt độ cao của hồ quang sẽ làm cho Xenluylô bôc hơi gây áp suất lớn để nhanh chóng dập tắt hồ quang.
c) Phân loại cầu chì
Tuỳ theo chức năng của mỗi loại cầu chì mà ta có thể phân như sau:- Cầu chì tự rơi (Fuse Cut Out: FCO): Hoạt động theo nguyên tắc “rơi” do một dây chì được nối liên kết ở hai đầu. Việc dập tắt hồ quang chủ yếu dựa vào ống phụ bên ngoài dây chì. Ngoài nhiệm vụ bảo vệ quá tải và ngắn mạch cầu chì tự rơi còn có nhiệm vụ cách ly đường dây bị sự cố.
– Cầu chì chân không: Là loại cầu chì mà dây chảy được đặt trong môi trường chân không. Cầu chì chân không có thể được lắp ở bên trên hoặc dưới dầu.
– Cầu chì hạn dòng: Chức năng chính là hạn chế tác động của dòng điện sự cố có thể có đối với những thiết bị được nó bảo vệ.
d) Lựa chọn và kiểm tra cầu chì
Cầu chì được chọn theo điện áp định mức, dòng điện định ức và dòng điện cắt định mức (hay công suất cắt định mức). Ngoài ra, cần chú ý vị trí đặt cầu chì (trong nhà hay ngoài trời).
