Chọn bộ ngắt mạch phù hợp hệ thống hoạt động

Bộ ngắt mạch hoạt động trong các điều kiện lỗi và cô lập phần bị lỗi của mạch khỏi phần còn lại của nó bằng cách ngắt mạch. Hoạt động này được thực hiện tự động bằng cách sử dụng rơle cùng với bộ ngắt mạch.

Cần lưu ý rằng bộ ngắt mạch cũng có thể được vận hành bằng tay và cũng có thể được vận hành trong điều kiện bình thường. Do đó, bộ ngắt mạch cũng là thiết bị chuyển mạch hữu ích được sử dụng để tạo hoặc ngắt mạch trong điều kiện bình thường.

Cơ chế làm việc:

Theo nghĩa chung, bộ ngắt mạch bao gồm hai điện cực hoặc tiếp điểm mà trong điều kiện bình thường vẫn tiếp xúc với nhau cho phép dòng điện chạy qua. Nhưng trong trường hợp có lỗi, các tiếp điểm sẽ mở hoặc bị ngắt kết nối do đó ngắt mạch và ngăn dòng điện sự cố đi qua.

Việc mở các tiếp điểm đạt được bằng cách cấp điện cho cuộn dây tác động của bộ ngắt mạch làm cho các tiếp điểm di chuyển như trong hình. Cũng cần biết rằng cuộn dây ngắt được cấp điện bởi rơle, vì vậy về cơ bản, rơle báo hiệu cho bộ ngắt mạch hoạt động.

Các tiếp điểm này cũng có thể được mở bằng tay, chẳng hạn như trong quá trình bảo trì hoặc chuyển mạch.

Hiện tượng hồ quang:

​Bất cứ khi nào xảy ra lỗi đoản mạch, một dòng điện cực cao sẽ chạy qua các điểm tiếp xúc của bộ ngắt mạch. Khi các tiếp điểm này bắt đầu mở, diện tích tiếp xúc giảm và cường độ dòng điện tăng lên nhanh chóng. Điều này làm cho vật liệu xung quanh nóng lên nhanh chóng và bị ion hóa. Do đó, môi trường bị ion hóa này hoạt động như một đường dẫn cho dòng điện chạy qua làm trì hoãn việc phá vỡ đường dẫn mạch.

Điều này có thể dẫn đến hư hỏng hệ thống và nhiệt sinh ra có thể làm hỏng chính bộ phận ngắt mạch. Hiệu điện thế giữa các tiếp điểm khá nhỏ nhưng đủ để duy trì hồ quang.

Liên hệ Giva Accessories để được hỗ trợ Miễn Phí khi gặp vấn đề đối với các hệ thống năng lượng mặt trời trả góp khi gặp tình trạng hồ quan kh hoạt động hệ thống.

Phương pháp hạn chế hiện tượng hồ quang:

Hồ quang này cần phải được loại bỏ để cách ly và ngắt mạch thành công. Do đó, nó là một yếu tố chính trong việc xác định loại và kích thước của bộ ngắt mạch được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau. Với mục đích này, chúng tôi có hai phương pháp để dập tắt hồ quang.

1. Phương pháp kháng cao:

Trong phương pháp này, điện trở của hồ quang tăng theo thời gian và tăng cho đến khi giá trị hiện tại giảm xuống không đủ để duy trì hồ quang. Nhược điểm là tổn thất lớn năng lượng và nhiệt tỏa ra trong hồ quang.

2. Điện trở thấp hoặc phương pháp Zero hiện tại:

Phương pháp này dùng cho hệ thống điện xoay chiều và được sử dụng rộng rãi nhất. Tất cả dòng điện và điện áp hình sin đều đi qua các điểm giao nhau bằng không ở mỗi nửa chu kỳ. Điện trở được giữ ở mức thấp cho đến khi các điểm giao nhau bằng 0 nơi hồ quang dập tắt tự nhiên. Sau các điểm giao nhau bằng 0, hồ quang được ngăn chặn tái diễn bởi môi trường dập tắt.

Bộ ngắt mạch nhanh nhất có thể cho đến nay có thể dập tắt hồ quang trong 2 chu kỳ trong khi các phương tiện phổ biến nhất được sử dụng để dập tắt hồ quang là không khí, dầu, Lưu huỳnh Hexafluoride SF6 và Chân không.

Danh mục Cầu dao:

Bộ ngắt mạch có thể được phân loại theo cấp điện áp tương ứng của hệ thống. Do đó, chúng có thể được chia thành các bộ ngắt LV, MV và HV.

Bộ ngắt mạch LV:

Những cầu dao này được sử dụng cho điện áp lên đến 600 V và được phân thành 3 loại.

1. Vỏ đúc (MCCBS):

Chúng được sử dụng cho dòng điện khoảng 20 Ampe đến 2500 Ampe và thường được sử dụng để BẬT hoặc TẮT mạch điện. Chúng được đặt trong một hộp kín do đó chúng không thể bảo trì được và thường được áp dụng trong các bảng tổng đài và bảng điều khiển.

Cần lưu ý rằng MCCBS phải được thử nghiệm tuân theo các tiêu chuẩn UL489 và NEMA AB-1.

2. CB điện:

CB nguồn có dòng định mức từ 800 Ampe đến 6000 Ampe. Chúng được sử dụng để bảo vệ máy phát điện và bảo vệ động cơ. CB nguồn được gắn trên vỏ kim loại cho thiết bị đóng cắt LV và phải được thử nghiệm theo tiêu chuẩn ANSI C37.13 và UL1066.

3. Vỏ cách điện (ICCBS):

ICCBS về cơ bản giống như bộ ngắt mạch vỏ đúc. Tuy nhiên, chúng bao gồm cơ chế đóng năng lượng dự trữ 2 bước. Một tay cầm sạc hoặc động cơ sạc một lò xo, sau đó lò xo này được nhả ra bằng một nút ấn hoặc nam châm điện để cuối cùng đóng cầu dao. Chúng thường có kích thước khung từ 800 Amps đến 4000 Amps và được sử dụng trong MCC hoặc làm cầu dao chính trong bảng chuyển mạch. ICCB cũng được thử nghiệm tuân thủ các tiêu chuẩn.

Bộ ngắt mạch MV và HV:

Bộ ngắt MV được sử dụng cho các hệ thống 600 V đến 69 KV, trong khi bộ ngắt HV được áp dụng cho các hệ thống có điện áp lớn hơn 69KV. Loại phương tiện tồn tại bên trong các bộ ngắt mạch này được sử dụng để phân loại chúng. Chúng như sau:

1. Cầu dao dầu:

Các tiếp điểm chính được ngâm trong dầu đóng vai trò là môi trường ion hóa. Dầu có độ bền điện môi cao để chịu được điện áp qua các tiếp điểm. Hồ quang phân hủy dầu thành khí có đặc tính làm mát tuyệt vời để dập tắt hồ quang. Tuy nhiên, dầu, cũng như khí hydro, dễ cháy do đó có nguy cơ hỏa hoạn. Những cầu dao này cũng cần được kiểm tra và thay dầu kịp thời. OCB được sử dụng điện áp lên đến 11KV.

2. Bộ ngắt mạch không khí:

Những bộ ngắt mạch này sử dụng luồng không khí áp suất cao làm môi trường dập tắt hồ quang.

Luồng không khí làm nguội hồ quang và đẩy các sản phẩm hồ quang vào khí quyển, do đó dập tắt hồ quang.

Máy cắt không khí hiện nay hầu hết đã thay thế máy cắt dầu vì không có nguy cơ hỏa hoạn liên quan. Chúng cũng nhỏ gọn và có thời gian hồ quang ngắn hơn. Hầu hết các hệ thống điện áp cao trên 110 KV đều sử dụng máy cắt không khí.

3. Cầu dao SF6:

Lưu huỳnh-hexaflorua (SF6) là khí trơ cách điện được sử dụng làm môi trường dập tắt hồ quang. Nó có các đặc tính dập tắt hồ quang vượt trội vì SF6 có xu hướng hấp thụ các điện tử tự do, do đó hồ quang được cách ly nhanh chóng do mất các điện tử dẫn điện. Bộ ngắt mạch SF6 cho điện áp lên đến 115 KV và 230 KV với thời gian ngắt ít hơn 3 chu kỳ cũng tồn tại . Tuy nhiên, những bộ ngắt mạch này cực kỳ tốn kém.

4. Cầu dao chân không:

Trong các máy cắt này, chân không được sử dụng làm môi trường dập tắt hồ quang. Nó cung cấp các đặc tính cách nhiệt mạnh nhất so với bất kỳ phương tiện nào khác. Do đó, ngay khi hồ quang được tạo ra trong bộ ngắt mạch này, nó sẽ bị dập tắt ngay lập tức. Chúng được sử dụng trong các hệ thống 22KV đến 66 KV.

Các thông số quan trọng trong việc lựa chọn cầu dao:

Công suất ngắt /KA:

Là dòng điện lớn nhất mà cầu dao được thiết kế để ngắt an toàn ở một điện áp nhất định.

Nhận tức thời:  Các cài đặt tại đó bộ ngắt mạch hoạt động ngay lập tức mà không có bất kỳ độ trễ cố ý nào. Tất cả MCCBS và ICB đều có cài đặt chuyến đi tức thời, trong khi đối với PCBS thì cài đặt này là tùy chọn.

Cài đặt thời gian ngắn:

Đặc tính của bộ ngắt mạch là duy trì trạng thái đóng trong một khoảng thời gian dưới phạm vi dòng điện sự cố cao. Đây là một yếu tố quan trọng để đạt được sự phối hợp có chọn lọc giữa các bộ ngắt mạch.

Cài đặt thời gian dài:

Đây là cài đặt của bộ ngắt mạch để xác định khoảng thời gian cho phép một dòng điện quá tải nhất định chạy qua trước khi ngắt. (đối với cường độ hiện tại nhỏ hơn thời gian ngắn hoặc thời gian thu tức thời).

Dòng điện liên tục:

Đó là dòng điện mà thiết bị sẽ mang theo mà không bị vấp hoặc quá nóng.

Kích thước khung:

Kích thước khung cho biết kích thước vật lý của bộ ngắt cũng như dòng điện liên tục tối đa mà nó có thể chịu được.

Xếp hạng KV:

Nó cho biết điện áp hệ thống cao nhất mà bộ ngắt mạch có thể duy trì.

Xếp hạng KVA hoặc MVA:

Đặc tính quan trọng của bộ ngắt mạch là khả năng cắt hoặc ngắt của nó. Đó là dòng điện tối đa mà bộ ngắt mạch có khả năng ngắt ở một điện áp nhất định và trong các điều kiện cụ thể, ví dụ như hệ số công suất.

Nó được đưa ra bởi công thức sau:

Xếp hạng MVA (khả năng phá vỡ) =  (√3 x Điện áp hệ thống x Dòng SC) / 10 6
=  (√3 x  V L  x I F) / 10 6 * MVA

Trong đó I F  = dòng điện ngắt định mức tính bằng Ampe.

Lựa chọn bộ ngắt mạch theo ứng dụng/thiết bị ngắt mạch:

Bảo vệ mạch động cơ:

Đây là một loại MCCB được thiết kế để bảo vệ động cơ. Chúng chứa một chuyến đi từ tính có thể điều chỉnh có thể được cấu hình để cách ly động cơ trong tình trạng lỗi. Cấu hình này có thể được thực hiện theo loại động cơ. Cần lưu ý rằng dòng điện khởi động không được coi là lỗi và được phép đi qua.

Chuyến đi ở trạng thái rắn:

Các thiết bị ngắt này được trang bị điện tử công suất và phần mềm lập trình. Chúng nhanh hơn và đáng tin cậy hơn nhiều so với các bộ ngắt mạch truyền thống và yêu cầu bảo dưỡng tương đối ít hơn.

Chúng cũng có các tính năng chuyến đi bổ sung như thời gian dài, thời gian ngắn, vấp ngã tức thời và vấp ngã trên mặt đất

Nhiệt từ:

Các bộ ngắt này bao gồm một dải nhiệt lưỡng kim điều khiển hoạt động của bộ ngắt mạch. Quá nhiệt gây ra bởi dòng điện ngắn mạch cao sẽ dẫn đến dải kim loại làm ngắt bộ ngắt mạch, độ trễ sẽ phụ thuộc vào độ lớn của dòng điện sự cố. Chúng chủ yếu được sử dụng để bảo vệ hệ thống của chúng tôi khỏi tình trạng quá tải trên các đường dây cáp điện ngoài trời và trong nhà.

Các bộ ngắt này có sẵn trong cả MCCB và PCB và cung cấp khả năng ngắt tức thời. Trong khi cũng có thể đạt được cài đặt thời gian ngắn 30 chu kỳ cho PCB bằng cách sử dụng các bộ chỉ nhiệt.

Kiến thưc thiết bị liên quan:

Top thương hiệu thiết bị đóng cắt đáng mua hiện nay
Tụ chống sét là gì? Chức năng tụ chống sét