PHẦN 1: CÁC KHÍ CỤ ĐIỆN HẠ ÁP VÀ CAO ÁP CHƯƠNG 1: KHÍ CỤ ĐIỆN PHÂN PHỐI VÀ BẢO VỆ

1/23/2015

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN ĐIỆN
Bộ môn Thiết bị điện - điện tử

THIẾT KẾ KHÍ CỤ ĐIỆN

Giảng viên: Đặng Chí Dũng
Email:
Điện thoại: 0903-178-663

PHẦN 1:
CÁC KHÍ CỤ ĐIỆN HẠ ÁP VÀ CAO ÁP

CHƯƠNG 1:
KHÍ CỤ ĐIỆN PHÂN PHỐI VÀ BẢO VỆ

Copyright by dchdung.tbd

1


1/23/2015

MỤC ĐÍCH

1. Trang bị kiến thức cơ bản về nguyên lý làm việc, cấu tạo,
đặc điểm và tính toán CẦU CHÌ, CẦU DAO, ÁPTÔMÁT;
2. Có kiến thức và kỹ năng tính toán, lựa chọn CẦU CHÌ,
CẦU DAO, ÁPTÔMÁT trong hệ thống cung cấp điện;

I. CẦU CHÌ
1. Định nghĩa
Cầu chì là một loại KCĐ bảo vệ mạch
điện, nó tự động cắt mạch điện khi có
sự cố quá tải, ngắn mạch.
2. Đặc điểm

Cấu tạo đơn giản, kích thước nhỏ gọn,
dễ thay thế lắp đặt, khả năng cắt lớn,
giá thành thấp.
3. Cấu tạo của cầu chì
Gồm: dây chảy (đồng, kẽm, thiếc, chì,…);
vỏ (nhựa, sứ, composit cách điện); hệ
thống dập hồ quang (không khí, cát thạch
anh, vật liệu tự sinh khí).

Copyright by dchdung.tbd

2


1/23/2015

4. Kết cấu của một số cầu chì

5. Yêu cầu đối với cầu chì
o Đặc tính A-s của dây chì phải nằm thấp hơn đặc tính của thiết
bị điện cần được bảo vệ,
o Làm việc có chọn lọc trình tự,

o Khả năng cắt của cầu chì tăng theo công suất của thiết bị điện
cần được bảo vệ,
o Đặc tính dây chì làm việc ổn định,
o Dễ thay thế, sửa chữa.
6. Ký hiệu kỹ thuật cầu chì
 I dm
( A); I C ( kA)

 I CC
U (V )
 dm

Copyright by dchdung.tbd

3


1/23/2015

7. Lựa chọn cầu chì
a) Theo điều kiện làm việc dài hạn và theo dòng mở máy
Ưu tiên đầu tiên khi lựa chọn.
b) Theo điều kiện bảo vệ chọn lọc
Khi cần phối hợp bảo vệ Cấp trên - Cấp dưới.
c) Theo đặc tính bảo vệ:
aM, gL, gTr, aR, gR

380V

CD

CC4

CC1

CTT1

Đ1

CC3

CC2

CTT2

Đ2

CTT3

CTT4

Đ3

Đ4

7.1 Lựa chọn cầu chì HA
• Làm việc dài hạn  nhiệt độ phát nóng ≤ cho phép.
• Khi mở máy  cầu chì không được cắt mạch nên Icc
Icc ≥ Itt
Icc ≥ Ikđ /C

Itt – dòng điện tính toán tương ứng với công suất Ptt
Ikđ – dòng điện khởi động lớn nhất của phụ tải.
C – bội số dòng điện mở máy của tải lớn nhất:
C = 2,5 đối với tải nhẹ, khởi động nhanh.
C = 1,6 ÷ 2,0 đối với tải nặng, khởi động lâu.

Copyright by dchdung.tbd

4


1/23/2015

7.1 Lựa chọn cầu chì HA

• Mở một máy Ikđ = Kmm* Iđm
Kmm – hệ số mở máy của một động cơ
• Mở máy lần lượt Ikđ = ΣIđm + (k-1)Ikđmax
Ikđ max – dòng định mức của tải lớn nhất

7.2 Lựa chọn cầu chì CA
• Mối quan hệ giữa dòng định mức sơ cấp của máy biến áp
IMBA1, dòng định mức của cầu chì Iđmcc và dòng ngắn mạch
phía sơ cấp Inm1 của MBA được xác định theo tiêu chuẩn
quốc gia, cần thỏa mãn điều kiện:

Iđmcc ≥ 1,4 IMBA1

&

Iđmcc ≤ Inm1 /6

• Sau khi chọn được giá trị dòng điện dây chì ta sẽ chọn
giá trị dòng điện vỏ cầu chì: thường chọn lớn hơn 2 cấp,
để thỏa mãn khả năng cắt và mở rộng phụ tải sau này.

Copyright by dchdung.tbd

5


1/23/2015

II. CẦU DAO
1. Định nghĩa
Cầu dao là một loại KCĐ đóng cắt,
sử dụng chủ yếu để đóng cắt không
tải và cách ly trong mạng điện hạ
áp.

a

c

b

d

Kí hiệu KT cầu dao

a. Hai cực b. Có cầu chì kèm
c. Ba cực d. Ba cực 2 ngả

II. CẦU DAO
2. Sử dụng
- Cầu dao được sử dụng để đóng cắt trong các mạng điện hạ
áp, dòng điện nhỏ, hoặc không tải.
- Để thêm chức năng bảo vệ ngắn mạch và quá tải, người ta
lắp kèm cầu dao với cầu chì.
3. Tính chọn cầu dao
- Cầu dao được sử dụng để đóng cắt trong các mạng điện hạ
áp, dòng điện nhỏ, hoặc không tải.

I dm  I tt ( A) ; I cu  I xk (kA)
U dm  U L (V )

Copyright by dchdung.tbd

6


1/23/2015

Cầu dao ≠ Dao cách ly
Cầu dao  KCĐ hạ áp.
Dao cách ly  KCĐ cao áp,
đôi khi còn gọi là Cầu dao cao áp.

III. ÁPTÔMÁT
1. Định nghĩa

• Áptômát là một loại KCĐ đóng
cắt, sử dụng ở hệ thống điện hạ
áp. Tự động cắt mạch khi xảy ra
sự cố ngắn mạch, quá tải, rò điện,
quá áp, thấp áp,…
2. Phân loại
• MCB:  ApT nhỏ.
• MCCB:  ApT vỏ nhựa đúc.
• ACB:  ApT vạn năng.

Copyright by dchdung.tbd

7


1/23/2015

3. Cấu tạo của áptômát
Áptômát thường bao gồm các bộ phận chính sau: hệ thống
thanh dẫn, tiếp điểm, đầu nối; hệ thống dập hồ quang; cơ cấu
truyền động đóng cắt; phần tử bảo vệ.

a) Hệ thống thanh dẫn, tiếp điểm, đầu nối
• Nhiệm vụ là đảm bảo chức năng dẫn dòng và cắt dòng khi
áptômát đóng, cắt.
• Được chế tạo ra để dẫn dòng định mức trong chế độ làm việc
dài hạn.

Copyright by dchdung.tbd

8


1/23/2015

b) Hệ thống dập HQĐ trong Aptômát

c. Cơ cấu truyền động đóng cắt

Copyright by dchdung.tbd

9


1/23/2015

d1. Cơ cấu bảo vệ quá tải, ngắn mạch trong MCB, MCCB

d2. Cơ cấu bảo vệ vạn năng trong ACB

Copyright by dchdung.tbd

10


1/23/2015

d3. Cơ cấu bảo vệ dòng điện rò – ELR, ZCT

4. Áptômát – Tính toán chọn lựa

- Nguồn cấp là loại gì?
- Loại ApT tổng hay nhánh?
- Mục đích sử dụng ApT trong
mạch điện?
- Điều kiện làm việc và nhiệt
độ môi trường xung quanh?
- Vị trí lắp đặt?
- Loại phụ tải và điều kiện làm
việc của phụ tải?
- Các thông số về hệ thống
điện: MBA, dây dẫn,…  để
tính toán ngắn mạch.

Copyright by dchdung.tbd

11


1/23/2015

• Thông số định mức của áptômát:
- Điện áp và dòng điện định mức Uđm(V), Iđm(A).
- Số pha, số cực.
- Loại áptômát MCB, MCCB, ACB.
- Đặc tính cắt ngắn mạch B, C, D, K, Z, MA.
- Dòng điện cắt sự cố ngắn mạch Ics(kA).
- Dòng điện cắt ổn định điện động Icu(kA).
- Dòng điện cắt chịu đựng ngắn mạch Icw(kA.s; kA.3s).
- Dòng điện cắt bảo vệ quá tải Ith(A).
- Ngoài ra còn xét thêm điều kiện: cắt nhanh, hạn chế

dòng ngắn mạch; bảo vệ dòng điện rò; kết hợp bảo vệ
chọn lọc, nối tầng; điều chỉnh được dòng điện tác động
bảo vệ; kết nối điều khiển và giám sát từ xa…

• Đặc tính cắt của áptômát: Thường thể hiện thông qua
đường cong cắt bằng các chữ cái B, C, D, Z, K và MA.

Copyright by dchdung.tbd

12