Tài liệu Chương 3: tính toán cách điện ppt

Ch-ơng 3: tính toán cách điện
Mục đích của tính toán cách điện là xác định các khoảng cách cách
điện cần thiết giữa các phần tử dẫn điện với nhau và với đất, làm sao giữa
chúng không xảy ra hiện t-ợng phóng điện và chọc thủng cách điện. Khi
máy làm việc ở chế độ và điều kiện môi tr-ờng nhất định.
3.1. Lập sơ đồ kết cấu và xác định các hình thức phóng điện dễ xảy ra
nhất:
a) Cách điện của khí cụ điện có tác dụng cách ly các vật dẫn điện với nhau,
giữa các pha với nhau và các bộ phận mang điện với đất.
Cách điện gồm hai loại:
- Cách điện bọc trực tiếp lấy thanh dẫn điện nh- sơn cách điện, vải,
giấy, nhựa bakêlit
- Cách điện có kết cấu riêng (sứ cách điện).
Sứ cách điện gồm nhiều loại với kết cấu và chức năng khác nhau gồm:
sứ trụ, sứ vỏ, sứ đòn, sứ ống dânc khí đầu vào
b) Yêu cầu của cách điện:
- Hoàn toàn loại trừ khả năng chọc thủng cách điện, điện áp phóng điện
trên độ bền mặt và độ bền xung.
- Tránh không để ion hoá cục bộ.
- Hạn chế khả năng sinh ra tia lửa điện, do vậy không đ-ợc để chất cách
điện gần nơi có hồ quang phát sinh.
- Sử dụng tối đa cách điện đúc và cách điện dẻo.
- Có thể làm việc trong mọi điểu kiện khí hậu.
c) Tính toán các khoảng cách cách điên:
Để đảm bảo an toàn về điện giữa các chi tiết trong máy ngắt và giữa
máy ngắt với đất thì cần phải có những khoảng cách thích hợp giữa các bộ
phận của máy ngắt với nhau và giữa mắy ngắt với đất để sao cho vừa đủ để
an toàn mà không làm cho kích th-ớc máy ngắt quá lớn. Do đó ta phải tính
toán cho thích hợp các khoảng cách cách điện giữa các chi tiết của máy ngắt
và khoảng cách cách điện giữa máy ngắt và đất.
Từ kết cấu sơ bộ máy ngắt ta xác định các khoảng cách cách điện nh-

sau:
Máy ngắt SF
6
có vỏ làm bằng sứ cách điện tiêu chuẩn có thể chịu đ-ợc
điện áp phóng điện cao và đ-ợc gắn cố định.
Dựa vào sơ đồ vẽ một pha của máy ngắt ta có:
- S
1
là khoảng cách cách điện giữa điểm lấy điện vào và lấy điện ra qua
máy ngắt. Môi tr-ờng cách điện là không khí. Dạng phóng điện là phóng
điện theo bề mặt của sứ cách.
- S
2
là khoảng cách cách điện giữa tiếp điểm động và tiếp điểm tĩnh khi
máy ở trang thái ngắt hoàn toàn. Môi tr-ờng cách điện là khí SF
6
. Dạng
phóng điện có thể xảy ra là dạng phóng điện giữa mũi và mũi nhọn.
- S
3
là khoảng cách cách điện giẵ điểm lấy điện ra và đất. Dang phóng
điện là phóng điện theo bề mặt của sứ cách điện.
- S
4
là khoảng cách cách điện giữa pha với pha. Môi tr-ờng cách điện là
không khí. Dạng phóng điện là thanh và mặt phẳng.
3.2.Xác định điện áp phóng điện tính toán cho các khoảng cách cách
điện:
Máy ngắt này đ-ợc lắp đặt ngoài trời với điện áp l-ới là U
đm

= 24KV.
Tra bảng trong sách thiết kế máy ngắt cho ta U
pđ
= 100KV.
Giá trị điện áp phóng điện tính toán trong tr-ờng hợp riêng đ-ơch xác
định bằng cách nhân trị số điện áp phóng điện (U
pđ
) với hệ số dự trữ (k
dt
). Hệ
số dự trữ tuỳ thuộc vào điều kiện làm việc và môi tr-ờng cách điện:
- Hệ số dự trữ cho khoảng cách trong không khí thì k
dt1
= 1.
- Hệ số dự trữ cho điện áp phóng điện trên bề mặt sứ trụ đỡ k
dt2
= 1,3.
- Các khoảng cách cách điện trong buồng dập hồ quang của máy ngắt
SF
6
k
dt3
=
* Đối với khoảng cách S
1
, S
3
xảy ra phóng điện theo bề sứ trụ đỡ ta có
điện áp phóng điện tính toán:
U

pđtt1
= U
pđtt3
=
3
pd
U
K
dt2
= 75 (KV)
=
3
100
. 1,3
* Đối với khoảng cách S
2
xảy ra phóng điện trong môi tr-ờng SF
6
ta có
điện áp phóng điện tính toán:
U
pđtt2
=
3
pd
U
K
dt3
= 86,6 (KV)
=

3
100
. 1,5
* Đối với khoảng cách S
4
xảy ra phóng điện trong không khí ta có điện
áp phóng điện tính toán:
U
pđtt4
= U
pđ
. K
dt3
= 100 (KV)
= 100 . 1
3.3.Tính các kích th-ớc cho phép nhỏ nhất của các khoảng cách cách điện:
Theo công thức thực nghiệm ta có:
* Phóng điện theo bề mặt sứ cách điện: U
pđtt
= 10,4 . S
0,7

U
pđtt1
= U
pđtt3
= 10,4 . S
1min
0,7


S
1min
= S
3min
=
7,0
1
1
4,10








pdtt
U
=
4286,1
4,10
75






= 16,8 (cm)

* Phãng ®iÖn trong khÝ SF
6
mòi nhän – mòi nhän: U
p®tt
= 14 + 3,36 .
3S

U
p®tt2
= 14 + 3,36 . 3S
2min

S
2min
=
36,3.3
14
2

pdtt
U
= 7,2 (cm)
* Phãng ®iÖn trong kh«ng khÝ cña thanh – mÆt ph¼ng: U
p®tt
= 4,6S
0,88

U
p®tt4
= 4,6 S

4min
0,88

S
4min
=
88,0
1
4
6,4








pdtt
U
=
136,1
6,4
100







= 33 (cm)