CB LÀ GÌ ? CHỨC NĂNG VÀ CẤU TẠO

CB LÀ GÌ ? CHỨC NĂNG VÀ CẤU TẠO

Chọn CB phải thỏa ba yêu cầu sau:

• Chế độ làm việc ở định mức của CB phải là chế độ làm việc dài hạn, nghĩa là trị số dòng điện định mức chạy qua CB lâu tùy ý. Mặt khác, mạch dòng điện của CB phải chịu được dòng điện lớn ( khi có ngắn mạch ) lúc các tiếp điểm của nó đã đóng hay đang đóng.
• CB phải ngắt được trị số dòng điện ngắn mạch lớn, có thể vài chục KA. Sau khi ngắt dòng điện ngắn mạch, CB đảm bảo vẫn làm việc tốt ở trị số dòng điện định mức.
• Để nâng cao tính ổn định nhiệt và điện động của các thiết bị điện, hạn chế sự phá hoại do dòng điện ngắn mạch gây ra. CB phải có thời gian cắt bé. Muốn vậy thường phải kết hợp lực thao tác cơ học với thiết bị dị dập hồ quang bên trong CB.

1.Cấu tạo của CB 

a. Tiếp điểm 

CB thường được chế tạo có hai cấp tiếp điểm  ( tiếp điểm chính và hồ quang ), hoặc ba cấp tiếp điểm ( chính, phụ, hồ quang ).  Khi đóng mạch, tiếp điểm hồ quang đóng trước, tiếp theo là tiếp điểm phụ, sau cùng là tiếp điểm chính. Khi cắt mạch thì ngược lại, tiếp điểm chính mở trước, sau đến tiếp điểm phụ, cuối cùng là tiếp điểm hồ quang.

Như vậy hồ quang chỉ cháy trên tiếp điểm hồ quang, do đó bảo vệ được tiếp điểm chính để dẫn điện. Dùng thêm tiếp điểm phụ để tránh hồ quang cháy lan vào làm hư hại tiếp điểm.

b. Hộp dập hồ quang 

Để CB dập được hồ quang trong tất cả chế độ làm việc của lưới điện, người ta thường dùng hai kiểu thiếp bị dập hồ quang là: Kiểu nửa kín và kiểu hở.

Kiểu nửa kín được đặt trong vỏ kín của CB và có lỗ thoát khí. Kiểu này có dòng điện giới hạn cắt không quá 50KA. Kiểu hở được dùng khi giới hạn dòng điện cắt lớn hơn 50KA hoặc điện áp lớn 1000V. Trong buồn dập hồ quang thông dụng, người ta dùng những tấm thép xếp thành lưới ngăn, để phân chia hồ quang thành nhiều đoạn ngắn thuận lợi cho việc dập tắt hồ quang.

c. Cơ cấu truyền động cắt CB 

Truyền động cắt CB thường có hai cách : bằng tay và bằng cơ điện ( điện từ, động cơ điện ). Điều khiển bằng tay được thực hiện với các CB có dòng điện định mức không lớn hơn 600A. Điều khiển bằng điện từ ( nam châm điện ) được ứng dụng ở các CB có dòng điện lớ hơn ( 1000A).

Để tăng lực điều khiển bằng tay người ta dùng một tay dài phụ theo nguyên lý đòn bẩy. Ngoài ra còn có cách điều khiển bằng động cơ điện hoặc khí nén.

d. Móc bảo vệ 

CB tự động cắt nhờ các phần tử bảo vệ – gọi là móc bảo vệ, sẽ tác động khi mạch điện có sự cố quá dòng điện ( quá tải hay ngắn mạch ) và sụt áp.

• Móc bảo vệ quá dòng điện ( còn gọi là bảo vệ dòng điện cực đại ) để bảo vệ thiết bị điện không bị quá tải và ngắt mạch, đường thời gian – dòng điện của móc bảo vệ phải nằm dưới đường đặc tính của đối tượng cần bảo vệ. Người ta thường dùng hệ thống điện từ và role nhiệt làm móc bảo vệ, đặt bên trong CB.
• Móc kiểu điện từ có cuộn dây mắc nối tiếp với mạch chính, cuộn dây này được quấn tiết diện lớn chịu dòng tải và ít vòng. Khi dòng điện vượt quá trị số cho phép thì phần ứng bị hút và móc sẽ dập vào khớp rơi tự do, làm tiếp điểm của CB mở ra. Điều chỉnh vít để thay đổi lực kháng của lò xo, ta có thể điều chỉnh được trị số dòng điện tác động. Để giữ thời gian trong bảo vệ quá tải kiểu điện từ, người ta thêm một số cơ cấu giũ thời gian.
• Móc kiểu role nhiệt đơn giản hơn cả. Có kết cấu tương tự như role nhiệt có phần tử phát nóng đấu nối trực tiếp với mạch điện chính, tấm kim loại kép dãn nở làm nhả khớp rơi tự do để mở tiếp điểm của CB khi có quá tải. Kiểu này có thiếu sót là quan tính nhiệt lớn nên không ngắt nhanh được dòng điện tăng vọt khi có ngắn mạch, do đó chỉ bảo vệ được dòng điện quá tải. Vì vậy người ta sử dụng tổng hợp cả móc kiểu điện từ và móc kiểu role nhiệt trong một CB. Loại này được dùng ở CB có dòng điện định mức đến 600A.
• Móc bảo vệ sụt áp cũng thường dùng kiểu điện từ. Cuộn dây mắc song song với mạch điện chính, cuộn dây này được quấn ít vòng với dây tiết diện nhỏ chịu điện áp nguồn.

2. Nguyên lý hoạt động 

Sơ đồ nguyên lý của CB dòng điện cực đại và CB điện áp thấp được trình bày trên bình bên. Ở trạng thái bình thường sau khi đóng điện, CB được giữ trạng thái đóng tiếp điểm nhờ móc 2 khớp với móc 3 cùng một cụm với tiếp điểm động.

Bật CB ở trạng thái ON, với dòng điện định mức nam châm điện 5 và phần ứng 4 không hút. Khi mạch điện  qua tải hay ngắn mạch, lực hút điện từ ở nam châm điện 5 lớn hơn lực lò xò 6 làm cho nam châm điện 5 sẽ hút phần ứng 4 xuống làm bật nhả móc 3, móc 5 được thả tự do, lò xò 1 được thả lỏng. Kết quả các tiếp điểm của CB được mở ra và mạch điện bị ngắt.

Bật CB ở tráng thái ON, với mực điện áp định mức nam châm điện 11 và phần ứng 10 hút lại với nhau. Khi sụt áp quá mức, nam châm điện 11 sẽ nhả phần ứng, lò xò 9 kéo móc 8 bật lên, móc 7 thả tự do, thả lỏng, lò xò 1 được thả lỏng. Kết quả các tiếp điểm của CB được mở ra và mạch điện bị ngắt.

3. Phân loại và cách lựa chọn CB 

Theo kết cấu, người ta chia CB ra ba loại: một cực, hai cực và ba cực.

Theo thời gian thao tác, người ta chia CB ra loại tác động không tức thời và loại tác động tức thời.

Tùy theo công dụng bảo vệ, người ta chia CB ra các loại : CB cực đại theo dòng điện, CB cực tiểu theo điện áp, CB dòng điện ngược…v..v

Việc lựa chọn CB chủ yếu dựa vào:

• Dòng điện tính toán đi trong mạch.
• Dòng điện quá tải.
• Khi CB thao tác phải có tính chọn lọc.

Ngoài ra lựa chọn CB còn phải căn cứ vào đặc tính làm việc của phụ tải là CB không được phép cắt khi có quá tải ngắn hạn thường xảy ra trong điều kiện làm việc bình thường như dòng điện khởi động, dòng điện đỉnh trong phụ tải công nghệ.

Yêu cầu chung là dòng điện định mức của móc bảo vệ Icb không được bé hơn dòng điện tính toán Itt của mạch. Tùy theo đặc tính và điều kiện làm việc cụ thể của phụ tải. Người ta hướng dẫn lựa chọn dòng điện định mức của móc bảo vệ bằng 125%, 150% hay lớn hơn nửa so với dòng điện tính toán mạch.

Cám ơn các bạn đã chú ý đến bài viết. Hẹn gặp lại các bạn trong những bài viết sau.

Tất cả tài liệu: https://smartplc.com.vn/tai-lieu-ky-thuat.htm

Mời bạn tham khảo các khóa học của trung tâm: https://smartplc.com.vn/khoa-hoc.htm

Thông tin liên hệ

TRUNG TÂM TỰ ĐỘNG HÓA CÔNG NGHỆ ALPHA TECH PLC

Hà Nội: Tầng 8, Tòa nhà 169 Nguyễn Ngọc Vũ, Phường Trung Hòa, Quận Cầu Giấy, Hà Nội

Hải Phòng : Trường Trung Cấp Nghề Kỹ Thuật Xi Măng, 3 Hà Nội - Hải Phòng, Trại Chuối, Hồng Bàng, Hải Phòng 04000, Việt Nam

SĐT/Zalo: 0988 803 232

Website: https://smartplc.com.vn/

Fanpage: https://www.facebook.com/daotaoplcalphatech

Email: infor.smartplc@gmail.com