Tài liệu Tìm hiểu về Cầu giao tự động (CB)

Nội dung text: Tài liệu Tìm hiểu về Cầu giao tự động (CB)

1. Học phần : GVHD: Nhóm: 10 Lớp:
2. Bộ Công Thương Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM MỤC LỤC Tiểu luận về cầu giao tự động CB DANH SÁCH NHÓM Error! Bookmark not defined. MỤC LỤC 1 PHẦN 1 – MỞ ĐẦU 2 1.1. Đặt vấn đề 2 1.2. Mục đích 2 1.3. Yêu cầu 2 1.4. Đối tượng nghiên cứu 2 PHẦN 2 – NỘI DUNG CHÍNH 3 2. Khái quát chung 3 2.1. Khái niệm 3 2.2. Yêu cầu 3 2.3. Phân loại 4 2.4. Các ký hiệu 5 3. Cấu tạo 5 3.1. Tiếp điểm 6 3.2. Hộp dập hồ quang 7 3.3. Cơ cấu truyền động CB 7 3.4. Móc bảo vệ 7 4. Nguyên lý hoạt động 8 4.1. Sơ đồ nguyên lý của CB dòng điện cực đại 8 4.2. Sơ đồ nguyên lý CB điện áp thấp 9 5. Ứng dụng 9 PHẦN 3 – KẾT LUẬN 10 PHẦN 4 – TÀI LIỆU THAM KHẢO 11 1
3. Khoa Công Nghệ Điện Tìm hiểu về CB – Thực hiện bởi PHẦN 1 – MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Trong cuộc sống hiện đại như ngày nay, điện đã góp một phần to lớn trong công nghiệp xây dựng và phát triển đất nước. Ngoài ra, Điện cũng đem đến một cuộc sống tiện nghi với tất cả mọi người với các dụng cụ sử dụng điện như: Bếp điện, Nồi cơm điện, Máy bơm, Nhưng vấn đề quan trọng đặt ra là Điện không chỉ đem lại lợi ích mà có nhiều tác hiệu to lớn. Nếu không cẩn thận, điện có thể gây ra những tai nạn đang tiếc cho người sử dụng và để lại những mất mát to lớn cho gia đình và xã hội. Để hạn chế bớt những ảnh hưởng có hại, Con người đã phát minh ra Cầu giao tự động (CB). Vậy CB là gì? Và nó hoạt động như thế nào? Nhóm chúng em với chủ đề “Tìm hiểu về Cầu giao tự động (CB)”, xin giải đáp cùng bạn những vấn đề cần thiết về CB. 1.2. Mục đích Tìm hiểu về CB cũng như khả năng bảo vệ và nguyên lý hoạt động của CB 1.3. Yêu cầu Sau quá trình nghiên cứu, cần nắm được nguyên lý hoạt động của CB và vận dùng chúng vào cuộc sống thường ngày và trong công ty, xí nghiệp. 1.4. Đối tượng nghiên cứu Tìm hiểu khái quát CB dựa trên cơ sớ lý thuyết và những kiến thức thực tế. 2
4. Bộ Công Thương Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM PHẦN 2 – NỘI DUNG CHÍNH 2. Khái quát chung 2.1. Khái niệm Cầu giao tự động (CB - được viết tắt từ danh từ Circuit Breaker), CB là khí cụ điện dùng đóng ngắt mạch điện (một pha, ba pha); có công dụng bảo vệ quá tải, ngắn mạch, sụt áp mạch điện. Trạng thái ON Nút kiểm tra Trạng thái khi có sự cố Trạng thái OFF 2.2. Yêu cầu CB phải thỏa mãn các điều kiện sau:  Chế độ làm việc ở định mức của CB thải là chế độ làm việc dài hạn, nghĩa là trị số dòng điện định mức chạy qua CB lâu tuỳ 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. 3
5. Khoa Công Nghệ Điện Tìm hiểu về CB – Thực hiện bởi Muốn vậy thường phải kết hợp lực thao tác cơ học với thiết bị dập hồ quang bên trong CB. 2.3. Phân loại Theo kết cấu, người ta chia CB ra làm 4 loại:  Một cực.  Hai cực .  Ba cực.  Bốn cực CB 1 cực CB 2 cực CB 3 cực CB 4 cực Theo thời gian thao tác, người ta chia CB ra loại:  Tác động không tức thời.  Tác động tức thời (nhanh). 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. 4
6. Bộ Công Thương Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM 2.4. Các ký hiệu 3. Cấu tạo Sơ đồ cấu tạo chung của một CB CB Tiếp điểm Hộp dập hồ quang Mốc bảo vệ Cơ cấu truyền động Kiểu Tiếp Tiếp Kiểu Kiểu Kiểu Bằng Bằng cơ Rơle điễm điểm hồ điện tử nửa kín nửa hỡ tay điện nhiệt chính quang 5
7. Khoa Công Nghệ Điện Tìm hiểu về CB – Thực hiện bởi Sơ đồ cấu tạo của một CN thực tế Cần gạt Cơ cấu ngắt mạch Hệ thống tiếp điểm Ngõ vào dây điện Rơle nghiệt Hiệu chỉnh vít Rơle từ Buồng dập hồ quang 3.1. 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 điểm hồ quang, do đo 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 chính. 6
8. Bộ Công Thương Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM 3.2. Hộp dập hồ quang Để CB dập được hồ quang trong tất cả các chế độ làm việc của lưới điện, người ta thường dùng hai kiểu thiết bị dập hồ quang là: Kiểu nửa kín và kiểu hở. Kiểu nửa kín được dặt 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 (cao áp). Trong buồng dập hồ quang thông dụng, người ta dùng những tấm thép xếo thành lưới ngăn, để phân chia hồ quang thành nhiều đoạn ngắn thuận lợi cho việc dập tắt hồ quang. 3.3. Cơ cấu truyền động CB Truyền động cắt thường có hai cách: Bằng tay và bằng cơ điện (điện từ, động cơ điện). Điều kiển 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 lớn hơn (đến 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 bằng khí nén. 3.4. 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 khong bị quá tải và ngắn 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 tử và rơle 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 phứp thì 7
9. Khoa Công Nghệ Điện Tìm hiểu về CB – Thực hiện bởi phần ứng bị hút và nóc sẽ dập vào khớp rơi tự do, làm tiếp điểm của CB mở ra. Điều chỉnh vít để thay đôi lực kháng lò xo, ta có thể điều chỉnh được trị số dòng điện tức động. Để giữ thời gian trong boả vệ quá tỉ kiểu điện từ, người ta thêm một cơ cấu giữ thời gian. Móc kiểu rơle nhiệt đơn giản hơn cả, có kết cấu tương tự như rơle nhiẹt có phần tử phát nóng đấu nối 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 nhược điểm là quán 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 thường sử dụng tổng hợp cả móc kiểu điện từ và móc kiểu rơle nhiệt trong một CB. Loại này được dung ở CB có dòng điện đính mức đến 600A. Móc bảo vệ sụt áp (còn gọi là bảo vệ điện áp thấp) cũng thường dung kiểu điện từ. Cuộn dây mắc song song với mnạch điện chính, cuộn dây này được quấn ít vòng với dây tiết diện nhỏ chịu điện áp nguồn. 4. Nguyên lý hoạt động 4.1. Sơ đồ nguyên lý của CB dòng điện cực đại Ở trạng thái bình thường sau khi đóng điện, CB được giữ ở 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 8
10. Bộ Công Thương Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM không hút . Khi mạch điện quá tải hay ngắn mạch, lực hút điện từ ở nam châm điện 5 lớn hơn lực lò xo 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 xo 1 được thả lỏng, kết quả các tiếp điểm của CB được mở ra, mạch điện bị ngắt. 4.2. Sơ đồ nguyên lý CB điện áp thấp Bật CB ở trạng thái ON, với 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 10, lò xo 9 kéo móc 8 bật lên, móc 7 thả tự do, thả lỏng, lò xo 1 được thả lỏng, kết quả các tiếp điểm của CB được mở ra, mạch điện bị ngắt. 5. Ứng dụng  Trong dân dụng: Vô cùng phong phú như bảo vệ máy tính, nồi cơm điện, lò viba, điện chiếu sáng . Thậm chí toàn bộ hệ thống thiết bị điện trong gia đình.  Trong công nghiệp: bảo vệ hệ thống máy điện, động cơ 9
11. Khoa Công Nghệ Điện Tìm hiểu về CB – Thực hiện bởi PHẦN 3 – KẾT LUẬN Sau quá trình nghiên cứu làm tiểu luận đã giúp chúng em hiểu nhiều hơn về cấu tạo và công dụng của CB trong đời sống thường ngày. Và giúp chúng nắm vững những kiến thức về CB để hỗ trợ tốt cho nghiệp học hiện tại và công việc sau này. 10
12. Bộ Công Thương Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM PHẦN 4 – TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Giáo trình Lý Thuyết Khí Cụ Điện - Khoa Công Nghệ – Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM 2. Giáo Trình Kỹ Thuật Điện - Trường Cao Đẳng Ngoại ngữ - Công nghệ Việt Nhật. 3. Một số tài liệu tham khảo trên mạng khác. 11