Bài 1: Cầu chì bảo vệ

Cầu chì là một thiết bị bảo vệ trong đó việc chảy của một hay nhiều dâychảy làm hở mạch và ngắt dòng điện nếu dòng điện vượt quá giá trị đặt trongkhoảng thời gian đã cho. Các cầu chì được phân lọai theo hình thức sử dụng vàcấu tạo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài 1: Cầu chì bảo vệ § 1.1 CẦU CHÌ BẢO VỆ I. KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LỌAI CẦU CHÌ 1. Chức năng: Cầu chì là một thiết bị bảo vệ trong đó việc chảy của một hay nhi ều dâychảy làm hở mạch và ngắt dòng điện nếu dòng điện vượt quá giá tr ị đ ặt trongkhoảng thời gian đã cho. Các cầu chì được phân l ọai theo hình th ức s ử d ụng vàcấu tạo. 2. Phân lọai cầu chì a. Phân loại theo hình thức sử dụng: - Cầu chì bảo vệ quá tải (theo tiêu chuẩn IEC, cầu chì b ảo v ệ quá t ải đ ược kí hiệu bằng chữ g đầu): chỉ cầu chì thông dụng có thể dẫn dòng điện từ tối thiếu đến giá trị định mức và có thể cắt dòng điện từ giá tr ị c ắt t ối thiểu và tới khả năng cắt định mức của chúng. - Cầu chì dự phòng (theo tiêu chuẩn IEC cầu chì d ự phòng đ ược ký hi ệu bằng chữ a đầu): chúng có thể dẫn dòng tới dòng đi ện đ ịnh m ức và ch ỉ có thể cắt khi dòng điện quá tải nặng nề hoặc ngắn mạch - Ngoài ra các cầu chì còn được phân loại theo thiết bị được nó bảo v ệ: + bảo vệ cho cáp và đường dây- L + bảo vệ động cơ, máy cắt- M + bảo vệ linh kiện bán dẫn- R + bảo vệ máy biến áp- TrVí dụ: - Cầu chì gL là cầu chì bảo vệ quá tải cho đường dây - Cầu chì aM là cầu chì dự phòng bảo vệ ngắn mạch cho đ ộng c ơ ho ặc máy biến áp. b. Phân loại theo cấu tạo: Theo cấu tạo của cầu chì có thể chia thành các dạng nh ư: - Cầu chì loại hở - Cầu chì loại vặn - Loại hộp - Loại kín trong ống II. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA CẦU CHÌ Khi làm việc dây chảy của cầu chì được mắc n ối tiếp v ới thi ết b ị c ầnđược bảo vệ. Tổn thất công suất trên điện trở của c ầu chì theo hi ệu ứng jun là w = i 2 Rt , khi có quá tải hay ngắn mạch, nhiệt lượng sinh ra t ại dây chảy đ ủ làmtăng dây chảy lên đến nhiệt độ nóng chảy của kim loại làm dây ch ảy, dây ch ảyđứt loại sự cố khỏi lưới điện. Như vậy đặc tính quan trọng của cầu chì là thời gian tác đ ộng ph ụ thu ộcvào giá trị dòng điện qua dây chảy. Quan hệ gi ữa dòng đi ện tác đ ộng và th ờigian tác động được biểu diễn bằng đặc tính amper-giây nh ư hình 2-4. Đ ườngcong 1 là đặc tính amper-giây của cầu chì, đ ường cong 2 là đ ặc tính amper-giâycủa đối tượng (phụ tải). Trong vùng dòng điện quá tải thấp (vùng A), s ự phátnóng của cầu chì diễn ra chậm và phần lớn nhiệt lượng đều t ỏa ra môi tr ườngbên ngoài đối tượng không được bảo vệ. Trong vùng quá t ải l ớn, c ầu chì b ảo v ệđược đối tượng. Giá trị dòng điện giới hạn mà cầu chì có th ể ch ảy g ọi là dòngđiện giới hạn Igh. Để bảo vệ được đối tượng thì đặc tính amper-giây của cầu chì ph ải th ấphơn của đối tượng đường (3). Hình 2-4. Đặc tính amper-giây của cầu chìIII. KẾT CẤU CỦA CẦU CHÌ Cầu chì thường được cấu tạo bởi hai phần cơ bản là h ộp hay đ ế c ầu chìvà ống dây chảy. Hình 2-5 mô tả một số dạng kết c ấu c ủa c ầu chì h ạ áp vàcao áp. Hình (a), (b) là kết cấu của c ầu chì dùng s ử d ụng b ảo v ệ thi ết b ị đi ệnlắp đặt trong các tủ điều khiển; (c),(d) là dạng cầu chì trung áp đ ược l ắp k ếthợp với dao cách ly; (e), (f) cấu tạo bên trong c ủa ống chì và chi ti ết gá l ắp c ầuchì lên đế. Ống dây chảy thường có cấu tạo vỏ ngoài làm b ằng nh ựa bakelik ho ặc s ứcách điện. Trong vỏ là dây chảy là thành ph ần chính c ủa c ầu chì. Dây ch ảythường được làm bằng các kim lọai có nhiệt độ nóng chảy thấp nh ưng có nhi ệtđộ hóa hơi tương đối cao. Trên dây chảy ngu ời ta d ập l ỗ ho ặc rãnh đ ể t ạo ti ếtdiện không đồng nhất. (a) (b) (c) (f) (e) (d) Hình 2-5. Kết cấu cầu chìIV. LỰA CHỌN CẦU CHÌ. Khi lựa chọn cầu chì cần chú ý đến các thông so định mức sau: Điện áp định mức Un.  Dòng điện định mức In.  Khả năng cắt (dòng ngắn mạch) định mức.  Đặc tính ampe - giây và khả năng hạn chế dòng điện của cầu chì.  Ngoài ra khi lựa chọn cầu chì phải xét đến các khả năng sau: Khi lựa chọn cầu chì bảo vệ tụ điện và máy biến áp c ần tính đ ến dòng  điện quá độ. Trong thiết bị tụ điện, dòng đ ịnh m ức t ối thi ểu c ủa dây chảy bằng 1,6 lần dòng định mức của t ụ, để tính đ ến s ự đi ều hoà l ưới điện và sự tăng điện áp. Khi chọn cầu chì bảo vệ động cơ, cần chú ý đến dòng kh ởi đ ộng c ủa  động cơ và thời gian khởi động. Cần chú ý đến t ần số kh ởi đ ộng, nếu tần số quá cao các cầu chì không thể đủ nguội giữa các lần đóng cắt. Khi lựa chọn cầu chì, chúng có điện áp đ ịnh m ức và tr ị s ố dòng đi ện  khác nhau khi kích thước cầu đế cầu chì khác nhau.CÂU HỎI1. Nêu chức năng và phân loại cầu chì ?2. Trình bày cấu tạo và nguyên lý làm việc của cầu chì ?3. Khi lựa chọn cầu chì cần chú ý điều gì ? ...