Máy Cắt Không Khí ACB- Đặc Điểm, Cấu Tạo, Nguyên Lý Hoạt Động

Máy cắt không khí là gì?

Máy cắt ACB (Air Circuit Breaker) là tên gọi của loại máy cắt không khí. Một thiết bị bảo vệ hệ thống trong quá trình sử dụng liên tục và nhiệm vụ chính là để đóng cắt mạch. Máy cắt ACB tuy có kết cấu phức tạp về mặt công nghệ, tuy nhiên nó rẻ tiền về mặt kỹ thuật và giá cả thấp hơn so với VCB nhưng có kích cỡ to hơn.

Máy cắt không khí ACB yêu cầu việc bảo trì và kiểm tra định kì chặt chẽ. Buồng dập hồ quang được chế tạo theo kiểu khí nén kết hợp với những vách chắn là thuỷ tinh hữu cơ và những tấm kim loại cắt dọc thành hình V. cùng những sợi dây có từ tính giúp kéo hồ quang.

Máy cắt không khí ACB hoạt động theo kiểu không được nén và chỉ sử dụng một lò xo được nạp trước và lò xo có thể được nạp qua điện với sự hỗ trợ của cơ cấu nạp lò xo trước hoặc nạp qua điện với sự trợ giúp của máy nạp điện nếu được cung cấp.

Cơ chế hoạt động tương tự được sử dụng trong hầu hết những máy cắt Havells. Cơ chế hoạt động được thiết kế sử dụng số lượng những bộ phận ít hơn và nhỏ hơn so với những thiết bị trước đây vì thế sẽ tạo ra sự ổn định hơn, hiệu suất cao hơn và chi phí bảo trì bảo dưỡng thấp hơn.

Cơ chế tiếp xúc (Contact Mechanism) của máy cắt ACB

Bộ phận cách điện được chế tạo theo kiểu modul hoá. Mỗi cực gồm có các tiếp điểm chính và các tiếp điểm hồ quang và các tiếp điểm dẫn điện được lắp trong lớp vỏ bảo vệ modul hoá. Các tiếp điểm dẫn điện được chế tạo bởi kim loại bạc. Hoạt động của tiếp điểm hồ quang với tiếp điểm chính là những tiếp điểm hồ quang sẽ đóng trước và mở sau những tiếp điểm chính.

Điều này hạn chế tối đa sự ăn mòn những tiếp điểm chính trong những điều kiện hoạt động thông thường và ngắn mạch. Dụng cụ đo dòng điện được gắn bên trong các bộ điện cực có khớp nối thấp hơn.

Cấu tạo bên trong của máy cắt không khí ACB

Chú thích:

1.Trạm đấu nối của mạch điều khiển; 

2.Đấu nối mạch điều khiển;

3.Công tắc phụ;

4.Thiết bị cắt mạch song song, cuộn đóng;

5.Rơ le ngắt máy – điện tử;

6.Mặt che trước;

7.Cơ cấu đóng;

8.Cơ cấu nhả;

9.Cơ cấu sạc ;

10.Lò xo đóng ;

11.Cơ cấu kéo ra ;

12.Đế cách ly;

13.Buồng dập hồ quang ;

14.Tiếp điểm động chính;

15.Tiếp điểm cố định chính ;

16.Thanh dẫn phía dây ; 

17.Thanh dẫn phía tải ;

18.Lò xo tiếp xúc ;

19.Biến dòng ;

20.Cuộn dây cảm biến dòng ;

21.Lưới bảo vệ ;

22.Mạch nối.

Cấu tạo bên ngoài của máy cắt không khí ACB

Chú thích:

1.Buồng dập hồ quang;

2.Đấu nối mạch điều khiển;

3.Khóa;

4.Rơ le ngắt máy;

5.Cần nạp điện;

6.Nút on ;

7.Nút off ;

8.Bô hiển thị on/off;

9.Bộ hiển thị nạp điện ;

10.Lỗ hỏng cho cơ cấu kéo ;

11.Cái móc khóa ;

12.Bộ hiển thị vị trí ;

13.Bộ đếm ;

14.Tay vịnh mở rộng ;

15.Lổ hổng cố định vị trí.

Cơ chế nhả của máy cắt ACB

Gồm có các nút khoá từ mà có thể kết nối với những nút bấm để nhả. Mạch điện cung cấp một tín hiệu đến bộ điều khiển dùng trong trường hợp xảy ra vượt dòng, quá tải. .. và bộ phận điều khiển sẽ kích hoạt việc nhả máy cắt ACB.

Trong trường hợp bảo vệ quá dòng thì dòng điện sẽ được truyền đến các máy chuyển mạch (Current Transformer – CT) được gắn trên các mối nối chính. Nếu xảy ra bất vi lỗi nào thêm vào thì đầu ra lần 2 của CT sẽ nhân lên. Tín hiệu ở đầu ra lần 2 sẽ được chuyển về bộ vi điều khiển trong mạch điện.

Bộ vi điều khiển của máy cắt ACB sẽ được lặp lại nhằm tạo ra những tín hiệu xử lí tương ứng với từng trường hợp riêng biệt. Tín hiệu chiều được tạo ra để cung cấp đến bộ phận nhả từ trong khi đang thực hiện việc mở máy.

Về mặt kiểm tra và bảo trì định kỳ cần phải chặt chẽ. Buồng dập hồ quang của máy cắt ACB được chế tạo theo kiểu khí nén kết hợp với những vách ngăn bằng cơ với những tấm kim loại cắt dọc thành hình chữ V cùng những sợi dây từ nhằm mở rộng hồ quang.

Các thiết bị gắn ngoài cho máy cắt ACB

- Motor Drive (MD) : MD-AD 250 - W (200 ~ 250 V AC-DC)

- Closing Coil (CC) : CC-AD 250 - W (100 ~ 250 V AC-DC)

- Shunt Trip device (SHT) : SHT-AD 250 - W (100 ~ 250 G AC-DC) , Có thể dùng kèm với AX

- Under Voltage Trip device (UVT) : Là thiết bị tự CẮT máy cắt khi điện áp của nguồn qua máy cắt thấp hơn điện áp định mức. Bộ bảo vệ thấp áp (UVT) này gồm các tác dụng và bộ điều khiển.

- Auxiliary switch (AX) : AX (0 A 0 D) , AX (1 C, 1 D) , . . và Max. AX (5 A, 5 D)

- Mechanical Interlock (MI) : Thiết bị được dùng nhằm giảm thiểu khả năng sử dụng cùng lúc 2 hoặc 3 máy cắt ACB. Được dùng làm khoá các tuabin khí trong các hệ thống chuyển năng lượng điện (ATS) . Các thiết bị được tăng độ tin cậy cao hơn nếu kết hợp với khoá liên nguồn điện (là khoá đồng động từ giữa SHT và CC của các máy cắt với nhau) .

Nguyên lý hoạt động của máy cắt ACB

Máy cắt ACB có cơ chế hoạt động khá khác thường. Máy cắt ACB có chức năng ngăn ngừa hiện tượng tái lập hồ quang sau dòng điện lên đến mức không.

Ngoài ra, các kẽ hở tiếp xúc của máy cắt ACB sẽ có khả năng chịu đựng được điện áp hoạt động của thiết bị. Hiểu một cách cụ thể thì máy cắt ACB sẽ có khả năng tạo ra điện áp hồ quang khi xảy ra hiện tượng ngắt hồ quang chứ không phải là điện áp cung cấp.

Máy cắt ACB có thể hoạt động với điện áp đạt đến 1kV. Máy cắt ACB có 2 cặp nối gồm dòng điện và tiếp điểm hợp kim đồng và tiếp điểm phụ làm từ loại vật liệu carbon. Khi nguồn điện mở thì tiếp điểm chính sẽ được mở. Trong khi ấy các tiếp điểm hồ quang lại liên tục hoạt động cho đến khi dòng điện rời ra sẽ có hiện tượng nổ hồ quang.

Phân loại máy cắt ACB

Hiện nay, trên thị trường đang thông dụng với 4 chủng loại Máy cắt không khí ACB khác nhau gồm:

- Máy cắt ACB kết hợp chống đứt mạch là máy không khí hay máy nổ chéo ACB.

- Máy cắt ACB có bộ ngắt mạch nén khí

- Máy cắt ACB kiểu máy thổi khí

- Máy cắt ACB có bộ ngắt mạch Air Chute

Các hãng cung cấp máy cắt ACB nổi tiếng

Máy cắt ACB đa dạng với hai chủng loại cố định và di động.

- Máy cắt ACB Mitsubishi

- Máy cắt ACB LS

- Máy cắt ACB LS

- Máy cắt ACB Hyundai