140
Chương 5
DAO CÁCH LY, DAO NGẮN MẠCH, KHÁNG ĐIỆN
VÀ THIẾT BỊ CHỐNG SÉT
Mở đầu
Dao cách ly cao p dùng đ đng cắt, chuyn đổi mạch đin cao p khi không c
dòng đin hoặc khi dòng đin rất nhỏ. Nhim v ch yu ca dao cách ly là tạo ra được
một khong cch cch đin trông thấy giữa phn mang đin p cao với thit bị hoặc
đường dây được cch ly, n đm bo an toàn đồng thời đem lại tâm lý an tâm cho người
sửa chữa hoặc bo dưỡng thit bị hoặc đường dây được cch ly.
Dao cách ly không c bộ phn dp tắt hồ quang nên không được phép ngắt dòng
ph ti cũng như dòng ngắn mạch. Dao cch ly c th đng cắt dòng đin dung ca
đường dây hoặc cp khi không ti, dòng đin không ti ca my bin p. Ở trạng thi
đng, dao cch ly phi chịu được dòng đin định mc dài hạn và dòng s cố ngắn hạn
như dòng ổn định nhit, dòng xung kích. Trong lưới đin dao cch ly thường được lắp
đặt trước thit bị bo v như my cắt, cu chì.
Dao ngắn mạch tạo ra dòng ngắn mạch trong mạch đin. Khi c tín hiu ca rơle
bo v, gi sử my bin p qu ti, du qu nng, rơle hơi tc động, sẽ cấp tín hiu đ
đng dao ngắn mạch.
Thit bị chống sét dùng đ bo v cc thit bị đin, trnh được hỏng hc cch
đin do qu đin p cao từ khí quyn (thường là do sét) tc động vào. Muốn dẫn được
xung đin p cao do sét gây nên xuống đất, một đu ca thit bị chống sét được nối
vào đường dây, đu kia nối đất. Khi c qu đin p cao, thit bị chống sét phi nhanh
chng dẫn đin p này xuống đất, đ đin p cao không chạy vào thit bị.
Khng đin là cuộn dây c đin cm không đổi, được mắc nối tip trong mạch
đin cao p, nhằm hạn ch dòng đin ngắn mạch. Khng đin còn c chc năng duy trì
một đin p cn thit trên thanh ci khi c s cố ngắn mạch đường dây sau khng đin,
nhằm đm bo cho lưới đin, cc ph ti nối vào thanh ci trước khng đin làm vic
được ổn định khi ngắt ngắn mạch.
5.1. DAO CÁCH LY
5.1.1. Khái quát và công dụng
Dao cch ly dùng đ đng cắt, chuyn đổi mạch đin cao p khi không c dòng
đin hoặc khi dòng đin rất nhỏ. Nhim v ch yu ca dao cch ly là tạo ra được một
141
khong cch, cch đin trông thấy giữa phn mang đin p cao với thit bị hoặc đường
dây được cch ly, n đm bo an toàn đồng thời đem lại tâm lý an tâm cho người sửa
chữa hoặc bo dưỡng thit bị hoặc đường dây được cch ly (hình 5.1). Ngoài ra dao
cch ly còn c nhim v đổi nối trong cc sơ đồ phân phối đin, đổi nối thanh gp
phân đoạn, nối đất đường dây…vv.
Dao cách ly không có
bộ phn dp tắt hồ quang
nên không được phép ngắt
dòng ph ti cũng như dòng
ngắn mạch. Dao cách ly có
th đng cắt dòng đin dung
ca đường dây hoặc cp
không ti, dòng đin không
ti ca my bin p.
Hình 5.1. Dao cách ly.
1 tiếp điểm tĩnh; 2 lưỡi dao;
3 lưỡi dao đã cắt điện; 4 tiếp điểm động.
Ở trạng thi đng, dao cch ly phi chịu được dòng đin định mc dài hạn và
dòng s cố ngắn hạn như dòng ổn định nhit, dòng xung kích.
Trong lưới đin dao cch ly thường được lắp đặt trước thit bị bo v như my
cắt, cu chì. Vic đng cắt dao cch ly được thc hin bằng bộ truyn động điu khin
bằng tay, bằng đin, bằng khí nén. Thao tc ca cm dao cch ly như sau: trong qu
trình đng, dao cch ly đng trước, my cắt đng sau, còn trong qu trình cắt, my cắt
được cắt trước, sau đ đn dao cch ly.
Cc yêu cu chính đối với dao cch ly:
- Phi đm cch ly an toàn, rõ ràng.
- Ở trạng thi đng, dao cch ly phi chịu được dòng đin định mc dài hạn và
dòng s cố ngắn hạn như dòng ổn định nhit, dòng xung kích.
- Phi làm vic tin cy trong điu kin phc tạp như thời tit ẩm ướt, ha chất,
bẩn bi, nhất là dao cch ly lắp đặt ngoài trời.
- Kt cấu đơn gin, dễ thao tc, dễ bo trì.
5.1.2. Phân loại
- Theo môi trường lắp đặt c loại lắp đặt trong nhà và loại lắp đặt ngoài trời.
- Theo kt cấu c dao cch ly một pha, dao cch ly ba pha.
- Kt cấu kc nhau cơ bn ca dao cch ly là đặc tính chuyn động ca lưỡi dao:
142
Dao cách ly c lưỡi dao kiu chém (đng mở trong mặt phẳng thẳng đng). Dao cch
ly c lưỡi dao quay ngang và dao cách ly c dao chuyn động tịnh tin (kiu treo). Dao
cách ly ba cc c th được gắn trên một gi chung (đn 35 kV) hoặc mỗi cc trên một
gi riêng, song truyn động đng cắt đu được thc hin đồng thời cho c ba pha.
- Một số dao cch ly có dao nối đất, khi cắt dao cch ly, dao nối đất được tip
đất, phn năng lượng tích t trong cc thit bị nối với đường dây được cch ly (trong
my bin p công suất, động cơ cao p, t bù dọc đường dây) được tho xuống đất
đm bo an toàn cho người sửa chữa, bo dưỡng đường dây và thit bị.
Tip đim ca dao cch ly c nhiu dạng khc nhau nhưng tip xúc mặt và
đường được sử dng nhiu hơn. Với dao cch ly dòng lớn đ gim s pht nng ca
tip đim ngoài vic sử dng p lc lớn lên tip đim, người ta còn sử dng nhiu dao
song song cho một pha. Đ trnh cho tip đim ca dao bị hàn dính và lưỡi dao bị
văng ra do lc đin động, khi dòng ngắn mạch đi qua thì ngoài bin php tăng tit din
tip xúc và sử dng lc ép cn thit lên tip đim, người ta sử dng cc bin php kho
hãm má dao.
5.1.3. Dao cách ly đặt trong nhà
a. Cấu tạo
Hình 5.2: 1. Lưỡi dao tip xúc
động; 2. Lò xo; 3. S đỡ thanh
truyn động; 4. Tip xúc tĩnh; 5. Cc
bắt dây nối nguồn; 6. Gi đỡ; 7.
Trc truyn động; 8. Cn thao tc; 9.
S đỡ lưỡi dao động; 10. Cc bắt
dây nối ti
b. Nguyên tắc thao tác và vận hành
- Nguyên tắc thao tác
Muốn cắt cch ly phi cắt đin ở
Hình 5.2. Cấu tạo dao cách ly đặt trong nhà
my cắt nối tip với dao cch ly trước, sau đ mới được cắt đn cch ly, khi đng thì
đng dao cch ly trước, sau đ mới đng đin my cắt nối tip với cch ly đ dao cch
ly mang ti
- Vận hành
Nu dao cch ly ở vị trí đng thì tip xúc động 1 sẽ đng chặt vào tip xúc tĩnh 4.
143
Sau khi đng my cắt nối tip cch ly, thì dòng đin ti từ nguồn qua cc bắt dây 5 qua
tip xúc tĩnh 4 qua tip xúc động 1 qua cc bắt dây 10 v ti. Muốn cắt cch ly, trước
ht phi cắt đin my cắt nối tip với dao cch ly, sau đ sử dng động cơ hoặc tay, tc
động vào cn thao tc số 8. Kéo xuống là cch ly, đẩy lên là đng cắt ly.
c. Ưuđiểm và phạm vi sử dụng
Loại dao cch ly này c ưu đim cấu tạo đơn gin, gọn, dễ lắp đặt và thao tác.
Phạm vi sử dng lắp đặt trong nhà, ch yu lắp đặt cho lưới đin trung p.
5.1.4. Dao cách ly lắp đặt ngoài trời
a. Cấu tạo
Hình 5.3: 1. Lưỡi dao tip xúc
tĩnh; 2. Lưỡi dao tip xúc động; 3.
Dây dẫn mm; 4. Cc bắt dây nối
ti; 5. S đỡ lưỡi dao; 6. Thanh
truyn động; 7. Gi đỡ; 8. Cc bắt
dây nối đất an tòan; 9. Trc quay;
10. Cc bắt dây nối nguồn.
b. Nguyên tắc thao tác vận hành
- Nguyên tắc thao tác
Muốn cắt cch ly phi cắt đin ở
my cắt nối tip với dao cch ly.
Hình 5.3. Cấu tạo dao cách ly đặt ngoài trời
Khi đng dao cch ly thì đng trước khi đng đin cho my cắt nối tip cch ly. (Đng
và cắt cch ly đu không c dòng đin ti).
- Vận hành
Khi dao cch ly ở vị trí đng lưỡi dao 1 và 2 đng chặt vào nhau dòng đin từ
nguồn qua cc bắt dây 10 qua dây dẫn mm 3 qua lưỡi dao 1 và 2 qua cc bắt dây 4 ra
ti. Muốn cắt cch ly trước ht phi cắt đin ở my cắt nối tip với dao cch ly. Khi cắt
cch ly, dùng động cơ hoặc quay tay, tc động vào bộ truyn động làm cho trc quay 9
và s đỡ 5 quay, kéo lưỡi dao động 1 và 2 tch rời nhau quay ngược chiu cùng một
phía, trên cùng một mặt phẳng ngang đn khi chúng song song với nhau mới cắt ht
hành trình.
c. Ưu điểm và phạm vi sử dụng
144
Loại dao cch ly ngoài trời thường được thit k lưỡi dao động quay theo mặt
phẳng ngang hoặc mặt phẳng thẳng đng, đ đm bo an toàn và ở những dao cch ly
công suất lớn, người ta thường sử dng động cơ đ truyn động đng cắt từ xa và t
động. Phạm vi sử dng dao cch ly ở mọi cấp đin p từ 3kV trở lên.
5.2. DAO NGẮN MẠCH
Dao ngắn mạch thường được sử dng trong cc trạm bin p đ thay th my cắt,
gim chi phí lắp đặt nhưng vẫn đm bo độ tin cy ca cung cấp đin.
Hình 5.4. Sơ đồ cấu tạo dao ngắn mạch
Hình 5.5b. Có 2 máy bin áp 1T, 2T
nên cn 2 dao cách ly 6 – 1; 6 – 2. Ở trạng
thái làm vic bình thường, các dao cách ly
ở trạng thi đng, còn cc dao ngắn mạch ở
trạng thái cắt.
Gi sử đang làm vic thì my bin p
1T s cố, bo v rơle sẽ đng dao ngắn
mạch 5 -1, my cắt 4 sẽ cắt, đồng thời tín
hiu từ bo v rơle sẽ cắt c my cắt đu ra
2 – 1 ca bin p 1T. Sau một thời gian trễ
dao cách ly 6 – 1 sẽ cắt và máy cắt 4 sẽ
đng lai, cấp đin cho máy bin áp 2T.
Hình 5.5a. Sơ đồ ngắn mạch 1 MBA