Công tắc cắt tải so với công tắc cách ly và công tắc đóng cắt chân không: Sự khác biệt và chức năng chính
Đèn tải là gì?
Công tắc tải là thiết bị điều khiển được trang bị cơ chế dập hồ quang đơn giản, có khả năng ngắt và đóng mạch khi có tải. Nó có thể ngắt một mức dòng tải và dòng quá tải nhất định, nhưng không thể ngắt dòng ngắn mạch. Do đó, nó phải được sử dụng nối tiếp với cầu chì điện áp cao, dựa vào cầu chì để loại bỏ sự cố ngắn mạch.
Chức năng của công tắc tải:
Chức năng ngắt và đóng: Do khả năng dập hồ quang hạn chế, công tắc tải có thể được sử dụng để ngắt và đóng dòng tải và quá tải lên đến một số lần (thường là 3-4 lần). Nó cũng có thể vận hành các biến áp không tải có công suất vượt quá giới hạn cho phép của công tắc cách ly, các đường dây không tải dài hơn và đôi khi là các ngân hàng tụ lớn.
Chức năng thay thế: Sự kết hợp giữa công tắc tải và cầu chì hạn chế dòng trong chuỗi có thể thay thế cho cầu chì. Công tắc tải xử lý việc ngắt và đóng các quá tải nhỏ, trong khi cầu chì hạn chế dòng xử lý các quá tải lớn và tất cả các dòng ngắn mạch.
Thiết bị kết hợp: Bộ lắp ráp tích hợp giữa công tắc tải và cầu chì hạn chế dòng trong chuỗi được gọi là "Sự kết hợp công tắc-cầu chì" theo tiêu chuẩn quốc gia. Cầu chì có thể được cài đặt ở phía nguồn hoặc phía tải của công tắc. Khi việc thay thế cầu chì ít xảy ra, việc cài đặt nó ở phía nguồn được ưu tiên, cho phép công tắc tải hoạt động như một bộ cách ly, do đó cách ly điện áp áp dụng cho cầu chì hạn chế dòng.
Công tắc cách ly (cách ly) là gì?
Công tắc cách ly là thiết bị điều khiển không có cơ chế dập hồ quang. Chức năng chính của nó là cách ly nguồn điện để đảm bảo an toàn khi bảo dưỡng các thiết bị điện khác; do đó, việc vận hành dưới tải là nghiêm cấm. Tuy nhiên, trong một số điều kiện cụ thể, việc kết nối hoặc ngắt các mạch có công suất thấp được cho phép. Đây là một trong những thiết bị được sử dụng rộng rãi và thường xuyên nhất trong thiết bị chuyển mạch điện áp cao.
Chức năng của công tắc cách ly:
Tạo điểm cách ly an toàn: Sau khi mở, nó tạo ra khoảng cách cách điện đáng tin cậy, rõ ràng ngắt thiết bị hoặc đường dây đang bảo dưỡng khỏi nguồn điện, đảm bảo an toàn cho người lao động và thiết bị.
Chuyển mạch: Để chuyển đổi kết nối mạch theo yêu cầu vận hành.
Ngắt dòng nhỏ: Nó có thể ngắt dòng nhỏ trong mạch, chẳng hạn như dòng sạc của các bộ phận, thanh dẫn, đầu nối và cáp ngắn; dòng dung lượng của tụ cân bằng công tắc; dòng vòng lặp trong quá trình chuyển đổi hai thanh dẫn; và dòng kích từ của biến áp điện áp.
Ngắt dòng kích từ của biến áp không tải: Tuỳ thuộc vào kiểu cấu trúc, nó có thể ngắt dòng kích từ của biến áp không tải lên đến một công suất nhất định.
Phân loại:
Theo vị trí cài đặt: Có thể chia thành công tắc cách ly điện áp cao ngoài trời và công tắc cách ly điện áp cao trong nhà.
Loại ngoài trời: Được thiết kế để chịu đựng các điều kiện môi trường khắc nghiệt như gió, mưa, tuyết, ô nhiễm, ngưng tụ, băng và sương giá, phù hợp cho cài đặt ngoài trời.
Theo cấu trúc cột cách điện: Có thể phân loại thành công tắc cách ly cột đơn, cột đôi và cột ba. Công tắc cách ly cột đơn sử dụng không gian thẳng đứng trực tiếp bên dưới thanh dẫn trên không làm cách điện điện cho điểm ngắt, mang lại nhiều lợi ích: tiết kiệm diện tích đất, giảm các dây dẫn kết nối, và cung cấp chỉ báo trực quan rõ ràng về trạng thái mở/đóng. Trong hệ thống truyền tải EHV, hiệu ứng tiết kiệm không gian của công tắc cách ly cột đơn trong trạm biến áp đặc biệt rõ ràng.
Lưu ý: Công tắc cách ly chủ yếu được sử dụng trong thiết bị điện áp thấp, như hệ thống phân phối cuối cùng điện áp thấp trong nhà và tòa nhà. Mô tả rằng chức năng chính của nó là "ngắt và đóng mạch dưới tải" là không chính xác; chức năng chính của nó là cách ly nguồn điện.
Cầu chì chân không là gì?
Cầu chì chân không lấy tên từ việc sử dụng chân không cao làm phương tiện dập hồ quang và cách điện giữa các tiếp điểm sau khi ngắt. Nó có kích thước nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ, phù hợp cho việc vận hành thường xuyên và không cần bảo trì cho việc dập hồ quang, khiến nó được sử dụng rộng rãi trong mạng phân phối.
Cầu chì chân không chủ yếu được sử dụng trong các thiết bị phân phối trong nhà cho hệ thống AC ba pha 3-10 kV, 50 Hz. Chúng phục vụ như các phần tử bảo vệ và điều khiển cho các thiết bị điện trong các doanh nghiệp công nghiệp và khai thác mỏ, nhà máy điện, và trạm biến áp, đặc biệt phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu không sử dụng dầu, bảo trì tối thiểu và vận hành thường xuyên. Chúng có thể được cài đặt trong tủ chuyển mạch giữa, tủ hai tầng, hoặc tủ cố định như các công tắc điều khiển và bảo vệ cho thiết bị điện áp cao.
Nguyên lý hoạt động của cầu chì chân không
Khi các tiếp điểm di chuyển và cố định được mở bởi cơ chế vận hành, một hồ quang hình thành giữa chúng. Các bề mặt tiếp điểm bốc hơi kim loại ở nhiệt độ cao. Do hình dạng tiếp điểm được thiết kế đặc biệt, dòng điện tạo ra một trường từ đẩy hồ quang nhanh chóng theo hướng tiếp tuyến của bề mặt tiếp điểm. Một phần hơi kim loại ngưng tụ trên tấm chắn kim loại (màn hình). Khi dòng điện tự nhiên qua zero, hồ quang tắt, và sức mạnh điện môi giữa các tiếp điểm phục hồi nhanh chóng.
Chức năng của cầu chì chân không
Cầu chì cung cấp các chức năng bảo vệ bao gồm bảo vệ quá tải, ngắn mạch và hạ áp, bảo vệ hiệu quả cho mạch và nguồn điện.
Sự khác biệt giữa công tắc tải và công tắc cách ly
Khả năng ngắt dòng:
Công tắc cách ly không có cơ chế dập hồ quang và chỉ có thể ngắt dòng không tải, không thể xử lý dòng tải hoặc dòng ngắn mạch. Việc vận hành chỉ được thực hiện khi mạch hoàn toàn không có điện và không tải; việc vận hành dưới tải là nghiêm cấm để tránh tai nạn an toàn.
Công tắc tải có cơ chế dập hồ quang, cho phép nó ngắt dòng tải định mức và quá tải lên đến một số lần nhất định, nhưng vẫn không thể ngắt dòng ngắn mạch.
Có cơ chế dập hồ quang:
Đây là sự khác biệt cơ bản. Cơ chế dập hồ quang giúp trong việc mở và đóng công tắc và hạn chế và dập hồ quang hiệu quả, tăng cường an toàn vận hành. Do đó, hầu hết các thiết bị chuyển mạch (đặc biệt là những thiết bị được thiết kế để ngắt dòng) đều được trang bị cơ chế dập hồ quang.
Mục đích chức năng:
Công tắc cách ly chủ yếu được sử dụng để tạo điểm ngắt rõ ràng trong mạch điện áp cao, cách ly các phần có điện từ các phần không có điện để bảo dưỡng, đảm bảo an toàn cho người lao động.
Công tắc tải được sử dụng trong các cài đặt điện áp cao cố định để ngắt dòng lỗi (quá tải) và dòng vận hành định mức của thiết bị. Mặc dù cả hai đều được sử dụng trong hệ thống điện áp cao, vai trò chức năng của chúng khác nhau.
Sự khác biệt giữa công tắc tải điện áp cao và cầu chì chân không
Khả năng ngắt: Công tắc tải điện áp cao có thể ngắt dưới tải và có khả năng tự dập hồ quang, nhưng khả năng ngắt của nó nhỏ và hạn chế.
Sự khác biệt về cấu trúc: Công tắc cách ly điện áp cao thường không thể ngắt dưới tải và không có máng dập hồ quang trong cấu trúc (một số công tắc cách ly được thiết kế đặc biệt có thể ngắt tải nhỏ, nhưng cấu trúc của chúng tương đối đơn giản).
Chức năng cách ly: Cả công tắc tải điện áp cao và công tắc cách ly điện áp cao đều có thể tạo điểm ngắt nhìn thấy, trong khi hầu hết các cầu chì không có chức năng này (ngoại trừ một số cầu chì có khả năng cách ly).
Chức năng bảo vệ:
Công tắc cách ly điện áp cao không có chức năng bảo vệ.
Bảo vệ cho công tắc tải điện áp cao thường dựa trên cầu chì điện áp cao nối tiếp, chỉ cung cấp bảo vệ tức thời và quá tải.
Cầu chì điện áp cao (như cầu chì chân không) có thể được thiết kế với khả năng ngắt rất cao, chủ yếu được bảo vệ bởi biến áp dòng kết hợp với các thiết bị bảo vệ thứ cấp, cung cấp nhiều chức năng bảo vệ bao gồm ngắn mạch, quá tải và rò rỉ đất.
Vị trí chức năng: Công tắc tải điện áp cao nằm giữa cầu chì điện áp cao và công tắc cách ly điện áp cao. Nó thường được sử dụng nối tiếp với cầu chì điện áp cao để điều khiển biến áp điện. Nó có thể ngắt dòng tải và quá tải, nhưng do không thể ngắt dòng ngắn mạch, nó phải dựa vào cầu chì để bảo vệ ngắn mạch.
