Đóng, cắt dòng điện dung kháng (tụ điện)

Đóng, cắt dòng điện dung là một nhiệm vụ nặng nề cho chính thiết bị đóng cắt (máy cắt, contactor) bởi các nguyên nhân sau:

Cắt dòng điện dung (tụ điện) – Hình 1

Hình 1 (cắt dòng điện dung)

Hình 1 (cắt dòng điện dung)

Khi cắt dòng điện 0 (thời điiểm t1), tụ điện vẫn còn tích điện ở giá trị đỉnh của điện áp nguồn Uc. Điện áp hệ thống Un vẫn tiếp tục thay đổi theo hình Sin và đạt giá trị đỉnh đối lập sau khoảng 10ms. Điện áp phục hồi (chênh lệch giữa Un và Uc) lúc đó bắt đầu tăng chậm. Trong trường hợp này, áp lực mà thiết bị đóng cắt phải chịu phụ thuộc vào giá trị tuyệt đối của điện áp.

Nếu có sự phát cháy trong vòng 5ms sau khi dập hồ quang thì đó gọi là sự đánh lửa trở lại, loại đánh lửa này không nguy hiểm nhưng nếu nó xuất hiện sau 10ms thì sự đánh lửa ấy lại là nguyên nhân của quá áp thao tác vì lý do sau:
+ Sự đánh lửa làm nạp lại năng lượng cho tụ điện (ở thời điểm t2, t3…) sự nạp lại nhiều lần sẽ làm phát sinh quá áp thao tác lớn nên cách điện của thiết bị phải chịu áp lực quá lớn và có thể sinh ra phóng tia lửa điện.

Đóng dòng điện dung (tụ điện) – Hình 2

Khi tiếp điểm của thiết bị đóng cắt tiến đến gần nhau sẽ xảy ra sự phóng hồ quang sớm qua khe hở trước khi tiếp xúc, ở thời điểm đó một quá trình quá độ xảy ra giữa hệ thống và tụ.

Trong đó có thể xuất hiện dòng đóng đến 20kA và tần số khoảng 2kHz. Vì sự phóng hồ quang xảy ra sớm 1-2ms trước khi tiếp xúc nên dòng quá độ đầy đủ (2) sẽ chạy qua hồ quang khi ta đóng tụ. Trái lại khi đóng điện ngắn mạch (1) thì giá trị tức thời của dòng điện ở thời điểm này bé hơn nhiều.

Hình 2 Đóng dòng điện dung

Hình 2 (Đóng dòng điện dung)

Điều đó chứng tỏ đóng tụ điện là một nhiệm vụ nặng nề hơn nhiều so với đóng điện trong trường hợp ngắn mạch với cùng một giá trị biên độ dòng điện. Khi đóng, tụ điện gây áp lực cho tiếp điểm của thiết bị đóng cắt đặc biệt là do tốc độ gia tăng và biên đ

ộ của dòng điện chạy qua trong quá trình phát sinh hồ quang sớm. Do đó năng lượng sinh ra có thể đốt chảy một phần nhỏ trên bề mặt tiếp điểm.

Điều đó có thể dẫn đến sự hàn dính hai má tiếp điểm với nhau. Nếu dòng đóng vượt quá giá trị cho phép của thiết bị đóng cắt thì cần phải có các biện pháp làm tắt dần (chẳng hạn dùng điện kháng). Tuy nhiên phải lưu ý chỉ cho phép đóng dòng hữu hạn Ie < 100In đối với mọi hình thức đóng cắt của tụ điện.

Hình 3

Hình 3

Thiết bị đóng cắt chính cho tụ bù là các công tắc tơ vì chúng được thiết kế để sử dụng với tần suất đóng cắt cao. Tuy nhiên công suất đóng cắt có hạn, do đó khi chọn công tắc tơ để đóng cắt tụ điện nên đặc biệt chú ý đến loại công tắc tơ chuyên đóng cắt cho tụ. Loại này có một cuộn điện trở lắp song song với tiếp điểm chính, khi đóng thì tụ thì công tắc tơ sẽ đóng cuộn điện trở này trước để giới hạn dòng đóng Ie rồi sau đó tiếp điểm chính mới đóng vào. Sau khi tiếp điểm chính đã đóng thì cuộn điện trở được ngắt ra (Hình 3).

Nguồn: Sách thiết bị đóng cắt trung thế Siemens – Phân ban truyền tải Siemens AG

 

Cảm ơn bạn đã đọc bài viết này, nếu thấy bài viết có ích giúp Namchip chia sẻ nó ngay bạn nhé. Hoặc bạn có thể để lại comment ở dưới. Namchip rất muốn nhận thêm chia sẻ và góp ý từ bạn!

Bình luận của bạn

Website này sử dụng Akismet để hạn chế spam. Tìm hiểu bình luận của bạn được duyệt như thế nào.

Đăng ký nhận thông báo

Đăng ký danh sách gửi email của Namchip để nhận thông tin các nội dung hữu ích và bài viết mới đến email của bạn.

Bạn đã đăng ký thành công! Vui lòng kiểm tra mail để xác nhận đăng ký!

Đã xảy ra lỗi.