Thiết bị đóng cắt trung thế là gì?

Khi nhu cầu về hệ thống điện áp cao tăng lên trong các ngành công nghiệp khác nhau, thiết bị đóng cắt trung thế ngày càng trở nên phổ biến và thu hút nhiều sự quan tâm hơn từ các nhà đầu tư. Vì vậy, nhiều người đang muốn tìm hiểu sâu hơn về sản phẩm này. Để cung cấp sự rõ ràng về thiết bị đóng cắt MV, chúng tôi đã tập hợp một bài viết toàn diện thảo luận về định nghĩa, chức năng và Loại của nó.

1. Định nghĩa cho Thiết bị đóng cắt trung thế

Là gìthiết bị đóng cắt trung thế? Theo tiêu chuẩn ngành, thiết bị đóng cắt trung bình dùng để chỉ các thiết bị điện hoạt động ở điện áp từ 1 kV đến 52 kV. Loại này bao gồm một phần đáng kể phạm vi phân phối điện, góp phần mở rộng phạm vi rộng của thiết bị đóng cắt trung thế hiện có.

Dải điện áp thông thường của hệ thống điện sử dụng loại thiết bị đóng cắt này hiếm khi vượt quá 52 kV, dẫn đến việc sửa đổi chung định nghĩa thiết bị đóng cắt trung thế để bao gồm thiết bị đóng cắt có khả năng xử lý điện áp lên đến 36 kV. Tuy nhiên, khả năng xử lý điện áp của mỗi thiết bị đóng cắt trung thế được điều chỉnh để phù hợp với hệ thống cụ thể mà nó phục vụ và do đó, ứng dụng của nó sẽ xác định giới hạn điện áp của nó. Bây giờ, hãy cùng tìm hiểu xem hoạt động của thiết bị đóng cắt trung thế góp phần như thế nào vào hoạt động liền mạch của mạng lưới phân phối điện.

2. Chức năng của thiết bị đóng cắt trung thế

Giống như tất cả các loại thiết bị khác, mục đích chính của thiết bị đóng cắt trung thế là bảo vệ các thiết bị điện và mạch điện. Nó đạt được điều này bằng cách tự động cách ly các bộ phận cụ thể khỏi nguồn điện trong trường hợp xảy ra sự cố như lỗi điện.

Các chức năng này bao gồm:

* Ngắt điện để đảm bảo an toàn cho thợ điện khi làm việc trên mạch điện

* Điều chỉnh lượng điện chạy qua hệ thống

* Cách ly các mạch để ngăn công việc trên một mạch ảnh hưởng đến các mạch khác.

3.Các thành phần trong Thiết bị đóng cắt trung thế

Thiết bị đóng cắt MVđược thiết kế để bảo vệ hệ thống và thiết bị điện bằng cách kết hợp các thiết bị chuyển mạch và an toàn khác nhau. Tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể, thiết bị đóng cắt MV có thể được đóng hoặc mở. Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn các thành phần chính tạo nên thiết bị đóng cắt trung thế.

Bộ ngắt mạch

Thiết bị đóng cắt sử dụng cầu dao để cách ly thiết bị khỏi nguồn điện. Hai loại cầu dao chính được sử dụng trong thiết bị đóng cắt trung thế là cầu dao không khí, dầu và chân không, có thể được kích hoạt bằng tay hoặc tự động.

Cầu chì

Cầu chì trong thiết bị đóng cắt hoạt động như một cơ chế an toàn để ngăn chặn tình trạng quá tải bằng cách kết hợp một dải kim loại sẽ tan chảy khi dòng điện quá mức chạy qua nó. Điều này phá vỡ đường dẫn điện và ngăn chặn dòng điện để tránh hư hỏng.

Thiết bị đóng cắt

Hệ thống thiết bị đóng cắt được trang bị các công tắc được thiết kế để điều chỉnh dòng điện trong điều kiện hoạt động bình thường. Các công tắc này có thể xử lý các mức dòng điện và điện áp được chỉ định, đồng thời cũng được thiết kế để hoạt động đáng tin cậy trong các điều kiện bất thường, chẳng hạn như đoản mạch hoặc quá tải.

Rơle

Rơle thiết bị đóng cắt là một công tắc điện. Khi xảy ra sự cố về điện, các tiếp điểm của rơle sẽ đóng lại, gửi tín hiệu đến cầu dao. Tín hiệu này kích hoạt cầu dao dừng truyền điện đến mạch hoặc tải bị ảnh hưởng, khiến nó trở thành một bộ phận thiết yếu trong việc bảo vệ khỏi các mối nguy hiểm về điện. Do đó, nó thường được gọi là rơle bảo vệ. Công tắc nối đất Công tắc nối đất dùng để xả tĩnh điện tích lũy khỏi thiết bị một cách an toàn bằng cách thiết lập kết nối với mặt đất. Các công tắc này thường được vận hành thủ công, cho phép bạn cố tình hướng điện tích ra khỏi thiết bị và xuống đất, vô hiệu hóa nó một cách hiệu quả. Bộ cách ly Bộ cách ly là thiết bị trong thiết bị đóng cắt có thể kết nối hoặc ngắt kết nối mạch điện. Chúng được sử dụng để tách mạch bị lỗi khỏi mạch đang hoạt động hoặc để cách ly mạch vì lý do bảo trì. Thiết bị chống sét Thiết bị chống sét được thiết kế để bảo vệ thiết bị điện khỏi nguy cơ tăng điện áp gây hư hỏng. Các thiết bị này hoạt động bằng cách chuyển hướng điện áp dư thừa ra khỏi mặt đất.

Máy biến áp cho thiết bị đo đạc

Loại này bao gồm các máy biến dòng điện và điện áp, đóng vai trò quan trọng trong việc vận hành an toàn và hiệu quả của thiết bị đóng cắt. Những máy biến áp này có thể đóng vai trò là thiết bị đo sáng và bảo vệ, cho phép thiết bị đóng cắt thực hiện chức năng dự định của nó. Máy biến dòng làm giảm dòng điện, trong khi máy biến điện áp, còn được gọi là máy biến thế, làm giảm điện áp.

Máy đóng lại và phân đoạn tự động

Trong thiết bị đóng cắt trung thế, máy đóng cắt tự động có thể tự động thiết lập lại kết nối nguồn hoặc mạch điện sau khi sự cố điện được khắc phục. Ngược lại, bộ phân đoạn được thiết kế để cách ly một phần cụ thể của mạch điện, cho phép tiến hành sửa chữa mà không ảnh hưởng đến phần còn lại của mạch điện.

4.Các loại thiết bị đóng cắt trung thế

Các loại khác nhau củathiết bị đóng cắt trung thếtồn tại trên thị trường, được đặc trưng bởi thiết kế và tính năng của chúng, chẳng hạn như loại phương tiện cách nhiệt được sử dụng và sự hiện diện của vỏ bọc. Điều này dẫn đến có nhiều loại thiết bị đóng cắt trung thế có sẵn để bạn lựa chọn. Dưới đây là một số tùy chọn phổ biến nhất.

Thiết bị đóng cắt cách điện bằng khí(GIS)

Thiết bị đóng cắt cách điện bằng khí(GIS)được thiết kế với khả năng cách nhiệt bằng khí, thường sử dụng SF6 hoặc hỗn hợp SF6 và các loại khí khác. Các thiết bị GIS được bao bọc hoàn toàn và sử dụng khí làm chất cách điện. Việc sử dụng chất cách điện bằng khí cho phép giảm khoảng cách giữa các cầu dao, dẫn đến thiết bị đóng cắt trung áp nhỏ gọn hơn có thể được lắp đặt trong không gian hạn chế.

Thiết bị đóng cắt cách điện bằng không khí (AIS)

Thiết bị đóng cắt cách điện bằng không khí (AIS) sử dụng không khí làm môi trường cách điện, đó là lý do tại sao đôi khi nó được gọi là thiết bị đóng cắt "ngắt khí". So với thiết bị đóng cắt cách điện bằng khí, AIS có giá cả phải chăng hơn. Tuy nhiên, vì không khí không phải là chất cách điện hiệu quả như khí nên khe hở cầu dao cần phải lớn hơn. Do đó, thiết bị AIS thường được lắp đặt ngoài trời.

Thiết bị đóng cắt điện môi rắn

Thiết bị đóng cắt điện môi rắn được cách điện bằng vật liệu rắn như sứ hoặc thủy tinh, giúp nâng cao độ bền so với các loại thiết bị đóng cắt trung thế khác. Nó có khả năng phục hồi cao trước các yếu tố thời tiết và môi trường khác nhau. Tuy nhiên, việc sử dụng vật liệu rắn làm cho nó đắt hơn và ít thích ứng hơn so với các thiết bị đóng cắt thay thế.

Thiết bị đóng cắt cách điện bằng dầu

Thiết bị đóng cắt trung thế sử dụng dầu làm môi trường cách điện được gọi là thiết bị đóng cắt cách điện bằng dầu. Mặc dù dầu là chất cách điện hiệu quả và có giá thành thấp hơn so với các vật liệu khác, nhưng tính dễ cháy và khả năng gây hại cho môi trường của nó đã dẫn đến việc giảm sử dụng dầu trong thời hiện đại.

Thiết bị đóng cắt bằng kim loại

Thiết bị đóng cắt trung thế này có vỏ kim loại bên ngoài cung cấp thêm một lớp bảo vệ cơ học, che chắn các bộ phận bên trong khỏi bị phơi nhiễm. Kết quả là, nó có khả năng chống lại các yếu tố môi trường và giả mạo tốt hơn, khiến nó trở nên lý tưởng cho các ứng dụng công nghiệp và thương mại.

Thiết bị đóng cắt bọc kim loại

Thiết bị đóng cắt bọc kim loại có những điểm tương đồng với thiết bị đóng cắt vỏ kim loại, nhưng các bộ phận bên trong được bọc trong vỏ kim loại riêng biệt, cung cấp thêm một lớp bảo vệ. Các thùng loa này cũng được nối đất và được thiết kế để có thể tháo lắp dễ dàng, tương tự như các ngăn kéo trong tủ.

Thiết bị đóng cắt gắn trên Pad

Thiết bị đóng cắt lắp đặt trên tấm đệm là một loại thiết bị đóng cắt bọc kim loại được gắn trên nền bê tông hoặc nền vững chắc khác, thường được đặt dưới lòng đất hoặc trong môi trường ngoài trời. Loại thiết bị đóng cắt này thường được sử dụng trong môi trường công nghiệp và thương mại. 

Thiết bị đóng cắt chống hồ quang

Thiết bị đóng cắt chống hồ quang Thiết bị đóng cắt chống hồ quang được thiết kế đặc biệt để hạn chế và dập tắt tia hồ quang điện. Nó thường được sử dụng trong các tình huống có khả năng xảy ra tia lửa hồ quang, đặc biệt là ở những nơi có dòng điện ngắn mạch tăng cao. Dựa trên các tiêu chuẩn thiết bị đóng cắt trung thế ANSI/IEEE, loại thiết bị đóng cắt này thường được phân thành bốn loại.

Loại 1 chỉ có khả năng chống hồ quang ở phía trước.

Loại 2 cung cấp khả năng chống hồ quang trên toàn bộ cụm thiết bị đóng cắt, bao gồm mặt trước, mặt bên và mặt sau.

Loại 2B đảm bảo khả năng chống hồ quang ở mọi phía, ngay cả khi cửa ngăn điều khiển mở.

Loại 2C được thiết kế để chống hồ quang cả xung quanh chu vi của nó và giữa các ngăn.

5. Lắp đặt thiết bị đóng cắt trung thế

Việc cài đặtthiết bị đóng cắt trung thếđòi hỏi các chuyên gia lành nghề, điển hình là đội ngũ thợ điện dày dặn kinh nghiệm, để đảm bảo vận hành đúng cách và an toàn. Nhiều nhà sản xuất cung cấp các chương trình đào tạo chuyên biệt để nhân viên của họ làm quen với các đặc tính riêng của thiết bị đóng cắt trung thế, đảm bảo hơn nữa việc lắp đặt chính xác và giảm thiểu rủi ro tiềm ẩn.

Để bắt đầu cài đặtThiết bị đóng cắt MV, nhiệm vụ ban đầu là xác định điện áp và dòng điện của nguồn điện. Dữ liệu này rất quan trọng để chọn xếp hạng thiết bị đóng cắt chính xác cho mục đích sử dụng cụ thể. Sau khi chọn thiết bị đóng cắt MV, điều cần thiết là các thợ điện phải tuân thủ các nguyên tắc này trong suốt quá trình lắp đặt.

Điều quan trọng là phải đảm bảo vị trí lắp đặt bằng phẳng và thông gió tốt. Xác minh rằng tất cả các bản vẽ và chi tiết kỹ thuật là chính xác. Đảm bảo có sẵn tất cả các vật liệu cần thiết để lắp đặt thiết bị đóng cắt trung thế. Các chuyên gia có trình độ sẽ xử lý tất cả các kết nối điện. Sau khi hoàn tất việc cài đặt thiết bị đóng cắt trung thế, việc thử nghiệm sẽ được yêu cầu bằng các phương pháp và công cụ khác nhau. Kết quả thử nghiệm phải đáp ứng các tiêu chí quy định của nhà sản xuất theo yêu cầu cụ thể về thiết bị đóng cắt trung thế.

6. Bảo trì thiết bị đóng cắt trung thế

Thiết bị đóng cắt trung thế (MV) cần được bảo trì thường xuyên để đảm bảo hiệu suất tối ưu. Là một phần của quá trình bảo trì này, các bộ phận khác nhau đều được kiểm tra xem có dấu hiệu hư hỏng hoặc hư hại nào không. Tần suất của những cuộc kiểm tra này sẽ phụ thuộc vào loại thiết bị đóng cắt MV cụ thể và mục đích sử dụng của nó.

Bảo trì thiết bị đóng cắt trung thế: Phương pháp phòng ngừa.

◆ Kiểm tra các bộ phận xem có rỉ sét hoặc bụi bẩn không,

◆ Xác minh hoạt động đúng đắn của cơ cấu khóa liên động của thiết bị đóng cắt,

◆ Tìm kiếm dấu hiệu quá nóng,

◆ Tiến hành thử nghiệm trên các thành phần khác nhau,

◆ Đánh giá điện trở cách điện của thiết bị đóng cắt và có thể thay thế nó do hao mòn hoặc hư hại đều là những công việc quan trọng trong việc bảo trì hệ thống thiết bị đóng cắt trung thế.

Các nhà sản xuất thường đưa ra hướng dẫn về cách bảo trì sản phẩm của họ, nhưng các thợ điện phụ trách lắp đặt điện áp trung thế thường duy trì danh sách kiểm tra cho mục đích bảo trì.

Bản tóm tắt

Hầu hết các hệ thống điện hiện nay đều phụ thuộc nhiều vào thiết bị chuyển mạch trung thế để điều tiết phân phối điện và bảo vệ các thiết bị và hệ thống điện. Có nhiều loại thiết bị đóng cắt MV khác nhau và điều quan trọng là phải tuân theo hướng dẫn của nhà sản xuất khi lắp đặt hoặc thay thế chúng để đảm bảo hoạt động bình thường.