Bạn thắc mắc máy cắt chân không là gì? Chúng có cấu tạo như thế nào? Nguyên lý hoạt động ra sao và mang đến những ứng dụng tuyệt vời gì cho ngành công nghiệp? Bài viết sau đây sẽ giải đáp tất tần tật những câu hỏi ấy. Tham khảo ngay các thông tin bên dưới.
Máy cắt chân không là gì? Cấu tạo, nguyên lý, ứng dụng
Máy cắt chân không VCB là gì
Máy cắt chân không VCB (Vacuum Circuit Breaker) là một thiết bị dùng để ngắt mạch trong hệ thống điện. Chúng sử dụng nguyên lý tạo ra áp suất chân không trong ống dẫn điện để ngắt mạch trong khi vẫn giữ được độ dẫn điện của ống. Thiết bị này được dùng ở điện áp trung áp từ 1kV - 40kV trở lên hoặc các dòng điện lớn từ 100A - 4000A. Bên cạnh đó, máy cắt chân không VCB còn được sử dụng để đóng cắt dòng sự cố từ 6kA đến 63kA.
Cấu tạo máy cắt chân không VCB
Máy cắt chân không VCB bao gồm 4 bộ phận chính:
- Mạch vòng dẫn điện: Đây là bộ phận cung cấp dẫn điện vào và lấy điện ra, gồm ba phần:
- Thanh dẫn động và thanh dẫn tĩnh: Thanh dẫn động và thanh dẫn tĩnh thường có dạng hình tròn hoặc chữ nhật và được làm từ đồng.
- Đầu nối: Đầu nối tạo lực ép để giảm điện trở tiếp xúc.
- Tiếp điểm: Tiếp điểm thường có dạng nón cụt và được làm từ đồng cadimi để đáp ứng nhu cầu trong dòng điện lớn. - Buồng dập hồ quang: Buồng dập hồ quang được xem là một bộ phận quan trọng nhất của máy cắt chân không VCB. Đây là một buồng kín có môi trường chân không cao để dập tắt hồ quang. Đây còn là nơi chứa tiếp điểm tĩnh và tiếp điểm động.
- Cơ cấu truyền động: Máy cắt chân không VCB sử dụng cơ cấu truyền động lực kết hợp với nam châm để ngắt dòng điện.
- Kết cấu bộ phận dẫn điện: Mỗi pha của máy cắt chân không VCB sẽ sử dụng một buồng dập hồ quang riêng biệt. Do đó, việc cách điện giữa các pha thường dùng sứ trụ và chỉ yêu cầu tính toán dòng điện vào ra.
Nguyên lý làm việc của máy cắt chân không VCB
Nguyên lý làm việc của máy cắt chân không VCB (Vacuum Circuit Breaker) dựa trên sự tạo ra một môi trường chân không để cắt đứt dòng điện và cách ly các thiết bị trong mạch điện một cách an toàn:
- Hoạt động cắt mạch: Khi máy cắt chân không VCB nhận được tín hiệu cắt mạch, chúng sẽ tạo ra một môi trường chân không bằng cách sử dụng bơm chân không để loại bỏ không khí trong khoang cắt.
- Cắt đứt dòng điện: Khi hệ thống được bật, các thiết bị cắt trong máy chắc chắn sẽ tạo ra một khoảng cách cắt nhằm chia đôi mạch điện. Khi dòng điện chạy qua mạch, chúng sẽ cắt đứt dòng điện trong môi trường chân không, ngăn cản dòng điện tiếp tục chảy.
- Ngăn cản hình thành cực: Môi trường chân không ngăn chặn hình thành cực và tiếp xúc giữa các thiết bị, để tránh nguy cơ chập điện và cháy nổ.
- Cách ly và bảo vệ: Máy cắt chân không VCB cung cấp sự cách ly và bảo vệ các thành phần cũng như thiết bị trong hệ thống điện một cách hữu hiệu. Chúng ngăn chặn các sự cố điện như ngắn mạch, quá tải và đảm bảo an toàn cho hệ thống điện và người sử dụng gần như tuyệt đối
Ưu, nhược điểm của máy cắt chân không VCB
Ưu điểm của máy cắt chân không VCB:
- Khả năng cắt chính xác và đáng tin cậy: Máy cắt chân không VCB hoạt động với độ chính xác cao, giúp cắt ngắn mạch hay sự cố điện một cách hiệu quả.
- Không cần bảo trì: Được thiết kế với tính năng không cần bảo trì. Từ đó mang lại sự tiện lợi kinh tế khi tiết kiệm được một phần chi phí và công sức để thường xuyên kiểm tra, bảo dưỡng.
- Độ bền điện cao: Do sử dụng môi trường chân không nên có độ bền điện cao hơn 30 lần so với không khí, tăng khả năng chống chịu sự cố điện hiệu nghiệm.
- Dễ dàng hoạt động và vận hành: Máy cắt chân không VCB có lối thiết kế đơn giản và dễ sử dụng, giúp người vận hành dễ dàng thao tác và kiểm soát.
Nhược điểm của máy cắt chân không VCB
- Giá thành cao: Máy cắt chân không VCB có giá thành cao hơn so với các loại máy cắt khác.
- Kích thước lớn: Chúng thường sẽ mang kích thước lớn hơn so với các loại máy cắt thông thường trên thị trường. Do đó sẽ rất cần có không gian đặt để và vận hành môi trường chân không.
- Phụ thuộc vào nguồn cung cấp điện: Máy cắt chân không VCB cần nguồn điện liên tục để hoạt động. Vì thế, điểm trừ của thiết bị này sẽ là luôn cần và phụ thuộc vào sự ổn định từ nguồn cung cấp điện.
Ứng dụng của máy cắt chân không VCB
Các ứng dụng chính của máy cắt chân không VCB bao gồm:
- Trạm điện cao áp: Máy cắt chân không VCB thường được đưa vào sử dụng để cắt ngắn mạch và bảo vệ các thành phần của hệ thống lưới điện cao cấp tại các trạm điện.
- Nhà máy điện: Thiết bị này cũng được sử dụng để cắt ngắn mạch và bảo vệ các máy phát điện, máy biến áp và hệ thống phân phối điện trong nhà máy điện.
- Tàu điện: Được sử dụng trong các tàu điện để cắt ngắn mạch và bảo vệ hệ thống điện trên tàu.
- Công trình xây dựng: Loại thiết bị này cũng được sử dụng trong các công trình xây dựng để bảo vệ hệ thống điện và ngăn chặn nguy cơ cháy nổ do ngắn mạch.
- Công nghiệp: Máy cắt chân không VCB rất được trưng dụng trong những ngành công nghiệp như luyện kim, đóng tàu, dầu khí và năng lượng tái tạo để bảo vệ và điều khiển hệ thống điện.
Nhờ tính chính xác, đáng tin cậy và khả năng làm việc trong môi trường khắc nghiệt, máy cắt chân không VCB luôn được đánh giá là một giải pháp hiệu quả và đáng tin cậy cho việc cắt và bảo vệ hệ thống điện. Mong rằng bài viết trên đã mang đến nhiều thông tin hữu ích dành cho bạn.