Sự khác biệt và ứng dụng của máy cắt mạch, công tắc tải và máy ngắt kết nối

Máy cắt, công tắc tải và cầu dao cách ly đều là những thành phần thiết yếu trong hệ thống điện. Mặc dù hầu hết nhân viên điện đều quen thuộc với những thuật ngữ này, nhưng vẫn có thể có một số nhầm lẫn về sự khác biệt và ứng dụng của chúng. Đối với người mới bắt đầu học điện, việc phân biệt các thiết bị này có thể đặc biệt khó khăn.
Aptomat được thiết kế để đóng, dẫn và ngắt dòng điện trong cả điều kiện mạch điện bình thường và bất thường, bao gồm cả điều kiện ngắn mạch, trong một khoảng thời gian quy định. Đây là thiết bị an toàn quan trọng giúp bảo vệ mạch điện khỏi hư hỏng do quá tải hoặc ngắn mạch.
Mặt khác, công tắc tải nằm giữa máy cắt và công tắc cách ly. Nó có một thiết bị dập hồ quang đơn giản cho phép cắt dòng điện tải định mức và một số dòng điện quá tải. Tuy nhiên, nó không thể ngắt dòng điện ngắn mạch. Công tắc tải thường được sử dụng trong các trường hợp cần chuyển mạch tải thường xuyên, chẳng hạn như trong hệ thống phân phối hoặc mạch điều khiển động cơ.
Công tắc cách ly, còn được gọi là dao cách ly, được sử dụng để ngắt mạch điện trong điều kiện không tải. Mục đích chính của nó là tạo ra một điểm ngắt kết nối dễ thấy giữa thiết bị bảo trì và nguồn điện, đảm bảo an toàn cá nhân cho nhân viên bảo trì. Do công tắc cách ly không có thiết bị dập hồ quang chuyên dụng, chúng không thể được sử dụng để ngắt dòng điện tải hoặc dòng điện ngắn mạch. Do đó, chúng chỉ được vận hành khi máy cắt đã ngắt mạch điện.
Vậy, sự khác biệt chính giữa ba thiết bị này là gì? Máy cắt được thiết kế để bảo vệ mạch điện khỏi quá tải và ngắn mạch, công tắc tải được sử dụng để đóng cắt tải thường xuyên, và công tắc cách ly cung cấp điểm ngắt kết nối an toàn cho mục đích bảo trì.
Về ứng dụng, máy cắt thường được lắp đặt trong tủ phân phối chính hoặc các tủ phụ để bảo vệ các mạch riêng lẻ. Công tắc tải có thể được tìm thấy trong hệ thống phân phối, mạch điều khiển động cơ hoặc các ứng dụng khác yêu cầu đóng cắt tải thường xuyên. Công tắc cách ly thường được sử dụng trong thiết bị đóng cắt, trạm biến áp hoặc các vị trí khác mà nhân viên bảo trì cần làm việc trên thiết bị điện trong điều kiện không tải.
Tóm lại, việc hiểu rõ sự khác biệt giữa máy cắt, công tắc tải và công tắc cách ly là vô cùng quan trọng đối với nhân viên điện. Bằng cách làm quen với các đặc điểm và ứng dụng riêng biệt của chúng, bạn có thể đảm bảo hệ thống điện của mình vận hành an toàn và hiệu quả.

▶ 01 Giải thích các thuật ngữ về cầu dao tải, cầu dao cách ly và máy cắt mạch

Công tắc tải:
Chức năng: Có thể đóng và cắt nhiều dòng điện khác nhau trong điều kiện làm việc bình thường, chẳng hạn như dòng điện tải, dòng điện kích thích, dòng điện sạc và dòng điện tụ điện.
Ứng dụng: Có thể sử dụng riêng trong các mạch cần có điểm ngắt kết nối rõ ràng do yêu cầu về thông số kỹ thuật.
Điều kiện hoạt động: Có thể hoạt động khi có tải, nghĩa là có thể bật và tắt khi có điện.
Công tắc cách ly (Bộ ngắt kết nối):
Chức năng: Cung cấp khoảng cách cách điện giữa các tiếp điểm khi ở vị trí phân cách và dấu hiệu ngắt kết nối rõ ràng. Khi đóng, nó có thể dẫn dòng điện trong điều kiện mạch bình thường và bất thường (chẳng hạn như ngắn mạch), nhưng không được thiết kế để ngắt dòng điện sự cố.
Ứng dụng: Thường được sử dụng kết hợp với aptomat để đảm bảo có điểm ngắt kết nối rõ ràng trong mạch điện.
Điều kiện hoạt động: Không thể hoạt động khi có tải; chỉ có thể mở và đóng khi mạch không được cấp nguồn.
Cầu dao điện:
Chức năng: Có thể đóng, dẫn và ngắt dòng điện trong điều kiện mạch bình thường và bất thường (bao gồm cả ngắn mạch) trong thời gian quy định. Thiết bị được thiết kế để bảo vệ mạch điện khỏi hư hỏng do quá tải hoặc ngắn mạch.
Ứng dụng: Thường được sử dụng trong tủ phân phối chính hoặc tủ phụ để bảo vệ các mạch riêng lẻ. Thường được sử dụng kết hợp với các thiết bị đóng cắt cách ly.
Điều kiện hoạt động: Có thể hoạt động trong cả điều kiện mạch bình thường và bất thường.
Tóm lại, công tắc tải, công tắc cách ly và máy cắt đều có chức năng và ứng dụng riêng. Công tắc tải được thiết kế để đóng cắt tải, công tắc cách ly cung cấp điểm ngắt kết nối an toàn, và máy cắt bảo vệ mạch điện khỏi hư hỏng. Việc hiểu rõ những điểm khác biệt này rất quan trọng để đảm bảo hệ thống điện vận hành an toàn và hiệu quả.

▶ 02 Giới thiệu các loại cầu dao tải, cầu dao cách ly và máy cắt

Công tắc tải, công tắc cách ly và máy cắt mạch được chia thành điện áp cao và điện áp thấp;

1. Đối với công tắc tải:

Có sáu loại công tắc tải điện áp cao chính:

① Công tắc tải cao áp tạo khí rắn: Sử dụng năng lượng của hồ quang ngắt để làm cho vật liệu tạo khí trong buồng hồ quang tạo ra khí để dập tắt hồ quang. Cấu trúc tương đối đơn giản, phù hợp với các sản phẩm có điện áp từ 35 kV trở xuống.

②Công tắc tải cao áp khí nén: sử dụng khí nén của piston để thổi hồ quang trong quá trình cắt, cấu trúc tương đối đơn giản, phù hợp với các sản phẩm có điện áp 35 kV trở xuống.

③ Công tắc tải cao áp loại khí nén: sử dụng khí nén để dập hồ quang, có thể ngắt dòng điện lớn. Cấu trúc tương đối phức tạp, phù hợp với các sản phẩm từ 60 kV trở lên. ④Công tắc tải cao áp SF6: Sử dụng khí SF6 để dập hồ quang, dòng điện cắt lớn, hiệu suất ngắt dòng điện dung tốt, nhưng cấu trúc tương đối phức tạp, phù hợp với các sản phẩm từ 35 kV trở lên.

⑤ Công tắc tải cao áp ngâm dầu: Sử dụng năng lượng của hồ quang để phân hủy và khí hóa dầu xung quanh hồ quang, đồng thời làm mát để dập tắt hồ quang. Cấu trúc tương đối đơn giản, nhưng trọng lượng khá nặng, phù hợp với các sản phẩm ngoài trời có điện áp từ 35 kV trở xuống.

⑥ Công tắc tải cao áp kiểu chân không: sử dụng môi trường chân không để dập hồ quang, có tuổi thọ điện cao và giá thành tương đối cao, phù hợp với sản phẩm có điện áp 220 kV trở xuống.

Công tắc tải điện áp thấp còn được gọi là nhóm cầu chì công tắc. Nó phù hợp để đóng/ngắt mạch tải bằng tay không thường xuyên trong mạch điện xoay chiều; cũng có thể được sử dụng để bảo vệ quá tải và ngắn mạch cho đường dây. Máy cắt được hoàn thiện bằng lưỡi tiếp điểm, và bảo vệ quá tải và ngắn mạch được hoàn thiện bằng cầu chì.

2. Dùng cho công tắc cách ly

Theo các phương pháp lắp đặt khác nhau, công tắc cách ly điện áp cao có thể được chia thành công tắc cách ly điện áp cao ngoài trời và công tắc cách ly điện áp cao trong nhà. Công tắc cách ly điện áp cao ngoài trời là công tắc cách ly điện áp cao có thể chịu được tác động của gió, mưa, tuyết, ô nhiễm, ngưng tụ, băng và sương giá dày, và thích hợp để lắp đặt trên sân thượng. Theo cấu trúc của trụ cách điện, nó có thể được chia thành công tắc cách ly một cột, công tắc cách ly hai cột và công tắc cách ly ba cột.

Trong số đó, công tắc dao một cột sử dụng trực tiếp không gian thẳng đứng làm lớp cách điện cho khe nứt dưới thanh cái trên cao. Do đó, nó có ưu điểm rõ ràng là tiết kiệm diện tích chiếm dụng, giảm dây dẫn, đồng thời trạng thái đóng mở đặc biệt rõ ràng. Trong trường hợp truyền tải điện áp cực cao, hiệu quả tiết kiệm diện tích sàn sẽ rõ rệt hơn sau khi trạm biến áp áp dụng công tắc dao một cột.

Trong thiết bị điện áp thấp, nó chủ yếu phù hợp với các hệ thống phân phối điện đầu cuối điện áp thấp như nhà ở và tòa nhà. Chức năng chính: ngắt và kết nối đường dây với phụ tải.

Cần lưu ý rằng trong hệ thống phân phối điện áp đầu cuối thấp, công tắc cách ly có thể được phân đoạn theo tải! Trong các trường hợp khác và dưới áp suất cao, điều này không được phép!

3. Đối với máy cắt mạch

Máy cắt cao áp là thiết bị điều khiển công suất chính trong các nhà máy điện, trạm biến áp và phòng phân phối điện. Khi hệ thống gặp sự cố, nó phối hợp với bảo vệ rơle để nhanh chóng cắt dòng điện sự cố, ngăn chặn sự mở rộng phạm vi sự cố.

Do đó, chất lượng của máy cắt điện cao áp ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động an toàn của hệ thống điện; có nhiều loại máy cắt điện cao áp, có thể chia thành máy cắt điện dầu (máy cắt điện nhiều dầu, máy cắt điện ít dầu) theo khả năng dập hồ quang, máy cắt điện lưu huỳnh hexafluoride (máy cắt điện SF6), máy cắt điện chân không, máy cắt điện khí nén, v.v.

Máy cắt hạ áp còn được gọi là công tắc tự động, thường được gọi là "công tắc khí", cũng là một loại máy cắt hạ áp. Nó có thể được sử dụng để phân phối điện năng, khởi động động cơ không đồng bộ không thường xuyên, bảo vệ đường dây điện và động cơ, v.v., và có thể tự động ngắt mạch khi quá tải nghiêm trọng, ngắn mạch hoặc điện áp thấp. Chức năng của nó tương đương với công tắc cầu chì và rơle quá nhiệt và quá nhiệt, v.v. Hơn nữa, thường không cần thay thế linh kiện sau khi cắt dòng điện sự cố, và đã được sử dụng rộng rãi.

▶ 03 Sự khác biệt giữa cầu dao tải, cầu dao cách ly và máy cắt mạch

1. Công tắc tải có thể bị hỏng khi có tải và có chức năng tự dập hồ quang, nhưng khả năng ngắt của nó rất nhỏ và hạn chế.

2. Thông thường, công tắc cách ly không thể bị hỏng do tải. Cấu trúc không có thiết bị dập hồ quang, và cũng có công tắc cách ly có thể ngắt tải, nhưng cấu trúc khác với công tắc tải, tương đối đơn giản.

3. Cả công tắc tải và công tắc cách ly đều có thể tạo thành điểm ngắt kết nối rõ ràng. Hầu hết các máy cắt không có chức năng cách ly, và một số ít máy cắt có chức năng cách ly.

4. Công tắc cách ly không có chức năng bảo vệ. Việc bảo vệ công tắc tải thường được bảo vệ bằng cầu chì, chỉ có chức năng ngắt nhanh và quá dòng.

5. Khả năng cắt của máy cắt có thể được nâng cao rất nhiều trong quá trình sản xuất. Nó chủ yếu dựa vào việc bổ sung máy biến dòng để phối hợp với thiết bị thứ cấp để bảo vệ. Nó có thể có các chức năng bảo vệ ngắn mạch, bảo vệ quá tải, bảo vệ rò rỉ và các chức năng khác.