Tại sao chúng ta cần thiết và thiết bị chuyển mạch nguồn là gì
Thiết bị chuyển mạch thực hiện chức năng chính là điều khiển mạch điện: bật và tắt. Loại thiết bị này bao gồm: công tắc dao, công tắc, ngắt kết nối.
Công tắc được thiết kế để bật và tắt mạch điện "sống", tức là khi có dòng điện chạy qua mạch.
Tất cả các thiết bị điện có bộ phận chuyển động có thể được chia thành tự động và không tự động. Tự động - đây là những thiết bị hoạt động từ một chế độ mạch nhất định hoặc máy móc và không tự động, hoạt động của chúng chỉ phụ thuộc vào ý chí của người vận hành.
Bộ ngắt mạch có điện áp thấp (có sẵn cho điện áp lên đến 1000 V) và điện áp cao (cho điện áp trên 1000 V).
Công tắc điện áp thấp không tự động đơn giản nhất — công tắcbao gồm chủ yếu là một lưỡi di động, một tiếp điểm cố định và một tay cầm.
Người vận hành bật hoặc tắt công tắc theo cách thủ công bằng cách xoay lưỡi dao sang vị trí thẳng đứng hoặc nằm ngang. Các tiếp điểm của bộ ngắt mạch chỉ được đặt trong không khí.
Công tắc đồng rúp một cực đơn giản
700 rúp tại một nhà máy thủy điện lịch sử ở Đức
Cầu chì trong thiết bị đóng cắt trong nhà ở Trung Quốc
Với sự gia tăng điện áp và công suất hoạt động, một thiết bị như vậy không còn đáp ứng được nhu cầu làm việc, và dần dần xuất hiện nhiều loại công tắc tiên tiến hơn.
Trong lắp đặt điện cho điện áp lên đến 1000 V, chúng được sử dụng rộng rãi nhất máy cắt không khí của các thiết kế khác nhau.
Bộ ngắt mạch điện áp thấp của Siemens cho dòng điện 16A
Schneider Electric 125 Cầu dao hạ thế
Bộ ngắt mạch trong nước trong phòng điện (có khoảng cách 30 năm giữa chúng)
Khi mạch bị mất điện giữa các tiếp điểm bị lệch của công tắc hồ quang điện xảy ra được thanh toán. Để dập tắt hồ quang tốt hơn, các thiết bị đặc biệt được sử dụng trong các máy giúp cải thiện quá trình dập tắt hồ quang, cái gọi là buồng dập hồ quang thiết kế khác nhau.
Tủ điện thiết bị đóng cắt
Đối với các mạch điện áp cao, một bộ ngắt mạch không khí đơn giản không còn có thể đáp ứng các yêu cầu vận hành. Điều đầu tiên được thực hiện theo hướng cải thiện thiết kế của công tắc là hạ thấp các tiếp điểm trong dầu máy biến áp, dẫn đến cái gọi là công tắc dầu. Hiện tại, máy cắt dầu đã là một thiết bị rất phức tạp, sử dụng nhiều thành tựu của khoa học và công nghệ cho công việc của mình.
Máy cắt dầu cao áp trạm biến áp
Hoạt động của công tắc dầu trong quá trình tắt máy được giảm xuống như sau: do tác động của nhiệt độ hồ quang cao, dầu bị phân hủy thành khí, thành phần chính là hydro.Do đó, hồ quang cháy trong môi trường khí ở trạng thái động, có sự trộn lẫn dữ dội của các hạt bị ion hóa và không bị ion hóa, các hạt khí lạnh và nóng, và tại một trong những thời điểm dòng điện đi qua 0, do tuần hoàn thì hồ quang bị dập tắt.
Khí hình thành rất mạnh, áp suất đáng kể tích tụ trong công tắc và nếu công tắc không được thiết kế đúng cách, nó có thể phát nổ.
Với cầu dao dầu có buồng dập hồ quang, việc dập tắt hồ quang sẽ nhanh chóng và không gây đau đớn hơn. Ở đây, năng lượng của hồ quang được sử dụng để tạo ra một áp suất làm tăng mạnh chuyển động của khí xung quanh hồ quang và do đó góp phần dập tắt hồ quang.
Có nhiều thiết kế máy ảnh và nguyên tắc hoạt động của chúng khá khác nhau, nhưng chúng đều phục vụ chủ yếu cho một trong hai mục đích:
- hoặc tạo ra chuyển động của dầu khí so với hồ quang;
- hoặc hồ quang được di chuyển so với dầu và thành của các buồng đặc biệt.
Đối với các công tắc như vậy, ổ đĩa không còn là một đơn vị cấu trúc với công tắc: trong hầu hết các trường hợp, ổ đĩa được triển khai về mặt cấu trúc tách biệt với công tắc và được kết nối với công tắc sau bằng các cơ chế đặc biệt.
Ngoài ra còn có rất nhiều loại cầu dao điện áp cao khác đã thay thế cầu dao dầu số lượng lớn từ lâu. Điều này, ví dụ, công tắc dầu khối lượng nhỏ, trong đó bể sứ được sử dụng và do đó không cần cách điện đặc biệt cho các bộ phận tiếp xúc của bể và lượng dầu trong đó ít hơn nhiều.
Công tắc cột dầu điện áp 10 kV
Tiếp theo phải kể đến «bộ ngắt khí nén», nơi hồ quang được dập tắt bằng một luồng khí nén. Các công tắc này có một số ưu điểm và ngày càng thay thế các công tắc dầu. Truyền động cho chúng cũng hoạt động từ khí nén, nhưng điều khiển truyền động là điện.
Máy cắt không khí cấp điện áp 110 kV
Bộ ngắt mạch chân không và SF6 hiện đại cũng được sử dụng.
Bộ ngắt chân không
Bộ ngắt mạch SF6
Thiết kế của các phím hiện đại rất đa dạng và bạn có thể đọc thêm về chúng tại đây:Đặc tính so sánh của dầu cao áp, SF6 và máy cắt chân không
Dao cách ly cũng là một thiết bị đóng ngắt điện áp cao, nhưng chúng không được thiết kế để bật tắt khi đang có điện (trừ trường hợp đóng ngắt dòng điện rất thấp, được chỉ định cụ thể cho từng loại dao cách ly).
Bộ ngắt kết nối điện áp caotheo quy định, nó được chế tạo trong không khí, nghĩa là với các tiếp điểm chỉ ở trong không khí, vì một trong những yêu cầu chính đối với bộ ngắt kết nối là các tiếp điểm của nó có thể nhìn thấy trực tiếp, để có thể xác định chính xác xem bộ ngắt kết nối có phải là bật hoặc tắt.
Ngắt kết nối
Về cơ bản, cầu dao cách ly là một thiết bị điện được thiết kế để kết nối (hoặc ngắt kết nối) hai phần kim loại của mạch điện với nhau khi dòng điện không thể chạy qua các phần đó.
Thiết kế của bộ ngắt kết nối rất giống với thiết kế của công tắc dao, chỉ có kích thước của nó, tương ứng với điện áp hoạt động cao, lớn hơn nhiều và hệ thống truyền động phức tạp hơn nhiều so với thiết kế của công tắc dao.
Một số thiết bị khác thực hiện thao tác bật và tắt có thể được quy cho thiết bị chuyển mạch nguồn, ví dụ công tắc ngắt tải, dải phân cách và ngắn mạch, nhưng các thiết bị được liệt kê trong bài viết này là những đại diện nổi bật nhất của thiết bị chuyển mạch.
Xem thêm: Chúng là gì, thiết bị đóng cắt điện áp thấp được bố trí như thế nào và chúng hoạt động như thế nào