Ch-ơng i
Giới thiệu về máy ngắt chân không
phân tích lựa chọn ph-ơng án thiết kế
I). Gới thiệu chung về máy ngắt chân không
1. Khái niện:
Máy ngắt chân không là loại máy ngắt hồ quang đ-ợc dập tắt trong môi
tr-ờng chân không bằng cách tạo ra quãng đứt trong mạch điện ở độ chân
không cao 10
4
- 10
6
mm Hg.
ở máy ngắt chân không áp suất trong buồng dập rất thấp d-ới 10
4
Pa
do có mật độ không khí rất thấp: hành trình tự do của phân tử đạt 50m còn
hành trình tự do của điện tử đạt tới 300m, cho nên độ bền điện trong chân
không khá cao, hồ quang sẽ bị dập tắt và có điều kiện cháy lại sau khi dòng
điện qua trị số không.
ở áp suất 10
4
Pa, độ bền điện đạt tới 100 kV/ mm. Vì
vậy với điện áp trung áp ( đến 35 kV ) độ mở của tiếp điểm của buồng cắt
chân không khoảng 6 25 mm.
Việc sử dụng chân không làm môi tr-ờng dập hồ quang trong máy ngắt
là do chân không có đặc điểm sau :
+ Độ bền điện cao
+ Phục hồi nhanh chóng độ bền điện của khoảng trống hồ quang
Tính chất này của chân không có đ-ợc là do môi tr-ờng chân không có
mật độ phân tử khí rất nhỏ dẫn đến khả năng va đập và ion hoá các phân tử
khí khi hồ quang cháy là rất thấp.

tr-ờng Việt Nam vẫn rất đa dạng với sự tham gia của các hãng sản xuất máy
ngắt trên thế giới nh- : ABB, Siemens, sneichder, các hãng sản xuất của
Trung Quốc , Hồng Kông
4) Lựa chọn ph-ơng án thiết kế.
Các loại máy ngắt nói chung và máy ngắt chân không nói riêng có kết cấu
khá đa dạng và phông phú.
Mỗi kiểu máy ngắt có thể đ-ợc thực hiện với nhiều ph-ơng án kết cấu
khác nhau, mỗi ph-ơng án trính bày d-ới dạng một sơ đồ biểu hiện các đặc
điểm chính của kết cấu đó.
Sơ đồ kết cấu của máy ngắt cần thể hiện đ-ợc :
+ Số l-ợng khoảng ngắt dòng điện trong mỗi pha, cách bố trí t-ơng đối
của tiếp điểm.
+ Số l-ợng, vị trí, cách bố trí t-ơng đối của thiết bị dập hồ quang.
+ Kết cấu của mạch vòng dẫn điện và cách bố trí t-ơng đối của các bộ
phận dẫn điện.
+ Ph-ơng pháp cách điện.
+ Cách bố trí định h-ớng các trụ kim loại sứ.
+ Cấu trúc và cách bố trí của bộ truyền động cơ khí.
+ Cách bố trí t-ơng đối của máy ngắt và bộ truyền động.
Qua tham khoả các dạng kết cấu máy ngắt khác nhau của một số hãng
sản xuất máy ngắt ở cấp điện áp và dòng điện t-ơng ứng. Em lụa chọn
kết cấu của hãng ABB nh- sau:
Sơ đồ kết cấu máy ngắt chân không 22kV

1. §Çu vµo
2 Buồng ngắt chân không
3 Sứ bảo vệ cách điện
4 Đầu ra
5 Thanh dẫn
6 lò xo tiếp điểm

điểm tĩnh và tiếp điểm động.
3)Cơ cấu truyền động
Sử dụng cơ cấu truyền lực đồng thời kết hợp với việc sử dụng nam châm
điện thực hiện thao tác đóng ngắt ( ở đây sử dụng một cuộn dây đóng và một
cuộn dây ngắt khi các cuộn dây nam châm điện nam châm diện này đ-ợc cấp
điện thì nó sẽ sinh ra lực điện từ tác động lên cơ cấu truyền động thực hiện
các thao tác đóng ngắt t-ơng ứng ).
4) Kết cấu bộ phận dẫn điện
- Mỗi pha sử dụng một buồng dập hồ quang nên việc tính toán cách điện
giữa các pha chỉ cần tính toán ở đầu vào và đầu ra.
- Cách điện ở các bộ phận mang điện với đất ta chọn kết cấu sứ trụ ( có thể
thay bằng vật liệu dẻo epoxy )
Nguyên lý hoạt động:
Máy ngắt đ-ợc thiết kế theo sơ đồ trên có thể làm việc ở hai chế độ tự
động và bằng tay.
- Chế độ làm việc bằng tay d-ợc thục hiện bằng thanh truyền lực 15.
Khi tác động vào thanh truyền lực 15 thông qua cơ cấu truyền động tác động
lực nên cần mang tiếp điểm động thục hiện thao tác đóng ngắt tuỳ theo trạng
thái tác động.
- Chế độ làm việc tự động đ-ợc thực hiện thông qua nam châm điện, khi
có tín hiệu tác động các nam châm này sẽ thực hiện các thao tác đóng ngắt.
+ Để thực hiện thao tác đóng thì cuộn dây đóng sẽ đ-ợc cấp điện đồng
thời cuộn dây ngắt sẽ bi cắt điện. Cuộn đóng đ-ợc cấp điện sẽ tạo ra trong
lòng nó một từ tr-ờng. Từ tr-ờng này sẽ tác động lên thanh nam châm vĩnh
cửu đặt trong lòng của nó một lực điện từ F
dt
thông qua bô truyền động tác
động lên thanh dẫn động đ-a tiếp điểm động lại gần tiếp điểm tĩnh và thực
hiện thao tác đóng. T-ơng tự nh- thế khi muốn ngắt mạch thì cấp điện cho
cho cuộn ngắt và ngắt điện ở cuộn đóng, cuộn ngắt có điện sẽ sinh ra lực