Công tắc tải là gì?

Công tắc giữa bộ ngắt mạch và bộ ngắt kết nối
Nó thường được trang bị một thiết bị dập tắt hồ quang đơn giản, nhưng cấu trúc của nó tương đối đơn giản. Hình vẽ cho thấy một công tắc tải cao áp loại khí nén. Quá trình làm việc của nó là: khi mở công tắc, dưới tác dụng của lò xo mở, trục chính quay theo chiều kim đồng hồ. Một mặt, piston di chuyển lên trên thông qua cơ cấu trượt tay quay để nén khí; mặt khác, thông qua hệ thống truyền động gồm hai bộ cơ cấu bốn thanh, dao công tắc chính được mở trước tiên, sau đó dao dập hồ quang được đẩy để mở tiếp điểm hồ quang và khí nén trong xi lanh thổi ra ngoài hồ quang qua vòi phun.

1. Khái niệm cơ bản
Công tắc tải là công tắc giữa bộ ngắt mạch và bộ ngắt kết nối. Nó có một thiết bị dập hồ quang đơn giản, có thể cắt dòng tải định mức và dòng quá tải nhất định, nhưng không thể cắt dòng ngắn mạch.
2. Phân loại công tắc tải
Theo điện áp hoạt động, nó có thể được chia thành các công tắc tải điện áp cao và công tắc tải điện áp thấp.
2.1 Công tắc tải cao áp
2.1.1 Có 6 loại thiết bị chuyển mạch tải cao áp chính.
① Công tắc tải cao áp tạo ra khí rắn: Năng lượng của chính hồ quang được sử dụng để làm cho vật liệu tạo khí trong buồng hồ quang tạo ra khí để thổi ra hồ quang. Cấu trúc của nó tương đối đơn giản và phù hợp với các sản phẩm từ 35 kV trở xuống.
② Công tắc tải cao áp dùng khí nén: Khí nén của piston được dùng để thổi bay hồ quang trong quá trình cắt. Cấu trúc của nó cũng tương đối đơn giản và phù hợp với các sản phẩm có điện áp từ 35 kV trở xuống.
③ Công tắc tải cao áp khí nén: Hồ quang bị khí nén thổi ra ngoài, có thể làm đứt dòng điện lớn. Cấu trúc của nó tương đối phức tạp và phù hợp với các sản phẩm có điện áp từ 60 kV trở lên.
④ Công tắc tải cao áp SF6: Hồ quang được dập tắt bằng khí SF6. Dòng điện cắt của nó lớn và hiệu suất dòng điện dung cắt của nó tốt, nhưng cấu trúc của nó tương đối phức tạp và phù hợp với các sản phẩm từ 35 kV trở lên.
⑤ Công tắc tải cao áp ngâm trong dầu: Năng lượng của hồ quang được sử dụng để phân hủy và khí hóa dầu xung quanh hồ quang và làm mát nó để dập tắt hồ quang. Cấu trúc của nó tương đối đơn giản nhưng trọng lượng lớn và phù hợp với các sản phẩm ngoài trời từ 35 kV trở xuống.
⑥ Công tắc tải cao áp loại chân không: sử dụng môi trường chân không để dập tắt hồ quang, tuổi thọ điện cao, giá thành tương đối cao, phù hợp với các sản phẩm có điện áp từ 220 kV trở xuống.

2.1.2 Nguyên lý làm việc
Nguyên lý làm việc của công tắc tải cao áp tương tự như cầu dao. Nói chung, nó được trang bị một thiết bị dập hồ quang đơn giản, nhưng cấu trúc của nó tương đối đơn giản. Hình vẽ mô tả một công tắc tải cao áp loại khí nén và quy trình làm việc của nó như sau: khi mở, dưới tác dụng của lò xo mở, trục chính quay theo chiều kim đồng hồ, một mặt piston di chuyển lên trên thông qua cơ cấu trượt tay quay để nén khí; mặt khác, thông qua hệ thống truyền động gồm hai bộ cơ cấu bốn thanh, dao công tắc chính được mở trước tiên, sau đó dao dập hồ quang được đẩy để mở tiếp điểm hồ quang và khí nén trong xi lanh thổi ra ngoài hồ quang qua vòi phun. Khi đóng, thông qua trục chính và hệ thống truyền động, dao công tắc chính và dao dập hồ quang quay cùng lúc theo chiều kim đồng hồ, tiếp điểm hồ quang được đóng trước; trục chính tiếp tục quay nên sau đó tiếp điểm chính sẽ đóng lại. Trong quá trình đóng, lò xo mở đồng thời tích trữ năng lượng. Vì công tắc tải không thể ngắt dòng điện ngắn mạch nên nó thường được sử dụng kết hợp với cầu chì điện áp cao giới hạn dòng điện. Chức năng hạn chế dòng điện của cầu chì hạn chế dòng điện không chỉ có thể hoàn thành nhiệm vụ ngắt mạch mà còn làm giảm đáng kể nhiệt lượng và suất điện động do dòng điện ngắn mạch gây ra.

2.2 Công tắc tải hạ thế
Công tắc tải điện áp thấp chủ yếu được chia thành các loại sau: công tắc dao, công tắc kết hợp và công tắc hỗn hợp.
2.2.1 Công tắc dao: Công tắc dao là thiết bị điện đơn giản nhất và được sử dụng rộng rãi nhất trong các công tắc điện áp thấp. Nó thường được sử dụng trong các mạch chiếu sáng và mạch điều khiển không được khởi động thường xuyên. Nó chủ yếu đóng vai trò bật tắt và cách ly mạch điện. Các mẫu công tắc dao thông thường bao gồm công tắc dao bọc cao su, công tắc vỏ sắt và công tắc loại cầu chì, phù hợp với các yêu cầu mạch điện khác nhau.
2.2.2 Công tắc tổ hợp: Công tắc tổ hợp còn gọi là công tắc chuyển mạch. Nó có khả năng chống địa chấn tốt và vận hành linh hoạt, nhưng khả năng chuyển mạch thấp và không có bảo vệ quá tải và bảo vệ ngắn mạch. Các mẫu công tắc kết hợp phổ biến bao gồm dòng HZ5 và dòng HZ10, chủ yếu được sử dụng để kết nối hoặc ngắt kết nối mạch và thích hợp để điều khiển tiến và lùi của động cơ công suất nhỏ và các điều khiển mạch khác.
2.2.3 ‌Công tắc phức hợp‌: Công tắc hỗn hợp kết hợp các đặc tính của công tắc dao và công tắc tổ hợp, có hiệu suất dập tắt hồ quang tốt và vận hành thuận tiện, phù hợp với nhiều mạch điện chiếu sáng điện áp thấp và công tắc phân phối nhánh. Cấu trúc của nó bao gồm đế sứ, ổ cắm tĩnh, thiết bị đầu cuối vào, thiết bị đầu cuối ra, dao tiếp xúc, tay cầm bằng sứ (tay cầm), cầu chì và các bộ phận khác. Các thiết bị chuyển mạch tải hạ áp được phân loại này có những đặc điểm riêng và phù hợp với các yêu cầu và kịch bản mạch khác nhau, đảm bảo hệ thống điện vận hành an toàn và ổn định. ‌

2.3 Công tắc tải hạ thế còn được gọi là nhóm cầu chì công tắc. Nó phù hợp để bật và tắt thủ công các mạch có tải trong các mạch tần số nguồn điện xoay chiều không thường xuyên; nó cũng có thể được sử dụng để bảo vệ quá tải và ngắn mạch cho đường dây. Mạch được bật và tắt bằng dao tiếp xúc, và việc bảo vệ quá tải và ngắn mạch được hoàn thành bằng cầu chì. Công tắc dao bọc cao su và công tắc vỏ sắt được sử dụng trước những năm 1970 đều là công tắc tải điện áp thấp. Tốc độ đóng mở tiếp điểm của công tắc tải điện áp thấp công suất nhỏ có liên quan đến tốc độ vận hành của tay cầm. Cơ chế hoạt động của công tắc tải điện áp thấp có công suất lớn hơn áp dụng nguyên lý hoạt động lưu trữ năng lượng lò xo. Tốc độ đóng mở không liên quan gì đến tốc độ thao tác của tay cầm. Cấu trúc tương đối đơn giản và được trang bị một thiết bị khóa liên động cơ học đáng tin cậy. Không thể đóng công tắc sau khi mở nắp và không thể mở nắp sau khi đóng công tắc, điều này có thể đảm bảo an toàn khi làm việc.