Rơ le bảo vệ quá dòng là thiết bị điện được sử dụng khá phổ biến trong hệ thống điện hiện nay nhằm đảm bảo an toàn và bảo vệ các thiết bị điện. Vậy rơ le bảo vệ quá dòng là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của rơ le bảo vệ quá dòng như thế nào? Có các loại rơ le bảo vệ quá dòng nào và ứng dụng của chúng ra sao? Hãy cùng
Bảo An tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây.
1. Rơ le bảo vệ quá dòng là gì?
- “Quá dòng” là một hiện tượng dòng điện chạy qua các phần của một hệ thống điện vượt qua giá trị số dòng điện tải đã cài đặt. Hiện tượng quá dòng điện xảy ra khi mạch quá tải, ngắn đoạn hoặc sự cố điện. Để tránh khỏi những tai nạn điện và bảo vệ những bộ phận quan trọng chúng ta cần lắp đặt rơ le bảo vệ quá dòng.
- Vậy rơ le bảo vệ quá dòng là gì? Rơ le bảo vệ quá dòng hay còn có tên gọi khác là
rơ le bảo vệ dòng, relay bảo vệ dòng hay rơ le quá dòng, tên trong tiếng anh là Overcurrent protection relay. Đây là thiết bị bảo vệ tự động, dùng để phát hiện và cắt dòng điện quá tải hoặc dòng ngắn mạch trong hệ thống điện. Khi dòng điện vượt quá ngưỡng cho phép, rơ le bảo vệ dòng sẽ gửi tín hiệu để ngắt kết nối mạch điện, nhằm bảo vệ các thiết bị điện và hệ thống tránh bị hư hỏng và ngăn chặn các rủi ro có thể xảy ra. Rơ le bảo vệ dòng có thể được sử dụng để bảo vệ đường dây truyền tải, máy phát điện hoặc động cơ.
Rơ le bảo vệ quá dòng là gì?
Để hiểu thêm về rơ le bảo vệ quá dòng, mời bạn tham khảo hình ảnh cũng như thông số kỹ thuật của sản phẩm Rơ le bảo vệ dòng dạng điện tử SCHNEIDER EOCR-DS3-60S hiện được phân phối ở Bảo An
tại đây.
2. Cấu tạo của rơ le bảo vệ dòng
Rơ le bảo vệ quá dòng có cấu tạo bao gồm các bộ phận chính như sau: Cuộn cảm, hệ thống các tiếp điểm, mạch điều khiển, bộ phận bảo vệ. Cụ thể như sau:
- Cuộn cảm (Coil): Đây là một đoạn dây dẫn được quấn quanh một lõi kim loại, cuộn cảm có chức năng tạo ra từ trường khi được cấp nguồn điện. Tùy thuộc vào yêu cầu hệ thống mà dòng điện của cuộn cảm có thể là dòng xoay chiều (AC) hoặc dòng 1 chiều (DC).
- Hệ thống các tiếp điểm (Contacts): Đây là bộ phận cơ học trong rơ le bảo vệ quá dòng có chức năng đóng hoặc ngắt mạch điện tùy vào cài đặt của người dùng. Có 2 kiểu tiếp điểm chính của rơ le là tiếp điểm thường mở (Normally Open-NO) và tiếp điểm thường đóng (Normally Closed-NC).
- Mạch điều khiển: Mạch này có chức năng điều khiển, cài đặt mức quá dòng và cài đặt thời gian phản ứng và một số cài đặt khác.
- Bộ phận bảo vệ: Bộ phận bảo vệ của rơ le bảo vệ dòng có chức năng bảo vệ rơ le khỏi các tác nhân ngoài môi trường như mưa, bụi, năng,... và đảm bảo an toàn cho người sử dụng khi tiếp xúc.
Cấu tạo rơ le bảo vệ quá dòng
3. Nguyên lý hoạt động của rơ le bảo vệ quá dòng
Rơ le bảo vệ quá dòng là rơ le có chức năng ngắt mạch điện khi có tình trạng quá tải hoặc ngắn mạch. Nguyên lý làm việc của rơ le bảo vệ dòng được giải thích như sau:
- Khi có dòng điện đi qua rơ le thì dòng điện này sẽ sinh ra một từ trường hút bằng cách đi qua một cuộn dây bên trong rơ le. Từ trường hút này sẽ kích hoạt việc đóng hoặc mở các tiếp điểm điện bên trong rơ le thông qua đòn bẩy và làm thay đổi trạng thái của chúng.
- Hay nói đơn giản hơn thì rơ le bảo vệ quá dòng hoạt động như một đòn bẩy trung gian, chúng cho phép dòng điện nhỏ đi qua để mở hoặc đóng dòng điện lớn hơn mà không cần kết nối dòng điện như một công tắc trực tiếp.
4. Đặc điểm của rơ le bảo vệ quá dòng
Rơ le bảo vệ dòng đóng vai trò rất quan trọng trong việc bảo vệ hệ thống điện khỏi tình trạng quá tải, ngắn mạch và các sự cố khác. Đồng thời chúng còn đảm bảo an toàn và có độ tin cậy cao cho hệ thống và thiết bị điện. Các đặc điểm nổi bật của rơ le bảo vệ dòng có thể kể đến như sau:
- Rơ le bảo vệ dòng có khả năng phát hiện dòng điện quá dòng, khi dòng điện vượt mức cài đặt thì rơ le sẽ kích hoạt chức năng bảo vệ.
- Chúng thường được cài đặt với nhiều mức bảo vệ khác nhau và cho phép rơ le phản ứng tự động với nhiều mức quá dòng khác nhau.
- Rơ le bảo vệ dòng thường được cài đặt với mức thời gian phản hồi tùy thuộc vào mức độ quá dòng, điện áp vượt mức càng cao thì chúng phản ứng càng nhanh.
- Rơ le bảo vệ dòng thường được tích hợp thêm các chức năng khác như bảo vệ quá tải, ngắn mạch,...
5. Các loại rơ le bảo vệ dòng
Trên thị trường hiện nay có nhiều loại rơ le bảo vệ dòng khác nhau với chức năng khác nhau. Tuy nhiên có hai loại rơ le bảo vệ dòng chính được dùng phổ biến là: Instantaneous Overcurrent (define current) relay và Inverse Time Overcurrent Relay. Cụ thể như sau:
5.1. Instantaneous Overcurrent Relay
- Đây là loại rơ le bảo vệ quá dòng xác định dòng điện hoạt động ngay lập tức khi dòng điện đã đạt đến ngưỡng cài đặt trước. Loại rơ le này có các đặc điểm chính như sau:
+ Hoạt động trong một thời gian nhất định khi dòng tải vượt quá giá trị Pick-up của nó.
+ Không có thời gian trễ.
+ Có thời gian hoạt động và thời gian trễ không đổi.
+ Rơ le nằm xa nguồn hoạt động với giá trị dòng điện thấp.
+ Dòng tải hoạt động sẽ được tăng dần cho các rơ le khác khi dòng điện đi về phía nguồn.
+ Hoạt động trong thời gian 0.1s hoặc ít hơn.
Với loại rơ le này, cần có 2 điều kiện thỏa mãn là cho hoạt động trip, dòng điện phải vượt qua giá trị cài đặt và lỗi phải xảy ra liên tục ít nhất là một khoảng thời gian bằng đã cài đặt sẵn của rơ le. Với các rơ le hiện đại thì có nhiều giai đoạn bảo vệ, mỗi giai đoạn gồm các cài đặt dòng điện và thời gian riêng.
5.2. Inverse Time Overcurrent Relay
- Đây là loại rơ le bảo vệ quá dòng được cài đặt thời gian nghịch đảo. Các rơ le bảo vệ thời gian tối thiểu được gọi tắt là IDMT đã được phát triển để khắc phục những hạn chế của rơ le bảo vệ quá dòng với thời gian xác định.
6. Ứng dụng rơ le bảo vệ quá dòng
Rơ le bảo vệ quá dòng có rất nhiều các ứng dụng thực tế, các ứng dụng của rơ le bảo vệ quá dòng có thể kể đến như sau:
- Bảo vệ đường dây truyền tải và phân phối điện: Rơ le bảo vệ quá dòng được sử dụng để giám sát và bảo vệ các đường dây truyền tải và phân phối điện.
- Bảo vệ máy biến áp: Rơ le bảo vệ dòng có chức năng giám sát dòng điện vào và ra của máy biến áp và kích hoạt các chức năng bảo vệ nếu có quá dòng xảy ra như ngắn mạch hoặc quá tải.
- Bảo vệ động cơ điện: Rơ le bảo vệ quá dòng được sử dụng để bảo vệ động cơ điện khỏi quá tải và các tình huống quá dòng khác. Chúng có chức năng giám sát dòng điện của động cơ và kích hoạt các chức năng bảo vệ như ngắt mạch hoặc giảm tải nếu có quá dòng xảy ra.
Ứng dụng rơ le bảo vệ quá dòng
Kết luận: Trên đây là những kiến thức hữu ích về rơ le bảo vệ quá dòng mà Bảo An đã đem đến cho các bạn. Hy vọng những kiến thức bổ ích này sẽ giúp ích cho công việc của các bạn
