Máy cắt phụ tải chân không cao áp trong nhà FZN(R)N25-12DG là thiết bị đóng cắt ba pha 50 Hz, 12 kV, kết hợp máy cắt phụ tải, dao cách ly và dao tiếp địa trên cùng một khung đế. Thiết bị được chế tạo theo tiêu chuẩn GB 3804 cho máy cắt phụ tải xoay chiều và GB 16926 cho bộ kết hợp máy cắt phụ tải – cầu chì, phục vụ làm ngăn lộ vào, phân đoạn và bảo vệ máy biến áp cho tủ điện đóng cắt kim loại và cách điện không khí 12 kV.
Thiết bị có hai mức dòng điện định mức là 630 A và 1250 A, cả hai đều có khả năng chịu dòng ngắn hạn 25 kA và sử dụng cơ cấu tích năng lò xo. Trong bộ kết hợp FZR N25-12DG, mạch điện được hoàn thiện với cầu chì dự phòng để cắt dòng ngắn mạch, do đó máy cắt chỉ thực hiện đóng cắt dòng phụ tải.
Ký hiệu model
Sử dụng hai định dạng ký hiệu, một cho máy cắt phụ tải và một cho bộ kết hợp:
Máy cắt phụ tải — FZN 25-12DG/T 630-25 hoặc 1250-25
- F: máy cắt phụ tải
- Z: chân không
- N: loại trong nhà
- 25: số thứ tự thiết kế
- 12: điện áp định mức, kV
- D: có dao tiếp địa
- G: có dao cách ly
- T: cơ cấu tích năng lò xo
- 630 / 1250: dòng điện định mức, A
- 25: dòng điện chịu đựng ngắn hạn định mức, kA
Bộ kết hợp — FZR N25-12DG/T 200-31.5
- R: kết hợp với cầu chì
- 200: dòng điện định mức của cầu chì, A
- 31.5: dòng điện cắt ngắn mạch định mức, kA
Các hậu tố D và G được đặt hàng riêng khi chỉ cần một trong hai loại dao, và cầu chì 125 A có sẵn cho các lộ tuyến yêu cầu định mức cầu chì thấp hơn.
Kết cấu và Thiết kế
Ba cực được lắp trên một khung kim loại chung, với các buồng cắt chân không cùng dao cách ly và dao tiếp địa được đỡ trên các đế sứ và nối với nhau bằng các kết nối mềm. Các bộ phận điều khiển, chỉ thị vị trí và cơ cấu được bố trí tập trung ở mặt trước tủ điều khiển, giúp vận hành và kiểm tra cả ba vị trí dao ngay từ mặt trước tủ. Trong bộ kết hợp, cầu chì được kẹp giữa các chấu trên và dưới, tác động lên cực thông qua một tấm nhả.
Chức năng vận hành và Ứng dụng
Khi vận hành, thiết bị đóng cắt dòng phụ tải định mức và dòng vòng kín lên đến 1250 A, đồng thời cắt được máy biến áp không tải đến 2000 kVA; dao cách ly tạo khoảng hở cách ly an toàn để bảo trì và dao tiếp địa nối cực không mang điện với đất. Dòng ngắn mạch được cắt bởi cầu chì dự phòng của bộ kết hợp, có khả năng cắt 31.5 kA hoặc 50 kA tùy theo cầu chì được lắp, với dòng điện chuyển tiếp định mức là 3150 A. Các ứng dụng điển hình bao gồm ngăn lộ vào/ra, phân đoạn thanh cái và bảo vệ máy biến áp trong tủ điện trong nhà 12 kV.
Thông số kỹ thuật
Điều kiện vận hành
- Nhiệt độ môi trường: Tối đa +40℃, tối thiểu -10℃
- Độ cao: Không quá 1000 m
- Độ ẩm tương đối: Trung bình ngày không quá 95%, trung bình tháng không quá 90%
- Áp suất hơi nước: Trung bình ngày ≤ 2.2 × 10⁻³ MPa, trung bình tháng ≤ 1.8 × 10⁻³ MPa
- Cường độ địa chấn: Không quá 8 độ
- Điều kiện hiện trường: Lắp đặt trong nhà, không có hiện tượng nhỏ giọt, không có nguy cơ cháy nổ, không có khí ăn mòn hóa học và không có rung động mạnh
Thông số kỹ thuật
| STT | Thông số | Đơn vị | FZN25-12DG/T 630-25 (máy cắt phụ tải) | FZN25-12DG/T 1250-25 (máy cắt phụ tải) | FZR N25-12DG/T 200-31.5 (bộ kết hợp máy cắt – cầu chì) |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Điện áp định mức | kV | 12 | 12 | 12 |
| 2 | Tần số định mức | Hz | 50 | 50 | 50 |
| 3 | Dòng điện định mức | A | 630 | 1250 | 200 (cầu chì) |
| 4 | Dòng điện chịu đựng ngắn hạn định mức | kA | 25 | 25 | 25 |
| 5 | Dòng điện đỉnh chịu đựng định mức | kA | 63 | 63 | 63 |
| 6 | Dòng điện đóng ngắn mạch định mức | kA | 63 | 63 | — |
| 7 | Dòng điện cắt phụ tải tác dụng định mức | A | 1250 | 1250 | 1250 |
| 8 | Dòng điện cắt vòng kín định mức | A | 1250 | 1250 | 1250 |
| 9 | Công suất cắt máy biến áp không tải | kVA | 2000 | 2000 | 2000 |
| 10 | Dòng điện chạm đất | A | 20 | 20 | 20 |
| 11 | Dòng nạp đường dây và cáp khi chạm đất | A | 20 | 20 | 20 |
| 12 | Dòng điện cắt ngắn mạch định mức | kA | — | — | 31.5 hoặc 50 (tùy cầu chì) |
| 13 | Dòng điện chuyển tiếp định mức | A | 3150 | 3150 | 3150 |
| 14 | Thời gian mở cố hữu | ms | 45 | 45 | 45 |
| 15 | Điện áp chịu đựng tần số công nghiệp 1 phút (pha và đất, khe hở chân không / khe hở cách ly) | kV | 42/48 | 42/48 | 42/48 |
| 16 | Điện áp chịu đựng xung sét (pha và đất, khe hở chân không / khe hở cách ly) | kV | 75/85 | 75/85 | 75/85 |
| 17 | Tuổi thọ cơ khí | lần đóng cắt | > 10000 | > 10000 | > 10000 |
Tiêu chuẩn
- GB 3804 — Máy cắt phụ tải xoay chiều cao áp, 3.6 kV đến 40.5 kV
- GB 16926 — Bộ kết hợp máy cắt phụ tải và cầu chì cao áp
- IEC 60265 và IEC 60420 — Máy cắt phụ tải và dao cách ly trong nhà cùng bộ kết hợp máy cắt – cầu chì
Lắp đặt và đấu dây
Lắp đặt và Chạy thử
- Lắp đặt trên tủ: Thiết bị ba cực được bắt vít vào khung tủ với tổng chiều rộng 886 mm, kích thước bao lắp 650 mm, khoảng cách lỗ bắt vít 600 mm, khoảng cách pha 210 mm và tổng chiều cao 997 mm; kiểm tra khoảng cách thanh cái và cáp so với bản vẽ kích thước tổng thể đã được phê duyệt trước khi siết chặt khung.
- Kiểm tra cơ cấu: Tích năng lò xo, xác nhận các vị trí đóng, mở và tiếp địa trên cả ba cực, kiểm tra khóa liên động giữa máy cắt phụ tải, dao cách ly và dao tiếp địa, và kiểm tra chỉ thị vị trí trên mặt tủ điều khiển.
- Lắp cầu chì (bộ kết hợp): Lắp cầu chì được chỉ định giữa các chấu trên và dưới, xác nhận sự ăn khớp của tấm nhả, và xác minh rằng định mức cầu chì khớp với khả năng cắt 31.5 kA hoặc 50 kA trong bảng.
- Trước khi đóng điện: Thực hiện thử nghiệm chịu đựng tần số công nghiệp 1 phút ở mức 42 kV trên mạch chính và 48 kV trên khe hở cách ly, và nối khung với mạng tiếp địa của tủ điện.
Chú thích linh kiện
- 1, 9: đường dây ra trên và dưới
- 2: dao cắt, tức dao cách ly
- 3: đế sứ cách điện
- 4: dây nối mềm linh hoạt
- 5, 7: chấu kẹp cầu chì trên và dưới
- 6: thiết bị cắt, tức dây chảy cầu chì, chỉ có ở bộ kết hợp
- 8: tấm nhả
- 10: khung kim loại
- 11: buồng dập hồ quang chân không
- 12: cơ cấu truyền động lò xo
- 13: mặt tủ điều khiển
- 14: dao tiếp địa
Ứng dụng
- Ngăn lộ vào/ra trong tủ điện đóng cắt kim loại 12 kV
- Tủ bảo vệ và điều khiển máy biến áp với bộ kết hợp cầu chì
- Phân đoạn thanh cái và phân phối mạng vòng trong trạm biến áp trong nhà
- Tủ rẽ nhánh cáp nơi cần tiếp địa cố định để đảm bảo an toàn
Lựa chọn và câu hỏi thường gặp
Hướng dẫn lựa chọn
- Xác định dòng điện định mức. Chọn 630 A hoặc 1250 A; cả hai đều chịu được dòng ngắn hạn 25 kA và dòng đỉnh 63 kA, do đó việc lựa chọn phụ thuộc vào phụ tải lộ tuyến hơn là khả năng cắt sự cố.
- Quyết định các loại dao cần thiết cho tủ. Hậu tố D và G bổ sung dao tiếp địa và dao cách ly; hãy đặt hàng cả hai khi thiết bị đóng vai trò là điểm ngắt nhìn thấy được của tủ.
- Chọn máy cắt đơn hoặc bộ kết hợp. Các lộ tuyến máy biến áp thường sử dụng bộ FZR N25-12DG, nơi cầu chì cắt sự cố; máy cắt đơn dựa vào bảo vệ ở thượng nguồn.
- Phối hợp cầu chì với dòng chuyển tiếp. Bộ kết hợp có định mức 200 A với khả năng cắt 31.5 kA hoặc 50 kA và dòng chuyển tiếp định mức 3150 A; cầu chì 125 A có sẵn cho các máy biến áp nhỏ hơn.
- Đồng bộ tủ với khung đế. Chiều rộng 886 mm, khoảng cách lỗ bắt vít 600 mm và chiều cao 997 mm phải vừa với khoang tủ, và mặt trước tủ điều khiển phải luôn dễ dàng tiếp cận.
Câu hỏi thường gặp
Q1: FZN25-12DG dùng để làm gì?
Máy cắt phụ tải chân không ba pha 12 kV, 50 Hz trong nhà dành cho tủ điện đóng cắt, dùng để đóng cắt dòng phụ tải, cách ly mạch điện với khoảng hở nhìn thấy được và tiếp địa phía không mang điện để bảo trì. Khi lắp thêm cầu chì dự phòng, thiết bị còn bảo vệ máy biến áp và lộ tuyến khỏi sự cố ngắn mạch.
Q2: Cách đọc ký hiệu model FZN 25-12DG/T 630-25?
F = máy cắt phụ tải, Z = chân không, N = loại trong nhà, 25 = số thứ tự thiết kế, 12 = điện áp định mức tính bằng kV, D = có dao tiếp địa, G = có dao cách ly, T = cơ cấu tích năng lò xo, 630 = dòng điện định mức tính bằng A và 25 = dòng điện chịu đựng ngắn hạn định mức tính bằng kA. Trong bộ kết hợp, chữ R sau FZ biểu thị cầu chì được thêm vào, theo sau là dòng điện định mức của cầu chì và dòng điện cắt ngắn mạch.
Q3: Tại sao máy cắt phụ tải, dao cách ly và dao tiếp địa được tích hợp trên cùng một khung?
Mỗi thiết bị có một chức năng riêng: buồng cắt chân không cắt dòng phụ tải, dao cách ly tạo khoảng hở cách ly an toàn khi mở, và dao tiếp địa nối phía không mang điện với vỏ tủ. Việc lắp cả ba trên cùng một khung với khóa liên động cơ khí đảm bảo trình tự vận hành chính xác và tiết kiệm không gian tủ.
Q4: FZN25-12DG có thể cắt được dòng ngắn mạch không?
Bản thân máy cắt phụ tải thì không; nó chịu đựng được 25 kA trong một giây và đóng được dòng đỉnh 63 kA nhưng chỉ cắt được dòng phụ tải, dòng vòng kín, dòng nạp cáp và dòng máy biến áp không tải. Trong bộ kết hợp FZR N25-12DG, cầu chì dự phòng sẽ cắt sự cố ở mức 31.5 kA hoặc 50 kA, và dòng chuyển tiếp định mức 3150 A đánh dấu điểm mà trên đó cầu chì và máy cắt phải phối hợp để cắt sự cố.
Q5: FZN25-12DG so sánh với VZF-12R như thế nào?
Cả hai đều là thiết bị đóng cắt chân không 12 kV trong nhà cho tủ kim loại và đều có tùy chọn cầu chì dự phòng. VZF-12R là loại cực lắp chìm, lắp giữa, định mức 630 A với dòng chịu ngắn hạn 20 kA và tùy chọn cầu chì 125 A, trong khi khung FZN25-12DG mang theo máy cắt phụ tải, dao cách ly và dao tiếp địa lộ thiên trên cùng một cụm, có các mức 630 A và 1250 A với dòng chịu đựng 25 kA và cầu chì 200 A. Chọn VZF-12R cho các tủ nhúng gọn gàng và FZN25-12DG khi cần dòng liên tục cao hơn và bố trí ba dao nhìn thấy được.
Q6: FZN25-12DG so sánh với SF6 FLN36-12 và FZW32-12 ngoài trời như thế nào?
Cả ba đều là máy cắt phụ tải chứ không phải thiết bị cắt sự cố. FZN25-12DG cắt trong buồng chân không trên khung mở trong nhà, chế tạo cho tủ đến 1250 A; FLN36-12 sử dụng buồng cắt SF6 áp suất thấp ba vị trí kín cho phụ tải 630 A trong nhà; còn FZW32-12 là phiên bản tương đương lắp cột ngoài trời 630 A với khoảng hở cách ly nhìn thấy được cho đường dây trên không. Lựa chọn dựa trên vị trí lắp đặt, môi trường cách điện và việc thiết bị lắp trong tủ hay trên cột.