Nguyên tắc hoạt động của Rơ le dập hồ quang

Rơ le bảo vệ hồ quang LittelFuse PGR-8800

Khi một mạch điện hoặc một thiết bị điện cháy sẽ sinh ra lượng nhiệt lớn và ánh sáng có cường độ cao (hồ quang). Rơ le dập hồ quang hay Arc-Flash Relay là thiết bị đóng cắt mạch điện dựa vào hồ quang đó. Bài viết dưới sẽ giúp quý khách hàng có thể dễ dàng tìm hiểu nguyên tắc hoạt động của Rơ le dập hồ quang (Arc-Flash Relay).

Nguyên tắc hoạt động của Rơ le dập hồ quang (Arc-Flash Relay)

Trong giai đoạn mới hình thành, dòng hồ quang rất nhỏ để tác động lên máy cắt CB. Máy cắt thông thường được thiết kế để hoạt động trong khoảng sai số nhiệt độ do dòng quá độ gây ra.

Ví dụ: dòng sự cố giữa pha 480VAC với đất có độ lớn 50kA sẽ khiến cho cách điện dây cáp cháy trong khoảng thời gian 50ms. Trong thời gian 100 ms, dây đồng sẽ bắt đầu bốc hơi. Cùng với sự xuất hiện hồ quang, sẽ giải phóng 1 lượng nhiệt và áp suất rất lớn.

Khi sự cố hồ quang hình thành, ánh sáng là yếu tố dễ dàng phát hiện nhất nên hầu hết các Rơ le dập hồ quang sử dụng cảm biến ánh sáng sợi quang nhằm phát hiện sự hình thành của hồ quang. Tín hiệu đầu ra của cảm biến ánh sáng được kết nối với Rơ le bảo vệ hồ quang có nhiệm vụ gửi tín hiệu cắt nguồn và cắt dòng năng lượng cung cấp cho hồ quang.

Thời gian tác động của Rơ le dập hồ quang LittelFuse

Thời gian tác động phụ thuộc vào thiết kế của Rơ le bảo vệ hồ quang (nhanh nhất hiện nay là từ 1ms tới 9 ms). Thời gian này phụ thuộc vào chu kì lấy mẫu tín hiệu của cảm biến ánh sáng và cách thiết kế mạch cắt đầu ra. Chu kì lấy mẫu của Rơ le có vai trò rất lớn trong việc tránh tác động nhầm.

Ví dụ: Rơ le Littelfuse PGR- 8800 (có 6 tới 24 tín hiệu cảm biến đầu vào cho toàn hệ thống) chu kì lấy mẫu là 125ms (tần số lấy mẫu là 8kHz ).

Rơ le PGR-8800 sẽ phát hiện ra hồ quang khi cảm biến nhận cường độ ánh sáng lớn hơn ngưỡng tác động. Sau khi ghi nhận liên tục đủ số lượng các lần lấy mẫu vượt qua quá ngưỡng ánh sáng cho phép, Rơ le sẽ tác động lên tín hiệu đầu ra.

Rơ le bảo vệ hồ quang LittelFuse PRG-8800
Rơ le bảo vệ hồ quang LittelFuse PRG-8800

Như 1 phần trong quy trình lấy mẫu, độ trễ thời gian giúp lọc các tín hiệu đầu vào. Độ trễ này sẽ thiết lập một số lần lấy mẫu nhất định trước khi ra quyết định cắt Rơ le, giúp giảm thiểu tác động nhầm không đáng có bởi các nguồn sáng khác. Thông thường độ trễ thời gian có thể cài đặt từ 0 hay 1 hoặc 2s tùy vào từng điều kiện.

Tính tin cậy – không gây tác động nhầm khi hoạt động

Hầu hết các Rơ le dập hồ quang sử dụng các cảm biến ánh sáng với ngưỡng cảm ứng cường độ sáng cố định thường từ 3,000 to 10,000 lux. Việc cài đặt ngưỡng cường độ sáng giúp Rơ le tránh được các trường hợp tác động nhầm do ánh sáng hàng ngày gây ra (ví dụ như ánh sáng do đèn LED Flashlight từ máy ảnh hay điện thoại di động).

Bảng cường độ sáng tiêu biểu
Cường độ sáng của ánh sáng trong văn phòng, studio, ánh sáng trực tiếp

Biến dòng có thể được sử dụng để tránh việc tác động nhầm. Khi đó Rơ le hồ quang tác động đòi hỏi 2 yếu tố tín hiệu từ cảm biến ánh sáng và tín hiệu tăng dòng điện trên các pha.

Một số Rơ le dập hồ quang sử dụng kết hợp cả tín hiệu dòng điện để tránh trường hợp tác động nhầm. Tín hiệu dòng điện được lấy từ 3 biến dòng lắp đặt trên các pha.

Sơ đồ relay bảo vệ hồ quang có CT
Rơ le bảo vệ hồ quang có ngõ vào gắn thêm CT để chống tác động nhầm do các tác nhân ánh sáng khác.

Trường hợp bộ vi xử lý của Rơ le nhận được tín hiệu báo sự cố từ cảm biến ánh sánh, nó sẽ kiểm tra mức độ tăng dòng điện thông qua tín hiệu gửi về từ biến dòng 3 pha.

Trong trường hợp xác nhận sự tăng dòng điện quá ngưỡng cho phép của 3 pha, Rơ le sẽ gửi tín hiệu đầu ra ngắt nguồn cấp.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

error: @VMA