Có nhiều loại dao cách ly. Mỗi kiểu dao cách ly được lựa chọn phù hợp với sơ đồ trạm biến áp. Hiện nay người ta chế tạo dao cách ly cao áp có điện áp từ 72,5kV đến 800kV, dòng điện định mức từ 1250A đến 4000A, dòng điện ổn định động từ 63A đến 160kA. Trong thiết bị phân phối cao áp, người ta thường sử dụng dao cách ly kiểu quay một trụ, hai trụ và ba trụ.

1. Dao cách ly là gì ?

Dao cách ly là khí cụ điện dung để đóng cắt mạch điện không có dòng điện hoặc dòng điện nhỏ hơn dòng điện định mức nhiều lần và tạo nên khoảng cách cách điện an toàn.

Dao cách ly có thể đóng cắt dòng điện dung của đường dây hoặc cáp không tải, dòng điện không tải của MBA . Ỏ trạng thái đóng dao cách ly phải chịu được dòng điện định mức dài hạn, dòng sự cố ngắn hạn như dòng ổn định nhiệt, dòng xung kích.

2. Cấu tạo và phân loại dao cách ly

2.1 Dao CL kiểu quay một trụ

Dao cách ly kiểu quay một trụ, tiếp điểm đóng mở so với các Dao cách ly khác loại dao này đòi hỏi tiết diện mặt bằng nhỏ. Do vậy chúng được sử dụng trong các trạm cao áp để giảm kích thước trạm đặc biệt là trong các trạm có nhiều thanh ghóp và Dao cách ly.

2.2 Dao cách ly kiểu quay hai trụ

Là dao cách ly được sử dụng rộng rãi ở cấp điện áp 72,5 kV đến 420kV, chủ yếu cho các trạm ngoài trời. Tuỳ theo vị trí của dao mà có thể kèm hoặc không kèm theo dao nối đất.

Để đóng mở Dao cách ly người ta dùng hai đế quay, được nối với nhau bằng thanh kẹp. Các sứ đỡ được gắn với đế quay, trên đỉnh sứ người ta gắn khớp quay có cần và các tiếp điểm cao áp. Khi thao tác cả hai cần quay đều một góc 90 . Ở vị trí mở Dao cách ly có điểm cắt giữa hai trụ sứ tạo nên khoảng cách cách điện nằm ngang.

Bệ quay được lắp bằng bulông, cho phép điều chỉnh chính xác hệ thống tiếp xúc. Tuỳ theo yêu cầu mỗi Dao cách ly có thể lắp thêm một hoặc hai dao nối đất, giữa chúng có khoá liên động để tránh thao tác nhầm lẫn và cố định vị trí đề phòng thay đổi vị trí khi làm việc ở tình huống nguy hiểm như có ngắn mạch, gió bão….

2.3 Dao cách ly hai trụ, cắt ở giữa

Khi điện áp làm việc của Dao cách ly cao, khoảng cách cách điện của Dao cách ly lớn đòi hỏi tiếp điểm phải dài. Khi đó để giảm diện tích mặt bằng trạm ngựời ta sử dụng Dao cách ly loại này. Thường dùng phổ biến ở các cấp điện áp từ 400kV trở lên.

2.4 Dao cách ly kiểu quay ba trụ

Dao cách ly và dao nối đất có cơ cấu thao tác riêng và có sự liên kết cơ khí bằng thanh nối.

Dao cách ly hai trụ có cấu tạo đơn giản, gọn nhẹ. Nhược điểm của loại dao này là khoảng cách giữa các pha lớn, khi đóng mở cả hai sứ đều chuyển động nên cần bộ truyền động phức tạp.

Để khắc phục một phần nhược điểm của Dao cách ly hai trụ người ta dùng Dao cách ly ba trụ. Hai sứ cách điện phía ngoài cố định và được dùng để giữ hệ thống tiếp xúc. Sứ giữa gắn trên đế quay và đỡ lưỡi dao. Khi thao tác sứ quay khoảng 60 độ để đóng mở Dao cách ly.

Dao tiếp đất nếu có được đặt về phía các tiếp điểm tĩnh của Dao cách ly , hai sứ cố định phía ngoài.

Nhược điểm của Dao cách ly loại này là dùng tới 3 sứ đắt tiền, nên thường dùng chúng ở cấp điện áp không cao.

Xem thêm:
Các thông số cơ bản và chế độ làm việc của máy biến điện áp
Các thông số cơ bản và chế độ làm việc của máy biến dòng điện
Nguyên lý và cấu tạo máy biến áp

3. Các thông số kỹ thuật của dao cách ly

Các thông số chính và chọn Dao cách ly phải thoả mãn các tiêu chuẩn sau đây:

– Điện áp định mức Udm: Để đảm bảo cho hệ thống cách điện được làm việc lâu dài, tạo ra một khoảng cách an toàn yêu cầu thì điện áp định mức của Dao cách ly phải không nhỏ hơn điện áp danh định của mạng.

Udm ≥ Uddm

– Dòng điện định mức Idm: Để đảm bảo Dao cách ly không bị phát nóng quá mức khi làm việc lâu dài thì dòng điện làm việc lớn nhất qua Dao cách ly (Icb – dòng điện cưỡng bức) không được vượt quá dòng điện định mức của dao.

Idm ≥ Icb

– Dòng điện ổn định động Iôđđ: Để đảm bảo độ bền cơ học của Dao cách ly dưới tác dụng cơ học của dòng điện ngắn mạch gây ra thì trị số dòng ngắn mạch lớn nhất qua dao (dòng xung kích Ixk) không được vượt quá dòng ổn định động của dao:

Iôđđ ≥ Ixk

– Dòng ổn định nhiệt Iodnh: Để đảm bảo Dao cách ly không bị phát nóng quá mức cho phép khi có dòng ngắn mạch đi qua trong một thời gian nào đó (tnh.dm) thì năng lượng nhiệt do dòng ngắn mạch sinh ra trong thời gian tồn tại của nó (BN) không được vượt quá nhiệt lượng định mức của Dao cách ly (Bnh. dm):

Bnh.dm = I2 odnh.tnh.dm ≥ BN

Điều kiện này thường thoả mãn với các khí cụ điện có dòng điện cho phép lớn. Do vậy với các Dao cách ly có dòng định mức ≥ 1000A thì không cần kiểm tra điều kiện này.