Hiện tượng quá tải

1. Khái niệm

Quá tải (Overload) là hiện tượng dòng điện vượt quá dòng điện định mức của thiết bị. Quá tải xảy ra trong thời gian dài sẽ gây hại và làm hỏng thiết bị.

2. Các nguyên nhân gây ra quá tải đối với động cơ điện

  • Công suất động cơ nhỏ hơn nhu cầu sử dụng.

Hình 1. Công suất động cơ nhỏ hơn nhu cầu sử dụng.

  • Động cơ làm việc trong môi trường có nhiệt độ cao.

Hình 2. Động cơ nóng nhanh hơn khi làm việc ở môi trường có nhiệt độ cao.

  • Động cơ hoạt động bị gián đoạn liên tục.

3. Hậu quả của quá tải

  • Giảm tuổi thọ động cơ.
  • Quá tải xảy ra trong thời gian dài gây hỏng động cơ.

Hình 3. Hậu quả của quá tải.

4. Biện pháp khắc phục

  • Sử dụng các thiết bị bảo vệ như: Rơ le nhiệt, EOCR, Rơ le bảo vệ quá áp – thấp áp, Motor CB….

Hình 4. Các thiết bị bảo vệ quá tải.

5. Sử dụng cầu chì để bảo vệ quá tải có được không?

5.1. Phân loại cầu chì

– Cầu chì có 2 loại: Non-Time-Delay Fuse và Dual-Element Fuses

  • Non-Time-Delay Fuse: Như tên gọi của cầu chì, nó có khả năng cắt dòng rất nhanh gần như không có thời gian trễ. Do đó, bảo vệ động cơ tốt hơn khi xảy ra sự cố ngắn mạch, song nó có thể cắt nhầm với trường hợp quá tải của động cơ.
  • Dual-Element Fuses: Cầu chì có 2 phần bên trong, một phần dùng bảo vệ quá tải, một phần để bảo vệ ngắn mạch. Do đó, cầu chì sẽ cắt nhanh khi ngắn mạch, cắt có thời gian trễ đối với quá tải động cơ.

5.2. Bảo vệ quá tải động cơ bằng cầu chì: Non-Time-Delay Fuse

Để bảo vệ quá tải, thiết bị bảo vệ tùy thuộc vào ứng dụng của nó, hệ số quá tải của động cơ. Ta có chọn cầu chì để bảo vệ tại các mức quá tải: 115%, nhỏ hơn hoặc cao hơn.

Trong trường hợp bảo vệ quá tải ở giá trị 115% hoặc nhỏ hơn, đường đặc tính được thể hiện bên dưới.

Hình 5. Đặc tính bảo vệ của cầu chì Non-Time-Delay.

Khi đó, đường đặc tính cầu chì cắt đặc tính khởi động của động cơ > tác động nhầm do cầu chì cắt nhanh không thời gian trễ.

Trong trường hợp bảo vệ quá tải ở mốc 300%, đường đặc tính bảo vệ như hình dưới.

Hình 6. Bảo vệ quá tải ở mốc 300%.

Nhận thấy, đặc tính cầu chì cho phép động cơ khởi động nhưng lại mất đi đặc tính bảo vệ quá tải động cơ trong một số trường hợp. Quá tải kéo dài sẽ dẫn đến động cơ vận hành ở đường đặc tính nguy hiểm (màu vàng) > gây hư hỏng động cơ trước khi cầu chì có thể cắt.

5.3. Bảo vệ quá tải động cơ bằng cầu chì: Dual-Element Fuses

Loại cầu chì này không bị ảnh hưởng bởi dòng điện khởi động động cơ, nhưng nó sẽ cắt nếu quá tải kéo dài có thể đạt tới đặc tính nguy hiểm. Dưới đây là đặc tính bảo vệ quá tải và ngắn mạch của loại cầu chì này:

Hình 7. Đặc tính bảo vệ quả tải của cầu chì.

MCPs và Thermal Magnetic Breakers bảo vệ quá tải động cơ?

MCPs là thiết bị bảo vệ theo nguyên lý từ trường > cắt với thời gian tức thời. MCPs và Thermal Magnetic Breakers không phù hợp để bảo vệ quá tải động cơ. Giá trị thích hợp để bảo vệ quá tải ≤ 115% khi chạy đầy tải (FLA- Full Load Ampere) với hệ số phục vụ =1 (SF- Service Factor) hay 125%… Khi cài đặt giá trị bảo vệ của MCPs và Thermal Magnetic Breakers gần với FLA thì đặc tính này cắt đặc tính khởi động của động cơ > tác động nhầm.

Hình 8. MCP tác động khi động cơ khởi động.

Hình vẽ trên cho thấy:

  • MCP tác động khi động cơ khởi động. 
  • Thermal Magnetic Breakers (15Amp) không bị ảnh hưởng.
  • Để cho phép động cơ khởi động, giá trị cài đặt của MCP nằm trong khoảng 700-800% FLA và thermal magnetic breaker = 250% của FLA. Đường đặc tính bên dưới của các thiết bị cho thấy nó không bảo vệ được quá tải động cơ.

Hình 9. Đường đặc tính cho thấy thiết bị không thể bảo vệ quá tải động cơ.

5.5. Relay bảo vệ quá tải động cơ

Relay quá tải hay role nhiệt được cài đặt để bảo vệ quá tải tránh tác động nhầm khi động cơ khởi động. Khi quá tải kéo dài, relay quá tải mở tiếp điểm như hình dưới.

Hình 10. Relay bảo vệ quá tải động cơ.

Lưu ý: Relay nhiệt không tác động với sự cố ngắn mạch, do đó ta phải kết hợp với các thiết bị bảo vệ ngắn mạch khác.

Trần Lê Mân

error: Real Group - Efficiency Projects