Thực tế, hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại thiết bị thực hiện nhiệm vụ chuyển mạch khác nhau. Do đó, thuật ngữ “thiết bị đóng cắt” được sử dụng chung cho các loại thiết bị điện có hoạt động liên quan đến việc chuyển mạch, điều khiển cũng như bảo vệ các thiết bị điện trong một mạch điện.
Các thiết bị đóng cắt được biết đến với công dụng chính là vận chuyển, tạo và phá vỡ các dòng tải điện thông thường như một bộ chuyển mạch. Ngoài ra, thiết bị này còn đảm nhận nhiệm vụ ngắt dòng khi các thiết bị cảm biến phát hiện xảy ra các sự cố điện như quá tải, đoản mạch,...
Trong điều kiện dòng điện bình thường, các thiết bị đóng cắt sẽ thực hiện nhiệm vụ bật và tắt máy phát điện, máy phân phối điện hoặc đường dây truyền tải điện…Tuy nhiên, khi có dòng điện cường độ lớn chạy qua và thiết bị đóng cắt có gắn đường rẽ nhánh sẽ cảm nhận được mối đe dọa này có thể gây nguy hiểm đến điện trong hệ thống thì thiết bị này sẽ nhanh chóng ngắt phần kết nối nguy hiểm ra khỏi hệ thống để đảm bảo an toàn.
Do đó thiết bị đóng cắt là thành phần quan trọng và không thể thiếu trong hệ thống điện của bất kỳ công trình hay thiết bị nào. Đặc biệt, trong ứng dụng đường sắt yêu cầu việc lắp đặt cố định thiết bị đóng cắt điện một chiều càng quan trọng vì ảnh hưởng tới sự an toàn của cả đoàn tàu cũng như hành khách. Việc lắp đặt cố định thiết bị đóng cắt một chiều nên đảm bảo theo tiêu chuẩn.
Cụm thiết bị đóng cắt điện một chiều cần đảm bảo lắp đặt chính xác, an toàn. Ảnh minh họa
Căn cứ tại Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13936-6:2024 Ứng dụng đường sắt - Lắp đặt cố định - Thiết bị đóng cắt điện một chiều - Phần 6: Cụm thiết bị đóng cắt một chiều do Bộ Khoa học và Công nghệ công bố, các cụm thiết bị đóng cắt có vỏ bằng kim loại và phi kim loại được sử dụng trong các lắp đặt tĩnh trong nhà của hệ thống điện kéo, với điện áp danh định không vượt quá 3 000 V.
Yêu cầu chung các đặc tính về kết cấu, vỏ làm bằng kim loại hoặc phi kim loại. Không được sử dụng cụm thiết bị đóng cắt có vỏ phi kim loại đối với các giá trị điện áp danh nghĩa trên 1,5 kV. Tất cả các yêu cầu quy định ở đây cũng được áp dụng khi sử dụng cả vật liệu dẫn điện và vật liệu cách điện, ngoại trừ các khe hở cách điện đã được thiết kế và thử nghiệm phù hợp.
Trong tiêu chuẩn này, một khoang (đơn nguyên) làm bằng đá không được xem là vỏ. Mặt sàn có thể được xem là một phần thuộc vỏ. Các biện pháp được sử dụng để đạt được cấp bảo vệ đối với mặt sàn phải theo thỏa thuận giữa khách hàng và nhà cung cấp. Các bức tường của phòng không được xem là một phần của vỏ.
Các cụm thiết bị đóng cắt và các vỏ tương ứng phải được thiết kế sao cho các thao tác kiểm tra, bảo trì, việc nối đất của các cáp điện hoặc các thanh cái, việc xác định vị trí của sự cố cáp điện, các thử nghiệm điện áp trên các cáp điện được kết nối hoặc các thiết bị khác và việc loại bỏ các hiện tượng nạp tĩnh điện ở điều kiện làm việc bình thường được thực hiện dễ dàng và an toàn.
Tất cả các loại vật liệu được sử dụng phải có chất lượng và kiểu loại phù hợp nhất để làm việc được ở các điều kiện quy định. Chú ý đặc biệt vào khả năng chịu độ ẩm và cháy: trừ tính năng cháy cấp F0 là được cho phép (xem Phụ lục B của tiêu chuẩn TCVN 13936-1:2024), các loại vật liệu được sử dụng phải là kim loại hoặc loại có khả năng tự dập cháy, đảm bảo rủi ro lan truyền ngọn lửa từ tủ hoặc ngăn này đến tủ hoặc ngăn khác được giảm thiểu nhỏ nhất. Việc lựa chọn các loại vật liệu và kết cấu của cụm thiết bị đóng cắt phải đảm bảo về tính chống ăn mòn do không khí và các tác động của hiện tượng điện phân được giảm thiểu tối đa.
Tất cả các thiết bị giống nhau, cấu thành một phần của cụm thiết bị đóng cắt để sử dụng theo mục đích cho trước và có cùng đặc tính kỹ thuật phải có khả năng lắp lẫn. Các thiết bị chuyển mạch kéo ra được phải được bảo vệ chống lại việc can thiệp vào các khối chức năng trên cùng cụm thiết bị đóng cắt, có chức năng khác hoặc có các giá trị danh định của dòng điện cao hơn. Phải có đủ không gian bên trong các ngăn để cho các cáp điện đầu vào đi vào mà không ảnh hưởng đến bán kính uốn nhỏ nhất.
Các chi tiết có thể tháo rời của các vỏ bảo vệ phải được gắn chặt vào các chi tiết cố định như quy định. Không được để lỏng hoặc rơi ra bất ngờ khi thiết bị làm việc.
Tất cả các thiết bị và thiết bị kết nối để hoạt động an toàn, việc điều khiển và bảo vệ thiết bị liên quan phải được đưa ra cho dù có được đề cập cụ thể hay không. Những thiết bị này phải được nối đất, cách điện, được chắn hoặc làm kín phù hợp khi có thể để đảm bảo việc bảo vệ thiết bị và an toàn cho các vấn đề liên quan trong quá trình làm việc và bảo trì. Các mạch điện điều khiển, mạch điện phụ và các tiếp điểm phải thỏa mãn các yêu cầu của tiêu chuẩn TCVN 13936-1:2024. Tất cả các tổng thành có trong vỏ phải phù hợp với các tiêu chuẩn liên quan.
Đối với cụm thiết bị đóng cắt chia ngăn và làm bằng kim loại, phải quy định cấp bảo vệ. Nếu cần thiết phải quy định các cấp bảo vệ riêng biệt đối với cửa và tường, đối với vách ngăn và đối với nắp của vỏ. Đối với thiết bị đóng cắt dạng tủ, chỉ cần quy định cấp bảo vệ cho vỏ.
Yêu cầu về ghi nhãn tiêu chuẩn cũng hướng dẫn tất cả các bên phải trao đổi mọi thông tin cần thiết để đảm bảo cụm thiết bị đóng cấp phù hợp với nhiệm vụ dự kiến. Tất cả các nhãn cần thiết phải được ghi nhãn không thể tẩy xóa và được đưa ra khi cần thiết cho các mục đích an toàn, định danh, hướng dẫn và cung cấp thông tin. Các bộ phận gắn vào nâng và đầu cực nối đất phải được dập theo ký hiệu. Các chỉ thị sau phải được đặt trên vỏ của cụm thiết bị đóng cắt bằng một hoặc nhiều biến danh định ở vị trí có thể nhìn thấy phù hợp trên cấu trúc không thể tháo rời được.
Các thông tin phải được in lên trên chính thiết bị hoặc in lên trên một hoặc nhiều biển thông số và gắn với thiết bị đó gồm: Tên của nhà sản xuất hoặc nhãn hiệu thương mại; Tham chiếu đến tiêu chuẩn này; Ký hiệu kiểu loại; Ký hiệu và số sê-ri; Năm sản xuất; Điện áp danh định UNe của các mạch điện chính; Điện áp danh định UNe của các mạch điện phụ và mạch điện điều khiển; Dòng điện làm việc danh định INe của các mạch điện chính và thanh cái; Dòng ngắn mạch danh định INss; Dòng điện danh định chịu được trong thời gian ngắn của các thanh cái INcw; Dòng sự cố nối đất danh định INcwe; Cấp bảo vệ đối với vỏ và các vách ngăn (nếu khác nhau); Phù hợp với các yêu cầu làm việc khác với các yêu cầu được xem là bình thường (xem Điều 4 của tiêu chuẩn TCVN 13936-1:2024 - được ghi trên một nhãn riêng).