MỤC TIÊU CỦA BÀI 1 LÀ: - Về kiến thức: + Phân loại được các loại khí cụ điện + Hiểu được cách tiếp xúc điện, cách tạo hồ quang điện và dập tắt hồ quang điện - Về năng lực tự chủ và tr
KHÁI NIỆM VÀ CÔNG DỤNG CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN
Khái niệm về khí cụ điện
1.1.1 Khái niệm về khí cụ điện :
Khí cụ điện là các thiết bị điện đảm nhận các nhiệm vụ quan trọng như đóng cắt, điều khiển, điều chỉnh, bảo vệ, chuyển đổi, khống chế và kiểm tra hoạt động của hệ thống lưới điện và máy điện Ngoài ra, thiết bị điện còn được sử dụng để kiểm tra, điều chỉnh và đo lường biến đổi trong nhiều quá trình không điện khác, góp phần nâng cao hiệu quả và độ an toàn của hệ thống điện.
1.1.2 Sự phát nóng của khí cụ điện :
Tuỳ theo chế độ làm việc khác nhau mỗi khí cụ điện sẽ có chế độ phát nóng khác nhau a) Trạng thái làm việc quá tải:
502 Bad GatewayUnable to reach the origin service The service may be down or it may not be responding to traffic from cloudflared
Máy điện quay có công suất càng lớn khả năng chịu quá tải theo dòng điện thứ tự nghịch càng thấp. b) Trạng thái làm việc quá điện áp:
Trong chế độ làm việc bình thường, điện áp có thế dao động trong một giới hạn cho phép: cp dd U
Mức dao động cho phép của điện áp ± ΔU cp phụ thuộc vào tiêu chuẩn thiết kế và điều kiện vận hành của từng lưới điện Nếu điện áp vượt quá giới hạn cho phép, cho thấy lưới điện đang hoạt động không bình thường hoặc gặp sự cố Quá điện áp kéo dài thường xuất phát từ trục trặc hoặc hư hỏng trong các thiết bị điều chỉnh điện áp của máy phát điện, mạng truyền tải và phân phối, hoặc do hiện tượng sa thải phụ tải Trạng thái làm việc ngắn mạch cũng ảnh hưởng lớn đến ổn định và an toàn của hệ thống điện.
Ngắn mạch là một sự cố trong hệ thống điện xảy ra khi có hiện tượng chạm chập giữa các pha không thuộc chế độ làm việc bình thường, dẫn đến giảm tổng trở của hệ thống Khi xảy ra ngắn mạch, dòng điện trong hệ thống tăng đột biến, gây nguy hiểm cho các thiết bị điện và ảnh hưởng đến an toàn vận hành của hệ thống Việc phát hiện và xử lý kịp thời ngắn mạch là vô cùng cần thiết để đảm bảo an toàn và ổn định cho hệ thống điện.
Bài 1: Khái niệm và công dụng của khí cụ điện Trang 7 rất nhanh,điện áp giảm xuống Nếu không nhanh chóng cô lập điện ngắn mạch thì hệ thống sẽ chuyển sang ngắn mạch duy trì (xác lập)
Trong quá trình xảy ra ngắn mạch và trước khi cắt, hệ thống điện trải qua quá trình quá độ làm thay đổi dòng điện và điện áp, gồm hai thành phần chính là dòng có chu kỳ và dòng không chu kỳ Đặc biệt, trong hệ thống truyền tải có điện áp từ 330KV trở lên, dòng ngắn mạch không chỉ chứa thành phần tần số cơ bản mà còn có các thành phần sóng hài bậc cao, và nếu đường dây có tụ bù dọc, còn xuất hiện sóng hài bậc thấp.
Trong hệ thống điện có trung tính nối đất (hay hệ thống 4 dây), hiện tượng chập một pha hoặc nhiều pha với đất hoặc dây trung tính được gọi là ngắn mạch Ngắn mạch gây ra dòng điện lớn đột ngột đi qua các phần của hệ thống, có thể gây hỏng hóc thiết bị và nguy hiểm cho an toàn Việc phát hiện và xử lý sự cố ngắn mạch là rất quan trọng để đảm bảo hoạt động an toàn, liên tục của hệ thống điện và phòng tránh các tai nạn đáng tiếc.
Trong hệ thống điện, chạm đất xảy ra khi có hiện tượng chạm chập một pha với đất, thường do điện dung của các pha với đất gây ra Hệ thống có thể sử dụng trung tính cách ly hoặc nối đất qua thiết bị bù để đảm bảo an toàn và ổn định điện áp Chạm đất là hiện tượng phổ biến trong các hệ thống điện, cần được phát hiện và xử lý kịp thời để tránh tai nạn và sự cố mất an toàn.
Ngắn mạch gián tiếp xảy ra qua một điện trở trung gian gồm điện trở hồ quang điện và các phần tử khác trên đường đi của dòng điện giữa các pha hoặc từ pha đến đất Điện trở hồ quang điện thường thay đổi theo thời gian, phức tạp và khó xác định chính xác, ảnh hưởng lớn đến độ chính xác của quá trình bảo vệ hệ thống điện.
Ngắn mạch trực tiếp: là ngắn mạch qua một điện trở trung gian rất bé, có thể bỏ qua (còn được gọi là ngắn mạch kim loại).
Ngắn mạch đối xứng: là dạng ngắn mạch vẫn duy trì được hệ thống dòng, áp 3 pha ở tình trạng đối xứng.
Ngắn mạch không đối xứng: là dạng ngắn mạch là cho hệ thống dòng, áp 3 pha mất đối xứng.
- Không đối xứng ngang: khi sự cố xảy ra tại một điểm, mà tổng trở các pha tại điểm đó như nhau.
- Không đối xứng dọc: khi sự cố xảy ra mà tổng trở các pha tại một điểm không như nhau.
Sự cố phức tạp: là hiện tượng xuất hiện nhiều dạng ngắn mạch không đối xứng ngang, dọc trong hệ thống điện.
Ví dụ: đứt dây kèm theo chạm đất, chạm đất hai pha tại hai điểm khác nhau trong hệ thống có trung tính cách ly.
Dạng ngắn mạch Hình vẽ quy ước Kí hiệu Xác xuất xảy ra%
Bài 1: Khái niệm và công dụng của khí cụ điện Trang 8
Bảng 1.1: Ký hiệu và xác xuất xảy ra các dạng ngắn mạch
Nguyên nhân và hậu quả của ngắn mạch: a Nguyên n hân:
- Cách điện của các thiết bị già cỗi, hư hỏng.
- Các ngẫu nhiên khác, thao tác nhầm hoặc do được dự tính trước… b Hậu quả:
Phát nóng là hiện tượng dòng ngắn mạch có dòng điện vượt quá khả năng chịu đựng của các phần tử, gây ra nhiệt lượng lớn và nóng quá mức cho phép Tuy nhiên, hiện tượng này xảy ra trong thời gian rất ngắn nhưng vẫn gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến an toàn và độ bền của hệ thống điện Việc kiểm soát dòng ngắn mạch và giảm thiểu phát nóng là yếu tố quan trọng để đảm bảo hoạt động an toàn và hiệu quả của các thiết bị điện.
- Tăng lực điện động: ứng lực điện từ giữa các dây dẫn có giá trị lớn ở thời gian đầu của ngắn mạch có thể phá hỏng thiết bị.
Điện áp giảm và mất đối xứng có thể gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến phụ tải và hoạt động của thiết bị điện Khi điện áp giảm từ 30% đến 40% trong vòng chỉ một giây, các động cơ điện có thể ngừng quay, dẫn đến đình trệ sản xuất và gây hỏng hóc các sản phẩm.
- Gây nhiễu đối với đường dây thông tin ở gần do dòng thứ tự không sinh ra khi ngắn mạch chạm đất.
Khi không cách ly kịp thời phần tử bị ngắn mạch, hệ thống có nguy cơ mất ổn định và tan rã, gây ra hậu quả nghiêm trọng nhất Việc kiểm soát và xử lý nhanh chóng các phần tử ngắn mạch là yếu tố quyết định đảm bảo sự an toàn và ổn định của hệ thống điện Nếu không ứng phó kịp thời, hệ thống sẽ dễ bị mất cân bằng, dẫn đến sự cố lan rộng và gây thiệt hại lớn Do đó, việc phát hiện sớm và cách ly phần tử hỏng là cực kỳ cần thiết để tránh những hậu quả nghiêm trọng từ mất ổn định hệ thống.
1.1.3 Tiếp xúc điện : a) Khái niệm :
Chỗ tiếp xúc của hai hoặc nhiều vật dẫn đóng vai trò quan trọng trong việc truyền dẫn dòng điện giữa các vật thể Bề mặt tiếp xúc giữa các vật dẫn, còn gọi là bề mặt tiếp xúc điện, ảnh hưởng đến hiệu suất truyền điện và độ ổn định của hệ thống điện Hiểu rõ về bề mặt tiếp xúc điện giúp tối ưu hóa hoạt động của hệ thống điện và giảm thiểu tổn thất năng lượng.
Tiếp xúc điện đóng vai trò vô cùng quan trọng trong khí cụ điện, góp phần đảm bảo quá trình đóng cắt mạch điện diễn ra an toàn và hiệu quả Trong quá trình vận hành, các tiếp điểm đóng cắt thường phát sinh nhiệt cao, gây ra hiện tượng mài mòn do va đập, ma sát và đặc biệt là sự hủy hoại do hồ quang điện gây ra Việc phân loại tiếp xúc điện giúp xác định các loại tiếp điểm phù hợp với từng ứng dụng, từ đó nâng cao độ bền và độ tin cậy của khí cụ điện trong quá trình sử dụng.
Bài 1: Khái niệm và công dụng của khí cụ điện Trang 9
Tiếp xúc cố định xảy ra khi hai vật dẫn tiếp xúc không rời nhau bằng bulông, đinh tán hoặc các phương tiện cố định khác, như kẹp nối dây hoặc dây dẫn tiếp xúc với cốt bắt dây ở sứ xuyên Đặc biệt, các tiếp xúc này đảm bảo truyền dẫn điện liên tục và ổn định trong hệ thống điện Việc duy trì tiếp xúc cố định đúng kỹ thuật giúp giảm thiểu tổn thất điện năng và nâng cao độ bền của hệ thống điện.
Hình 1.1 : Tiếp xúc cố định
Công dụng và phân loại khí cụ điện
1.2.1 Công dụng của khí cụ điện :
Khí cụ điện là thiết bị quan trọng trong hệ thống điện, có chức năng đóng cắt dòng điện an toàn và hiệu quả Nó giúp bảo vệ các thiết bị điện khỏi quá tải, quá dòng và ngắn mạch, đảm bảo an toàn cho hệ thống điện Ngoài ra, khí cụ điện còn được sử dụng để điều khiển và chỉnh các mạch điện, lưới điện phù hợp với từng loại máy điện trong quá trình sản xuất, từ đó nâng cao hiệu suất vận hành và độ bền của hệ thống điện.
1.2.2 Phân loại khí cụ điện : Để thuận lợi cho việc nghiên cứu, vận hành sử dụng và sử chữa thiết bị điện người ta thường phân loại như sau: a Phân loại theo công dụng:
Thiết bị điện khống chế đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển các hệ thống điện, giúp đóng cắt an toàn và chính xác Chúng còn được sử dụng để điều chỉnh tốc độ và chiều quay của các máy phát điện và động cơ điện, đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu quả Các thiết bị phổ biến gồm cầu dao, áp tô mát và công tắc tơ, giúp kiểm soát dòng điện và bảo vệ thiết bị khỏi quá tải hoặc sự cố điện Việc sử dụng thiết bị điện khống chế đúng cách góp phần nâng cao độ an toàn và tuổi thọ của hệ thống điện trong các ứng dụng công nghiệp và dân dụng.
Thiết bị điện bảo vệ đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn cho các động cơ, máy phát điện và lưới điện trước các sự cố quá tải, ngắn mạch hoặc sụt áp đột ngột Các thiết bị như rơ le, cầu chì, máy cắt được sử dụng nhằm phát hiện và ngắt mạch kịp thời, giúp bảo vệ hệ thống điện không bị hư hỏng hoặc gây ra nguy hiểm Việc lắp đặt thiết bị điện bảo vệ đúng cách là yếu tố then chốt để duy trì hoạt động ổn định và an toàn của toàn bộ hệ thống điện.
502 Bad GatewayUnable to reach the origin service The service may be down or it may not be responding to traffic from cloudflared
- Thiết bị điện hạn chế dòng ngắn mạch (như điện trở phụ, cuộn kháng…).
- Thiết bị điện làm nhiệm vụ duy trì ổn định các tham số điện (như ổn áp, bộ tự động điều chỉnh điện áp máy phát,…)
- Thiết bị điện làm nhiệm vụ đo lường (như máy biến dòng điện, biến áp đo lường…). b Phân theo tính chất dòng điện:
- Thiết bị điện dùng trong mạch một chiều.
Trong mạch xoay chiều, thiết bị điện đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển và bảo vệ hệ thống Các thiết bị điện được phân loại dựa trên nguyên lý làm việc, bao gồm thiết bị điện từ, điện động, cảm ứng, có tiếp điểm và không tiếp điểm, phù hợp với từng ứng dụng cụ thể Ngoài ra, việc phân loại theo điều kiện làm việc giúp chọn lựa thiết bị phù hợp nhằm đảm bảo hiệu quả vận hành cao và an toàn cho hệ thống điện xoay chiều.
Bài 1: Khái niệm và công dụng của khí cụ điện Trang 16
- Thiết bị điện hạ áp có điện áp dưới 3kV.
- Thiết bị điện trung áp có điện áp từ 3kV đến 36kV.
- Thiết bị điện cao áp có điện từ 36kV đến nhỏ hơn 400kV.
- Thiết bị điện siêu cao áp có điện áp từ 400kV trở lên.
TÓM TẮT NỘI DUNG BÀI 1:
1.1 Khái niệm về khí cụ điện
1.2 Công cụ và phân loại khí cụ điện.
CÂU HỎI CỦNG CỐ BÀI 1:
Câu 1 Khí cụ điện là thiết bị làm nhiệm vụ nào sau đây?
A Đóng cắt, bảo vệ, khống chế
C Chuyển đổi cơ năng thành điện năng
D Tất cả các đáp án trên
Câu 2 Theo phương pháp phân loại theo công dụng thì thiết bị điện khống chế là?
A Dùng để đóng cắt, điều chỉnh tốc độ chiều quay của các máy phát điện, động cơ điện
B Làm nhiệm vụ bảo vệ các động cơ, máy phát điện, lưới điện khi có quá tải, ngắn mạch, sụt áp
C Làm nhiệm vụ thu nhận phân tích và khống chế sự hoạt động của các mạch điện như khởi động từ…
D làm nhiệm vụ duy trì ổn định các tham số điện
Câu 3 Bản chất của hồ quang điện?
A Là hiện tượng phóng điện trong chất khí với mật độ dòng điện rất lớn
B Là hiện tượng phóng điện trong chất rắn với mật độ dòng điện rất
C lớn Là hiện tượng phát sáng do nhiệt
D Là hiện tượng phát nhiệt và ánh sáng
Câu 4 Khi có ngắn mạch xảy ra thì?
A Điện áp tăng lên, dòng điện tăng lên
B Điện áp giảm xuống, dòng điện giảm xuống
C Điện áp giảm xuống, dòng điện tăng lên
D Điện áp tăng lên, dòng điện giảm xuống
Câu 5 Bề mặt tiếp xúc không có dạng nào dưới đây?
KHÍ CỤ ĐIỆN ĐÓNG CẮT
Cầu dao
Cầu dao là thiết bị điện đóng ngắt bằng tay, thường dùng cho mạch điện có nguồn điện áp cung cấp đến 440V một chiều hoặc 660V xoay chiều Hầu hết các loại cầu dao được thiết kế để đóng ngắt các mạch điện có công suất nhỏ, đảm bảo an toàn và hiệu quả trong vận hành Đối với các mạch điện có công suất trung bình và lớn, cầu dao thường được dùng để đóng ngắt không tải nhằm bảo vệ thiết bị và hệ thống điện tránh quá tải và hỏng hóc.
Cầu dao phụ tải là thiết bị có khả năng đóng cắt dòng điện định mức, kể cả trong trường hợp quá tải nhẹ Nó có thể chịu được dòng ngắn mạch, nhưng không có khả năng cắt ngắn mạch để đảm bảo an toàn điện cho hệ thống.
Ký hiệu cầu dao không có cầu chì bảo vệ:
Ký hiệu cầu dao có cầu chì bảo vệ:
Bài 2: Khí cụ điện đóng cắt Trang 19
Có thể phân loại cầu dao theo các yếu tố khác nhau:
- Theo số thân dao trên mỗi cầu dao có các loại: 1 cực, 2 cực, 3 cực và nhiều cực.
- Theo cách đóng ngắt, cầu dao được chia làm hai loại: đóng cắt trực tiếp và đóng cắt từ xa.
- Theo điều kiện bảo vệ có loại không có hộp và loại có hộp.
- Theo khả năng cắt có loại cắt không tải và cắt có tải.
- Theo yêu cầu sử dụng có loại có cầu chì bảo vệ và loại không có cầu chì bảo vệ.
Một cầu dao đơn giản có cấu tạo như ở hình 2.1
Cầu dao có các tiếp điểm thường làm bằng đồng đỏ để đảm bảo dẫn điện tốt Khi đóng, thân cầu dao chém vào má dao, nhờ lực đàn hồi của má dao ép vào thân cầu dao giúp giảm điện trở tiếp xúc Các tiếp điểm tĩnh của cầu dao có dạng đặc biệt như hình 2.2 để tối ưu hóa hiệu suất truyền tải điện Đối với dòng điện định mức lớn, các lò xo tiếp điểm được bổ sung nhằm giảm điện trở tiếp xúc và đảm bảo độ bền cho cầu dao.
Hình 2.2: Cấu tạo của má kẹp cầu dao.
Dưới đây là hình dạng cấu tạo của một số loại cầu dao a Loại cầu dao đá hai cực tay nắm ở giữa.
Bài 2: Khí cụ điện đóng cắt Trang 20
Hình 2.3 Cầu dao đá hai cực tay nắm ở giữa.
Hình 2.3 thể hiện loại cầu dao ba cực có tay nắm ở giữa, trong khi hình 2.4 là loại cầu dao ba cực có tay nắm điều khiển được nối dài ra phía trước để thuận tiện cho việc thao tác từ xa Loại cầu dao này giúp đóng ngắt an toàn và hiệu quả hơn nhờ kết cấu tối ưu về lực, phù hợp để điều chỉnh từ xa và đảm bảo an toàn cho người sử dụng Tuy nhiên, thiết kế này thường cồng kềnh và chiếm nhiều không gian hơn so với các loại cầu dao truyền thống Ngoài ra, còn có loại cầu dao nối đất, giúp bảo vệ an toàn cao hơn trong hệ thống điện.
Cầu dao đổi nối đất có cấu tạo tương tự như cầu dao nhưng gồm hai hệ thống tiếp điểm tĩnh mắc vào hai mạch điện riêng biệt Điện năng được truyền qua hệ thống tiếp điểm động, giúp điều khiển kết nối hoặc ngắt mạch một cách dễ dàng Nguyên lý hoạt động của cầu dao đổi nối đất ba cực cho phép đóng hoặc mở tiếp điểm động về phía nào thì mạch điện bên đó sẽ được cung cấp điện, đảm bảo an toàn và linh hoạt trong quá trình vận hành.
Hình 2.4 Cầu dao nối đất.
Trong quá trình ngắt, hồ quang điện xuất hiện giữa tiếp điểm động và tiếp điểm tĩnh, gây ra hiện tượng cháy hồ quang Để đảm bảo tắt ngắn mạch hiệu quả, hồ quang được dập tắt nhờ vào cơ chế kéo dài hồ quang bằng các phương pháp cơ khí và lực điện động hướng kính tác động lên hồ quang, giúp ngăn chặn sự duy trì của hồ quang và đảm bảo an toàn hệ thống điện.
Lực điện động tác dụng lên hồ quang được tính theo công thức: dl dL l
Trong đó I là dòng điện ngắt; l là chiều dài của hồ quang; L là điện cảm của mạch điện.
Do thay đổi nhỏ của dL/dl khiến lực điện động lớn khi ngắt dòng điện lớn, đồng thời chiều dài thân dao cũng giảm Vì vậy, thân dao của các cầu dao có dòng điện lớn không dài hơn của các cầu dao dòng điện nhỏ Để nâng cao khả năng ngắt của cầu dao, người ta thường lắp thêm dao phụ và buồng dập hồ quang, giúp hồ quang không xuất hiện khi ngắt dòng điện.
Bài 2: Khí cụ điện đóng cắt Trang 21 hiện trên lưỡi dao chính, bảo vệ được lưỡi dao chính Buồng dập hồ quang có tác dụng dập tắt hồ quang nhanh chóng Cầu dao thường được chế tạo theo các gam dòng điện định mức: 15, 25, 30, 40, 60, 75, 100,150, 200, 300,
Tuổi thọ của cầu dao khoảng vài nghìn lần đóng ngắt.
- Chọn cầu dao theo dòng điện định mức và điện áp định mức:
Iđmcd: Dòng điện định mức cầu dao
Uđmcd: Điện áp định mức cầu dao
It t: Dòng điện tính toán
Ut t: Điện áp tính toán
Các loại công tắc và nút ấn
2.2.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nút ấn:
* a/Công tắc đổi nối kiểu hộp
Công tắc hộp là loại khí cụ điện dùng để đóng, ngắt hoặc đổi nối mạch điện bằng tay một cách an toàn và hiệu quả Thiết bị này thường được sử dụng trong các hệ thống điện có công suất không lớn, với dòng điện tối đa đến 400A và điện áp dao động từ 220V một chiều đến 380V xoay chiều Công tắc hộp đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát và vận hành hệ thống điện, đảm bảo an toàn và độ bền của thiết bị điện.
Công tắc đổi nối kiểu hộp thường được sử dụng làm cầu dao tổng cho các máy công cụ, giúp đổi nối và khống chế trong các mạch điện tự động Nó còn được dùng để mở máy, đảo chiều quay và chuyển đổi kết nối dây quấn stato của động cơ từ chế độ sao (Y) sang tam giác (∆), đảm bảo hoạt động linh hoạt và an toàn cho hệ thống điện.
Hình 2.6 mô tả hình dạng của một công tắc đổi nối kiểu hộp của Liên
Xô (cũ) loại ∏BM có dòng điện định mức đến vài chục ampe Khi xoay núm
Hệ thống lò xo nằm trong một xo nằm trong một xoắn lại (lò xo không thể hiện trên hình vẽ) tạo ra lực xoay trục 7 khi hoạt động Các tiếp điểm động 2 gắn trên trục 7 sẽ va chạm với các tiếp điểm tĩnh 3, nhờ vào lực ép của lực đàn hồi từ má tiếp điểm động Mỗi pha được ngăn cách điện bằng tấm cách điện 2, làm bằng vật liệu cách điện nhằm đảm bảo các tiếp điểm động dễ dàng chuyển động và tránh gây chập mạch.
Loại công tắc này có mỗi pha hai chỗ ngắt, thiết kế nhỏ gọn với khả năng đóng ngắt nhanh, phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu tốc độ cao Hồ quang diễn ra trong các trường kín, đảm bảo an toàn và hiệu quả vận hành Tuy nhiên, nhược điểm chính là hệ thống tiếp điểm và cơ cấu truyền động dễ bị mòn, làm giảm tuổi thọ của thiết bị, trung bình chỉ đạt khoảng 2.10^4 lần đóng ngắt.
Bài 2: Khí cụ điện đóng cắt Trang 22 Đối với dòng điện định mức lớn hơn, dùng cơ cấu truyền động kiểu cam, có lò xo tiếp điểm Hình 7 trình bày cấu tạo của một công tắc kiểu này.
Trên vỏ 8 được gắn các tiếp điểm tĩnh 4 Khi quay trục 1, cam 3 quay theo làm cho các tiếp điểm được đóng vào hay mở ra.
Loại này ưu điểm hơn loại ở hình 6 vì có lò xo ép tiếp điểm, độ tin cậy cao hơn, tuổi thọ lớn đến 2.10 5 lần đóng ngắt.
* Công tắc chuyển mạch (công tắc vạn năng):
Công tắc vạn năng dùng để đóng ngắt, chuyển đổi mạch điện của các cuộn dây hút công tắc tơ và khởi động từ, phù hợp cho các mạch điện đo lường và điều khiển Sản phẩm có khả năng hoạt động với điện áp tối đa đến 440V một chiều và 500V xoay chiều, với tần số 50Hz Đây là thiết bị không thể thiếu trong hệ thống điều khiển điện để đảm bảo vận hành an toàn và hiệu quả.
Hình 2.7 mô tả cấu tạo của công tắc vạn năng có một phần tử, trong đó các phần tử được cách điện với nhau bằng vách ngăn nhựa và lắp trên cùng một trục hình vuông Khi vặn công tắc, vách cách điện 3 lồng trên trục 4 sẽ xoay để đóng hoặc ngắt các tiếp điểm 1 và 2, giúp điều chỉnh luồng điện theo nhu cầu Tay gạt của công tắc vạn năng có thể ở nhiều vị trí chuyển đổi khác nhau, cho phép các tiếp điểm của các phần tử đóng hoặc mở linh hoạt theo yêu cầu của người dùng.
Công tắc vạn năng được chế tạo theo kiểu tay gạt, có các vị trí cố định hoặc tích hợp lò xo phản hồi về vị trí ban đầu, giúp dễ dàng điều chỉnh và đảm bảo độ chính xác trong quá trình sử dụng.
* Công tắc hành trình và công tắc điểm cuối
Công tắc hành trình và công tắc điểm cuối dùng để đóng, ngắt, chuyển đổi mạch điện điều khiển trong truyền động điện tự động theo tín hiệu hành
Bài 2: Khí cụ điện đóng cắt Trang 23 trình ở các cơ cấu chuyển đổi cơ khí nhằm tự động điều khiển hành trình làm việc hay tự động ngắt điện ở cuối hành trình để đảm bảo an toàn.
Tùy theo cấu tạo công tắc hành trình và công tắc điểm cuối có thể chia thành: kiểu ấn, kiểu đòn, kiểu trụ và kiểu quay.
Công tắc hành trình Công tắc ba pha Công tắc ba pha hai ngả a Công tắc hành trình kiểu nút ấn:
Hình 2.8 là sơ đồ cấu tạo của công tắc hành trình BK-111 có dòng điện định mức 6A và điện áp 500V.
Công tắc gồm đế các điện, trên đó lắp các cặp tiếp điểm gồm tiếp điểm động kiểu cầu 4 và tiếp điểm tĩnh 2, thường được lắp ở điểm cuối của hành trình để đảm bảo hoạt động chính xác Khi cơ cấu điều khiển tác động lên nút 6 trục 3, trục này sẽ di chuyển xuống, làm mở cặp tiếp điểm trên và đóng cặp tiếp điểm dưới, điều chỉnh mạch điện phù hợp Sau khi cơ cấu điều khiển nhả ra, lò xo 5 đàn hồi đẩy trục 3 cùng các tiếp điểm trở về vị trí ban đầu, duy trì trạng thái hoạt động ổn định của công tắc.
Trong các công tắc này, tốc độ đóng ngắt của tiếp điểm phụ thuộc vào tốc độ chuyển động của các trục, đặc biệt là trục 3 Hiệu suất hoạt động của công tắc còn phụ thuộc vào tốc độ chuyển động của cơ cấu điều khiển, đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy trong quá trình vận hành.
Hình 2.8: công tắc hành trình kiểu nút ấn
Bài 2: Khí cụ điện đóng cắt Trang 24 b Công tắc hành trình tế vi:
Công tắc hành trình tế vi được sử dụng để dừng máy hoặc chuyển đổi trạng thái với độ chính xác cao từ 0,3 đến 0,7 mm, đảm bảo hoạt động chính xác trong các ứng dụng yêu cầu cao về độ chính xác Hình 10 minh họa cấu tạo của một công tắc hành trình tế vi, giúp người dùng hiểu rõ hơn về cơ cấu và nguyên lý hoạt động của thiết bị này Công tắc tế vi đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát hành trình của máy móc, nâng cao hiệu quả và tính an toàn trong quá trình vận hành.
Công tắc này chứa một tiếp điểm thường đóng và một tiếp điểm thường mở, giúp chuyển đổi nhanh chóng giữa các trạng thái Khi nhấn nút, lò xo lá bị biến dạng dần và sau một khoảng hành trình xác định, lò xo sẽ bật nhanh xuống dưới, làm mở tiếp điểm trên và đóng tiếp điểm dưới chỉ trong 0,01 đến 0,02 giây Quá trình chuyển đổi trạng thái diễn ra một cách nhanh chóng, đảm bảo hoạt động chính xác của thiết bị.
6 bằng 0,7mm Khi thôi ấn nút 6, công tắc tự động trở về vị trí ban đầu. c Công tắc hành trình kiểu đòn:
Trong các điều kiện hành trình dài yêu cầu tác động chuyển đổi chắc chắn, người ta thường sử dụng công tắc hành trình kiểu đòn Hình 2.9 trình bày sơ đồ nguyên lý của loại công tắc này, giúp đảm bảo hoạt động chính xác và tin cậy trong hệ thống.
Hình vẽ thể hiện vị trí đóng của các tiếp điểm 7 và 8 Khóa 6 có tác dụng giữ chặt tiếp điểm ở vị trí đóng, đảm bảo hoạt động ổn định của mạch điện Khi máy công tác tác động lên con lăn 1, đòn 2 quay ngược chiều kim đồng hồ, khiến con lăn 12 nhờ lò xo 14 làm cho đĩa 11 quay đi Quá trình này làm cặp tiếp điểm 7-8 mở ra, đồng thời cặp tiếp điểm 9-10 đóng lại, đảm bảo quá trình chuyển đổi mạch diễn ra chính xác.
Dao cách ly
Dao cách ly là thiết bị điện cao áp dùng để ngắt mạch điện hiệu quả, đảm bảo an toàn tuyệt đối khi làm việc trên hệ thống điện Với chức năng chính là cắt dòng điện nhỏ hơn nhiều lần dòng định mức, dao cách ly tạo ra khoảng cách rõ ràng, có thể nhìn thấy được giữa các bộ phận mang điện và các phần đã được ngắt điện Nhờ đó, thiết bị này đảm bảo an toàn cho người vận hành và tránh nguy cơ mất an toàn trong quá trình thao tác, đặc biệt trong các hệ thống điện cao áp.
Khi kiểm tra, sửa chữa và bảo dưỡng các bộ phận không mang điện, cần sử dụng các biện pháp an toàn phù hợp Trong điều kiện nhất định, có thể sử dụng dao cách ly để đóng hoặc cắt đường dây hoặc máy biến áp không tải có công suất nhỏ, hoặc thực hiện đóng cắt mạch điện đẳng thế để thay đổi phương thức kết nối dây trong sơ đồ điện Tuy nhiên, do dao cách ly không có bộ phận dập tắt hồ quang, nên tuyệt đối cấm sử dụng dao cách ly để đóng hoặc cắt mạch điện khi không tải để đảm bảo an toàn điện lực.
Các tiếp điểm cần phải hoạt động đảm bảo khi có dòng điện định mức lâu dài chạy qua để đảm bảo hiệu suất làm việc liên tục Chúng phải có khả năng hoạt động tốt trong môi trường có điều kiện thiên nhiên khắc nghiệt, như nhiệt độ cao, ẩm ướt, bụi bẩn hoặc chịu tác động của các yếu tố khí hậu khắc nghiệt Việc đảm bảo tiếp điểm hoạt động ổn định và bền bỉ là yếu tố quyết định cho độ tin cậy của hệ thống điện trong điều kiện khắc nghiệt.
Các tiếp điểm và các phần có dòng điện chạy qua phải đảm bảo ổn định động và ổn định nhiệt
Trong hệ thống điện, dao cách ly và bộ truyền động phải đảm bảo tính tin cậy cao để đảm bảo an toàn và ổn định Đặc biệt, chúng cần giữ vững vị trí đóng khi có dòng điện ngắn mạch chạy qua để tránh rò rỉ điện hoặc gây ra tai nạn Khi ở vị trí cắt, các thiết bị này phải cố định chắc chắn nhằm ngăn chặn khả năng di chuyển bất thường, đảm bảo an toàn tuyệt đối trong quá trình vận hành và bảo trì hệ thống điện.
Dao cách ly phải đảm bảo khoảng cách an toàn giữa các tiếp điểm khi cắt để tránh hiện tượng phóng điện khi điện áp tăng cao
502 Bad GatewayUnable to reach the origin service The service may be down or it may not be responding to traffic from cloudflared
Kết cấu đơn giản thuận tiện trong vận hành và sửa chữa
Dao cách ly được phân loại :
- Theo môi trưòng lắp đặt ta có :
+ Dao cách ly lắp đặt trong nhà
+ Dao cách ly lắp đặt ngoài trời
- Theo kết cấu ta có :
Bài 2: Khí cụ điện đóng cắt Trang 28
+ Dao cách ly một pha
+ Dao các ly ba pha
- Theo kiểu truyền động ta có :
+ Dao cách ly kiểu chém
+ Dao cách ly kiểu trụ quay
+ Dao cách ly kiểu treo
+ Dao cách ly kiểu khung truyền
2.3.1 Cấu tạo: a) Dao cách ly lắp đặt trong nhà:
Hình 2.11: Dao cách ly trong nhà 1.Lưỡi dao tiếp xúc động 6 Giá đỡ
2 Lò xo 7 Trục truyền động
3 Sứ đỡ thanh truyền động 8.Cần thao tác
4 Tiếp xúc tĩnh 9 Sứ đỡ lưỡi dao động
5 Cực bắt dây nối nguồn 10 Cực bắt dây nối tải b) Dao cách ly lắp đặt ngoài trời:
Bài 2: Khí cụ điện đóng cắt Trang 29
Hình 2.12: Dao cách ly lắp đặt ngoài trời
1 Lưỡi dao tiếp xúc tĩnh 6 Trục truyền động
2 Lưỡi dao tiếp xúc động 7 Giá đỡ
3 Dây dẫn mầm 8 Cực bắt dây nối đất an toàn
4 Cực bắt dây nối tải 9 Trục quay
5 Sứ đỡ lưỡi dao 10 Cực bắt dây nối nguồn
2.3.2 Nguyên lý hoạt động a) Dao cách ly lắp đặt trong nhà :
502 Bad GatewayUnable to reach the origin service The service may be down or it may not be responding to traffic from cloudflared
Bài 2: Khí cụ điện đóng cắt Trang 30
502 Bad GatewayUnable to reach the origin service The service may be down or it may not be responding to traffic from cloudflared
Dao cách ly có thiết kế đơn giản, nhỏ gọn, dễ lắp đặt và thao tác, phù hợp cho sử dụng trong nhà, chủ yếu trong hệ thống lưới điện trung thế Ngoài ra, còn có loại dao cách ly lắp đặt ngoài trời phù hợp với các ứng dụng cần tiếp xúc với môi trường bên ngoài.
Nguyên tắc thao tác vận hành của dao cách ly yêu cầu các lưỡi dao 1 và 2 phải đóng chặt vào nhau khi ở vị trí đóng, đảm bảo dòng điện từ nguồn đi qua các cực bắt dây và lưỡi dao đúng thứ tự Để cắt cách ly an toàn, cần phải cách điện máy cắt nối tiếp trước, sau đó tác dụng động cơ hoặc tay quay vào bộ truyền động để kéo lưỡi dao 1 và 2 quay ngược chiều nhau đến khi chúng nằm song song, hoàn tất quá trình cắt cách ly Quá trình này đảm bảo hoạt động chính xác, an toàn và tuân thủ nguyên tắc vận hành của thiết bị.
Nguyên tắc thao tác trong cách ly điện yêu cầu cắt nguồn điện tại máy cắt nối tiếp với dao cách ly trước khi thực hiện cắt đến dao cách ly Khi đóng lại, cần đóng dao cách ly trước, sau đó mới đóng máy cắt nối tiếp với dao cách ly, đảm bảo an toàn và tránh dòng điện tải Việc thao tác đúng quy trình giúp duy trì an toàn điện và tránh sự cố trong quá trình làm việc.
Dao cách ly ngoài trời thường có thiết kế lưỡi dao quay dao động theo mặt phẳng ngang hoặc đứng nhằm đảm bảo an toàn trong các ứng dụng công suất lớn Để vận hành hiệu quả và an toàn, người ta thường trang bị động cơ truyền động để đóng cắt từ xa và tự động Loại dao cách ly này được sử dụng phổ biến ở mọi cấp điện áp từ 3 KV trở lên, đáp ứng nhu cầu của hệ thống truyền tải điện năng lớn.
Máy cắt điện
1 Cực bắt dây nguồn tới máy cắt
9 : Vỏ máy cắt 10: Lò xo tích năng 11: Cực bắt dây tải ra Hình 2.13 : Cấu tạo máy cắt nhiều dầu
Khi máy ở vị trí đóng, tiếp xúc động 7 tiếp xúc chặt với tiếp xúc tĩnh 8, lò xo tích năng 10 đang ở trạng thái nén, đèn tín hiệu đỏ sáng báo hiệu trạng thái đóng của máy Dòng điện từ nguồn đi qua cực bắt dây để cung cấp năng lượng cho hệ thống hoạt động hiệu quả.
Bài 2: Khí cụ điện đóng cắt Trang 31
Khi nhận được tín hiệu từ rơle hoặc từ khóa điều khiển, bộ truyền động được giải phóng khỏi vị trí đóng để thực hiện quá trình cắt mạch điện Lò xo tích năng đẩy thanh truyền động sập xuống, làm các tiếp xúc động tách khỏi tiếp xúc tĩnh, ngắt mạch điện và gây ra hồ quang giữa các tiếp xúc khi cắt Quá trình này tạo ra nhiệt độ cao, làm dầu bị phân tích thành hơi, tạo thành hỗn hợp khí hydro và các khí cacbon nhẹ Trong đó, hydro có thể chiếm tới 70%, và áp suất trong hệ có thể lên đến 100 bar, đảm bảo quá trình cắt an toàn và hiệu quả.
Mức áp suất 140 N/cm² gây ra sự xáo trộn mạnh trong dầu, đẩy tia hồ quang sâu vào bên trong dầu Lực điện từ do dòng điện ngược chiều cũng góp phần kéo dài tia hồ quang vào lớp dầu bên ngoài Do đó, hồ quang được làm nguội và dập tắt, tuy nhiên, tốc độ dòng khí không đủ mạnh để nhanh chóng loại bỏ hồ quang, dẫn đến thời gian cắt kéo dài.
- Ưu điểm : Cấu tạo đơn giản, dễ lắp đặt, giá thành không cao
Nhược điểm của máy cắt dầu là sau nhiều lần hoạt động, dầu nhanh bị bẩn do các hydroxit cháy gây giảm chất lượng dầu, dẫn đến chi phí lọc và thay dầu cao Ngoài ra, loại máy này có thời gian cắt chậm, tiềm ẩn nguy cơ cháy nổ cao, công suất hạn chế và điện áp vận hành thấp hơn 15 KV, ảnh hưởng đến hiệu quả làm việc.
Tính chọn máy cắt dầu Điều kiện chọn:
Trong đó dòng điện ngắn mạch tại thời điểm t được xác định:
Thời gian t tính từ lúc bắt đầu ngắn mạch cho đến lúc đầu tiếp xúc mở ra hoàn toàn: t = tbv + tmc
Thời gian tác động của tín hiệu bảo vệ rơ le (tbv) dao động trong khoảng từ 0,02 đến 0,05 giây, trong khi thời gian tác động của máy cắt (tmc) thường là từ 0,1 đến 0,12 giây Theo phân tích ngắn mạch, các thông số này đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo sự phối hợp hợp lý giữa các thiết bị bảo vệ để ngăn chặn sự cố điện hiệu quả.
Trong đó: α = f(x/r,t) Đối với máy cắt cao áp: tmin = 0,1sec
Bài 2: Khí cụ điện đóng cắt Trang 32
Thực tế tính toán cho thấy: IN0,1 ≈ I’’ nên điều kiện chọn máy cắt theo khả năng cắt có thể viết:
- Kiểm tra ổn định động:
- Kiểm tra ổn định nhiệt:
Bnhđm = I 2 nhđm tnhđm ≥ BN ≈ I 2 ∞.Ttd Đối với máy cắt có Iđm > 1000A không cần kiểm tra ổn định nhiệt
Giá trị Ttđ được chọn sao cho diện tích giới hạn bởi đường cong I2 ckt trong khoảng thời gian ngắn mạch t bằng đúng diện tích hình chữ nhật Điều này đảm bảo rằng các yếu tố liên quan đến ngắn mạch và dòng điện trong hệ thống được tối ưu hóa, góp phần nâng cao hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống Việc xác định chính xác Ttđ giúp kiểm soát dòng điện ngắn mạch hiệu quả, đảm bảo an toàn và ổn định cho hệ thống truyền tải điện.
Thời gian phụ thuộc vào thời gian ngắn mạch t và tỉ số giữa giá trị hiệu dụng dòng ngắn mạch siêu quá độ thành phần chu kỳ ban đầu so với dòng ngắn mạch ổn định Công thức Ttđ được xác định dựa trên mối quan hệ giữa các đại lượng này, trong đó tỷ số = I'' / I cho biết sự thay đổi của dòng ngắn mạch theo thời gian, giúp đánh giá chính xác thời gian quá độ của hệ thống trong quá trình ngắn mạch.
= f(t,β) và xác định theo đường cong xác định thời gian tác dụng nhiệt tương đương Ttđ
Một số hình ảnh về máy cắt dầu
Bài 2: Khí cụ điện đóng cắt Trang 33
Hình 2.14: Máy cắt khí SF6
Hình 2.17: Máy cắt không khí
Áp tô mát (CB)
CB, viết tắt của từ Circuit Breaker trong tiếng Anh hoặc gọi là Aptomat theo tiếng Nga, là thiết bị điện quan trọng dùng để đóng cắt mạch điện một pha hoặc ba pha Thiết bị này có chức năng bảo vệ mạch điện khỏi các sự cố như quá tải, ngắn mạch, sụt áp, đảm bảo hoạt động an toàn và liên tục của hệ thống điện CB đóng vai trò then chốt trong việc ngăn chặn những rủi ro gây hỏng hóc thiết bị và đảm bảo an toàn cho người sử dụng.
Chọn CB phải thỏa mãn ba yêu cầu:
Chế độ làm việc ở định mức của CB phải là chế độ làm việc dài hạn, cho phép trị số dòng điện định mức chạy qua CB trong thời gian dài mà không gây hại Bên cạnh đó, mạch dòng điện của CB cần chịu được dòng điện lớn trong trường hợp ngắn mạch, dù các tiếp điểm của nó đã đóng hoặc đang trong quá trình đóng Các tiêu chí này đảm bảo an toàn và hiệu quả hoạt động của CB trong hệ thống điện.
Bài 2: Khí cụ điện đóng cắt Trang 34
Mô tả về CB nhấn mạnh khả năng ngắt thành công trị số dòng điện ngắn mạch lớn, có thể lên tới hàng chục kiloampere (KA) Sau quá trình ngắn mạch, CB vẫn duy trì hoạt động ổn định và đảm bảo hoạt động tốt ở trị số dòng điện định mức, góp phần đảm bảo an toàn hệ thống điện và giảm thiểu rủi ro hư hỏng thiết bị.
Để nâng cao tính ổn định nhiệt và điện động của các thiết bị điện, hạn chế tổn thất do dòng điện ngắn mạch gây ra, cầu chì tự động (CB) cần có thời gian cắt ngắn Việc này thường yêu cầu kết hợp lực thao tác cơ học với thiết bị dập hồ quang bên trong CB để đảm bảo quá trình cắt ngắn và hiệu quả hơn.
CB thường được chế tạo có hai cấp tiếp điểm (tiếp điểm chính và hồ quang), hoặc ba cấp tiếp điểm (chính, phụ, hồ quang).
Khi đóng mạch, tiếp điểm hồ quang đóng trước, tiếp theo là tiếp điểm phụ, và cuối cùng là tiếp điểm chính để đảm bảo an toàn và hiệu quả trong quá trình đóng mạch Khi cắt mạch, thứ tự mở là tiếp điểm chính trước, sau đó là tiếp điểm phụ, và cuối cùng là tiếp điểm hồ quang, giúp bảo vệ tiếp điểm chính khỏi bị hư hại do hồ quang gây ra Hồ quang chỉ cháy trên tiếp điểm hồ quang, do đó thiết kế này giúp duy trì sự dẫn điện an toàn cho hệ thống Việc sử dụng thêm tiếp điểm phụ còn giúp tránh hồ quang cháy lan vào làm hư hại tiếp điểm chính, nâng cao độ bền của thiết bị Để dập hồ quang hiệu quả trong mọi chế độ làm việc của lưới điện, các nhà sản xuất thường dùng hai kiểu thiết bị dập hồ quang chính là kiểu nửa kín và kiểu hở, đảm bảo an toàn và độ tin cậy cho hệ thống đóng cắt điện.
Kiểu nửa kín được thiết kế với vỏ kín của CB và có lỗ thoát khí, giúp đảm bảo an toàn khi hoạt động Dòng điện giới hạn cắt của kiểu này không quá 50KA, phù hợp cho các hệ thống điện có cường độ nhỏ đến trung bình Trong khi đó, kiểu hở thường được sử dụng cho các hệ thống có giới hạn dòng điện cắt lớn hơn 50KA hoặc điện áp trên 1000V (cao áp), đáp ứng nhu cầu bảo vệ điện cao áp hiệu quả.
Trong buồng dập hồ quang thông dụng, người ta sử dụng các tấm thép xếp thành lưới ngăn để phân chia hồ quang thành nhiều đoạn ngắn, giúp dễ dàng hơn trong việc dập tắt hồ quang Cơ cấu truyền động cắt CB đóng vai trò quan trọng trong quá trình ngắt mạch, đảm bảo an toàn và hiệu quả trong hệ thống điện.
Truyền động cắt CB thường có hai cách: Bằng tay và bằng cơ đ iện (điện từ, động cơ điện).
Bài 2: Khí cụ điện đóng cắt Trang 35 Điều khiển bằng tay được thực hiện với các CB có dòng điện định mức ứng không lớn hơn 600A Điều khiển bằng điện từ (nam châm điện) được ứng dụng ở các CB có dòng điện lớn hơn (đến 1000A). Để tăng lực điều khiển bằng tay người ta dùng một tay dài phụ theo nguyên lý đòn bẩy Ngoài ra còn có cách điều khiển bằng động cơ điện hoặc bằng khí nén. d Móc bảo vệ:
CB tự động cắt nhờ vào các phần tử bảo vệ gọi là móc bảo vệ, hoạt động khi mạch điện gặp sự cố quá tải hoặc ngắn mạch, giúp ngăn ngừa hư hỏng hệ thống điện Móc bảo vệ sẽ tác động ngay khi phát hiện sự sụt áp hoặc dòng điện vượt quá ngưỡng cho phép, đảm bảo an toàn cho thiết bị và người sử dụng Hệ thống này giúp tự động ngắt dòng điện khi có hiện tượng bất thường, duy trì ổn định và bảo vệ mạch điện hiệu quả.
Móc bảo vệ quá dòng điện, còn gọi là bảo vệ dòng điện cực đại, giúp bảo vệ thiết bị điện khỏi quá tải và ngắn mạch Đường thời gian – dòng điện của móc bảo vệ phải nằm dưới đường đặc tính của đối tượng cần bảo vệ để đảm bảo hiệu quả bảo vệ tối ưu Thường xuyên sử dụng hệ thống điện từ và rơ le nhiệt làm móc bảo vệ, được đặt bên trong CB để đảm bảo tính an toàn và độ tin cậy cao trong hệ thống điện.
Móc kiểu điện từ sử dụng cuộn dây mắc nối tiếp với mạch chính, với quán tiết diện lớn để chịu dòng tải cao và ít vòng Khi dòng điện vượt quá trị số cho phép, phần ứng bị hút và móc tự động dập vào khớp, làm tiếp điểm của CB mở ra để bảo vệ hệ thống Việc điều chỉnh vít giúp thay đổi lực kháng của lò xo, từ đó điều chỉnh trị số dòng điện tác động để đảm bảo hoạt động chính xác Để duy trì thời gian giữ trong quá trình bảo vệ quá tải kiểu điện từ, người ta thường bổ sung cơ cấu giữ thời gian như bánh răng trong cơ cấu đồng hồ, nhằm nâng cao độ tin cậy của hệ thống bảo vệ.
Móc kiểu rơ le nhiệt đơn giản, có kết cấu tương tự như rơ le nhiệt, với phần tử phát nóng đấu nối tiếp với mạch điện chính, giúp cảm biến nhiệt độ dễ dàng Tuy nhiên, nhược điểm của kiểu này là quán tính nhiệt lớn, làm cho quá trình ngắt dòng điện quá tải chậm hơn, không thể nhanh chóng ngắt khi xảy ra ngắn mạch Do đó, nó chủ yếu chỉ phù hợp để bảo vệ quá tải dòng điện chứ không thể xử lý các dòng ngắn mạch tăng vọt một cách hiệu quả.
Trong các bảng c rc, người ta thường kết hợp cả móc kiểu điện tử và móc kiểu rơ le nhiệt để nâng cao độ ổn định và độ an toàn của hệ thống Loại CB này thích hợp sử dụng cho các ứng dụng có dòng điện định mức lên đến 600A, đảm bảo hiệu suất tối ưu và bảo vệ thiết bị điện hiệu quả Việc kết hợp các loại móc này giúp tăng khả năng chống quá tải và cải thiện khả năng vận hành liên tục của hệ thống điện.
Móc bảo vệ sụt áp, hay còn gọi là bảo vệ điện áp thấp, thường hoạt động dựa trên nguyên lý điện từ Thiết bị này sử dụng cuộn dây mắc song song với mạch điện chính, trong đó cuộn dây được quấn ít vòng và sử dụng dây có tiết diện phù hợp để chịu được điện áp nguồn Việc này giúp tự động ngắt nguồn khi điện áp giảm xuống thấp, đảm bảo an toàn cho hệ thống điện và tránh hư hỏng thiết bị.
Sơ đồ nguyên lý của CB dòng điện cực đại và CB điện áp thấp được trình bày trên hình dưới.
Bài 2: Khí cụ điện đóng cắt Trang 36
Hình 2.18 mô tả nguyên lý hoạt động của CB dòng điện cực đại, trong đó sau khi đóng điện ở trạng thái bình thường, CB được giữ ở trạng thái đóng tiếp điểm nhờ móc 2 khớp với móc 3 cùng một cụm tiếp điểm động Quá trình này đảm bảo khả năng đóng cắt an toàn và ổn định trong hệ thống điện.
Bật CB ở trạng thái ON, với dòng điện định mức nam châm điện 5 và phần ứng 4 không hút
KHÍ CỤ ĐIỆN BẢO VỆ
Nam châm điện
Nam châm điện là một bộ phận rất quan trọng của khí cụ điện nó được dùng để biến đổi điện năng ra cơ năng trong khí cụ điện
Nam châm điện được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau như: Tự động hóa, các loại rơle, contactor
Hình 3.1: Cấu tạo nam châm điên có nắp Nam châm điện bao gồm hai bộ phận chính:
Nam châm được thuờng gặp trong thực tế được chia thành 2 loại:
- Loại có nắp chuyển động:Gồm cuộn dây, lõi sắt từ và nắp
Khi dòng điện chạy qua cuộn dây, nó tạo ra lực hút điện từ mạnh mẽ, kéo nắp về phía lõi Khi ngắt dòng điện khỏi cuộn dây, lực hút điện từ biến mất, khiến nắp tự nhiên bị bật ra Đây là nguyên lý hoạt động của các thiết bị dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ, giúp kiểm soát hành trình của nắp một cách chính xác và hiệu quả.
Bài 3: Khí cụ điện bảo vệ Trang 42
Loại không có nắp gồm cuộn dây và lõi sắt từ, trong đó các vệt liệu sắt thép bị hút vào có thể coi là nắp Đây là dạng thiết kế phổ biến trong các thiết bị điện, giúp tối ưu hóa quá trình từ hóa và giảm thiểu tổn thất năng lượng Việc hiểu rõ cấu tạo này giúp nâng cao hiệu quả hoạt động của các thiết bị điện từ, đồng thời dễ dàng bảo trì và sửa chữa khi cần thiết.
Hình 3.2 trình bày cấu tạo của nam châm điên không nắp, cho thấy rõ các thành phần của nó Khi dòng điện chạy qua cuộn dây, sẽ tạo ra từ trường, làm cho vật liệu sắt từ đặt trong từ trường bị từ hóa và có cực tính rõ ràng Phân tích lực hút của cuộn dây nam châm điện đối với vật liệu sắt từ giúp hiểu rõ cơ chế hoạt động của nam châm điện.
Từ thông xuyên qua vật liệu sắt từ theo đường kép kín, trong đó chỗ từ thông đi ra khỏi vật liệu gọi là cực Bắc (N) và chỗ từ thông đi vào gọi là cực Nam (S) Hiểu rõ quá trình này giúp nắm bắt rõ hơn về hoạt động của từ trường trong các vật liệu sắt từ, hỗ trợ trong việc thiết kế các thiết bị điện tử và từ trường hiệu quả.
Hình 1.2 cho thấy cực tính của vật liệu sắt từ có dấu trái ngược với cực tính của cuộn dây, dẫn đến vật liệu sắt từ bị hút bởi lực điện từ F Khi đổi chiều dòng điện, vật liệu sắt từ vẫn có cực tính ngược với cuộn dây, vẫn chịu lực hút về phía dây Do đó, khi lõi từ mang dòng điện, từ trường gây từ hóa cho vật liệu và hút nắp về phía lõi, ứng dụng trong nam châm điện để nâng hạ các vật thể.
Thường được dùng nhiều trong các cần trục, đặc biệt là trong các nhà máy chế tạo cơ khí và luyện kim b) Nam châm điện phanh hãm:
Thiết bị hãm được sử dụng để kìm hãm các bộ phận chuyển động của cần trục và trục chính các máy công cụ, đảm bảo an toàn và kiểm soát hoạt động Các kết cấu thiết bị hãm phổ biến nhất bao gồm nam châm điện, kiểu guốc phanh, kiểu băng và kiểu đĩa, phù hợp với nhiều mục đích khác nhau Thường có hai loại thiết bị hãm chính, đáp ứng các yêu cầu về hiệu quả và độ bền trong các ứng dụng công nghiệp.
- Nam châm điện hãm có hành trình dài: Phần ứng (lõi thép động) của nam châm được nối với cần của hệ thống hãm
- Nam châm điện hãm có hành trình ngắn c) Bộ ly hợp điện từ:
Nam châm điện dòng điện một chiều thường được sử dụng kết hợp với các đĩa ma sát để truyền chuyển động quay (bộ ly hợp) hoặc phanh hãm, giúp dừng chính xác các bộ phận chuyển động của máy công cụ Đây là giải pháp hiệu quả trong điều chỉnh tốc độ và đảm bảo an toàn trong quá trình vận hành.
Bài 3: Khí cụ điện bảo vệ Trang 43
Bộ ly hợp điện từ được sử dụng phổ biến trong những năm gần đây để tự động hóa quá trình điều khiển vận hành của các máy móc và thiết bị Nó kết hợp giữa công nghệ điện từ và quá trình cơ khí, thường được ứng dụng trong các máy cắt, máy gọt và ô tô Nhờ vào hệ thống này, chỉ cần một động cơ điện duy nhất để vận hành toàn bộ hệ thống, giúp nâng cao hiệu quả và tiết kiệm năng lượng trong quá trình điều khiển.
Rơle dòng điện, role điện áp
Hình 3.3 mô tả nguyên lý cấu tạo của rơ le điện từ, gồm hai loại chính là kiểu bản lề và dạng piston Rơ le kiểu bản lề gồm các thành phần như cuộn dây, lõi thép, nắp mạch từ, lò xo nhả, tiếp điểm động, tiếp điểm tĩnh và đầu tiếp xúc, giúp tự động chuyển mạch khi có dòng điện chạy qua Trong khi đó, rơ le dạng piston có cấu tạo đơn giản hơn với các thành phần chính là cuộn dây và thanh dẫn, phù hợp cho các ứng dụng cần độ chính xác cao trong việc điều khiển mạch điện Các loại rơ le này hoạt động dựa trên nguyên lý từ trường tạo ra khi dòng điện chạy qua cuộn dây, làm di chuyển các bộ phận liên quan để mở hoặc đóng mạch, đảm bảo sự kết nối hoặc ngắt mạch điện tự động, là thiết bị quan trọng trong các hệ thống điều khiển tự động.
Khi cung cấp điện cho cuộn dây, nó sinh ra từ trường chạy trong mạch từ chính, làm từ hóa nắp mạch từ và tạo ra lực hút điện từ Lực này thắng lực đẩy từ lò xo phản lực, giúp nắp mạch từ trở về vị trí ban đầu gần lõi Hệ thống này hoạt động dựa trên mạch từ xoay chiều và một chiều, với các rơ le phù hợp để điều khiển quá trình chuyển đổi giữa hai chế độ.
3.2.1 Cấu tạo Rơle dòng điện
Rơ le dòng điện cực đại là thiết bị điện quan trọng dùng để bảo vệ mạch điện khỏi quá tải hoặc ngắn mạch, đảm bảo an toàn cho hệ thống Thiết bị này còn có chức năng điều khiển hoạt động của động cơ, giúp duy trì hiệu quả vận hành và tránh gây hư hỏng Với vai trò then chốt trong hệ thống điện, rơ le dòng điện cực đại giúp đảm bảo sự ổn định và an toàn cho toàn bộ hệ thống điện của bạn.
Bài 3: Khí cụ điện bảo vệ Trang 44
Hình 3.4: Cấu tạo rơle dòng điện + Mạch từ 1 dạng hình chữ E hoặc U gồm nhiều lá thép kĩ thuật điện có bề dầy 0,35mm hoặc 0,5mm ghép lại.
+ Cuộn dây 2: Thường có hai cuộn dây bằng dây đồng hoặc dây nhôm + Phần ứng 4: là miếng sắt từ hình chữ Z ghắn chặt trên trục quay 3 nhờ hai ổ đỡ.
+ Vít điều chỉnh 5: để điều chỉnh trị số tác động của dòng điện.
+ Hệ thống tiếp điểm 6: làm bằng bạch kim.
3.2.2 Nguyên lý hoạt động của Rơle dòng điện
Khi dòng điện chạy qua cuộn dây 2, nó tạo ra lực tác dụng lên phần ứng 4 Đến một mức cường độ dòng điện đủ lớn, lực điện từ sẽ thắng lực cản của lò xo 7, kéo phần ứng 4 làm quay trục và mở hoặc đóng hệ thống tiếp điểm 6 Quá trình này hình thành hoạt động của hệ thống điện từ điều chỉnh, đảm bảo chức năng tự động bật tắt trong các thiết bị điện.
- Trị số dòng điện tác động của rơ le được chỉnh định bằng phương pháp:
Trong việc thay đổi sơ đồ cuộn dây rơ le, việc đấu nối tiếp hoặc song song ảnh hưởng đến dòng điện tác động Khi cần dòng điện nhỏ hơn, ta đấu nối tiếp hai cuộn dây lại với nhau; ngược lại, để đạt dòng điện lớn hơn, ta đấu song song hai cuộn dây Chính vì vậy, với cùng một lực căng lò xo, dòng tác động khi đấu song song sẽ lớn gấp đôi so với đấu nối tiếp Việc lựa chọn sơ đồ đấu nối phù hợp giúp điều chỉnh dòng điện phù hợp với yêu cầu của hệ thống, nâng cao hiệu quả hoạt động của rơ le.
+ Nới lỏng hay vặn chặt vít điều chỉnh 5 thì có thể làm tăng hay giảm trị số dòng điện tác động. a Cách chọn:
Bài 3: Khí cụ điện bảo vệ Trang 45
Trong đó: I R I là dòng điện phụ tải mà rơ le cho phép liên tục chạy qua lớn nhất.
Hình 3.5: Rơle dòng cực đại
3.2.3 Cấu tạo của Rơ le điện áp:
Rơ le điện áp là một khí cụ điện dùng để bảo vệ các thiết bị khi điện áp tăng hoặc giảm quá mức quy định.
Hình 3.6: Rơle điện áp 1- Cuộn dây.
Bài 3: Khí cụ điện bảo vệ Trang 46
Rơle điện áp có cấu tạo tương tự như rơle dòng điện nhưng khác về cuộn dây, với số vòng nhiều hơn, tiết diện dây quấn nhỏ hơn và mắc song song với mạch điện của thiết bị cần bảo vệ.
3.2.4 Nguyên lý hoạt động của Rơ le điện áp:
- Với Rơ le bảo vệ điện áp thấp:
Trong điều kiện điện áp lưới điện ở mức bình thường hoặc thấp hơn mức định mức, phần ứng của rơ le chịu tác dụng của lực điện từ khiến các tiếp điểm thường đóng mở ra và các tiếp điểm thường mở đóng lại, đảm bảo hoạt động chính xác của hệ thống điện.
Khi điện áp lưới giảm xuống dưới mức quy định, lực điện từ giảm hoặc nhỏ hơn lực sức căng của lò xo Điều này khiến tiếp điểm thường đóng hoạt động trở lại từ trạng thái mở sang đóng, trong khi tiếp điểm thường mở chuyển sang trạng thái mở ra Sự thay đổi này đảm bảo an toàn và ổn định trong hệ thống điện khi điện áp giảm thấp hơn mức quy định.
- Với Rơ le điện áp cực đại:
+ Ở điện áp bình thường phần ứng của Rơle đứng yên (không bị lực điện từ tác động).
Khi điện áp tăng cao vượt quá mức quy định, lực điện từ thắng sẽ vượt qua lực cản của lò xo phần ứng quay, khiến các tiếp điểm thường đóng mở ra hoặc đóng lại liên tục Điều này có thể gây ra hiện tượng sai lệch trong hoạt động của hệ thống điện, gây nguy cơ hỏng hóc hoặc mất an toàn Việc kiểm soát điện áp và bảo vệ chống quá tải là rất cần thiết để duy trì hoạt động ổn định của thiết bị điện.
- Điện áp tác động của Rơle cũng được điều chỉnh bằng cách đấu cuộn dây Rơle hoặc điều chỉnh đòn bẩy hoặc bằng vít.
Hình 3.7: Rơ le điện áp a) Phân loại rơle điện áp:
Rơle điện áp cực đại một chiều:
Bài 3: Khí cụ điện bảo vệ Trang 47
Rơle điện áp cực đại loại PH-51 được sử dụng trong các sơ đồ bảo vệ và tự động, có chức năng phản ứng với sự xuất hiện hoặc tăng cao của điện áp trong mạch một chiều Nó thường được lắp đặt trong sơ đồ kiểm tra cách điện của mạch một chiều, với cấu tạo bên trong giống như rơle dòng điện cực đại đã trình bày trước đó Điểm khác biệt chính so với loại PT-40 là cuộn dây dòng được thay bằng cuộn dây áp có nhiều vòng hơn, dây nhỏ hơn và thiết kế để phù hợp với nguồn điện áp một chiều, đồng thời không có bộ phận cản dịu hoặc giảm rung động cho bộ phận động của rơle Để giảm thiểu ảnh hưởng của từ dư, phần ứng của rơle được làm bằng thép pecmaloi.
Rơle được chế tạo với ba cỡ điện áp định mức, đáp ứng đa dạng nhu cầu hoạt động trong hệ thống điện Mỗi cỡ rơle có thể điều chỉnh điện áp ở hai cấp khác nhau bằng cách thay đổi cách nối hai cuộn dây theo sơ đồ song song hoặc nối tiếp Thông số về điện áp định mức và điện áp tác động của rơle được trình bày rõ ràng trong bảng đặc trưng, giúp người dùng dễ dàng lựa chọn phù hợp với yêu cầu kỹ thuật và đảm bảo an toàn trong quá trình vận hành.
50 Bảng 3.1: Điện áp định mức và điện áp tác động của rơle
Số liệu cuộn dây rơle cho trong bảng sau:
Rơle Số vòng dây một cuộn (vòng) Đường kính dây mm Điện trở một cuộn (Ω)
Rơle PH-51/32 có cấu tạo gồm một cuộn dây chính mắc nối tiếp với một điện trở phụ có giá trị 5100 Ω, giúp đảm bảo hoạt động chính xác của thiết bị Điện áp tác động của rơle chịu ảnh hưởng bởi cực tính của cuộn dây, yêu cầu kết nối đúng chiều để đảm bảo tính năng vận hành ổn định Thông số về số cuộn dây và điện trở phụ trong bảng 3.2 cung cấp thông tin kỹ thuật cần thiết để thực hiện lắp đặt và vận hành rơle đúng cách, phù hợp với tiêu chuẩn an toàn và hiệu quả.
Vì vậy khi sử dụng cần chú ý cực tính của cuộn dây với nguồn.
Rơle điện áp cực đại xoay chiều:
Rơle điện áp cực đại PH-53 là thiết bị bảo vệ quan trọng trong hệ thống điện, giúp phát hiện và tự động cách ly khi có hiện tượng quá điện áp trong mạch xoay chiều Thiết bị có cấu tạo tương tự rơle dòng điện cực đại PT-40 nhưng được thiết kế không có bộ phận cản dịu và chống rung, nhằm tối ưu hiệu quả bảo vệ Rơle điện áp cực đại PH-53 đóng vai trò chủ chốt trong sơ đồ bảo vệ rơle và hệ thống điều khiển tự động, giúp duy trì sự ổn định và an toàn cho hệ thống điện.
Bài 3: Khí cụ điện bảo vệ Trang 48 suất tiêu thụ và chống rung cho phần động của rơle, hai cuộn dây của rơle được nối theo sơ đồ nối tiếp và được cấp điện từ nguồn qua cầu chỉnh lưu hai nửa chu kỳ và các điện trở R 1 và R2 như sơ đồ sau.
Rơle hoạt động trong hai dải điện áp đặt khác nhau, nhằm đảm bảo khả năng điều khiển chính xác trong các điều kiện khác nhau Ở dải điện áp thấp, cuộn dây của Rơle được kết nối với mạch qua điện trở phụ R1, giúp duy trì hoạt động ổn định Trong khi đó, ở dải điện áp cao, cuộn dây kết nối qua cả hai điện trở phụ R1 và R2, tăng cường khả năng chịu tải và bảo vệ Rơle khỏi quá tải Các dải điện áp này giúp Rơle hoạt động linh hoạt và đáng tin cậy trong các hệ thống điện công nghiệp và dân dụng.
Rơ le nhiệt: (Over Load OL)
Rơle nhiệt là thiết bị điều khiển tự động dựa trên đo lường nhiệt độ, với đầu vào là nhiệt độ và đầu ra là sự thay đổi trong thông số điện hoặc trạng thái đóng mở tiếp điểm Cấu tạo của rơle nhiệt gồm cảm biến nhiệt độ nhạy cảm ở đầu vào, bộ phận so sánh, hệ thống tiếp điểm ở đầu ra và bộ phận điều chỉnh các thông số hoạt động của rơle Rơle nhiệt thường được sử dụng để bảo vệ thiết bị và hệ thống khỏi nhiệt độ vượt quá mức an toàn Việc lựa chọn rơle nhiệt phù hợp giúp nâng cao hiệu quả và độ bền của hệ thống điều khiển nhiệt độ.
Bài 3: Khí cụ điện bảo vệ Trang 51
Rơ le nhiệt là thiết bị bảo vệ động cơ và mạch điện khi xảy ra quá tải, giúp ngăn chặn hư hỏng do dòng điện vượt mức Không giống như các loại rơ le tác động tức thì, rơ le nhiệt cần thời gian để phản ứng do có quán tính nhiệt lớn, phải mất vài giây đến vài phút để hoạt động hiệu quả Nhờ khả năng này, rơ le nhiệt đảm bảo an toàn cho hệ thống điện khi gặp tình huống quá tải hoặc sự cố tạm thời, đảm bảo tuổi thọ và hoạt động ổn định của thiết bị.
3.3.2 Nguyên lý hoạt động của Role nhiệt:
Rơ le hoạt động dựa trên nguyên lý tác dụng nhiệt của dòng điện, gây ra sự giãn nở của phiến kim loại kép Phiến kim loại kép gồm hai lớp kim loại có hệ số giãn nở nhiệt khác nhau, khi dòng điện chạy qua sẽ làm chúng mở rộng hoặc co lại tùy thuộc vào nhiệt độ, từ đó điều khiển các cơ cấu chuyển mạch Nguyên lý này tận dụng đặc điểm của các kim loại có hệ số giãn nở nhiệt khác nhau để đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy cao của rơ le trong các hệ thống tự động hóa.
Rơ le nhiệt được hình thành từ các phiến kim loại ghép chặt vào nhau bằng phương pháp cán nóng hoặc hàn, tạo thành một mặt phẳng chắc chắn Khi dòng điện quá tải đi qua, phiến lưỡng kim được đốt nóng và uốn cong về phía kim loại có hệ số giãn nở bé, đẩy cần gạt làm lò xo co lại và chuyển đổi hệ thống tiếp điểm phụ Để rơ le nhiệt hoạt động trở lại, cần đợi phiến kim loại nguội hoàn toàn rồi thực hiện thao tác reset cần của rơ le nhiệt.
Bài 3: Khí cụ điện bảo vệ Trang 52
- Theo kết cấu : rơ le nhiệt chia thành hai loại : kiểu hở và kiểu kín.
- Theo yêu cầu sử dụng : loại một cực và hai cực.
- Theo phương thức đốt nóng :
Đốt nóng trực tiếp hoạt động bằng cách dòng điện đi qua trực tiếp tấm kim loại kép, mang lại hiệu quả truyền nhiệt nhanh chóng Tuy nhiên, loại này có cấu tạo đơn giản nhưng không linh hoạt khi cần thay đổi dòng điện định mức, vì phải thay đổi tấm kim loại kép Do đó, đốt nóng trực tiếp không thực sự tiện dụng trong các ứng dụng yêu cầu điều chỉnh dòng điện linh hoạt.
Đốt nóng gián tiếp sử dụng dòng điện đi qua phần tử đốt nóng độc lập để tạo nhiệt lượng gián tiếp làm cong lên của tấm kim loại, với ưu điểm dễ dàng điều chỉnh dòng điện bằng cách thay đổi phần tử đốt nóng Tuy nhiên, loại này gặp hạn chế khi quá tải lớn, vì phần tử đốt nóng có thể đạt nhiệt độ cao nhưng do khí truyền nhiệt kém, tấm kim loại chưa kịp tác động, dẫn đến phần tử bị cháy đứt.
Phương pháp đốt nóng hỗn hợp là lựa chọn khá tốt vì kết hợp đốt trực tiếp và gián tiếp, mang lại tính ổn định nhiệt cao và khả năng hoạt động ở bội số quá tải lớn Trong đó, rơ le nhiệt kiểu kim loại kép là một thành phần quan trọng, giúp kiểm soát nhiệt độ chính xác và đảm bảo an toàn trong quá trình hoạt động của hệ thống.
Rơle nhiệt kiểm kim loại kép hoạt động dựa trên nguyên lý hai thanh kim loại khác nhau cùng chiều dài và kích thước nhưng có hệ số dãn nở nhiệt khác nhau (α1 > α2) Khi hai thanh này được đốt nóng từ nhiệt độ ban đầu t1 lên t2, chiều dài của chúng đều tăng lên theo công thức l = lo (1 + αΔt), trong đó lo là chiều dài ban đầu tại t1 và Δt là sự chênh lệch nhiệt độ.
11, l2 là chiều dài hai thanh ở nhiệt độ t 2 ; Δt là độ tăng nhiệt độ : Δt = t 2 – t 1 = τ Như vậy chiều dài mỗi thanh tăng thêm là : Δl 1 = l1 – l o = loα 1 Δt = l o α 1 τ Δl2 = l2 – lo = loα2Δt = loα2τ
Vì α1>α2 nên Δl1 > Δl2 như trên hình 4 lúc này hai thanh vẫn ở trạng thái thẳng.
Khi hai thanh kim loại được hàn hoặc cán dính với nhau tạo thành một tấm kim loại kép, nhiệt độ tăng sẽ gây ra sự giãn dài không đều giữa hai thanh Thanh kim loại thứ nhất dài hơn thanh thứ hai, vì vậy khi nhiệt độ tăng, thanh này sẽ dãn dài hơn, khiến tấm kim loại kép vừa bị giãn dài, vừa cong về phía thanh thứ hai Hiểu rõ hiện tượng này là quan trọng trong kiểm soát các ứng dụng kỹ thuật liên quan đến hợp kim và chế tạo cấu trúc kim loại chịu nhiệt.
Bài 3: Khí cụ điện bảo vệ Trang 53
(thanh có hệ số dãn nở dài α nhỏ) Nếu gắn cố định một đầu thanh kim loại kép, thì đầu kia cong đi một đoạn x lớn nhất là
3 l o x δ là chiều dày của tấm kim loại kép. Đầu cong sẽ tạo ra lực F bằng :
Trong đó b là chiều rộng của tấm kim loại kép.
E = 0,5 (E1 + E2) là mô đun đàn hồi trung bình của tấm kim loại kép.
E1, E2 là mô đun đàn hồi của tấm kim loại 1 và kim loại 2.
Người ta sử dụng hiện tượng dịch chuyển và tạo lực ở đầu cong của tấm kim loại kép (đầu tự do) để đóng hoặc ngắt tiếp điểm trong mạch điện, từ đó hình thành rơle nhiệt kim loại kép Công thức cho thấy rằng, độ dịch chuyển x và lực F càng lớn khi hiệu số α1 – α2 càng lớn Vì vậy, vật liệu invar, có hệ số giãn nở nhiệt lớn, thường được sử dụng làm thanh trong để chế tạo tấm kim loại kép, đảm bảo hiệu quả hoạt động của rơle nhiệt.
Có các phương pháp cấp nhiệt để tăng nhiệt độ cho tấm kim loại kép tác động như sau :
Dùng ngay các đối tượng cần đo, cần khống chế và ổn định nhiệt độ ở nhiệt độ cao làm nguồn nhiệt để cấp cho tấm kim loại kép, sau đó khi nhiệt độ đạt đến mức đặt trước, rơle nhiệt sẽ tác động Loại rơle này thường được sử dụng để điều chỉnh ổn định nhiệt độ vận hành của các thiết bị nhiệt như lò sấy, bình đun nước nóng, bàn là và các thiết bị công nghiệp, gia đình khác Để đảm bảo tải trọng hoạt động chính xác và đáng tin cậy, bộ phận kim loại kép của rơle phải được đặt tiếp xúc tốt với bộ phận nhiệt cần kiểm soát, giúp rơle tự động ngắt tiếp điểm khi nhiệt độ vượt mức và đóng trở lại khi nhiệt độ giảm xuống nhiệt độ cài đặt, duy trì nhiệt độ thiết bị quanh giá trị đặt sẵn Nhờ đó, hệ thống tự động duy trì nhiệt độ làm việc ổn định, đảm bảo bảo vệ hiệu quả các thiết bị nhiệt khỏi quá nhiệt hoặc quá tải.
Rơ-le bảo vệ thiết bị nhiệt sẽ tác động khi nhiệt độ vượt quá mức giới hạn cho phép, ngắt mạch để bảo vệ thiết bị Sau khi ngắt mạch, rơ-le không tự trở về trạng thái ban đầu, do đó người dùng cần nhấn nút phục hồi để đưa rơ-le trở lại chế độ làm việc bình thường, đảm bảo hoạt động an toàn và liên tục của hệ thống.
Bài 3: Khí cụ điện bảo vệ Trang 54 sau khi đã tìm rõ nguyên nhân và khắc phục xong, bảo đảm an toàn cho thiết bị.
Hiệu ứng nhiệt hoặc tổn hao nhiệt trên vật liệu dẫn điện khi có dòng điện chạy qua làm nguồn nhiệt đốt nóng thanh kim loại kép Nhiệt lượng tỏa ra trên vật dẫn có điện trở R khi có dòng điện I chạy qua trong thời gian t được xác định theo công thức, giúp hiểu rõ quá trình biến đổi nhiệt trong vật liệu dẫn điện Các yếu tố như dòng điện, điện trở, và thời gian ảnh hưởng đến lượng nhiệt sinh ra, quan trọng trong các ứng dụng sử dụng hiệu ứng nhiệt điện.
Nhiệt lượng Q được tính bằng công thức Q = 0,24 I² R t, trong đó Q phụ thuộc vào dòng điện tải I² và thời gian dòng điện đi qua t Khi nhiệt lượng Q đủ để làm nóng thanh kim loại đến nhiệt độ tác động, rơle sẽ tác động; vì vậy, mối quan hệ giữa dòng điện và thời gian tác động là nghịch biến Khi dòng điện tải tăng, thời gian tác động giảm; ngược lại, nếu dòng điện giảm, thời gian tác động sẽ tăng Đặc tính dòng điện theo thời gian I(t), còn gọi là đặc tính "ampe giây", là đặc tính quan trọng nhất của rơle nhiệt kim loại kép, thể hiện rõ mối liên hệ giữa dòng điện và thời gian tác động.
Hình 3.9: Rơ le điện áp Thường để thuận tiện cho việc so sánh giữa các loại rơle nhiệt, dòng điện được biểu thị ở đơn vị tương đối đm i I
K I và đặc tính là quan hệ t f(Ki)
Theo đặc tính I(t) trên hình 3.3 ta thấy:
Dòng điện định mức của rơle, ký hiệu là Iđ m, tương ứng với hệ số K i = 1, là dòng điện qua rơle trong thời gian dài vô hạn mà không gây tác động của rơle trong điều kiện nhiệt độ môi trường không đổi Dòng điện này xác định khả năng hoạt động ổn định của rơle khi vận hành liên tục mà không làm ảnh hưởng đến chức năng của thiết bị Việc xác định rõ dòng điện định mức giúp đảm bảo tính an toàn và độ bền của rơle trong hệ thống điện, phù hợp với các tiêu chuẩn kỹ thuật và yêu cầu về an toàn điện.
- Khi có dòng điện quá tải (Ki > 1) , sau một thời gian t tương ứng, rơle sẽ tác động Quá tải càng nhiều (K i tăng) thì thời gian tác động t càng nhanh
Bài 3: Khí cụ điện bảo vệ Trang 55
Cầu chì
Dựa vào kết cấu có thể chia cầu chì thành các loại sau: a) Loại hở:
Loại này không có vỏ bọc kín, thường chỉ gồm dây chảy, được làm từ các phiến mỏng bằng lá, kẽm, hợp kim chì thiếc, nhôm hoặc đồng Chúng thường được dập thành hình để sử dụng trong các ứng dụng điện và điện tử, mang lại tính linh hoạt và dễ dàng thi công.
Bài 3: Khí cụ điện bảo vệ Trang 63 cắt nhanh các dạng như ở hình dưới, sau đó dùng vít bắt chặt vào các đầu cực dẫn điện đặt trên các bản cách điện bằng đá, sứ… Dây chảy cũng còn có dạng hình tròn và làm bằng chì. b) Loại vặn:
Cầu chì loại vặn thường có dạng như hình 3.20
Dây chảy 1 được kết nối với nắp 2 ở phía trong, đảm bảo sự an toàn và ổn định trong hệ thống điện Nắp 4 có dạng răng vít giúp vặn chặt vào đế 7, tăng độ chắc chắn và dễ lắp đặt Dây chảy được làm bằng đồng hoặc bạc cao cấp, mang lại độ dẫn điện tốt và độ bền vượt trội Các dòng điện định mức phổ biến gồm 6A, 15A, 20A, 25A, 30A và 60A, phù hợp với điện áp 500V, đáp ứng mọi nhu cầu sử dụng trong hệ thống điện công nghiệp và dân dụng.
Hình 3.20: Cấu tạo cầu chì loại vặn c) Loại hộp:
Hộp và nắp làm bằng sứ cách điện, được thiết kế chắc chắn để đảm bảo an toàn cho hệ thống điện Các tiếp điểm bằng đồng được bắt chặt để đảm bảo tiếp xúc tốt và độ bền với thời gian Dây chảy, thường là dây chì tròn hoặc dây chì lá phù hợp về kích thước, được cố định chắc chắn bằng vít vào các tiếp điểm, giúp duy trì kết nối ổn định trong hệ thống điện.
Cầu chì hộp được chế tạo theo các cỡ dòng điện định mức: 5, 10, 15,
20, 30, 80, 100A ở điện áp 500V. d) Loại kín không có chất nhồi:
Hình 3.21 minh họa cấu tạo của cầu chì loại hộp với dây chảy đặt trong ống kín bằng phíp, giúp bảo vệ an toàn trong hệ thống điện Dây chảy được nối chặt với các cực tiếp xúc bằng đồng và cố định bằng nắp đồng có răng vít, đảm bảo kết nối chắc chắn Thiết kế này giúp cầu chì hoạt động hiệu quả, ngăn chặn quá tải và đảm bảo an toàn cho hệ thống điện.
Dây chảy cảu cầu chì này làm bằng kẽm là vật liệu có nhiệt độ nóng chảy thấp, lại có khả năng chống rỉ.
Bài 3: Khí cụ điện bảo vệ Trang 64
Khi xảy ra ngắn mạch, dây chảy sẽ đứt ở chỗ có tiết diện hẹp và phát sinh hồ quang, gây nhiệt độ cao làm vỏ xenlulo của ống bị đốt nóng và bốc hơi Áp lực khí trong ống tăng lên rất lớn nhờ nhiệt độ cao, giúp dập tắt hồ quang hiệu quả Loại kín có chất nhồi thường được sử dụng để tăng khả năng cách ly, giảm thiểu rủi ro chập cháy trong hệ thống điện.
Cầu chì ống sứ có đặc tính bảo vệ vượt trội so với các loại cầu chì khác, nhờ vào cấu tạo hình dạng chi tiết như hình 3.22 Loại cầu chì này thường được gọi là cầu chì ống sứ, đảm bảo hiệu quả bảo vệ mạch điện cao hơn trong nhiều ứng dụng.
Vỏ của cầu chì 1 thường được làm bằng ống sứ hoặc stealit dạng hình hộp chữ nhật để đảm bảo độ bền và cách điện tốt Trong vỏ, có trụ tròn rỗng dùng để chứa dây chảy 2 hình lá, giúp bảo vệ và duy trì hoạt động ổn định của cầu chì Dây chảy 3 được hàn kín vào đĩa 4 và cố định chặt chẽ vào phiến, đảm bảo tính chắc chắn và an toàn khi cầu chì hoạt động Cát thạch anh 3 được đổ đầy vào trong vỏ, đóng vai trò cách nhiệt và ngăn chặn các sự cố cháy nổ.
Trong hệ thống này, có 5 cực tiếp xúc 6 được kết nối chắc chắn với các phiến 5, cố định bằng vít 7 vào ống sứ Dây chảy sử dụng chất liệu đồng lá dày từ 0,1 đến 0,2mm, được dập các lỗ dài để tạo ra tiết diện hẹp, giúp điều chỉnh dòng chảy Để giảm nhiệt độ chảy của đồng, người ta hàn các giọt thiếc vào các đoạn có tiết diện hẹp, tăng khả năng chịu nhiệt và độ bền của dây dẫn.
Hình 3.22: Cấu tạo cầu chì loại kín có chất nhồi
Kí hiệu của cầu chì trong các bản vẽ điện:
- Cầu chì là thiết bị bảo vệ mạch điện, nó tự động cắt mạch khi có sự cố quá tải, ngắn mạch.
Nguyên lý hoạt động của cầu chì dựa trên đặc tính ampe – giây, phụ thuộc vào thời gian đứt của dây chảy dưới tác động của dòng điện quá tải Khi dòng điện vượt quá mức định mức gấp 3 đến 4 lần, dây chảy sẽ nóng lên đến nhiệt độ chảy do quá trình phát nhiệt tích tụ Dòng điện lớn gây ra nhiệt lượng đủ để làm nóng chảy dây và dẫn đến việc cầu chì đứt, bảo vệ mạch điện hiệu quả khỏi quá tải và quá nhiệt.
Bài 3: Khí cụ điện bảo vệ Trang 65 của cầu chì phụ thuộc vào độ lớn của dòng điện qua cầu chì và được đặc trưng bằng quan hệ t = f(I). a Chọn cầu chì theo điều kiện làm việc dài hạn và điều kiện mở máy:
Cầu chì phải được chọn sao cho khi hoạt động trong chế độ dài hạn, nhiệt độ phát sinh trong quá trình làm việc không vượt quá giới hạn cho phép, đảm bảo an toàn và độ bền của thiết bị Đồng thời, trong quá trình mở máy, cầu chì cần có khả năng cắt mạch điện tự động để ngăn ngừa quá tải và sự cố điện, từ đó đảm bảo an toàn cho hệ thống điện.
Dòng điện định mức của cầu chì IC C là mức dòng điện cực đại lâu dài mà qua dây chảy mà không gây đứt dây chảy Đây là giá trị lớn nhất được phép của cầu chì, đảm bảo hoạt động an toàn và hiệu quả trong mạch điện Việc chọn đúng dòng điện định mức giúp bảo vệ thiết bị điện tử khỏi tình trạng quá tải, nâng cao độ bền của cầu chì và hệ thống điện khi hoạt động liên tục.
Cầu chì được chọn sao cho I CC của cầu chì thỏa mãn hai điều kiện sau:
It t là dòng điện tính toán tương ứng với công suất Pt t của thiết bị tiêu thụ điện.
Ikđ la dòng điện khởi động lớn nhất của phụ tải động cơ điện:
- Đối với một động cơ điện:
Km m là hệ số dòng điện khởi động.
Iđ m là dòng điện định mức của động cơ điện.
- Đối với nhiều động cơ điện đặt trên cùng một tuyến, nhưng khởi động riêng lẻ:
I đm là tổng dòng điện định mức cảu tất cả động cơ;
C là bộ số dòng điện mở máy của động cơ có dòng điện mở máy lớn nhất;
Iđ mma x là dòng điện định mức của động cơ có dòng điện mở máy lớn nhất.
Chọn C với giá trị như sau:
C = 2,5 đối với những động cơ có thời gian khởi động ngắn (3 đến 10s), khởi động nhẹ nhàng và sau một khoảng thời gian dài mới khởi động lại.
C = 1,6 ÷ 2,0 đối với những động cơ khởi động dài (đến 40s), khởi động khó khăn và sau một thời gian ngắn lại khởi động trở lại.
Bài 3: Khí cụ điện bảo vệ Trang 66
Khi động cơ khởi động nhẹ nhàng, cầu chì có quán tính nhiệt lớn, còn gọi là cầu chì chậm, giúp bảo vệ mạch điện hiệu quả trong quá trình khởi động Dòng điện định mức của cầu chì I_CC được xác định chính xác dựa trên dòng điện tính toán, đảm bảo sự an toàn và ổn định cho hệ thống Chọn cầu chì phù hợp theo điều kiện bảo vệ chọn lọc là yếu tố quan trọng để đảm bảo sự vận hành liên tục và tránh gây tổn thất không cần thiết cho thiết bị và hệ thống điện.
Trong hệ thống cung cấp điện từ nguồn đến hộ tiêu thụ, thông thường dùng nhiều cầu chì như hình 3.23
Trong hệ thống bảo vệ, khi có ngắn mạch tại điểm A, chỉ cầu chì 2 bị đứt trong khi các cầu chì còn lại vẫn phải giữ intact để đảm bảo tính chọn lọc Để đạt yêu cầu bảo vệ chính xác, thời gian tác động của cầu chì 2 phải nhỏ hơn thời gian làm nóng đến nhiệt độ nóng chảy của cầu chì 1, được thể hiện qua điều kiện: ttđ2 ≤ t’1 Điều này giúp ngăn chặn tình trạng mất an toàn hoặc hư hỏng không mong muốn trong hệ thống điện.
Hình 3.23: Hệ thống nhiều cầu chì
Thiết bị chống dòng rò
Trong mạch điện, việc sử dụng thiết bị chống dòng điện rò giúp người dùng đảm bảo an toàn hơn Khi có sự xuất hiện của dòng điện rò, thiết bị này sẽ tự động ngắt nguồn điện, hạn chế nguy cơ tai nạn điện Chính vì vậy, lắp đặt thiết bị chống dòng điện rò là giải pháp hiệu quả để bảo vệ an toàn cho các thiết bị và người sử dụng trong hệ thống điện.
Thiết bị chống dòng rò có một số hãng nổi tiếng sau:
Bài 3: Khí cụ điện bảo vệ Trang 67
Bảng 3.7: Thiết bị chống rò của một số hãng a Đối với hệ thống điện 1 pha:
Hình 3.24: Cầu dao chống giật một pha Chú thích:
I1: Dòng điện đi vào thiết bị tiêu thụ điện
I2: Dòng điện đi từ thiết bị tiêu thụ điện ra.
ISC: Dòng điện sự cố.
In: Dòng điện đi qua cơ thể người.
1 : Thiết bị đo lường, sự cân bằng.
3: Lõi từ hình vành xuyến
Trường hợp không có sự cố: I 1 I 2
Trường hợp có sự cố: I 1 I 2 I SC
Bài 3: Khí cụ điện bảo vệ Trang 68
Vì I 1 > I 2 do đó xuất hiện mất cân bằng trong hình xuyến từ, dẫn đến xuất hiện một dòng cảm ứng trong cuộn dây dò tìm, đưa đến tác động rơ le và kết quả làm mở mạch điện. b Đối vơi hệ thống điện ba pha:
Hình 3.24: Cầu dao chống giật ba pha Chú thích:
- I1: I2: I3: dòng điện đi qua pha 1,2,3
- Io: dòng điện đi qua dây trung tính.
- 2: lõi từ hình vành xuyến.
Trong trường hợp thiết bị điện hoạt động bình thường không gặp sự cố, dòng điện I1 cộng với I2, I3 và I sẽ bằng không, dẫn đến tổng dòng trong mạch từ hình xuyến là 0 và không có dòng cảm ứng trong cuộn dò tìm Ngược lại, khi xảy ra sự cố, dòng điện I1, I2 và I3 sẽ có sự thay đổi rõ rệt, cảnh báo về tình trạng mất an toàn hoặc lỗi trong hệ thống điện Việc theo dõi chính xác các dòng điện này giúp chẩn đoán nhanh chóng các sự cố điện, đảm bảo an toàn và ổn định của hệ thống.
Trong mạch từ hình xuyến, từ thông tổng không bằng 0, dẫn đến xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dò tìm Dòng điện cảm ứng này sẽ tác động và mở các cực điện của hệ thống, thể hiện rõ mối liên hệ giữa từ thông và phản ứng của mạch từ trong quá trình hoạt động.
Hình 3.25: Cầu dao chống giật thực tế
Bài 3: Khí cụ điện bảo vệ Trang 69
Thiết bị chống dòng điện rò hoạt động dựa trên nguyên lý bảo vệ so lệch, bằng cách cân bằng giữa tổng dòng điện vào và tổng dòng điện ra khỏi thiết bị tiêu thụ điện Khi có sự chênh lệch dòng điện nhỏ hơn ngưỡng cho phép, thiết bị sẽ tự động ngắt circuit để đảm bảo an toàn Công nghệ này giúp phát hiện nhanh chóng các rò rỉ điện và ngăn ngừa nguy cơ chập cháy hoặc tai nạn điện Vì vậy, thiết bị chống dòng dòng rò là giải pháp hiệu quả để nâng cao an toàn hệ thống điện trong các công trình và gia đình.
Khi thiết bị tiêu thụ điện bị rò điện, một phần dòng điện sẽ rẽ nhánh xuống đất, gây ra dòng điện rò Rơ le so lệch sẽ phát hiện sự mất cân bằng dòng điện này nhờ vào dòng điện trung tính rất nhỏ Hệ thống tự động điều khiển cắt mạch điện nhằm đảm bảo an toàn nhờ thiết bị bảo vệ so lệch.
Thiết bị bảo vệ so lệch gồm 2 phần chính:
Mạch điện từ dạng hình xuyến là cấu trúc gồm các cuộn dây của phần công suất, được quấn quanh vòng tròn cố định Các dây này có tiết diện lớn nhằm chịu dòng điện cung cấp cho các thiết bị tiêu thụ điện Thiết kế hình xuyến giúp tăng khả năng lưu trữ năng lượng từ trường và đảm bảo hiệu quả hoạt động của mạch điện.
Rơle mở mạch được điều khiển bởi cuộn dây đo lường có tiết diện nhỏ, được đặt trên hình xuyến, giúp tác động ngắt các cực một cách chính xác.
Biến áp đo lường
Máy biến áp đo lường, giống như các loại máy biến áp khác, có chức năng biến đổi chiều của dòng điện từ chiều này sang chiều khác Nó được sử dụng để tăng hoặc giảm điện áp trong nguồn dây dẫn, nhằm đảm bảo quá trình truyền tải điện năng hiệu quả hơn Việc biến đổi điện áp chính xác của máy biến áp đo lường giúp đảm bảo độ chính xác và an toàn trong các hệ thống điện.
Bài 3: Khí cụ điện bảo vệ Trang 70
Máy biến áp đo lường có mục đích chính là phù hợp với nhu cầu sử dụng của các thiết bị điện trong gia đình, đảm bảo hoạt động hiệu quả và an toàn Nó còn đóng vai trò quan trọng trong việc đo lường chính xác số liệu của các thiết bị điện, giúp người dùng theo dõi tiêu thụ điện năng một cách chính xác Ngoài ra, thiết bị này còn góp phần đảm bảo sự ổn định và an toàn của hệ thống điện dân dụng, tránh các sự cố về điện có thể xảy ra.
Cấu tạo của máy biến áp đo lường
Máy biến áp, đặc biệt là máy biến áp đo lường, có cấu tạo chính gồm hai cuộn dây sơ cấp và thứ cấp, lõi thép và vỏ máy Lõi của máy biến áp đo lường được chế tạo từ nhiều lá sắt mỏng ghép chính xác để tối ưu hóa hiệu suất truyền tải điện năng Cấu trúc này giúp đảm bảo độ chính xác cao trong đo lường điện áp và dòng điện, đồng thời nâng cao độ bền và độ tin cậy của thiết bị Việc sử dụng các lá sắt mỏng trong lõi giúp giảm thiểu mất mát năng lượng, nâng cao hiệu quả vận hành của máy biến áp đo lường.
Lõi thép của máy biến áp được chế tạo từ các miếng lá thép kỹ thuật tinh xảo, đảm bảo độ chính xác cao trong quá trình hoạt động Lõi gồm có trụ có dây quấn và gông, được tạo thành từ các phần lõi thép liên kết với trụ, giúp tối ưu hóa hiệu suất truyền tải điện năng.
Dây quấn thường được làm từ đồng hoặc nhôm và có lớp cách điện xung quanh nhằm đảm bảo an toàn khi vận hành Nó gồm hai loại chính là cuộn dây sơ cấp và cuộn dây thứ cấp, mỗi loại đảm nhiệm chức năng riêng biệt trong quá trình truyền tải điện năng Cuộn sơ cấp receiving năng lượng từ nguồn điện và chuyển đổi nó, trong khi cuộn thứ cấp cung cấp và truyền điện năng đến các thiết bị tiêu thụ Để đảm bảo an toàn và hiệu quả làm việc, hai cuộn dây này thường cách điện với nhau, tránh rò rỉ điện và đảm bảo hoạt động ổn định của hệ thống.
Vỏ máy biến áp được làm bằng thép chắc chắn, đảm bảo độ bền và an toàn trong quá trình vận hành Tùy thuộc vào công suất của điện năng sử dụng, các loại vỏ máy biến áp được thiết kế đa dạng để phù hợp với từng nhu cầu cụ thể Vỏ máy không chỉ giữ vai trò bảo vệ máy biến áp khỏi tác động bên ngoài mà còn bao gồm cấu trúc thùng và các bộ phận lắp ráp bên trong, đảm bảo hoạt động ổn định và an toàn của thiết bị.
Bài 3: Khí cụ điện bảo vệ Trang 71
Lưu ý quan trọng là số vòng dây quấn của cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp phải khác nhau để đảm bảo chức năng hoạt động phù hợp Việc điều chỉnh số vòng dây theo mục đích và nhiệm vụ sử dụng giúp tối ưu hiệu suất của máy biến áp hoặc thiết bị điện Chọn lõi dây quấn phù hợp với từng loại cuộn dây sơ cấp và thứ cấp là yếu tố quyết định đến độ bền và hiệu suất truyền tải điện.
Máy biến áp đo lường đóng vai trò quan trọng trong việc ổn định điện áp từ các giá trị thấp hoặc cao xuống mức phù hợp, giúp quá trình vận hành điện năng hiệu quả hơn Nguyên lý hoạt động của máy biến áp đo lường dựa trên cảm ứng, tương tự như các loại máy biến áp khác, đảm bảo chuyển đổi điện áp chính xác và ổn định trong hệ thống điện.
Hai cuộn dây sơ cấp và thứ cấp có các vòng dây khác nhau, được quấn lên lõi thép để tạo thành bộ biến dòng Khi dây sơ cấp được kết nối với nguồn điện, dòng điện sẽ sinh ra từ thông biến thiên trong cuộn dây sơ cấp Từ thông sau đó lan truyền qua cả hai cuộn dây sơ cấp và thứ cấp, gây cảm ứng và tạo ra sức điện động cảm ứng.
Từ thông đi qua cuộn thứ cấp thường chống lại hoạt động của cuộn sơ cấp, làm giảm biên độ từ thông trong lõi thép Để duy trì cân bằng điện áp và từ thông không đổi, cuộn sơ cấp cần tăng lên một lượng phù hợp để bù đắp sự giảm từ thông do cuộn thứ cấp gây ra Điện năng chủ yếu chuyển từ cuộn sơ cấp sang cuộn thứ cấp, vì vậy, việc đảm bảo sự ổn định của cả hai cuộn dây là yếu tố quan trọng để quá trình truyền tải điện diễn ra thuận lợi.
Máy biến áp đo lường có chức năng chính là biến đổi dòng điện hoặc chuyển đổi hiệu điện thế phù hợp với các thiết bị điện dân dụng và trong sản xuất Ví dụ, từ đường dây trung thế 10kV, máy biến áp chuyển đổi sang điện áp 220V để phù hợp với thiết bị trong gia đình Trong các nhà máy, cơ quan, xí nghiệp, việc sử dụng máy biến áp đo lường giúp nâng cao hiệu điện thế, tăng hiệu quả hoạt động sản xuất và giảm tổn thất điện năng trong quá trình truyền tải.
TÓM TẮT NỘI DUNG BÀI 3:
3.2 Rơ le dòng điện, rơ le điện áp
3.3 Rơ le nhiệt (Over Load OL)
3.5 Thiết bị chống dòng dò
CÂU HỎI CỦNG CỐ BÀI 3:
Câu 1 Cầu dao chống giật hoạt động theo nguyên lý nào?
C Bảo vệ so lệch dòng điện
Bài 3: Khí cụ điện bảo vệ Trang 72
Câu 2 Thiết bị bảo vệ của cầu dao chống giật gồm những bộ phận nào?
A Cầu chì và tiếp điểm
B Mạch điện từ hình xuyến và rơle mở mạch
Câu 3 Cầu chì là thiết bị bảo vệ tự động cắt mạch khi… ?
B Có quá tải hoặc ngắn mạch
Câu 4 Khi cầu chì làm việc, thì nguyên nhân nào làm đứt cầu chì?
A Do lực điện động của dòng điện lớn
B Do nhiệt độ tăng cao là chảy dây chì
C Do hồ quang làm cháy dây chì
D Do lực điện từ lớn làm đứt dây chì
Câu 5 Hình nào dưới đây không phải là ký hiệu của cầu chì trong bản vẽ điện?