Giáo trình Khí cụ điện (Nghề Vận hành nhà máy nhiệt điện Trình độ Cao đẳng)

❖ 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 thiết bị điện dùng để đóng cắt, điều khiển, điều chỉnh, bảo vệ, chuyển đổi và kiểm tra hoạt động của hệ thống lưới điện cùng các máy điện Ngoài ra, thiết bị điện còn được sử dụng để kiểm tra, điều chỉnh và biến đổi đo lường các quá trình không điện Việc ứng dụng khí cụ điện đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì an toàn và hiệu quả cho hệ thống điện, đồng thời hỗ trợ đo lường các quá trình không điện một cách chính xác.

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:

Quá tải là hiện tượng các thiết bị điện phát nóng quá mức cho phép do dòng điện tăng cao kéo dài vượt quá giới hạn quy định hoặc hệ thống làm mát kém hiệu quả hoặc không hoạt động Đặc biệt, đối với máy điện quay, cần chú ý đến hiện tượng quá nhiệt do dòng điện thứ tự nghịch xuất hiện trong các chế độ quá tải không đối xứng hoặc vận hành không đồng bộ, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến độ bền và an toàn của thiết bị điện.

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 ± ΔUc p phụ thuộc vào tiêu chuẩn thiết kế và điều kiện vận hành của từng lưới điện Khi điện áp vượt quá giới hạn cho phép, cho thấy chế độ làm việc không bình thường hoặc có sự cố trong hệ thống điện Quá điện áp kéo dài thường xuất phát từ trục trặc hoặc hư hỏng các thiết bị điều chỉnh điện áp ở máy phát điện, hệ thống truyền tải và phân phối, hoặc do sa thải phụ tải gây ra Trạng thái làm việc ngắn mạch cũng ảnh hưởng đáng kể đến ổn định của lưới điện và yêu cầu xử lý kịp thời để đảm bảo an toàn hệ thống.

Ngắn mạch là hiện tượng xảy ra trong hệ thống điện khi các pha chạm nhau hoặc chạm vào các phần đất, gây ra sự cố chạm chập không bình thường trong mạng lưới Tình trạng này thường gây quá tải, giảm hiệu suất hoạt động của hệ thống và tiềm ẩn nguy hiểm về điện giật hoặc hỏng hóc thiết bị Việc phát hiện và xử lý kịp thời sự cố ngắn mạch giúp duy trì an toàn và ổn định cho hệ thống điện, đồng thời giảm thiểu thiệt hại về tài sản và người dùng.

Bài 1: Khái niệm và công dụng của khí cụ điện Trang 17 ra ngắn mạch, tổng trở của hệ thống điện giảm, làm cho dòng điện tăng lên 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 được cắt, hệ thống điện trải qua quá trình quá độ làm thay đổi dòng điện và điện áp Dòng điện quá độ gồm hai thành phần chính: thành phần chu kỳ và thành phần không chu kỳ Đặc biệt, trong hệ thống có điện áp từ 330KV trở lên, dòng ngắn mạch còn chứa các thành phần sóng hài bậc cao ngoài tần số cơ bản, và nếu dây dẫn có tụ bù dọc, thì còn xuất hiện sóng hài bậc thấp, ảnh hưởng đến chất lượng và an toàn của hệ thống điện.

Trong hệ thống điện có trung tính nối đất (hay hệ thống 4 dây), khi một hoặc nhiều pha chạm chập với đất hoặc dây trung tính, tình trạng này được gọi là ngắn mạch Ngắn mạch gây nguy hiểm và có thể dẫn đến mất an toàn hệ thống điện, gây hỏng hóc thiết bị hoặc gây chập cháy Việc phát hiện sớm và xử lý ngắn mạch là rất cần thiết để đảm bảo hoạt động ổn định của hệ thống điện và an toàn cho người dùng.

Trong hệ thống điện có trung tính cách ly hoặc trung tính nối đất qua thiết bị bù, hiện tượng chạm đất xảy ra khi một pha chạm vào đất, thường do dòng chạm đất chủ yếu xuất phát từ điện dung giữa các pha và đất Chạm đất là sự cố mất an toàn có thể gây hậu quả nghiêm trọng đến hệ thống và thiết bị điện Việc xác định nguyên nhân chính của dòng chạm đất giúp đảm bảo hoạt động an toàn và ổn định cho hệ thống điện.

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 từ pha này đến pha khác hoặc từ pha đến đất Điện trở hồ quang điện thường biến đổi theo thời gian, phức tạp và khó xác định chính xác, ảnh hưởng lớn đến quá trình tiêu thụ và phân phối điện năng trong hệ thống.

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.

Bài 1: Khái niệm và công dụng của khí cụ điện Trang 18

Dạng ngắn mạch Hình vẽ quy ước Kí hiệu Xác xuất xảy ra%

Bảng 1.1: Ký hiệu và xác xuất xảy ra các dạng ngắn mạch

Nguyên nhân và hậu quả của ngắn mạch: a Nguyên nhân:

- 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 xảy ra khi dòng ngắn mạch vượt quá dòng định mức, gây ra hiện tượng phần tử điện tử bị quá nhiệt Điều này làm cho các bộ phận trong hệ thống điện nóng lên quá mức cho phép, thậm chí chỉ trong thời gian ngắn Tình trạng này tiềm ẩn nguy cơ gây hỏng hóc thiết bị hoặc nguy hiểm về điện, do dòng ngắn mạch có cường độ rất lớn so với dòng hoạt động bình thường Việc kiểm soát dòng ngắn mạch và giảm thiểu phát nhiệt là yếu tố quan trọng để đảm bảo an toàn và độ bền cho hệ thống 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 gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến phụ tải, khi điện áp giảm từ 30 đến 40% trong vòng một giây, có thể làm cho động cơ điện ngừng quay, dẫn đến đình trệ sản xuất và có nguy cơ làm hỏng sản phẩm.

- Gây nhiễu đối với đường dây thông tin ở gần do dòng thứ tự không sinh ra khi ngắn mạch chạm đất.

Gây mất ổn định hệ thống truyền tải điện khi không cách ly kịp thời phần tử bị ngắn mạch, dẫn đến nguy cơ hệ thống bị mất cân bằng và tan rã Đây là hậu quả trầm trọng nhất của việc không xử lý nhanh chóng các sự cố ngắn mạch, ảnh hưởng nghiêm trọng đến an toàn và hiệu suất hoạt động của toàn bộ mạng lưới điện.

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 dòng điện từ vật này sang vật khác Bề mặt tiếp xúc giữa các vật dẫn được gọi là bề mặt tiếp xúc điện, ảnh hưởng đến hiệu suất truyền điện và độ bền của hệ thống điện Ensuring clean and secure contact surfaces is essential for optimal electrical conductivity and reliable performance.

Tiếp xúc điện đóng vai trò quan trọng trong khí cụ điện, góp phần đảm bảo an toàn và hiệu quả của hệ thống điện Trong quá trình đóng cắt mạch điện, tiếp điểm có thể bị nóng lên do quá trình hoạt động, gây mài mòn từ va đập, ma sát và sự hủy hoại của hồ quang điện Việc phân loại tiếp xúc điện dựa trên các đặc điểm và chức năng giúp nâng cao hiệu suất hoạt động và độ bền của thiết bị điện.

Tiếp xúc cố định là quá trình hai vật dẫn tiếp xúc không rời nhau bằng bulông hoặc đinh tán, đảm bảo kết nối chắc chắn và ổn định trong các hệ thống điện Ví dụ điển hình của tiếp xúc cố định là tiếp xúc của kẹp nối dây hoặc sự tiếp xúc giữa dây dẫn và cốt bắt dây tại các điểm sứ xuyên Việc duy trì tiếp xúc cố định đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo truyền tải điện hiệu quả và an toàn trong 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 ngắt dòng điện một cách chính xác và an toàn Chúng không chỉ bảo vệ các mạch điện khỏi quá tải và ngắn mạch mà còn điều khiển, chỉnh sửa các hệ thống lưới điện phù hợp với từng loại máy điện Việc sử dụng khí cụ điện đúng quy trình giúp đảm bảo hiệu suất hoạt động của hệ thống điện trong quá trình sản xuất.

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 cắt và điều chỉnh tốc độ, chiều quay của các máy phát điện và động cơ điện, bao gồm các thiết bị như cầu dao, aptomat, công tắc tơ Những thiết bị này đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát hoạt động của hệ thống điện, đảm bảo an toàn và hiệu suất vận hành Việc sử dụng thiết bị điện khống chế giúp tự động hóa quá trình kiểm soát điện áp, dòng điện, góp phần nâng cao độ bền và độ tin cậy của các thiết bị điện trong hệ thống Các thiết bị này thường được lắp đặt trong các hệ thống điện công nghiệp và dân dụng để đảm bảo quá trình hoạt động của thiết bị điện diễn ra suôn sẻ, an toàn và hiệu quả.

Thiết bị điện bảo vệ đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ các động cơ, máy phát điện và hệ thống lưới điện khỏi các tình huống quá tải, ngắn mạch hay sụt áp Những thiết bị như rơ le, cầu chì, máy cắt được sử dụng để đảm bảo an toàn và duy trì hoạt động ổn định cho hệ thống điện Việc lắp đặt thiết bị điện bảo vệ giúp giảm thiệt hại do sự cố điện, tăng tuổi thọ cho thiết bị và đảm bảo an toàn cho người sử dụng.

Thiết bị điện tự động điều khiển từ xa là hệ thống giúp thu nhận, phân tích và khống chế hoạt động của các mạch điện một cách tự động và chính xác Với chức năng khởi động từ xa, thiết bị này mang lại sự tiện lợi, an toàn cho người dùng và nâng cao hiệu quả trong vận hành hệ thống điện Công nghệ điều khiển từ xa giúp tối ưu hóa quá trình vận hành, giảm thiểu rủi ro và tiết kiệm thời gian cho các công trình điện tự động.

- 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.

Thiết bị điện dùng trong mạch xoay chiều đóng vai trò quan trọng trong hệ thống điện, giúp điều chỉnh, chuyển đổi và kiểm soát dòng điện hiệu quả Chúng được phân loại theo nguyên lý làm việc như thiết bị điện từ, điện động, cảm ứng, có tiếp điểm hoặc không có tiếp điểm, phù hợp với từng ứng dụng cụ thể Ngoài ra, các thiết bị này còn được phân theo điều kiện làm việc để đáp ứng các yêu cầu về môi trường và tính ổn định trong quá trình vận hành Việc lựa chọn đúng loại thiết bị điện phù hợp giúp nâng cao hiệu suất và độ bền của hệ thống điện xoay chiều.

- 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 lớn

C 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 tự động hoặc bằng tay dùng để ngắt, đóng mạch điện nhằm đảm bảo an toàn và kiểm soát hệ thống điện Thường xuyên, cầu dao không phù hợp cho các mạch điện có nguồn điện áp cao: 440V điện một chiều và 660V điện xoay chiều Đa phần các loại cầu dao được thiết kế để ngắt các mạch điện có công suất nhỏ, phù hợp với các ứng dụng tiêu chuẩn Đối với các mạch điện có công suất trung bình và lớn, cầu dao chỉ được sử dụng để đóng ngắt không tải, nhằm tránh quá tải và đảm bảo an toàn hệ thống điện.

Cầu dao phụ tải có khả năng đóng ngắt dòng điện định mức, kể cả trong trường hợp quá tải nhỏ, giúp bảo vệ hệ thống điện hiệu quả Tuy nhiên, loại này chỉ chịu được dòng ngắn mạch ở mức độ nhất định, không có khả năng cắt bỏ ngắn mạch, do đó cần lựa chọn phù hợp để đảm bảo an toàn và hoạt động ổn định của hệ thống điện.

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 29

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 nhằm đảm bảo độ dẫn điện tốt và độ bền cao Khi đóng, thân dao chém vào má dao nhờ vào lực đàn hồi, giúp điện trở tiếp xúc giảm thiểu và đảm bảo việc đóng ngắt điện an toàn Các tiếp điểm tĩnh của cầu dao có dạng theo hình 2.2 và được trang bị các lò xo tiếp điểm để giảm điện trở tiếp xúc đặc biệt khi dòng điện định mức lớn Điều này giúp nâng cao khả năng truyền tải điện và kéo dài tuổi thọ của thiết bị.

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.

Hình 2.3 Cầu dao đá hai cực tay nắm ở giữa.

Hình 2.3 trình bày loại cầu dao ba cực có tay nắm ở giữa, phù hợp cho các ứng dụng cần thao tác trực tiếp Trong khi đó, hình 2.4 giới thiệu loại cầu dao ba cực có tay nắm điều khiển từ xa được nối dài ra phía trước, cho phép đóng ngắt từ xa, nâng cao tính an toàn và giảm lực tác dụng Tuy nhiên, loại cầu dao này có kích thước cồng kềnh hơn và chiếm nhiều không gian hơn trong hệ thống điện Bên cạnh đó, cầu dao nối đất là thiết bị bảo vệ quan trọng giúp ngắt mạch khi có rò rỉ điện, đảm bảo an toàn cho người sử dụng và hệ thống điện.

Cầu dao đổi nối đất có kết cấu tương tự như cầu dao thông thường nhưng được trang bị hai hệ thống tiếp điểm tĩnh mắc vào hai mạch điện khác nhau, nhằm cung cấp khả năng chuyển đổi an toàn giữa các mạch Nguyên lý hoạt động của cầu dao đổi nối đất dựa trên hệ thống tiếp điểm động, khi đóng tiếp điểm về phía nào thì mạch điện bên đó được cung cấp điện liên tục Hình 2.4 minh họa rõ về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cầu dao đổi nối đất ba cực, giúp người dùng hiểu rõ hơn về chức năng và cách hoạt động của thiết bị này trong hệ thống điện.

Hình 2.4 Cầu dao nối đất.

Trong quá trình ngắt mạch, hồ quang điện xuất hiện giữa tiếp điểm động và tiếp điểm tĩnh, gây ra hiện tượng xung đột điện áp Để đảm bảo an toàn và hiệu quả, hồ quang này được dập tắt nhờ cơ chế kéo dài hồ quang bằng các cơ yếu tố cơ khí và lực điện động hướng kính tác động lên hồ quang, từ đó ngăn chặn sự duy trì của hồ quang và ngắt mạch thành công.

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

Vì dL/dl thay đổi rất ít, nên lực điện động lớn khi dòng điện ngắt và chiều dài thân dao nhỏ Do đó, thân dao của các cầu dao có dòng điện lớn không dài hơn thân dao của cầu dao có dòng điện nhỏ Để tăng khả năng ngắt của cầu dao, một số loại đã trang bị thêm dao phụ và buồng dập hồ quang Khi đóng dao phụ, tiếp xúc với tiếp điểm tĩnh trước, và khi ngắt, dao phụ ngắt sau, giúp hồ quang không xuất hiện lâu, nâng cao hiệu quả ngắt mạch.

Bài 2: Khí cụ điện đóng cắt Trang 31 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 thiết bị điện dùng để đóng, ngắt và đổi nối mạch điện bằng tay, phù hợp cho các hệ thống có công suất không lớn Sản phẩm này thường được sử dụng để kiểm soát dòng điện có dòng điện tối đa đến 400A, điện áp một chiều 220V hoặc điện áp xoay chiều 380V Với thiết kế dạng hộp, công tắc hộp đảm bảo an toàn và tiện lợi trong việc thao tác và lắp đặt Đây là giải pháp lý tưởng cho các ứng dụng cần điều khiển dòng điện thủ công mà không yêu cầu hoạt động thường xuyên.

Công tắc đổi nối kiểu hộp là thiết bị thường được sử dụng làm cầu dao tổng cho các máy công cụ, giúp chuyển đổi nối và kiểm soát mạch điện tự động một cách dễ dàng Nó đóng vai trò quan trọng trong việc mở máy, đảo chiều quay và đổi 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 cấu trúc xoắn lại, giúp tạo ra lực xoay trục 7 khi lò xo co lại hoặc giãn ra Các tiếp điểm động gắn trên trục 7 sẽ chém vào các tiếp điểm tĩnh 3, điều này diễn ra nhờ lực ép được duy trì bởi đàn hồi của má tiếp điểm động Mỗi pha trong hệ thống được ngăn cách điện bằng tấm cách điện 2, làm bằng vật liệu cách điện nhằm đảm bảo an toàn và giúp các tiếp điểm động dễ dàng chuyển động hơn.

Loại công tắc này có mỗi pha gồm hai chỗ ngắt, với tốc độ đóng ngắt nhanh và kích thước nhỏ gọn, phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu tốc độ cao Hồ quang diễn ra trong các trường kín giúp hạn chế sự ảnh hưởng của môi trường bên ngoài Tuy nhiên, nhược điểm chính là hệ thống tiếp điểm và cơ cấu truyền động dễ bị mòn, dẫn đến tuổi thọ thấp khoảng 2.10^4 lần đóng ngắt, yêu cầu bảo trì định kỳ để đảm bảo hoạt động ổn định.

Bài 2: Khí cụ điện đóng cắt Trang 32 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 là thiết bị dùng để đóng ngắt và chuyển đổi mạch điện các cuộn dây hút của công tắc tơ, khởi động từ một cách linh hoạt và chính xác Nó phù hợp cho các mạch điện đo lường và điều khiển, đáp ứng điện áp đến 440V một chiều và 500V xoay chiều, với tần số 50Hz Sản phẩm này đảm bảo độ bền và độ tin cậy cao trong các hệ thống điện công nghiệp và tự động hóa.

Hình 2.7 trình bày cấu tạo của công tắc vạn năng có một phần tử, với các phần tử được cách điện bằng vách ngăn nhựa và lắp trên cùng một trục hình vuông Các tiếp điểm 1 và 2 sẽ đóng hoặc mở nhờ xoay vách cách điện 3 lồng trên trục 4 khi vặn công tắc Tay gạt của công tắc vạn năng có thể chuyển đổi qua nhiều vị trí, điều chỉnh các tiếp điểm của các phần tử đóng hoặc ngắt theo yêu cầu.

Hình 2.7 trình bày về công tắc vạn năng, loại công tắc được chế tạo theo kiểu tay gạt với các vị trí cố định hoặc có cơ cấu lò xo phản hồi về vị trí ban đầu Công tắc vạn năng là thiết bị đa chức năng, phù hợp cho nhiều ứng dụng điện tử và điện lực Khi sử dụng, người dùng có thể dễ dàng thay đổi trạng thái của công tắc nhờ vào thiết kế tay gạt chắc chắn và linh hoạt Việc tích hợp lò xo giúp công tắc tự động trở về vị trí ban đầu sau mỗi lần thao tác, đảm bảo an toàn và độ bền cao Công tắc vạn năng đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển nhiều mạch điện khác nhau một cách chính xác và tiện lợi.

* 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 33 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 1 có lắp các cặp tiếp điểm, trong đó có tiếp điểm dập kiểu cầu 4 và tiếp điểm tĩnh 2, thường được lắp ở điểm cuối của hành trình Khi cơ cấu điều khiển tác động lên nút 6, trục 3 sẽ di chuyển xuống để mở cặp tiếp điểm trên và đóng cặp tiếp điểm dưới Sau khi cơ cấu điều khiển nhả ra, lò xo 5 sẽ đẩy trục 3 cùng các tiếp điểm trở về vị trí ban đầu, đảm bảo hoạt động chính xác của công tắc.

Các công tắc này hoạt động dựa trên tốc độ đóng ngắt của tiếp điểm, phụ thuộc vào vận tốc chuyển động của các trục 3 Tốc độ chuyển động của cơ cấu điều khiển đóng vai trò quyết định đến hiệu suất hoạt động của công tắc Việc kiểm soát chính xác tốc độ chuyển động đảm bảo sự hoạt động hiệu quả và ổn định của hệ thống điện.

Hình 2.8: công tắc hành trình kiểu nút ấn

Bài 2: Khí cụ điện đóng cắt Trang 34 b Công tắc hành trình tế vi:

Trong các ứng dụng yêu cầu dừng máy hoặc chuyển đổi trạng thái với độ chính xác cao từ 0,3 đến 0,7 mm, người ta thường sử dụng công tắc hành trình tế vi Hình 10 thể hiện cấu tạo của một công tắc hành trình tế vi, giúp đảm bảo hoạt động chính xác và tin cậy trong quá trình điều khiển máy móc.

Công tắc này có một tiếp điểm thường đóng và một thường mở, được lắp đặt trên đế nhựa và đầu tự do của lò xo lá Khi nhấn nút, lò xo lá bị biến dạng, cuối cùng bật nhanh xuống dưới để chuyển đổi trạng thái tiếp điểm, từ đóng sang mở hoặc ngược lại Quá trình chuyển đổi giữa các trạng thái diễn ra rất nhanh, chỉ trong khoảng 0,01 đến 0,02 giây, đảm bảo hoạt động chính xác và hiệu quả của công tắc.

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 ứng dụng yêu cầu chuyển đổi chắc chắn trên hành trình dài, công tắc hành trình kiểu đòn thường được sử dụng để đảm bảo độ chính xác và độ bền Hình 2.9 minh họa sơ đồ nguyên lý của loại công tắc này, cho thấy cách hoạt động thông minh phù hợp với các điều kiện vận hành liên tục và căng thẳng cao.

Hình vẽ thể hiện vị trí đóng của các tiếp điểm 7 và 8, trong đó khóa 6 có tác dụng định vị và giữ cho tiếp điểm ở vị trí đóng chắc chắn Khi máy công tác tác động lên con lăn 1, đòn 2 sẽ quay ngược chiều kim đồng hồ, khiến con lăn 12 nhờ lò xo 14 làm cho đĩa 11 quay và mở cặp tiếp điểm 7-8, đồng thời cặp tiếp điểm 9-10 sẽ đóng lại.

Dao cách ly

Dao cách ly là thiết bị điện dùng để ngắt mạch điện cao áp một cách an toàn, thường hoạt động với dòng điện nhỏ hơn nhiều so với dòng định mức Nó giúp tạo ra khoảng cách rõ ràng và nhìn thấy được giữa các bộ phận mang điện và các bộ phận đã ngắt điện, đảm bảo an toàn khi thao tác Đây là thiết bị không dòng điện hoặc có dòng điện rất nhỏ, góp phần hạn chế rủi ro trong quá trình vận hành lưới điện cao áp.

Khi kiểm tra, sửa chữa hoặc bảo dưỡng các bộ phận không mang điện, cần sử dụng dao cách ly để ngắt mạch một cách an toàn, đặc biệt trong điều kiện phù hợp Trong những trường hợp nhất định, có thể dùng dao cách ly để đóng hoặc cắt đường dây hoặc máy biến áp không tải công suất nhỏ, hoặc thay đổi phương thức kết nối dây của sơ đồ bằng cách đóng cắt mạch điện đẳng thế Tuy nhiên, cần lưu ý rằng dao cách ly không có bộ phận dập tắt hồ quang, do đó tuyệt đối không được dùng dao cách ly để đóng hoặc cắt mạch điện chưa tải nhằm đảm bảo an toàn cho người thực hiện và thiết bị.

Các tiếp điểm phải đảm bảo hoạt động ổn định khi dòng điện định mức dài hạn chạy qua, đồng thời vẫn duy trì hiệu suất làm việc tốt trong điều kiện thiên nhiên khắc nghiệt.

Các tiếp điểm và các phần có dòng điện chạy qua phải đảm bảo ổn định động và ổn định nhiệt

Dao cách ly và bộ truyền động phải đảm bảo độ tin cậy cao để giữ vững vị trí đóng khi xảy ra dòng điện ngắn mạch, đảm bảo an toàn hệ thống Trong trạng thái cắt, các thiết bị này cần được cố định chắc chắn để tránh di chuyển gây nguy hiểm hoặc gây sự cố kỹ thuật Việc lựa chọn thiết bị có chất lượng cao và lắp đặt đúng quy trình giúp nâng cao hiệu quả vận hành và đảm bảo hệ thống điện vận hành an toàn, ổn định.

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

Cơ cấu cơ khí của dao cách ly phải được liên kết liên động với máy cắt để đảm bảo an toàn Điều này có nghĩa là, dao cách ly chỉ được đóng hoặc cắt sau khi máy cắt đã thực hiện quá trình cắt điện an toàn Dao cách ly được bố trí ở hai đầu máy cắt nhằm đảm bảo hiệu quả cách ly và tránh rủi ro mất an toàn trong hệ thống điện.

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 :

+ 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 Sứđỡlưỡi dao động

5 Cực bắt dây nối nguồn 10 Cực bắt dây nối tải b) Dao cách ly lắp đặt ngoài trời:

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 Sứđỡlưỡi dao 10 Cực bắt dây nối nguồn

2.3.2 Nguyên lý hoạt động a) Dao cách ly lắp đặt trong nhà :

Nguyên tắc vận hành của dao cách ly là khi ở vị trí đóng, tiếp xúc động 1 sẽ đóng chặt vào tiếp xúc tĩnh 4, đảm bảo mạch điện kín Sau khi đóng máy cắt, quá trình bật nối tiếp các thiết bị cách ly cho phép dòng điện tải từ nguồn đi qua cực bắt dây 5, tiếp xúc tĩnh 4, tiếp xúc động 1, rồi về tải qua cực bắt dây 10 Để thực hiện cách ly an toàn, cần phải cách điện máy cắt trước bằng cách nối tiếp dao cách ly, rồi sử dụng động cơ hoặc tay thao tác tác động vào cần thao tác 8 để điều khiển Kéo xuống để cách ly, đẩy lên để đóng cách ly, đảm bảo quá trình vận hành đúng kỹ thuật và an toàn cho hệ thống điện.

Nguyên tắc thao tác an toàn trong cách ly hệ thống điện yêu cầu phải cắt nguồn tại máy cắt nối tiếp trước, sau đó mới thực hiện cắt tại dao cách ly Khi tiến hành đóng lại, cần đóng dao cách ly trước rồi mới đóng máy cắt nối tiếp để đảm bảo dao cách ly luôn mang tải, giảm thiểu nguy cơ chập cháy hoặc nhiễu loạn trong hệ thống điện Việc tuân thủ đúng quy trình này giúp đảm bảo an toàn cho người vận hành và giữ gìn tuổi thọ thiết bị điện.

Dao cách ly này có cấu tạo đơn giản, gọn nhẹ, dễ dàng lắp đặt và thao tác, phù hợp cho sử dụng trong nhà chủ yếu trên lưới điện trung thế Ngoài ra, còn có loại dao cách ly lắp đặt ngoài trời, thích hợp cho các ứng dụng cần vận hành ngoài trời và đảm bảo an toàn trong môi trường ngoài trời.

Nguyên tắc thao tác vận hành của dao cách ly là khi lưỡi dao ở vị trí đóng, cả dao 1 và dao 2 phải đóng chặt vào nhau để đảm bảo ngắt dòng điện an toàn Trong quá trình cắt cách ly, cần phải thực hiện cách điện máy cắt nối tiếp với dao cách ly để đảm bảo an toàn Để thực hiện thao tác cắt cách ly, sử dụng động cơ hoặc tay quay để tác động vào bộ truyền động, làm trục quay và sứ đỡ quay, kéo hai lưỡi dao quay ngược chiều nhau Quá trình này sẽ tiếp tục cho đến khi hai lưỡi dao song song và nằm cùng một phẳng ngang, xác nhận rằng hành trình cắt đã hoàn tất an toàn.

Nguyên tắc thao tác trong việc cách ly an toàn là phải cắt nguồn điện tại máy cắt nối tiếp với dao cách ly trước, sau đó mới thực hiện cắt đến dao cách ly Khi đóng điện, cần đóng dao cách ly trước rồi mới đóng máy cắt nối tiếp với dao cách ly, đảm bảo quá trình thao tác không có dòng điện tải qua Việc thực hiện đúng trình tự này giúp đảm bảo an toàn và tránh nguy cơ chập cháy hoặc tai nạn điện.

Dao cách ly ngoài trời thường được thiết kế với lưỡi dao dao động quay theo mặt phẳng ngang hoặc đứng để đảm bảo an toàn trong các hệ thống điện công suất lớn Để nâng cao hiệu quả và an toàn, người ta thường sử dụng động cơ để truyền động đóng cắt từ xa và tự động Ứng dụng của dao cách ly rất phổ biến trong các hệ thống điện có cấp điện áp từ 3 KV trở lên, giúp bảo vệ thiết bị và người vận hành hiệu quả.

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 kết nối chặt chẽ với tiếp xúc tĩnh 8 để hoàn tất mạch Lò xo tích năng 10 đang ở trạng thái nén, chuẩn bị hoạt động khi cần thiết Đèn tín hiệu màu đỏ báo hiệu trạng thái đóng của máy và dòng điện từ nguồn bắt qua cực bắt dây đảm bảo hệ thống hoạt động an toàn và ổn định.

Khi có tín hiệu từ rơle hoặc từ khóa điều khiển, bộ truyền động được giải phóng khỏi vị trí đóng, giúp lò xo tích năng đẩy thanh truyền động sập xuống Quá trình này làm đa tiếp xúc của động rời khỏi tiếp xúc tĩnh, cắt mạch điện và gây ra hồ quang phát sinh giữa hai đầu tiếp xúc, dẫn đến cắt đốt nóng cục bộ Quá trình này làm dầu bị phân tích thành hơi, tạo thành hỗn hợp khí cacbon hydro nhẹ, trong đó hydro có thể chiếm tới 70%, với áp suất có thể lên đến 100 bar.

Áp suất 140 n/cm² gây ra sự xáo trộn mạnh trong dầu, đẩy tia hồ quang sâu vào bên trong Lực điện từ do dòng điện ngược chiều tạo ra cũng giúp đẩy tia hồ quang vào lớp dầu bên ngoài, góp phần làm nguội và dập tắt hồ quang Tuy nhiên, tốc độ luồng khí không đủ mạnh để nhanh chóng dập tắt hồ quang, dẫn đến thời gian cắt kéo dài ở loại máy này.

- Ưu điểm : Cấu tạo đơn giản, dễ lắp đặt, giá thành không cao

Máy cắt dầu có nhược điểm chính là sau một thời gian sử dụng, dầu nhanh chóng bị bẩn do quá trình cháy của các hợp chất hydroxit, khiến chất lượng dầu giảm và cần phải lọc hoặc thay dầu thường xuyên, gây tốn kém Ngoài ra, loại máy này hoạt động chậm, có nguy cơ cháy nổ cao, công suất hạn chế và điện áp vận hành thấp hơn 15 KV, làm giảm hiệu quả công 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) thường nằm trong khoảng từ 0,02 đến 0,05 giây, trong khi thời gian tác động của máy cắt (tmc) dài hơn, khoảng 0,1 đến 0,12 giây Theo tính toán ngắn mạch, các giá trị này giúp đảm bảo quá trình bảo vệ hệ thống điện hoạt động chính xác và an toàn, giảm thiểu rủi ro gây ra bởi sự cố.

Trong đó: α = f(x/r,t) Đối với máy cắt cao áp: tmin = 0,1sec

Thực tế tính toán cho thấy: I N0,1 ≈ 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≥ B N ≈ 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 I 2 ckt trong khoảng thời gian ngắn mạch t bằng đúng diện tích của hình chữ nhật Điều này cho thấy mối liên hệ giữa Ttđ và diện tích dưới đường cong I 2 ckt, giúp xác định chính xác thời gian ngắn mạch Việc điều chỉnh Ttđ dựa trên diện tích này là yếu tố quan trọng để đảm bảo độ chính xác trong phân tích hệ thống điện.

Thời gian quá độ phụ thuộc vào thời gian ngắn mạch t và tỷ số giữa giá trị hiệu dụng dòng ngắn mạch siêu quá độ thành phần chu kỳ ban đầu so với giá trị hiệu dụng dòng ngắn mạch ổn định thành phần chu kỳ, được ký hiệu là β = I'' / I Hiểu rõ mối quan hệ này giúp phân tích chính xác quá trình quá độ của dòng ngắn mạch, từ đó nâng cao độ tin cậy của hệ thống điện và đảm bảo an toàn vận hành.

= 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

Hình 2.14: Máy cắt khí SF6

Hình 2.17: Máy cắt không khí

Áp tô mát (CB)

CB, viết tắt từ Circuit Breaker, còn gọi là Aptomat theo tiếng Nga, là thiết bị điện dùng để đóng cắt mạch điện (bao gồm mạch một pha và ba pha) Thiết bị này có chức năng chính bảo vệ hệ thống điện khỏi quá tải, ngắn mạch và sụt áp, đảm bảo an toàn và ổn định cho hệ thống điện.

Chọn CB phải thỏa mãn ba yêu cầu:

Chế độ làm việc theo định mức của CB yêu cầu là chế độ làm việc lâu dài, cho phép dòng điện định mức chạy qua thiết bị trong thời gian dài mà không gây hại Đồng thời, mạch dòng điện của CB phải có khả năng chịu được dòng điện cao trong trường hợp xảy ra ngắn mạch, dù các tiếp điểm đã đóng hoặc đang trong quá trình đóng.

CB phải có khả năng ngắt được dòng điện ngắn mạch có trị số lớn, lên đến hàng chục kiloampere (KA) Sau khi thực hiện ngắt dòng điện ngắn mạch, CB vẫn đảm bảo hoạt động tốt và duy trì hoạt động bình thường ở trị số dòng điện định mức, đảm bảo an toàn và ổn định hệ thống điện.

Để nâng cao tính ổn định nhiệt và điện động của các thiết bị điện, hạn chế tác động của dòng điện ngắn mạch gây hại, cầu dao (CB) cần có thời gian cắt nhỏ, đảm bảo hiệu quả bảo vệ tối ưu Để đạt được điều này, thường phải kết hợp lực thao tác cơ học với việc sử dụng thiết bị dập hồ quang bên trong cầu dao, giúp nâng cao khả năng cắt điện nhanh chóng và an toàn 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, theo sau là tiếp điểm phụ và cuối cùng là tiếp điểm chính; ngược lại, khi cắt mạch, tiếp điểm chính mở trước, tiếp theo là tiếp điểm phụ và cuối cùng là tiếp điểm hồ quang, giúp bảo vệ tiếp điểm chính khỏi cháy do hồ quang Hệ thống dập hồ quang trong CB thường sử dụng hai kiểu thiết bị chính là kiểu nửa kín và kiểu hở, đảm bảo an toàn và hiệu quả trong việc cắt điện trong mọi chế độ hoạt động của lưới điện.

Kiểu nửa kín được thiết kế trong vỏ kín của CB và có lỗ thoát khí, phù hợp với dòng điện giới hạn cắt không quá 50KA, đảm bảo an toàn và hiệu quả cho hệ thống điện Trong khi đó, kiểu hở thường được sử dụng khi yêu cầu giới hạn dòng điện cắt lớn hơn 50KA hoặc điện áp vượt quá 1000V (cao áp), đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn trong các ứng dụng điện cao áp.

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 quá trình dập tắt hồ quang diễn ra hiệu quả hơn Cấu trúc này đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát và giảm thiểu tác động của hồ quang khi cắt cầu chì (CB).

Truyền động cắt CB thường có hai cách: Bằng tay và bằng cơ điện (điện từ, động cơ điện).

Bài 2: Khí cụ điện đóng cắt Trang 45 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 dòng như quá tải hoặc ngắn mạch, đồng thời phản ứng khi xảy ra hiện tượng sụt áp trong hệ thống điện Móc bảo vệ đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn, ngắt mạch kịp thời để tránh thiệt hại lớn cho thiết bị và hệ thống điện Việc tự động cắt của CB giúp duy trì tính ổn định của nguồn điện, giảm nguy cơ cháy nổ hay hư hỏng thiết bị do quá tải hoặc ngắn mạch.

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 Hệ thống điện từ và rơ le nhiệt thường được sử dụng làm móc bảo vệ và đặt bên trong CB để đảm bảo an toàn cho hệ thống điện.

Móc kiểu điện từ sử dụng cuộn dây mắc nối tiếp với mạch chính, thiết kế với diện tích tiết diện lớn để chịu dòng tải cao và ít vòng dây Khi dòng điện vượt quá trị số cho phép, phần ứng bị hút, móc sẽ dập vào khớp tự động, làm tiếp điểm của cầu chì mở ra để ngắt mạch Để điều chỉnh lực kháng của lò xo, người ta điều chỉnh vít, từ đó kiểm soát trị số dòng điện tác động, giúp bảo vệ mạch điện hiệu quả hơn Ngoài ra, để duy trì thời gian bảo vệ quá tải trong các thiết bị điện từ, hệ thống còn bổ sung cơ cấu giữ thời gian như bánh xe răng trong đồng hồ, tăng độ chính xác và ổn định của quá trình bảo vệ.

Móc kiểu rơ le nhiệt đơn giản có kết cấu giống như rơ le nhiệt với phần tử phát nóng đấu nối nối tiếp với mạch điện chính, giúp đóng mở tiếp điểm của CB khi có quá tải Tuy nhiên, nhược điểm của loại này là quán tính nhiệt lớn, làm chậm khả năng ngắt dòng điện tăng vọt do ngắn mạch, chỉ phù hợp để bảo vệ quá tải chứ không an toàn cho ngắn mạch.

Trong các bảng cầu dao (CB), người ta thường kết hợp sử dụng cả móc kiểu điện tử và móc kiểu rơ le nhiệt để nâng cao độ tin cậy và hiệu suất hoạt động Loại cầu dao này phù hợp cho các ứng dụng có dòng điện định mức lên đến 600A, đảm bảo an toàn và hiệu quả trong bảo vệ hệ thống điện Việc sử dụng kết hợp các loại móc giúp tối ưu hóa khả năng tự động ngắt mạch khi có sự cố, phù hợp với tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành.

Móc bảo vệ sụt áp, còn gọi là hệ thống bảo vệ điện áp thấp, thường sử dụng kiểu điện từ để chống quá thấp điện áp trong hệ thống Thiết bị này hoạt động bằng cách sử dụng một cuộn dây mắc song song với mạch điện chính, trong đó cuộn dây được quấn ít vòng với dây có tiết diện phù hợp để chịu được điện áp nguồn Nhờ đó, móc bảo vệ sụt áp có thể tự động ngắt hoặc kích hoạt để bảo vệ các thiết bị điện tránh hỏng hóc do điện áp sụt giảm quá thấp.

Sơ đồ nguyên lý của CB dòng điện cực đại và CB điện áp thấp được trình bày trên hình dưới.

Hình 2.18 mô tả nguyên lý hoạt động của cầu dao dòng điện cực đại Trong trạng thái bình thường sau khi đóng điện, cầu dao duy trì tiếp điểm ở trạng thái đóng nhờ vào móc 2 khớp với móc 3, cùng với một cụm tiếp điểm động Nguyên lý 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 điêncó 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 sinh ra lực hút điện từ, kéo nắp về phía lõi Ngược lại, khi cắt nguồn điện, lực hút điện từ biến mất, khiến nắp tự nhiên bị nhả ra Quá trình này thể hiện rõ nguyên lý hoạt động của lực từ trong các thiết bị điện tử.

Bài 3: Khí cụ điện bảo vệ Trang 52

Loại không có nắp gồm cuộn dây và lõi sắt từ, trong đó các vệt sắt thép bị hút vào có thể được xem như là nắp của bộ phận này.

Hình 3.2 mô tả cấu tạo của nam châm điển không nắp và phân tích lực hút của cuộn dây nam châm điện đối với vật liệu sắt từ Khi dòng điện chạy qua cuộn dây, sinh ra từ trường, làm cho vật liệu sắt từ trong từ trường bị từ hóa và có cực tính, tạo ra lực hút mạnh mẽ giữa cuộn dây và vật liệu sắt từ.

Trong vật liệu sắt từ, từ thông xuyên qua theo đường kín khép kín Theo quy định, điểm phần tử từ thông đi ra khỏi vật liệu gọi là cực bắc (N), còn điểm từ thông đi vào gọi là cực nam (S), nhằm mô tả hướng của từ trường trong vật lý từ học.

Khi hình 1.2 cho thấy, cực tính của vật liệu sắt từ khác dấu cực tính của cuộn dây, dẫn đến vật liệu sắt từ bị hút bởi lực điện từ F Nếu đổi chiều dòng điện, vật liệu sắt từ vẫn giữ cực tính trái dấu với cực tính của cuộn dây sau khi từ hóa, và tiếp tục bị hút về phía cuộn dây Do đó, khi lõi từ mang dòng điện, từ trường sẽ làm từ hóa vật liệu sắt từ và tạo ra lực hút, ví dụ như trong ứng dụng nam châm điện nâng hạ.

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 phổ biến để kiểm soát chuyển động của các bộ phận như cần trục và trục chính máy công cụ Có nhiều kiểu kết cấu hãm khác nhau, nhưng phổ biến nhất là các loại nam châm điện hãm kiểu guốc phanh, kiểu băng và kiểu đĩa Các loại hãm này thường được phân thành hai loại chính để phù hợp với các ứng dụng công nghiệp đa dạng.

- 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 kết hợp với các đĩa ma sát thường được sử dụng để truyền chuyển động qua bộ ly hợp hoặc thực hiện phanh hãm nhằm dừng chính xác các bộ phận chuyển động của máy công cụ.

Bộ ly hợp điện từ ngày càng được sử dụng phổ biến trong các hệ thống tự động hóa để kiểm soát quá trình vận hành máy móc Nó giúp tích hợp quá trình cơ khí trong các ứng dụng cắt và gọt, đặc biệt trong ô tô và các thiết bị công nghiệp Nhờ vào khả năng tự động hóa, bộ ly hợp điện từ giảm thiểu sự can thiệp thủ công và tối ưu hóa hiệu suất làm việc, chỉ sử dụng một động cơ điện duy nhất để kéo và vận hành hệ thống.

Rơle dòng điện, role điện áp

Nguyên lý cấu tạo của rơle điện từ bao gồm hai kiểu chính: kiểu bản lề và dạng piston Trong đó, kiểu bản lề được cấu tạo với các thành phần chủ yếu gồm cuộn dây, lõi thép, nắp mạch từ, lò xo nhả, tiếp điểm động, tiếp điểm tĩnh, và đầu tiếp xúc Còn dạng piston gồm có cuộn dây và thanh dẫn, giúp hoạt động điều khiển dòng điện hiệu quả Các thành phần này làm việc cùng nhau để đảm bảo rơle điện từ hoạt động chính xác trong các thiết bị điện tử, mang lại hiệu suất cao và độ tin cậy.

Khi cung cấp điện cho cuộn dây, nó sinh ra từ trường chạy trong mạch từ chính, từ đó làm từ hóa nắp mạch từ Lực hút điện từ sinh ra sẽ thắng lực đẩy của lò xo phản lực, giúp nắp mạch từ di chuyển về phía lõi Hệ thống này phù hợp với các mạch từ 1 chiều và xoay chiều, sử dụng các rơ-le 1 chiều và xoay chiều để điều khiển.

3.2.1 Cấu tạo Rơle dòng điện

Rơ le dòng điện cực đại là thiết bị điện quan trọng trong hệ thống điện, có chức năng bảo vệ mạch điện khỏi tình trạng quá tải hoặc ngắn mạch Nó giúp ngắt nguồn điện kịp thời, hạn chế thiệt hại cho hệ thống Ngoài ra, rơ le còn được sử dụng để điều khiển hoạt động của động cơ, đảm bảo vận hành an toàn và ổn định Sử dụng rơ le dòng điện cực đại đúng cách giúp tăng tuổi thọ thiết bị và nâng cao hiệu quả hoạt động của hệ thống điện.

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, làm trục quay chuyển động Khi dòng điện đạt đến trị số đủ lớn, lực điện từ thắng lực cản của lò xo 7, giúp phần ứng 4 di chuyển để mở hoặc đóng hệ thống tiếp điểm 6 Điều này thể hiện nguyên lý hoạt động của hệ thống điều khiển bằng lực điện từ trong các thiết bị tự động.

- Trị số dòng điện tác động của rơ le được chỉnh định bằng phương pháp:

Thay đổi sơ đồ cuộn dây rơ le giúp điều chỉnh dòng điện tác động phù hợp, bằng cách đấu nối tiếp hai cuộn dây khi cần dòng nhỏ và đấu song song khi cần dòng lớn Khi đấu song song, dòng điện tác động sẽ lớn gấp đôi so với đấu nối tiếp, mặc dù lực căng lò xo remain giữ nguyên Điều này mang lại hiệu quả tối ưu trong việc điều khiển rơ le dựa trên yêu cầu dòng điện thực tế.

+ 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:

Trong đó: IR 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

Rơle điện áp có cấu tạo giống rơle dòng điện, nhưng cuộn dây của nó có số vòng nhiều hơn, tiết diện dây quấn nhỏ hơn để phù hợp với chức năng đo điện áp Thiết bị này được mắc song song với mạch điện của thiết bị cần bảo vệ, giúp kiểm soát và duy trì ổn định điện áp trong hệ thống điện Nhờ thiết kế đặc biệt này, rơle điện áp phản ứng nhanh và chính xác khi phát hiện sự biến đổi của điện áp, đảm bảo an toàn và bền bỉ cho hệ thống điện.

3.2.4 Nguyên lý hoạt động của Rơ le điện áp:

- Với Rơ le bảo vệ điện áp thấp:

Khi điện áp lưới điện đạt mức định mức hoặc thấp hơn mức định mức một cách không đáng kể, 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 một cách bình thường.

Khi điện áp lưới giảm xuống dưới mức quy định, lực điện từ giảm nhỏ hơn lực sức căng của lò xo, khiến tiếp điểm thường đóng trở lại trạng thái mở, còn tiếp điểm thường mở đóng lại thành trạng thái có điện, đảm bảo hoạt động chính xác của hệ thống điện.

- 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 vượt quá mức quy định, lực điện từ thắng bắt đầu tác động mạnh hơn, gây ra lực cản của lò xo phần ứng quay Điều này khiến các tiếp điểm thường đóng mở lại, đảm bảo hoạt động chính xác của hệ thống điện tự động.

- 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:

Rơle điện áp cực đại loại PH-51 được sử dụng trong các sơ đồ bảo vệ và tự động, nhằm phản ứng với sự xuất hiện hoặc tăng cao của điện áp trong mạch một chiều Nó thường được đặt trong sơ đồ kiểm tra cách điện của mạch một chiều để đảm bảo an toàn và hiệu quả vận hành Sơ đồ kết cấu của rơle về cơ bản giống với loại rơle dòng điện cực đại, nhưng có điểm khác biệt là cuộn dây dòng được thay bằng cuộn dây áp có số vòng nhiều hơn, cỡ dây nhỏ hơn, phù hợp để mắc vào nguồn điện áp một chiều Rơle không có bộ phận cản dịu hay giảm rung động cho phần hoạt động, nhằm tăng độ nhạy và tốc độ phản ứng Để giảm tác động của từ dư, phần ứng của rơle được làm bằng thép pecmaloi, giúp nâng cao độ ổn định và độ chính xác của thiết bị.

Rơle được chế tạo với ba cỡ điện áp định mức phù hợp với nhiều ứng dụng khác nhau Mỗi cỡ rơle có thể điều chỉnh điện áp hoạt động ở hai cấp bằng cách thay đổi cách nối hai cuộn dây theo sơ đồ song song hoặc nối tiếp Điện áp định mức và điện áp tác động của rơle được thể hiện rõ ràng trong bảng thông số kỹ thuật, giúp người sử dụng dễ dàng lựa chọn phù hợp cho từng mục đích.

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)

Bảng 3.2 trình bày số liệu về cuộn dây của rơle, trong đó loại Rơle PH-51/32 được mắc nối tiếp với mỗi cuộn dây một điện trở phụ có giá trị 5100 Ω Điện áp tác động của rơle chịu ảnh hưởng của cực tính cuộn dây, điều này ảnh hưởng đến hoạt động và độ chính xác của rơle trong hệ thống điều khiển Việc hiểu rõ các đặc tính kỹ thuật này giúp đảm bảo hiệu quả vận hành và tối ưu hóa khả năng làm việc của rơle trong các ứng dụng công nghiệp.

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 ngăn chặn tình trạng quá điện áp trong mạch điện xoay chiều Thiết bị này được sử dụng trong sơ đồ bảo vệ rơ le và tự động điều khiển hệ thống điện để đảm bảo an toàn và ổn định hoạt động Rơle PH-53 có cấu tạo tương tự như rơle dòng điện cực đại PT-40 nhưng không trang bị bộ phận cản dịu và chống rung, qua đó giúp giảm công suất tiêu thụ và nâng cao độ bền của thiết bị.

Bài 3: Khí cụ điện bảo vệ Trang 58 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 R1 và R2 như sơ đồ sau.

Rơle có hai dải điện áp đặt để hoạt động hiệu quả trong các điều kiện khác nhau Trong dải điện áp thấp, cuộn dây của rơle được kết nối với mạch qua điện trở phụ R1, giúp bảo vệ và điều chỉnh dòng điện phù hợp Ở dải điện áp cao, kết nối của cuộn dây được mở rộng qua cả hai điện trở phụ R1 và R2, đảm bảo rơle hoạt động ổn định và chính xác trong phạm vi điện áp lớn hơn.

Rơ le nhiệt: (Over Load OL)

Rơle nhiệt là thiết bị tự động phản ứng dựa trên nhiệt độ, với tác động đầu vào là nhiệt độ và đầu ra là sự thay đổi trạng thái tiếp điểm hoặc thông số điện Cấu tạo của rơle nhiệt gồm cảm biến nhiệt độ (bộ phận nhạy cảm với nhiệt) để nhận biết nhiệt độ, bộ phận so sánh để điều chỉnh hoạt động, hệ thống tiếp điểm để thực hiện các chuyển đổi điện, và bộ phận điều chỉnh nhằm tùy chỉnh các thông số hoạt động phù hợp Rơle nhiệt đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ các thiết bị điện khỏi quá nhiệt, đảm bảo an toàn và ổn định hệ thống điện trong nhiều ứng dụng công nghiệp và dân dụng.

Rơ le nhiệt là thiết bị bảo vệ động cơ và mạch điện hiệu quả trong trường hợp xảy ra quá tải, giúp tránh hỏng hóc nghiêm trọng Có đặc điểm chính là không tác động ngay lập tức theo trị số dòng điện nhờ quán tính nhiệt lớn, cần thời gian để phát nhiệt Vì vậy, rơ le nhiệt hoạt động trong khoảng thời gian từ vài giây đến vài phút sau khi phát hiện quá tải, đảm bảo an toàn cho hệ thống điện và thiết bị.

3.3.2 Nguyên lý hoạt động của Role nhiệt:

Nguyên lý hoạt động của rơ le dựa trên hiện tượng tác dụng nhiệt của dòng điện làm biến dạng phiến kim loại kép Phiến kim loại kép gồm hai lớp thép hoặc kim loại có hệ số giãn nở nhiệt khác nhau, khi dòng điện chạy qua sẽ gây ra sự giãn nở không đồng đều Hiện tượng này dẫn tới sự uốn cong của phiến kim loại, từ đó kích hoạt hoặc ngắt mạch điện trong hệ thống điều khiển tự động Rơ le có khả năng tự động đóng/ngắt mạch dựa trên nhiệt độ hoặc dòng điện, giúp bảo vệ thiết bị và hệ thống điện một cách hiệu quả Đây là nguyên lý cơ bản giúp rơ le hoạt động ổn định và chính xác trong các ứng dụng tự động hóa và điều khiển.

Rơ le nhiệt hoạt động dựa trên nguyên lý ghép chặt các phiến kim loại bằng phương pháp cán nóng hoặc hàn, tạo thành một hệ thống liên kết 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 nhỏ hơn, làm cần gạt đẩy để làm co lò xo và chuyển đổi hệ thống tiếp điểm phụ Để rơ le nhiệt có thể hoạt động trở lại, cần đợi cho phiến kim loại nguội hẳn và kéo cần reset của rơ le nhiệt về vị trí ban đầu.

- 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 là phương pháp truyền nhiệt bằng cách dòng điện đi qua trực tiếp tấm kim loại kép, mang lại hiệu quả truyền nhiệt nhanh và trực tiếp Tuy nhiên, loại này có cấu tạo đơn giản nhưng không linh hoạt, vì khi cần thay đổi dòng điện định mức, phải thay đổi luôn tấm kim loại kép Do đó, đốt nóng trực tiếp ít phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu điều chỉnh linh hoạt và không tiện dụng trong việc thay đổi dòng điện định mức.

Đốt nóng gián tiếp sử dụng dòng điện đi qua phần tử đốt nóng độc lập, tạo ra nhiệt lượng làm tấm kim loại cong lên nhờ quá trình truyền nhiệt gián tiếp Loại này có ưu điểm là dễ dàng điều chỉnh dòng điện định mức bằng cách thay đổi phần tử đốt nóng, giúp linh hoạt trong vận hành Tuy nhiên, nhược điểm là khi xảy ra quá tải lớn, phần tử đốt nóng có thể đạt nhiệt độ cao, nhưng do không khí truyền nhiệt kém, tấm kim loại chưa kịp phản ứng đã khiến phần tử đốt nóng dễ bị cháy đứt.

Đốt nóng hỗn hợp là phương pháp hiệu quả vì kết hợp đốt trực tiếp và gián tiếp, giúp duy trì tính ổn định nhiệt cao và hoạt động tốt trong điều kiện quá tải lớn Một ví dụ điển hình là rơ le nhiệt kiểu kim loại kép, mang lại độ bền và độ chính xác cao trong quá trình điều khiển nhiệt độ Phương pháp này phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu ổn định nhiệt và khả năng chịu tải lớn, đảm bảo hiệu suất hoạt động liên tục và độ bền lâu dài.

Nguyên lý hoạt động của rơle nhiệt kiểm kim loại kép dựa trên sự khác nhau về hệ số giãn nở dài của hai thanh kim loại khác nhau, cùng kích thước và chiều dài ban đầu Khi được đốt nóng từ nhiệt độ t1 lên t2, chiều dài của mỗi thanh sẽ tăng lên theo công thức l1 = lo (1 + α1 Δt) và l2 = lo (1 + α2 Δt), trong đó lo là chiều dài ban đầu tại nhiệt độ t1 Sự khác biệt về hệ số giãn nở giữa hai thanh dẫn đến sự cong của thanh và kích hoạt rơle khi nhiệt độ thay đổi.

11, l2 là chiều dài hai thanh ở nhiệt độ t2 ; Δt là độ tăng nhiệt độ : Δt = t2 – t1 = τ Như vậy chiều dài mỗi thanh tăng thêm là : Δl1 = l1 – lo = loα1Δt = loα1τ 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 thành một tấm kim loại kép, tăng nhiệt độ sẽ gây ra sự dãn dài không đều giữa hai thanh Thanh kim loại phía trên dãn dài hơn so với thanh phía dưới, dẫn đến hiện tượng vừa co dãn vừa cong về phía thanh ít dãn dài hơn Hiện tượng này phản ánh rõ ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự biến dạng của các cấu trúc kim loại ghép lại.

(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 ra lực tại đầu cong (đầu tự do) của tấm kim loại kép để thực hiện việc đóng, ngắt tiếp điểm trong mạch điện, hình thành rơle nhiệt kim loại kép Theo công thức, độ dịch chuyển x và lực F tăng khi hiệu số α1 – α2 càng lớn, cho thấy tấm kim loại kép có thể tối ưu hóa hiệu suất hoạt động Vì vậy, vật liệu Invar, có hệ số giãn nở nhiệt lớn, thường được sử dụng làm thanh trong chế tạo tấm kim loại kép để đảm bảo độ chính xác và độ bền của thiết bị.

Có các phương pháp cấp nhiệt để tăng nhiệt độ cho tấm kim loại kép tác động như sau :

Để đảm bảo nhiệt độ làm việc chính xác và ổn định, sử dụng rơ le nhiệt để kiểm soát các thiết bị nhiệt như lò sấy, bình đun nước nóng, bàn là và thiết bị công nghiệp khác là cần thiết Khi cần đo hoặc khống chế nhiệt độ cao, cần dùng trực tiếp các đối tượng cần đo làm nguồn nhiệt để cấp cho tấm kim loại kép, giúp rơ le nhiệt phản hồi kịp thời đến nhiệt độ tác động đã đặt trước Rơ le này hoạt động chính xác và tin cậy khi bộ phận kim loại kép được tiếp xúc tốt với bộ phận nhiệt cần kiểm soát, đảm bảo ngắt hoặc đóng mạch phù hợp Sau khi nhiệt độ thiết bị đạt đến nhiệt độ tác động, rơ le sẽ tự ngắt, làm ngắn mạch công suất gia nhiệt để giảm nhiệt độ, rồi tự đóng trở lại sau khi nhiệt độ giảm xuống mức đã định, duy trì nhiệt độ quanh giá trị cài đặt giúp bảo vệ thiết bị nhiệt tự động và hiệu quả.

Rơle bảo vệ thiết bị nhiệt hoạt động khi nhiệt độ vượt quá giới hạn cho phép, ngắt mạch để bảo vệ thiết bị Sau khi kích hoạt, rơle không tự trở về trạng thái ban đầu, đòi hỏi người dùng phải nhấn nút phục hồi để khôi phục chức năng làm việc bình thường.

Bài 3: Khí cụ điện bảo vệ Trang 64 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 dòng điện chạy qua khiến nhiệt lượng tỏa ra làm nóng thanh kim loại kép Để tính nhiệt lượng Q phát ra trên vật dẫn có điện trở R, khi dòng điện I chạy qua trong thời gian t, ta sử dụng công thức chính xác, giúp hiểu rõ hơn về quá trình chuyển đổi năng lượng điện thành nhiệt trong các ứng dụng kỹ thuật.

Nhiệt lượng Q sinh ra khi đốt nóng thanh kim loại kép đến nhiệt độ tác động sẽ kích hoạt rơ-le, với Q phụ thuộc vào bình phương dòng điện tải I² và thời gian dòng điện đi qua t Khi tăng dòng điện tải, thời gian tác động của rơ-le giảm, thể hiện mối quan hệ nghịch biến giữa dòng điện và thời gian tác động Đặc tính dòng điện theo thời gian I(t), còn gọi là đặc tính "ampe giây", là yếu tố quan trọng nhất trong hoạt động của rơ-le nhiệt kim loại kép, giúp xác định chính xác thời điểm rơ-le tác động dựa trên lượng nhiệt lượng sinh ra.

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 (Iđm) tương ứng với hệ số cộng hưởng Ki = 1, là mức dòng qua rơle trong thời gian dài vô hạn mà không gây tác động đến rơle, đảm bảo hoạt động ổn định trong điều kiện nhiệt độ môi trường không thay đổi.

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 các dây chảy linh hoạt Chúng được làm từ các phiến mỏng như lá, kẽm, hợp kim chì thiếc, nhôm hoặc đồng, được cắt dập để phù hợp với ứng dụng.

Bài 3: Khí cụ điện bảo vệ Trang 73 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 nối với nắp 2 ở phía trong, đảm bảo kết nối chặt chẽ và an toàn Nắp 4 có dạng răng vít giúp dễ dàng vặn chặt vào đế 7, tăng tính vững chắc cho kết cấu Dây chảy chủ yếu làm bằng đồng, có thể sử dụng bạc để tăng độ dẫn điện và độ bền Các dòng điện định mức phổ biến gồm 6A, 15A, 20A, 25A, 30A và 60A, phù hợp với điện áp 500V, đáp ứng đa dạng nhu cầu sử dụng trong các hệ thống điện.

Hình 3.20: Cấu tạo cầu chì loại vặn c) Loại hộp:

Hộp và nắp bằng sứ cách điện chắc chắn, giúp đảm bảo an toàn đối với các tiếp điểm bằng đồng Các tiếp điểm này được bắt chặt nhờ vào vít, đảm bảo kết nối vững chắc và ổn định Dây chảy, thường là dây chì tròn hoặc dây chì lá có kích thước phù hợp, được kết nối an toàn vào các tiếp điểm để đảm bảo truyền điện hiệu quả và an toàn trong hệ thống.

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, trong đó dây chảy được đặt trong ống kín bằng phíp, giúp bảo vệ an toàn cho mạch điện Hai đầu của ống kín này có nắp bằng đồng có răng vít để chặn kín, đảm bảo cầu chì hoạt động hiệu quả và ngăn chặn các tác nhân bên ngoài Dây chảy được nối chặt với các cực tiếp xúc, đảm bảo sự truyền dòng điện ổn định và an toàn trong 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.

Khi xảy ra ngắn mạch, dây chảy sẽ đứt tại chỗ có tiết diện hẹp và tạo ra hồ quang điện, gây nhiệt độ cao Dưới tác dụng của nhiệt độ của hồ quang, vỏ xenlulo của ống bị đốt nóng và bốc hơi, dẫn đến áp lực khí trong ống tăng lên rất lớn và dập tắt hồ quang Có các loại chống ngắn mạch như loại kín có chất nhồi giúp hạn chế tác động của dòng ngắn mạch và đảm bảo an toàn hệ thống điện.

Cầu chì ống sứ có khả năng bảo vệ tốt hơn so với các loại khác nhờ vào đặc tính chịu nhiệt và cách biệt điện hiệu quả Hình dạng cấu tạo của loại này thể hiện rõ trong hình 3.22, giúp tối ưu khả năng cách điện và đảm bảo an toàn cho hệ thống điện Thường được gọi là cầu chì ống sứ, loại này phù hợp để bảo vệ các mạch điện quan trọng và nâng cao độ bền của thiết bị.

Vỏ của cầu chì 1 được chế tạo bằng ống sứ hoặc stealit, có hình dạng hộp chữ nhật đảm bảo độ bền và cách điện tốt Trong vỏ cầu chì, có trụ tròn rỗng dùng để chứa dây chảy 2 hình lá, giúp duy trì chức năng bảo vệ mạch điện Dây chảy 2 này sau đó được hàn kín vào đĩa 4 và cố định chắc chắn vào phiến, tạo thành bộ phận chống quá tải hiệu quả Toàn bộ cấu trúc còn được đổ đầy cát thạch anh 3, giúp cách nhiệt và làm mát nhanh chóng khi có sự cố xảy ra.

Cấu tạo của 5 cực tiếp xúc 6 gồm các phiến 5 được bắt chặt vào ống sứ bằng vít 7, đảm bảo tính chắc chắn và ổn định Dây chảy làm bằng đồng lá dày từ 0,1 đến 0,2mm, có các lỗ dài dập nhằm tạo ra tiết diện hẹp, giúp điều chỉnh dòng điện Để giảm nhiệt độ chảy của đồng, người ta hàn các giọt thiếc vào các đoạn có tiết diện hẹp, tăng cường khả năng dẫn nhiệt và kéo dài tuổi thọ thiết bị.

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 làm việc của cầu chì dựa trên đặc tính ampe – giây, tức là thời gian đứt của dây chảy phụ thuộc vào dòng điện đi qua Khi xảy ra quá tải lớn gấp 3 đến 4 lần dòng điện định mức, dây chảy sẽ nóng lên đến nhiệt độ chảy, gây ra quá trình đoạn nhiệt và dẫn đến chảy đứt cầu chì Thời gian tác động của cầu chì ngắn hay dài phụ thuộc vào mức độ quá tải và tốc độ nóng chảy của dây chảy.

Bài 3: Khí cụ điện bảo vệ Trang 75 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 lựa chọn sao cho nhiệt độ phát nhiệt trong quá trình hoạt động dài hạn luôn thấp hơn giới hạn cho phép, nhằm đảm bảo an toàn và độ bền của thiết bị Ngoài ra, khi tắt máy, cầu chì không được ngắt mạch điện để duy trì hoạt động ổn định của hệ thống.

Dòng điện định mức của cầu chì IC C là dòng điện cực đại lâu dài mà qua dây chảy mà không gây đứt dây, đảm bảo an toàn và độ bền của cầu chì Đây cũng là giá trị tối đa cho phép của cầu chì, giúp bảo vệ mạch điện hiệu quả trong quá trình hoạt động Việc xác định dòng điện định mức đúng là yếu tố quan trọng để đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống điện tử.

Cầu chì được chọn sao cho I C C 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.

Iđm 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;

Iđmmax 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.

Khi động cơ khởi động nhẹ nhàng, cầu chì có quán tính nhiệt lớn, còn gọi là cầu chì chậm, và dòng điện định mức của cầu chì IC C được xác định chính xác dựa trên dòng điện tính toán Việc chọn cầu chì phải phù hợp với điều kiện bảo vệ chọn lọc để đảm bảo an toàn và hiệu quả vận hành của hệ thống.

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 điện, cầu chì 1 có dòng điện chạy qua và cầu chì 2 được đặt gần hộ tiêu thụ để đảm bảo an toàn Khi xảy ra ngắn mạch tại điểm A, chỉ có cầu chì 2 đứt còn các cầu chì còn lại không đứt, giúp phân biệt và bảo vệ chính xác phần bị ảnh hưởng Để đảm bảo yêu cầu bảo vệ chọn lọc, thời gian tác động của cầu chì 2 cần phải nhỏ hơn thời gian làm nóng của cầu chì 1 đến nhiệt độ nóng chảy, tức là \( t_{đ2} \leq t'_1 \) Điều này giúp ngắt mạch nhanh chóng tại điểm ngắn mạch mà không ảnh hưởng đến các phần khác của hệ thống.

Hình 3.23: Hệ thống nhiều cầu chì

Thiết bị chống dòng rò

Cơ thể con người rất nhạy cảm với dòng điện, với dòng điện nhỏ hơn 10mA gây cảm giác kim châm, trong khi dòng điện lớn hơn 10mA khiến cơ bắp co quắp và dòng điện tới 30mA có thể gây co thắt, ngạt thở và dẫn đến tử vong Khi thiết bị điện bị hư hỏng hoặc rò điện, người dùng tiếp xúc có thể nhận dòng điện chuyển xuống đất qua đất do điện áp nguồn, gây nguy hiểm Trong trường hợp này, các thiết bị như CB và cầu chì thường không thể cắt nguồn điện ngay, làm tăng nguy cơ tai nạn cho người sử dụng.

Trong hệ thống điện, việc sử dụng thiết bị chống dòng điện rò là cách hiệu quả để đảm bảo an toàn Thiết bị này sẽ tự động ngắt nguồn điện ngay khi phát hiện dòng điện rò, giúp người sử dụng tránh được nguy cơ tai nạn điện Việc lắp đặt thiết bị chống dòng rò là cần thiết để bảo vệ tính mạng và tài sản khỏi các rủi ro liên quan đến điện rò.

Thiết bị chống dòng rò có một số hãng nổi tiếng sau:

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.

IS C: 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

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 có sự cố, tổng dòng điện trong mạch từ hình xuyến bằng 0, dẫn đến không có dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dò tìm Ngược lại, khi xảy ra sự cố, dòng điện trong mạch sẽ thay đổi, phản ánh qua các dòng I → 1, I → 2, I → 3, giúp phát hiện và xác định chính xác các sự cố trong hệ thống điện.

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 tác động để mở các cực điện, thể hiện rõ nguyên lý cảm ứng điện từ và ảnh hưởng của từ thông trong mạch.

Hình 3.25: Cầu dao chống giật thực tế

Thiết bị chống dòng điện rò hoạt động dựa trên nguyên lý bảo vệ so lệch, nhằm phát hiện những sự chênh lệch giữa tổng dòng điện vào và tổng dòng điện ra của thiết bị tiêu thụ điện Nguyên lý này đảm bảo an toàn và ổn định hệ thống điện khi có rò rỉ điện xảy ra Khi phát hiện dòng rò, thiết bị sẽ tự động ngắt nguồn để tránh các rủi ro về chập cháy và điện giật Ủng hộ khả năng bảo vệ tối ưu, thiết bị chống dòng điện rò là giải pháp tin cậy cho hệ thống điện dân dụng và công nghiệp.

Khi thiết bị tiêu thụ điện bị rò điện, một phần dòng điện bị rẽ nhánh xuống đất, gọi là dòng điện rò Dòng điện rò gây mất cân bằng trong hệ thống điện, và các thiết bị bảo vệ so lệch sẽ dò tìm sự chênh lệch này để phát hiện rò điện Thiết bị bảo vệ so lệch nhận biết dòng điện nhỏ đi qua dây trung tính và tự động cắt nguồn điện nhằm đảm bảo an toàn cho hệ thống và người dùng.

Thiết bị bảo vệ so lệch gồm 2 phần chính:

Mạch điện từ dạng hình xuyến được sử dụng để tổ chức các cuộn dây của phần công suất, với dây có tiết diện lớn chịu dòng cung cấp cho thiết bị tiêu thụ điện Hình dạng hình xuyến giúp tối ưu hóa quá trình truyền và tiêu thụ điện năng, đảm bảo hiệu quả hoạt động của hệ thống Các cuộn dây trong mạch có nhiệm vụ truyền tải dòng điện lớn, góp phần nâng cao hiệu suất làm việc của toàn bộ mạch điện.

Rơle mở mạch được điều khiển bởi cuộn dây đo lường có tiết diện nhỏ, đặt trên hình xuyến để tác dụng ngắt các cực một cách chính xác.

Biến áp đo lường

Máy biến áp đo lường hoạt động giống như các loại máy biến áp khác, có chức năng biến đổi chiều của dòng điện từ chiều này sang chiều khác Mục đích chính của máy biến áp đo lường là tăng hoặc giảm điện áp trong nguồn dây dẫn, giúp đảm bảo hệ thống truyền tải điện năng vận hành hiệu quả và an toàn.

Máy biến áp đo lường được thiết kế phù hợp với nhu cầu sử dụng của các thiết bị điện trong gia đình, đảm bảo hiệu quả và độ chính xác cao trong việc đo lường các số liệu điện Công dụng quan trọng của loại máy biến áp này không chỉ giúp kiểm tra chính xác dữ liệu của các thiết bị điện mà còn góp phần đảm bảo an toàn, ổn định cho hệ thống điện dân dụng trong gia đình.

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 được ghép tỉ mỉ nhằm tăng tính chính xác và độ bền của thiết bị.

Lõi thép của máy biến áp được chế tạo từ các miếng lá thép kỹ thuật tinh xảo, đảm bảo độ chính xác và độ bền cao Lõi gồm có trụ (có dây quấn) và gông, được tạo thành từ các phần lõi thép liên kết với trụ để tối ưu hiệu quả truyền tải điện năng.

Dây quấn thường được làm từ đồng hoặc nhôm, có lớp cách điện nhằm đảm bảo an toàn Nó bao gồm hai loại chính là cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp, mỗi loại đảm nhận chức năng riêng biệt trong quá trình truyền tải điện năng Cuộn sơ cấp nhận năng lượng từ nguồn điện, trong khi cuộn thứ cấp chuyển đổi và cung cấp điện năng đến nơi tiêu thụ Các cuộn dây này thường cách điện với nhau để đảm bảo an toàn và hiệu quả trong quá trình hoạt động của thiết bị điện.

Vỏ máy biến áp được làm bằng thép chắc chắn, đảm bảo độ bền và độ an toàn cho thiết bị Tùy thuộc vào công suất của điện năng sử dụng tại mỗi vị trí, các nhà sản xuất thiết kế nhiều loại vỏ máy khác nhau phù hợp Công dụng chính của vỏ máy là bảo vệ máy biến áp khỏi các tác nhân từ môi trường và va đập, được cấu thành bởi một thùng chắc chắn và hệ thống lắp ráp phù hợp để đảm bảo độ bền và hoạt động ổn định.

Lưu ý rằng số vòng dây quấn của cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp phải khác nhau, phù hợp với từng mục đích và nhiệm vụ sử dụng Việc lựa chọn lõi dây quấn phù hợp là yếu tố quan trọng để đảm bảo hiệu quả hoạt động của biến áp hoặc thiết bị điện Chọn đúng số vòng dây giúp tối ưu hóa hiệu suất và đảm bảo tính ổn định trong vận hành của hệ thống điện.

Máy biến áp đo lường có vai trò quan trọng trong việc ổn định điện áp từ các giá trị thấp hoặc cao xuống mức phù hợp, đảm bảo quá trình vận hành điện năng hiệu quả Nguyên lý hoạt động của máy biến áp đo lường dựa trên hiện tượng cảm ứng từ, giống như các loại máy biến áp khác Nhờ đó, nó giúp duy trì điện áp ổn định, giảm thiểu sự cố và tối ưu hóa hiệu suất hệ thống điện Máy biến áp đo lường là thiết bị không thể thiếu trong các hệ thống điện công nghiệp và dân dụng hiện đại.

Cuộn dây sơ cấp và thứ cấp, mỗi với số vòng dây khác nhau, được quấn lên lõi thép để truyền điện năng hiệu quả Khi dây sơ cấp kết nối với nguồn điện, dòng điện chạy qua sẽ sinh ra từ trường biến thiên, gây cảm ứng qua hai cuộn dây Từ thông quay vòng qua sơ cấp và thứ cấp tạo ra sức điện động cảm ứng, chuyển đổi năng lượng điện một cách hiệu quả trong hệ thống.

Khi từ thông qua cuộn thứ cấp, nó có xu hướng chống lại hoạt động của cuộn sơ cấp, làm giảm biên độ từ thông trong lõi thép Để duy trì sự cân bằng điện áp và từ thông không đổi, cuộn sơ cấp cần được tăng lên một lượng thích hợp để bù lại sự giảm từ thông do cuộn thứ cấp gây ra Điện năng thường truyền từ cuộn sơ cấp sang cuộn thứ cấp, do đó, việc đảm bảo sự ổn định của cả hai cuộn dây là rất quan trọng để quá trình truyền tải điện diễn ra thuận lợi.

Máy biến áp đo lường chính dùng để biến đổi dòng điện và chuyển đổi hiệu điện thế phù hợp cho các thiết bị điện dân dụng và sản xuất Ví dụ, từ đường dây trung thế 10kV, máy biến áp biến đổi sang điện áp 220V phù hợp với các thiết bị trong gia đình Trong các nhà máy và cơ quan, máy biến áp 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

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 tựđộng 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?

KHÍ CỤ ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN

Tiêu đề	Giáo trình Khí cụ điện (Nghề Vận hành nhà máy nhiệt điện Trình độ Cao đẳng)
Tác giả	Ninh Trọng Tuấn, Lê Thị Hải Huyền, Nguyễn Xuân Thịnh
Trường học	Trường Cao đẳng Dầu khí
Chuyên ngành	Vận hành nhà máy nhiệt điện
Thể loại	Giáo trình
Năm xuất bản	2020
Thành phố	Bà Rịa - Vũng Tàu

Định dạng
Số trang	99
Dung lượng	1,73 MB