Nội dung giáo trình Thiết bị điện gồm 06 bài được trình bày cụ thể như sau: Khái niệm chung về thiết bị điện, Khí cụ điện, Máy biến áp, Máy điện không đồng bộ, Máy điện đồng bộ, Máy điện một chiều. Mời các bạn đọc cùng tham khảo!
KHÁI NIỆM CHUNG VỀ THIẾT BỊ ĐIỆN
Mục tiêu
Sau khi học xong bài học này người học có khả năng:
- Trình bày được khái niệm, phân loại, các trạng thái làm việc của thiết bị điện
- Trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc, ký hiệu của nam châm điện
- Trình bày được khái niệm tiếp xúc điện, hồ quang điện
- Kiểm tra, bảo dưỡng nam châm điện, tiếp điểm, cơ cấu dập hồ quang trong một số khí cụ điện
- Thao tác cẩn thận, chính xác, gọn gàng, ngăn nắp Đảm bảo vệ sinh an toàn đối với người và trang thiết bị.
Nội dung
1.1 Khái niệm, phân loại thiết bị điện
1.1.1 Khái niệm, phân loại khí cụ điện
Khí cụ điện (KCĐ) là thiết bị điện thiết yếu dùng để điều khiển, kiểm tra và tự động điều chỉnh các hệ thống điện, đồng thời bảo vệ chúng khỏi sự cố.
Khí cụ điện đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực như nhà máy phát điện, trạm biến áp, cũng như trong các ngành công nghiệp, nông nghiệp, lâm nghiệp, thuỷ lợi, giao thông vận tải và quốc phòng Sự phổ biến của khí cụ điện giúp nâng cao hiệu quả và độ tin cậy trong các hoạt động sản xuất và dịch vụ.
2 Phân loại a) Theo chức năng, gồm có:
KCĐ được sử dụng để đóng cắt mạch điện một cách tự động hoặc bằng tay trong các chế độ làm việc khác nhau như cầu dao, áp tô mát, máy ngắt tự động và dao cách ly Đặc điểm nổi bật của KCĐ là tần số thao tác thấp, vì vậy chúng chỉ được thao tác thỉnh thoảng, dẫn đến tuổi thọ của thiết bị thường không cao, chỉ đạt hàng chục ngàn lần đóng cắt.
KCĐ hạn chế dòng điện và điện áp có chức năng chính là kiểm soát mức độ dòng điện và điện áp trong mạch, ngăn chặn sự gia tăng quá mức khi xảy ra sự cố Chẳng hạn, kháng điện được sử dụng để hạn chế dòng ngắn mạch, trong khi van chống sét giúp bảo vệ máy biến áp khỏi điện áp sét.
- KCĐ dùng để mở máy, điều khiển: gồm các loại KCĐ như contactor, khởi
KCĐ tự động điều chỉnh và khống chế các tham số của đối tượng, bao gồm ổn định điện áp, ổn định tốc độ và ổn định nhiệt độ, nhằm duy trì chế độ làm việc hiệu quả.
KCĐ là thiết bị dùng để kiểm tra và theo dõi hoạt động của các đối tượng, chuyển đổi tín hiệu không điện thành tín hiệu điện Nó bao gồm các rơle và bộ cảm biến, với đặc điểm công suất thấp, thường được kết nối trong mạch thứ cấp để biến đổi và truyền tín hiệu hiệu quả.
Máy biến đổi dòng điện (KCĐ) bao gồm máy biến dòng và máy biến điện áp, có chức năng chuyển đổi dòng điện lớn và điện áp cao thành các giá trị an toàn và phù hợp cho việc đo lường, điều khiển và bảo vệ Theo nguyên lý hoạt động, KCĐ được phân loại thành các loại như điện từ, cảm ứng, nhiệt, có tiếp điểm và không có tiếp điểm Ngoài ra, KCĐ cũng được phân loại theo loại dòng điện sử dụng, bao gồm mạch điện một chiều và xoay chiều, cùng với việc phân loại theo độ lớn điện áp.
- KCĐ cao thế: được chế tạo để dùng ở điện áp định mức từ 1000V trở lên
KCĐ hạ thế được thiết kế cho điện áp dưới 1000V, thường chỉ đến 600V Thiết bị này hoạt động hiệu quả trong các điều kiện môi trường khắc nghiệt như vùng nhiệt đới, khu vực có nhiều rung động, mỏ có khí nổ, và môi trường có chất ăn mòn hóa học Ngoài ra, KCĐ còn có nhiều loại khác nhau như loại để hở, loại bọc kín, và có thể sử dụng trong các môi trường đặc biệt như chân không, dầu biến áp, hay khí SF6.
1.1.2 Khái niệm, phân loại máy điện
Máy điện là thiết bị điện từ hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ, có khả năng biến đổi cơ năng thành điện năng (máy phát điện) hoặc ngược lại, biến đổi điện năng thành cơ năng (động cơ điện) Ngoài ra, máy điện còn được sử dụng để điều chỉnh các thông số điện năng như điện áp, dòng điện, tần số và số pha.
2 Phân loại a) Theo nguyên lý biến đổi năng lượng, gồm có:
Máy điện tĩnh là thiết bị dùng để biến đổi các thông số điện năng, phổ biến nhất là máy biến áp, chuyển đổi điện năng từ thông số U1, I1, f sang thông số U2, I2, f hoặc ngược lại.
Máy điện bao gồm phần động, có thể là quay hoặc thẳng, được sử dụng để chuyển đổi năng lượng từ điện năng sang cơ năng hoặc ngược lại Theo loại dòng điện, máy điện được phân loại thành nhiều loại khác nhau.
- Máy điện xoay chiều: sử dụng nguồn điện xoay chiều
- Máy điện 1 chiều: sử dụng nguồn điện một chiều c) Theo công suất, gồm có:
- Máy điện công suất nhỏ: P < 1 kW
- Máy điện có công suất trung bình: 1 P 10 kW
- Máy điện có công suất lớn: P > 10 kW
1.2 Các trạng thái và chế độ làm việc của thiết bị điện
1.2.1 Các trạng thái làm việc
1 Trạng thái làm việc định mức
Trên nhãn của các thiết bị điện, nhà sản xuất ghi rõ các thông số kỹ thuật, được gọi là giá trị định mức, như điện áp định mức (Uđm) và công suất định mức (Pđm) Khi thiết bị hoạt động theo đúng các thông số này, nó sẽ hoạt động ở trạng thái định mức.
2 Trạng thái làm việc không định mức
Khi thiết bị điện hoạt động với các thông số khác biệt so với nhãn, nó rơi vào trạng thái không định mức Nếu công suất làm việc thấp hơn định mức, được gọi là trạng thái non tải; ngược lại, nếu công suất lớn hơn định mức, đó là trạng thái quá tải Trạng thái không tải xảy ra khi tải bằng không, trong khi trạng thái ngắn mạch xuất hiện khi tải bị nối tắt, đây là tình huống sự cố có khả năng gây hư hỏng cho thiết bị.
1.2.2 Các chế độ làm việc của thiết bị điện
1 Chế độ làm việc dài hạn
Khi thiết bị hoạt động trong thời gian dài, nhiệt độ sẽ tăng dần cho đến khi đạt mức ổn định, sau đó không còn tăng nữa Lúc này, nhiệt lượng sinh ra từ thiết bị đã cân bằng với nhiệt lượng tỏa ra ra môi trường xung quanh.
2 Chế độ làm việc ngắn hạn
Trong chế độ này, khi nhiệt độ của thiết bị chưa đạt mức ổn định, nguồn điện sẽ bị ngắt và nhiệt độ sẽ dần giảm về mức gần với nhiệt độ môi trường.
3 Chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại
KHÍ CỤ ĐIỆN
Khí cụ điện đóng cắt
2.1.1 Khí cụ điện đóng cắt bằng tay
1 Cầu dao a) Công dụng, phân loại, ký hiệu
Cầu dao là thiết bị điện được sử dụng để đóng ngắt mạch điện bằng tay, có khả năng hoạt động với điện áp lên đến 440V một chiều và 660V xoay chiều.
Cầu dao thường được sử dụng để đóng ngắt mạch điện công suất nhỏ và không cần thao tác nhiều lần Đối với nguồn điện có điện áp cao hoặc mạch điện công suất trung bình và lớn, cầu dao chỉ nên được đóng ngắt khi không tải để tránh tình trạng hồ quang lớn, có thể gây hư hại cho tiếp xúc và nguy hiểm cho thiết bị cũng như người thao tác Để đảm bảo an toàn, cầu dao cần ngắt điện một cách tin cậy, vì vậy chiều dài lưỡi dao, tức khoảng cách giữa tiếp xúc điện vào và ra, cần phải lớn hơn 50mm.
Tốc độ di chuyển của lưỡi dao tới má tiếp xúc ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ kéo dài và thời gian dập tắt hồ quang Để cải thiện hiệu suất, thường sử dụng lưỡi dao phụ với lò xo bật nhanh cho các cầu dao có dòng điện một chiều lớn hơn 30A Đối với cầu dao xoay chiều với dòng điện vượt quá 75A, hồ quang được kéo dài nhờ lực điện động và dập tắt khi dòng điện qua điểm không, do đó không cần thiết phải có lưỡi dao phụ.
Có thể phân loại cầu dao theo các yếu tố khác nhau:
Cầu dao được phân loại theo kết cấu thành các loại 1 cực, 2 cực và 3 cực Ngoài ra, cầu dao còn được chia thành loại có tay nắm ở giữa hoặc tay nắm bên, cùng với các loại cầu dao một ngả và hai ngả.
- Theo điện áp định mức Uđm : loại có Uđm= 250V và Uđm P0V
- Theo dòng điện định mức Iđm: (15, 25, 30, 60, 75, 100, 150, 200, 300, 350,
- Theo vật liệu cách điện, có các loại đế sứ, đế nhựa, đế bakêlit, đế đá
- Theo điều kiện bảo vệ: loại cầu dao có hộp che chắn, loại không có hộp
- Theo yêu cầu của người sử dụng: loại có cầu chì bảo vệ, loại không có cầu chì bảo vệ
Ký hiệu cầu dao không có cầu chì bảo vệ:
Hai cực Ba cực b) Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Hình dáng và cấu tạo của một vài kiểu cầu dao thông dụng hình 2.6
1 Đế; 2 Lưỡi dao; 3 Má dao
Hình 2.2 Cầu dao có lưỡi dao phụ
1 Lưỡi dao chính; 2 Tiếp xúc tĩnh;
3 Lưỡi dao phụ; 4 Lò xo bật nhanh
Hình 2.3 Hình dạng một số loại cầu dao
- Dòng điện định mức tiếp điểm chính: Iđmcd > Iđmtải
- Tần số dòng điện tiếp điểm chính: 50Hz 60Hz
- Tuổi thọ cơ khí (số lần thao tác) 1000 lần đóng cắt
- Vị trí đặt: Cầu dao thường đặt thẳng đứng, tuy nhiên đôi khi còn phụ thuộc vào không gian đặt thiết bị
Dây dẫn nối tới cực chính cần phải phù hợp với giá trị dòng điện định mức cho phép, nhằm đảm bảo an toàn cho các tiếp điểm chính Ngoài ra, việc tháo lắp, kiểm tra và sửa chữa cầu dao cũng rất quan trọng để duy trì hiệu suất hoạt động và đảm bảo an toàn trong hệ thống điện.
+ Chuẩn bị dụng cụ, vật tư, thiết bị (cho một bàn thực tập/01 SV)
Bảng 2.1 Bảng kê thiết bị, dụng cụ, vật tư thực hành cầu dao
TT Tên thiết bị Mô tả kỹ thuật S.lượng Đơn vị Ghi chú
5 Đồng hồ vạn năng Sunwa YX-
Trước khi vào thực tập yêu cầu kiểm tra thiết bị, dụng cụ, vật tư:
- Kiểm tra tình trạng thiết bị: Đồng hồ vạn năng làm việc bình thường
- Kiểm tra dụng cụ: Đầy đủ, đúng yêu cầu kỹ thuật
- Kiểm tra vật tư: Vật tư đủ, đúng chủng loại yêu cầu
- Kiểm tra vị trí thực tập: Đảm bảo các thiết bị, dụng cụ đặt gọn gàng, đúng vị trí, dễ thao tác, an toàn, vệ sinh công nghiệp
+ Trình tự kiểm tra, bảo dưỡng
Bảng 2.2 Trình tự kiểm tra, bảo dưỡng cầu dao
TT Thao tác thực hành Yêu cầu kỹ thuật Dụng cụ thiết bị
1 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ, vật tư
- Nhận từ tủ đồ theo hướng dẫn của giáo viên
- Chuyển các thiết bị về bàn thực tập
- Thao tác nhẹ nhàng, cẩn thận
- Đồng hồ vạn năng, cầu dao, kìm, tôvít, giấy nhám
2 Đọc nhãn, ghi thông số kỹ thuật: Điện áp, dòng điện, số pha, tần số,
Ghi đúng, đủ tuổi thọ
- Tháo bulông giữ nắp trên
- Ngắt cầu dao để tháo nắp trên
Tháo đúng trình tự Không gẫy, vỡ
Để kiểm tra tiếp xúc điện giữa má dao và lưỡi dao, trước tiên cần đóng cầu dao để đảm bảo lưỡi dao tiếp xúc chặt với má dao Sử dụng đồng hồ vạn năng với thang đo x1 để đo điện trở giữa hai đầu đấu dây của từng pha Kết quả đo điện trở nên bằng 0 hoặc rất nhỏ để đảm bảo tiếp xúc tốt.
5 Kiểm tra cầu chì (nếu có):
Ngắt cầu dao, dùng ĐHVN thang x1 đo 2 đầu cầu chì từng pha Điện trở bằng 0 hoặc rất nhỏ Đồng hồ vạn năng
6 Kiểm tra lưỡi dao phụ (nếu có):
- Ngắt cầu dao, dùng ĐHVN thang x1 đo 2 đầu lưỡi dao phụ từng pha
- Kiểm tra sự chuyển động của lưỡi dao phụ
- Lưỡi phụ chuyển động nhẹ nhàng, không kẹt Đồng hồ vạn năng
Để kiểm tra lò xo cắt nhanh, đầu tiên hãy đóng cầu dao sao cho cả lưỡi dao chính và lưỡi dao phụ đều tiếp xúc chặt với má dao Sau đó, giật tay nắm của cầu dao để thực hiện cắt Lò xo sẽ đẩy mạnh lưỡi dao chính ra và đồng thời kéo lưỡi dao phụ rời khỏi má dao.
Lực đẩy lò xo mạnh, lưỡi dao cắt nhanh
Quan sát bằng mắt thường
Trình tự lắp: Lò xo cắt nhanh -
Lưỡi dao phụ - Cầu chì - Lò xo ép -
Nắp trên - Nắp dưới Đúng trình tự Lưỡi dao, má dao của từng pha đảm bảo tiếp xúc tốt nhất
Lưu ý: Các kết quả kiểm tra, bảo dưỡng phải ghi vào phiếu luyện tập
+) Các dạng sai hỏng và biện pháp khắc phục:
Bảng 2.3 Các dạng sai hỏng của cầu dao
TT Sai hỏng thường gặp Nguyên nhân Biện pháp khắc phục
2 Lưỡi dao phụ bị ăn mòn, kẹt
- Trục quay bị ôxi hóa
Nếu lưỡi dao bị ăn mòn ít thì đánh sạch, nhẵn
3 Không cắt nhanh Lò xo hỏng - Thay mới
Quá trình luyện tập và củng cố kiến thức thực hiện theo phiếu luyện tập ở phụ lục 1a +) Kiểm tra đánh giá
Kiểm tra đánh giá kết quả thực hành theo phiếu đánh giá ở phụ lục 1b và phụ lục 2
2 Công tắc a) Công dụng, phân loại, ký hiệu
Công tắc (CT) là thiết bị điện được thiết kế để đóng, ngắt và đổi nối mạch điện một cách thủ công Nó thường được sử dụng cho các mạch điện có công suất nhỏ, với dòng điện tối đa lên đến 400A, điện áp một chiều tối đa 440V và điện áp xoay chiều tối đa 500V.
Công tắc hộp là thiết bị thường được sử dụng làm cầu dao tổng cho máy công cụ, cho phép đóng mở trực tiếp các động cơ điện công suất nhỏ Nó cũng có chức năng đổi nối và khống chế trong các mạch tự động, giúp mở máy, đảo chiều quay, hoặc chuyển đổi dây quấn stato từ sao (Y) sang tam giác (Δ) So với cầu dao, công tắc hộp hoạt động ổn định hơn, có khả năng dập tắt hồ quang nhanh chóng nhờ thao tác ngắt nhanh và dứt khoát.
Công tắc vạn năng là thiết bị dùng để đóng ngắt và chuyển đổi mạch điện cho các cuộn dây hút của công tắc tơ và khởi động từ Nó được sử dụng trong các mạch điện điều khiển với điện áp lên đến 440V một chiều và 500V xoay chiều, tần số 50Hz.
Công tắc hành trình là thiết bị quan trọng trong hệ thống điều khiển điện tự động, giúp đóng gắt mạch điện Nó hoạt động dựa vào vị trí cữ gạt ở các cơ cấu chuyển đổi cơ khí, cho phép tự động điều khiển hành trình làm việc và tắt điện khi đạt đến cuối hành trình, đảm bảo an toàn cho hệ thống.
Có nhiều cách để phân loại công tắc
- Theo hình dạng bên ngoài, người ta chia công tắc ra làm ba loại: Loại hở; Loại kín; Loại bảo vệ
- Theo công dụng, người ta chia công tắc ra làm ba loại:
+ Loại đóng ngắt trực tiếp;
+ Loại đóng cắt chuyển mạch (công tắc vạn năng);
+ Loại công tắc hành trình và cuối hành trình
Ký hiệu các loại công tắc:
Hình 2.4 minh họa các ký hiệu của một số loại công tắc, bao gồm: CT hành trình (H-a), CT 1 pha 1 cực (H-b), CT 1 pha 2 cực (H-c), CT 3 cực (H-d), CT đảo mạch (H-e), CT xoay (H-f), CT 3 pha (H-g) và CT 3 pha 2 ngả (H-h) Bài viết cũng đề cập đến cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các loại công tắc này.
Công tắc hộp được thiết kế với các tiếp điểm tĩnh gắn trên vành nhựa bakêlit cách điện, trong khi các tiếp điểm động nằm trên cùng một trục và cách điện với trục Khi trục quay đến vị trí thích hợp, một số tiếp điểm động sẽ tiếp xúc với tiếp điểm tĩnh, trong khi số khác sẽ rời khỏi Sự chuyển dịch của các tiếp điểm động được điều khiển bởi cơ cấu cơ khí với núm vặn, và lò xo phản kháng trong vỏ giúp dập tắt hồ quang nhanh chóng.
Hình 2.5 Cấu tạo công tắc xoay a) Hình dạng chung b) Mặt cắt vị trí đóng c) Mặt cắt vị trí ngắt
2 Vành nhựa bakêlit cách điện;
7 Trục xoay Đối với công tắc hành trình gồm đế cách điện trên đó có lắp các cặp tiếp điểm đặt trong hộp Công tắc này thường lắp ở cuối hành trình Khi cơ cấu điều khiển tác động lên tay gạt làm cơ cấu truyền động đi xuống mở cặp tiếp điểm trên và đóng và đóng cặp tiếp điểm dưới lại Sau khi cơ cấu điều khiển nhả ra, lò xo kéo tay gạt và tiếp điểm trở về vị trí ban đầu
Hình 2.6 Cấu tạo công tắc hành trình
Hình dáng một số dạng công tắc:
Hình 2.7 Công tắc xoay Hình 2.8 Công tắc hành trình c) Các thông số kỹ thuật
- Điện áp định mức của công tắc: Uđm Ulưới là giá trị Umax mà vật liệu cách điện của công tắc đảm bảo cách điện an toàn
- Dòng điện định mức của công tắc: Iđm Itải (là dòng điện cho phép đi qua tiếp điểm của công tắc)
- Tuổi thọ cơ khí: số lần đóng cắt d) Tháo lắp, kiểm tra và sửa chữa
+ Chuẩn bị dụng cụ, vật tư, thiết bị (cho một bàn thực tập/01 SV)
Bảng 2.4 Bảng kê thiết bị, dụng cụ, vật tư thực hành công tắc
TT Tên thiết bị Mô tả kỹ thuật S.lượng Đơn vị Ghi chú
1 Công tắc hạt đơn 10A, 250V 01 Cái
2 Công tắc xoay 3 vị trí 10A, 250V 01 Cái
3 Công tắc hành trình 15A, 480V 01 Cái 1NO+1NC
6 Đồng hồ vạn năng Sunwa YX-
Trước khi vào thực tập yêu cầu kiểm tra thiết bị, dụng cụ, vật tư:
- Kiểm tra tình trạng thiết bị: Đồng hồ vạn năng làm việc bình thường
- Kiểm tra dụng cụ: Đầy đủ, đúng yêu cầu kỹ thuật
- Kiểm tra vật tư: Vật tư đủ, đúng chủng loại yêu cầu
- Kiểm tra vị trí thực tập: Đảm bảo các thiết bị, dụng cụ đặt gọn gàng, đúng vị trí, dễ thao tác, an toàn, vệ sinh công nghiệp
+ Trình tự kiểm tra, bảo dưỡng
Bảng 2.5 Trình tự kiểm tra, bảo dưỡng công tắc
TT Thao tác thực hành Yêu cầu kỹ thuật Dụng cụ thiết bị
1 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ, vật tư
- Nhận từ tủ đồ theo hướng dẫn của giáo viên
- Chuyển các thiết bị về bàn thực tập
- Thao tác nhẹ nhàng, cẩn thận
- Đồng hồ vạn năng, cầu dao, kìm, tôvít, giấy nhám
2 Đọc nhãn, ghi thông số kỹ thuật: Điện áp, dòng điện, số pha, tần số, tuổi thọ
- Tháo bulông giữ nắp trên
Khi sử dụng công tắc với tai cài để ghép, hãy nhẹ nhàng tháo các tai cài từ các phía bằng tô vít 2 cạnh, tránh để gãy hoặc vỡ tai.
Bật tắt (hoặc vặn, gạt ) để các tiếp điểm tiếp xúc Dùng ĐHVN thang đo x1 để đo điện trở 2 đầu đấu dây của cặp tiếp điểm rất nhỏ
Khí cụ điện bảo vệ
1 Công dụng, phân loại, ký hiệu
Cầu chì là thiết bị bảo vệ mạch điện, tự động ngắt khi xảy ra quá tải hoặc ngắn mạch Với thiết kế đơn giản, kích thước nhỏ gọn, khả năng ngắt mạch hiệu quả và chi phí thấp, cầu chì vẫn được sử dụng phổ biến trong các hệ thống điện hiện nay.
Dựa vào kết cấu có thể chia cầu chì hạ áp thành các loại sau:
+ Loại hở (dây chảy được bắt vào đầu cực đặt trên bản cách điện bằng đá); + Loại vặn (dùng trong các mạch điện máy công cụ);
+ Loại hộp còn gọi là cầu chì hộp (dùng trong các hệ thống chiếu sáng);
2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Cầu chì bao gồm các phần tử cơ bản như dây chảy, có chức năng cắt mạch điện và thiết bị dập hồ quang sau khi dây chảy đứt Dây chảy thường được làm từ kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp nhưng nhiệt độ hóa hơi cao, và trên dây chảy có các lỗ hoặc rãnh để tạo tiết diện không đồng nhất Ngoài ra, cầu chì còn có các thành phần khác như hộp giữ cầu chì, chấu mắc và nắp cầu chì, được thiết kế khác nhau tùy thuộc vào loại cầu chì và mục đích thẩm mỹ.
Khi mạch điện bị quá tải, dòng điện qua dây chảy cầu chì sẽ tăng lên, dẫn đến nhiệt độ cao làm nóng chảy dây chì và cắt điện cho mạch Để tăng hiệu quả cắt mạch, dây chì thường có một đoạn thắt lại ở giữa với tiết diện nhỏ, giúp dây chì đứt nhanh hơn.
3 Các thông số kỹ thuật
Khi lựa chọn cầu chì cần chú ý đến các thông số định mức sau:
- Khả năng cắt (dòng ngắn mạch) định mức
- Đặc tính ampe - giây và khả năng hạn chế dòng điện của cầu chì
Ngoài ra khi lựa chọn cầu chì phải xét đến các khả năng sau:
Khi chọn cầu chì bảo vệ cho tụ điện và máy biến áp, cần lưu ý đến dòng điện quá độ Đối với thiết bị tụ điện, dòng định mức tối thiểu của cầu chì phải gấp 1,6 lần dòng định mức của tụ.
Khi lựa chọn cầu chì cho động cơ, cần xem xét dòng khởi động và thời gian khởi động Tần suất khởi động cũng rất quan trọng; nếu tần suất quá cao, cầu chì sẽ không đủ thời gian để nguội giữa các lần đóng cắt.
- Khi lựa chọn cầu chì, chúng có điện áp định mức và trị số dòng điện khác nhau khi kích thước đế cầu chì khác nhau
4 Tháo lắp, kiểm tra và sửa chữa a) Chuẩn bị dụng cụ, vật tư, thiết bị (cho một bàn thực tập/01 SV)
Bảng 2.22 Bảng kê thiết bị, dụng cụ, vật tư thực hành cầu chì
TT Tên thiết bị Mô tả kỹ thuật S.lượng Đơn vị Ghi chú
1 Cầu chì Loại ống, 15A 01 Cái
2 Đồng hồ vạn năng Sunwa YX-
Trước khi vào thực tập yêu cầu kiểm tra thiết bị, dụng cụ, vật tư:
- Kiểm tra tình trạng thiết bị: Đồng hồ vạn năng làm việc bình thường
- Kiểm tra dụng cụ: Đầy đủ, đúng yêu cầu kỹ thuật
- Kiểm tra vật tư: Vật tư đủ, đúng chủng loại yêu cầu
Kiểm tra vị trí thực tập là rất quan trọng, bao gồm việc sắp xếp các thiết bị và dụng cụ một cách gọn gàng, đúng vị trí để dễ thao tác và đảm bảo an toàn Ngoài ra, cần chú ý đến vệ sinh công nghiệp và thực hiện trình tự kiểm tra, bảo dưỡng định kỳ để duy trì hiệu quả làm việc.
Bảng 2.23 Trình tự kiểm tra, bảo dưỡng cầu chì
TT Thao tác thực hành Yêu cầu kỹ thuật Dụng cụ thiết bị
1 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ, vật tư
- Nhận từ tủ đồ theo hướng dẫn của giáo viên
- Chuyển các thiết bị về bàn thực tập
- Thao tác nhẹ nhàng, cẩn thận Đồng hồ vạn năng, cầu dao, kìm, tôvít, giấy nhám
2 Đọc nhãn, ghi thông số kỹ thuật: Điện áp, dòng điện
3 Kiểm tra thông mạch dây chì:
(hoặc x10) để đo điện trở 2 đầu Điện trở gần bằng 0 Đồng hồ vạn năng
Dùng ĐHVN thang đo x1K đo cách điện của các đầu dây với vỏ Điện trở 0,5M hoặc rất lớn Đồng hồ vạn năng
Lưu ý: Các kết quả kiểm tra, bảo dưỡng phải ghi vào phiếu luyện tập c) Các dạng sai hỏng và biện pháp khắc phục
Bảng 2.24 Các dạng sai hỏng của cầu chì
TT Sai hỏng thường gặp Nguyên nhân Biện pháp khắc phục
1 Điện trở 2 đầu dây chì bằng
- Đứt dây chì - Thay dây chì cùng loại
2 Điện trở dây chì khá lớn - Đầu bắt dây chì tiếp xúc kém
- Đánh sạch gỉ bẩn tại chố tiếp xúc
3 Chạm vỏ - Một phần dây chì chạm ra vỏ
- Cách ly phần chạm vỏ d) Luyện tập
Quá trình luyện tập và củng cố kiến thức thực hiện theo phiếu luyện tập ở phụ lục 1a e) Kiểm tra đánh giá
Kiểm tra đánh giá kết quả thực hành theo phiếu đánh giá ở phụ lục 1b và phụ lục 2
1 Công dụng, phân loại, ký hiệu
Aptômat, hay còn gọi là máy cắt hạ áp, là thiết bị điện quan trọng dùng để đóng cắt mạch điện và bảo vệ khỏi các sự cố như ngắn mạch, quá tải và sụt áp Thiết bị này hoạt động hiệu quả trong các mạch điện hạ áp với điện áp định mức lên tới 600V xoay chiều và 330V một chiều, cùng với dòng điện định mức tối đa 6000A Aptômat có khả năng thao tác với tần số cao nhờ vào buồng dập hồ quang, và còn được biết đến với tên gọi máy cắt không khí do cơ chế dập tắt hồ quang trong môi trường không khí.
- Theo kết cấu, người ta chia Aptômat ra 3 loại : một cực, hai cực và ba cực
- Theo thời gian thao tác người ta chia Aptômat ra làm 2 loại: Loại tác động tức thời (nhanh) và loại tác động không tức thời
Aptômat được phân loại theo công dụng bảo vệ, bao gồm: Aptômat cực đại theo dòng điện, cực tiểu theo dòng điện, cực tiểu theo điện áp và Aptômat dòng điện ngược.
Trong một vài trường hợp có yêu cầu bảo vệ tổng hợp (cực đại theo dòng điện, cực tiểu theo điện áp) ta có loại Aptômat vạn năng
2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động a) Cấu tạo
Hình 2.32 Cấu tạo một loại aptômat 3 pha
1 Vỏ nhựa; 2 Hộp dập hồ quang; 3 Đế cài; 4 Tay gạt; 5 Cơ cấu truyền động; 6
Nhãn; 7 Móc bảo vệ điện từ; 8 Móc bảo vệ nhiệt; 9 Đế
Aptomat thường có 2 đến 3 loại tiếp điểm, tiếp điểm chính, tiếp điểm phụ và hồ quang
Aptomat nhỏ không có tiếp điểm phụ, mà sử dụng tiếp điểm làm từ vật liệu dẫn điện tốt và chịu nhiệt, thường là hợp kim Ag-W hoặc Cu-W Khi đóng mạch, tiếp điểm hồ quang đóng trước, sau đó 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 Điều này giúp hồ quang chỉ cháy trên tiếp điểm hồ quang, bảo vệ tiếp điểm chính khỏi hư hại Tiếp điểm phụ đóng vai trò quan trọng trong việc ngăn chặn hồ quang lan rộng, bảo vệ tiếp điểm chính khỏi bị hỏng Các loại aptomat bao gồm: 1 pha 1 cực, 1 pha 2 cực và 3 pha.
Thường sử dụng những tấm thép chia hộp thành nhiều ngăn cắt hồ quang thành nhiều đoạn ngắn để dập tắt
Móc bảo vệ dòng cực đại là thiết bị quan trọng giúp bảo vệ thiết bị điện khỏi tình trạng quá tải Để đảm bảo hiệu quả, đặc tính A-s của móc bảo vệ cần phải thấp hơn đặc tính A-s của thiết bị được bảo vệ Cuộn hút điện từ được kết nối song song với thiết bị, khi dòng điện vượt quá mức cho phép, tấm thép động sẽ bị hút, kéo cần chủ động lên, làm lò xo kéo cần bị động ra và mở tiếp điểm, ngắt mạch điện qua thiết bị Móc bảo vệ kiểu rơ-le nhiệt cũng đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ thiết bị điện.
Rơ-le nhiệt có cấu trúc đơn giản, bao gồm phần tử nung nóng kết nối với mạch chính và tấm kim loại (bi-metal) giúp nhả móc ngắt tiếp điểm khi dòng điện vượt quá mức cho phép Tuy nhiên, nhược điểm của loại rơ-le này là quán tính nhiệt lớn, gây chậm trễ trong việc ngắt mạch.
+ Móc bảo vệ thấp áp
Cuộn hút hoạt động song song với mạch điện chính; khi điện áp thấp, lực hút của cuộn giảm, yếu hơn lực lò xo Điều này dẫn đến việc móc 4 bị kéo lên, và lò xo 6 tiếp tục kéo tiếp điểm aptomat ra.
Xét nguyên lý làm việc của Aptômat dòng điện cực đại và Aptômat điện áp thấp được trình bày trên hình 2.33
Aptômat duy trì trạng thái đóng tiếp điểm nhờ vào móc răng 1 khớp với cần răng 5 trong cùng một cụm với tiếp điểm động sau khi được cấp điện.
Sơ đồ nguyên lý làm việc của Aptômat bao gồm hai loại: Aptômat dòng điện cực đại và Aptômat điện áp thấp Khi xảy ra quá tải hoặc ngắn mạch, nam châm sẽ hút phần ứng xuống, làm nhả móc và cho phép cầu tự do, dẫn đến việc các tiếp điểm của Aptômat được mở ra nhờ lực lò xo, từ đó ngắt mạch điện.
Khi xảy ra hiện tượng sụt áp quá mức, nam châm điện sẽ nhả phần ứng, dẫn đến việc nhả móc và mở các tiếp điểm của Aptômat.
(5) di chuyển sang trái nhờ lực lò xo (4), mạch điện bị cắt