›
›

Giáo trình Khí cụ điện

pdf 59 trang hapham 2190
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Khí cụ điện", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfgiao_trinh_khi_cu_dien.pdf

Nội dung text: Giáo trình Khí cụ điện

  1. LI NÓI U t n c Vi t Nam trong công cu c công nghi p hoá - hi n i hoá, n n kinh t ang trên à phát tri n, vi c s d ng các thi t b in, khí c in vào trong xây l p các khu công nghi p, khu ch xu t – liên doanh, khu nhà cao t ng ngày càng nhiu. Vì v y vi c tìm hi u c tính, k t c u, tính toán l a ch n s d ng r t cn thi t cho sinh viên h c ngành in. Ngoài ra c n ph i c p nh t thêm nh ng công ngh m i ang không ng ng c i ti n và nâng cao các thi t b in. Vi m t vai trò quan tr ng nh v y và xu t phát t yêu c u, k ho ch ào to, ch ơ ng trình môn h c c a Tr ng Cao ng Ngo i ng - Công ngh Vi t Nh t. Chúng tôi ã biên so n cu n giáo trình Khí c in gm 4 ph n v i nh ng ni dung c ơ b n sau: - Ph n 1: Lý thuy t c ơ b n c a khí c in. - Ph n 2: Tìm hi u c tính, k t c u, l a ch n s d ng khí c in h áp. - Ph n 3: Gi i thi u c tính, k t c u khí c in cao áp. - Ph n 4: M t s s ơ c n b n v nguyên lý iu khi n, v n hành. Giáo trình Khí c in c bi n so n ph c v cho công tác gi ng d y c a giáo viên và là tài li u h c t p c a h c sinh. Do chuyên môn và th i gian có h n nên không tránh kh i nh ng thi t sót, vy r t mong nh n c ý ki n óng góp c a ng nghi p và b n c cu n sách t ch t l ng cao h ơn. TÁC GI 5
  2. PHN I: LÝ THUY T C Ơ B N C A KHÍ C IN Ch ng I: PHÁT NÓNG KHÍ C IN I. KHÁI NI M V KHÍ C IN 1. Khái ni m Khí c in là thi t b dùng óng c t, b o v , iu khi n, iu ch nh các li in, m ch in, các lo i máy in và các máy trong quá trình s n xu t. Khí c in làm vi c lâu dài trong các m ch d n in, nhi t c a khí c in t ng lên gây t n th t in n ng d i d ng nhi t n ng và t nóng các b ph n dn in và cách in c a khí c . Vì v y khí c in làm vi c c trong m i ch khi nhi t c a các b ph n ph i không quá nh ng giá tr cho phép làm vi c an toàn lâu dài. 2. Phân lo i, các yêu c u c b n c a khí c in a) Phân lo ại Khí c in c phân ra các lo i sau: - Khí c in dùng óng c t các m ch in: C u dao, Máy c t, Aptômat - Khí c in dùng m máy: Công t c t ơ, Kh i ng t , B kh ng ch ch huy - Dùng b o v ng n m ch c a l i in: C u chì, Aptômat, Các lo i máy c t, Rơle nhi t b) Các yêu c ầu c ơ b ản c ủa khí c ụ điện m b o an toàn cho các thi t b in và m b o tin c y c a Khí c in thì Khí c in m b o m t s yêu c u: - Khí c in m v o làm vi c lâu dài v i các thông s k thu t tr ng thái làm vi c nh m c: U m, I m. - n nh nhi t, in ng, có c ng c ơ khí cao khi quá t i, khi ng n mch, V t li u cách in t t, không b ch c th ng khi quá dòng. - Khí c in làm vi c ch c ch n, an toàn khi làm vi c. II. TÍNH TOÁN T N TH T IN N NG TRONG KHÍ C IN Tn th t in n ng trong khí c in c tính theo: 6
  3. t Q = ∫ I 2 .R.t 0 Trong ó: Q: in nng t n th t. i: dòng in trong m ch. R: in tr c a khí c . t: Th i gian có dòng in ch y qua. Tu theo khí c in t o nên t các v t li u khách quan, kích th c khác nhau, hình d ng khác nhau s phát sinh t n th t khác nhau. III. CÁC CH PHÁT NÓNG C A KHÍ C IN Sau ây là b ng nhi t cho phép c a m t s v t li u: Vt li u làm khí c in Nhi t cho phép ( 0C) Vt li u không b c cách in ho c xa 110 nh t cách in. Dây n i d ng ti p xúc c nh. 75 Vt li u có ti p xúc d ng hình ngón 75 Ti p xúc tr t c a ng v h p kim ng 110 Ti p xúc má b c. 120 Vt không d n in và không b c cách in. 110 Nhi t cho Vt li u cách in Cp cách nhi t phép ( 0C) Vi s i, gi y không t m cách in. Y 90 Vi s i, gi y có t m cách in. A 105 Hp ch t t ng h p E 120 Mica, s i thu tinh B 130 Mica, s i thu tinh có t m cách in F 155 Ch t t ng h p Silic H 180 S cách in. C >180 7
  4. Tu theo ch làm vi c khác nhau, m i khí c in s có s phát nóng khác nhau: 1. Ch làm vi c lâu dài c a khí c in Khí c in làm vi c lâu dài, nhi t trong khí c in b t u t ng và n nhi t n nh thì không t ng n a, lúc này s to nhi t ra môi tr ng xung quanh. n nh B t u t(s) 2. Ch làm vi c ng n h n c a khí c in Ch làm vi c ng n h n c a khí c in là ch khi óng in nhi t ca nó không t t i nhi t n nh, sau khi phát nóng ng n h n, khí c c ng t nhi t c a nó s t xu ng t i m c không so sánh c v i môi tr ng xung quanh. n nh Phát nóng Bt u t(s) 3. Ch làm vi c ng n h n lp l i c a khí c in Nhi t c a khí c in t ng lên trong kho ng th i gian khí c làm vi c, nhi t gi m xu ng trong kho ng th i gian khí c ngh , nhi t gi m ch a t n giá tr ban u thì khí c in làm vi c l p l i. Sau kho ng th i gian, nhi t tng lên l n nh t g n b ng nhi t gi m nh nh t thì khí c in t c ch dng. 8
  5. CÂU H I CH Ơ NG 1 1. Nêu khái ni m, phân lo i và các yêu c u c a khí c in. 2. Trình bày các ch phát nóng c a khí c in. Ch ng 2: TI P XÚC IN - H QUANG I. TI P XÚC IN 1. Khái ni m Ti p xúc in là n ơi mà dòng in i t v t d n này sang v t d n khác. B mt ti p xúc c a hai v t d n c g i là ti p xúc in. Các yêu c u c ơ b n c a ti p xúc in: - Nơi ti p xúc in ph i ch c ch n, m b o. - Mi n ơi ti p xúc ph i có b n c ơ khí cao. - Mi n i không c phát nóng quá gía tr cho phép. - n nh nhi t và n nh ng khi có dòng in c c i i qua. - Ch u c tác ông c a môi tr ng (nhi t , ch t hoá h c ) m b o các yêu c u trên, v t li u dùng làm ti p im có các yêu c u: - in d n và nhi t d n cao. - b n ch ng r trong không khí và trong các khí khác. - b n ch ng t o l p màng có in tr su t cao. - c ng bé gi m l c nén. - c ng cao gi m hao mòn các b ph n óng ng t. - b n ch u h quang cao (nhi t nóng ch y). - ơ n gi n gia công, giá thành h . 9
  6. Mt s v t li u dùng làm ti p im: ng, B c, Nhôm, Vonfram 2. Phân lo i ti p xúc in Da vào k t c u ti p im, có các lo i ti p xúc in sau: a) Ti ếp xúc c ố đị nh Các ti p i c n i c nh v i các chi ti t d n dòng in nh là: thanh cái, cáp in, ch n i khí c vào m ch. Trong quá trình s d ng, c hai ti p im c g n ch t vào nhau nh các bu – lông, hàn nóng hay ngu i. b) Ti ếp xúc đóng m ở Là ti p xúc óng ng t m ch in. Trong tr nghp này ơhát sinh h quang in, c n xác nh kho ng cách gi a ti p im t nh và ng d a vào dòng in nh m c, in áp nh m c và ch làm vi c c a khí c in. c) Ti ếp xúc tr ượt Là ti p xúc c góp và vành tr t, ti p xúc này c ng d sinh ra h quang in. 3. Các y u t nh h ng n in tr ti p xúc - Vt li u làm ti p im: v t li u m m ti p xúc t t. - Kim lo i làm ti p im không b ôxy hóa. - Lc ép ti p im càng l n thì s t o nên nhi u ti p im ti p xúc. - Nhi t ti p im càng cao thì in tr ti p xúc càng l n. - Di n tích ti p xúc. Thông th ng dùng h p kim làm ti p im. II. H QUANG IN 1. Khái ni m Trong các khí c in dùng óng ng t m ch in (c u dao, contactor, rơle ) khi chuy n m ch s phát sinh hi n t ng phóng in. N u dòng in ng t di 0,1A và in áp t i các ti p im kho ng 250 – 300V thì các ti p im s phóng in âm . Tr ng h p dòng in và in áp cao h ơn tr s trong b ng sau s sinh ra h quang in. Vt li u làm ti p im U(V) I(A) Platin 17 0,9 10
  7. Vàng 15 0,38 Bc 12 0,4 Vonfram 17 0,9 ng 12,3 0,43 Than 18 – 22 0,03 2. Tính ch t c b n c a phóng in h quang - Phóng in h quang ch x y ra khi các dòng in có tr s l n. - Nhi t trung tâm h quang r t l n và trong các khí c có th n 6000 ÷8000 0K. - Mt dòng in t i Cat t l n (10 4 ÷ 10 5)A/cm 2. - St áp Cat t b ng 10 ÷ 20V và th c t không ph thu c vào dòng in. 3. Quá trình phát sinh và d p h quang a) Quá trình phát sinh h ồ quang điện: i v i ti p im có dòng in bé, ban u kho ng cách gi a chúng nh tng khi in áp t có tr s nh t nh, vì v y trong kho ng không gian này s sinh ra in tr ng có c ng r t l n (3.10 7V/cm) có th làm b t in t t Catôt g i là phát x t ng in t (g i là phát x ngu i in t ). S in t càng nhiu, chuy n ng d i tác d ng c a in tr ng làm ion hoá không khí gây h quang in. i v i ti p im có dòng in l n, quá trình phát sinh h quang ph c t p hơn. Lúc u m ti p im, l c ép gi a chúng có tr s nh nên s ti p im ti p xúc dòng in di qua ít. M t dòng in t ng áng k n hàng ch c nghìn A/cm 2, do ó t i các ti p im s phát nóng s t ng n m c làm cho nhau, gi t kim lo i c kéo c ng ra tr thành c u ch t l ng và n i li n hai ti p im này, nhi t c a c u ch t l ng ti p t c t ng, lúc ó c u ch t l ng bôc h i và trong không gian gi a hai ti p im xu t hi n h quang in. Vì quá trình phát nóng c a cu th c hi n r t nhanh nên s b c h i mang tính ch t n . Khi c u ch t l ng c t kéo theo s mài mòn ti p im, iu này r t quan tr ng khi ng t dòng in quá l n hay quá trình óng m x y ra th ng xuyên. b) Quá trình d ập t ắt h ồ quang điện 11
  8. iu ki n d p t t h quang là quá trình ng i l i v i quá trình phát sinh h quang: - H nhi t h quang. - Kéo dài h quang. - Chia h quang thành nhi u on nh . - Dùng n ng l ng bên ngoài ho c chính nó th i t t h quang. - Mc in tr Shunt tiêu th n ng l ng h quang Thi t b d p t t h quang. - H nhi t h quang b ng cách dùng h ơi khí ho c d u làm ngu i, dùng vách ng n h quang c xát. - Chia h quang thành nhi u c t nh và kéo dài h quang b ng cách dùng vách ng n chia thành nhi u ph n nh và th i khí d p t t. - Dùng n ng l ơ ng bên ngoài ho c chính nó th i t t h quang, nng l ng c a nó t o áp su t th i t t h quang. - Mc in tr Shunt tiêu th n ng l ng h quang (dùng in tr mc song song v i hai ti p im sinh h quang). CÂU H I CH Ơ NG 2 1. Nêu khái ni m, phân lo i ti p xúc in. 2. Nêu khái ni m, tính ch t c ơ b n c a phóng in h quang PHN II: TÌM HI U C TÍNH, K T C U, TÍNH TOÁN LA CH N S D NG KHÍ C IN H ÁP. Ch ng 3: KHÍ C IN ÓNG NG T - B O V MCH IN A – CB (CIRCUIT BREAKER) I. KHÁI NI M VÀ YÊU C U. CB (CB c vi t t t t danh t Circuit Breaker), CB là khí c in dùng óng ng t m ch in (m t pha, ba pha); có công d ng b o v quá t i, ng n m ch, st áp m ch in. Ch n CB ph i tho mãn ba yêu c u sau: 12
  9. - Ch làm vi c nh m c c a CB th i là ch làm vi c dài h n, ngh a là tr s dòng in nh m c ch y qua CB lâu tu ý. M t khác, m ch dòng in c a CB ph i ch u c dòng in l n (khi có ng n m ch) lúc các ti p im c a nó ã óng hay ang óng. - CB ph i ng t c tr s dòng in ng n m ch l n, có th vài ch c KA. Sau khi ng t dòng in ng n m ch, CB m b o v n làm vi c t t tr s dòng in nh mc. - nâng cao tính n nh nhi t và in ng c a các thi t b in, h n ch s phá ho i do dòng in ng n m ch gây ra, CB ph i có th i gian c t bé. Mu n v y th ng ph i k t h p l c thao tác c ơ h c v i thi t b d p h quang bên trong CB. II. CU T O VÀ NGUYÊN LÝ HO T NG 1. C u t o a) Ti ếp điểm CB th ng c ch t o có hai c p ti p im (ti p im chính và h quang), ho c ba c p ti p im (chính, ph , h quang). Khi óng m ch, ti p im h quang óng tr c, ti p theo là ti p im ph , sau cùng là ti p im chính. Khi c t m ch thì ng c l i, ti p im chính m tr c, sau n ti p im ph , cu i cùng là ti p im h quang. Nh v y h quang ch cháy trên ti p im im h quang, do o b o v c ti p im chính d n in. Dùng thêm ti p im ph tránh h quang cháy lan vào làm h h i ti p im chính. b) H ộp d ập h ồ quang CB d p c h quang trong t t c các ch làm vi c c a l i in, ng i ta th ng dùng hai ki u thi t b d p h quang là: Ki u n a kín và ki u h . Ki u n a kín c d t trong v kín c a CB và có l thoát khí. Ki u này có dòng in gi i h n c t không quá 50KA. Ki u h c dùng khi gi i h n dòng in c t l n h ơn 50KA ho c in áp l n 1000V (cao áp). Trong bu ng d p h quang thông d ng, ng i ta dùng nh ng t m thép x o thành l i ng n, phân chia h quang thành nhi u on ng n thu n l i cho vi c dp t t h quang. c) C ơ c ấu truy ền động c ắt CB Truy n ng c t th ng có hai cách: B ng tay và b ng c ơ in ( in t , ng cơ in). 13
  10. iu ki n b ng tay c th c hi n v i các CB có dòng in nh m c không ln h ơn 600A. iu khi n b ng in t (nam châm in) c ng d ng các CB có dòng in l n h ơn ( n 1000A). t ng l c iu khi n b ng tay ng i ta dùng m t tay dài ph theo nguyên lý òn b y. Ngoài ra còn có cách iu khi n b ng ng cơ in ho c b ng khí nén. d) Móc b ảo v ệ CB t ng c t nh các ph n t b o v - g i là móc b o v , s tác ng khi mch in có s c quá dòng in (quá t i hay ng n m ch) và s t áp. Móc b o v quá dòng in (còn g i là b o v dòng in c c i) b o v thi t b in khong b quá t i và ng n m ch, ng th i gian – dòng in c a móc bo v ph i n m d i ng c tính c a i t ng c n b o v . Ng i ta th ng dùng h th ng in t và r ơle nhi t làm móc b o v , t bên trong CB. Móc ki u in t có cu n dây m c n i ti p v i m ch chính, cu n dây này c qu n ti t di n l n ch u dòng t i và ít vòng. Khi dòng in v t quá tr s cho ph p thì ph n ng b hút và nóc s d p vào kh p r ơi t do, làm ti p im c a CB m ra. iu ch nh vít thay ôi l c kháng lò xo, ta có th iu ch nh c tr s dòng in t c ng. gi th i gian trong bo v quá t ki u in t , ng i ta thêm m t c ơ c u gi th i gian. Móc ki u r ơle nhi t ơ n gi n h ơn c , có k t c u t ơ ng t nh r ơle nhi t có ph n t phát nóng u n i ti p v i m ch in chính, t m kim lo i kép dãn n làm nh kh p r ơi t do m ti p im c a CB khi có quá t i. Ki u này có nh c im là quán tính nhi t l n nên không ng t nhanh c dòng in t ng v t khi có ng n m ch, do ó ch b o v c dòng in quá t i. Vì v y ng i ta th ng s d ng t ng h p c móc ki u in t và móc ki u rơle nhi t trong m t CB. Lo i này c dung CB có dòng in ính m c n 600A. Móc b o v s t áp (còn g i là b o v in áp th p) c ng th ng dung ki u in t . Cu n dây m c song song v i mn ch in chính, cu n dây này c qu n ít vòng v i dây ti t di n nh ch u in áp ngu n. 2. Nguyên lý ho t ng a) S ơ nguyên lý c a CB dòng in c c i (hình v 1.1) 14
  11. Hình 1.1 S ơ đồ CB dòng điện c ực đại tr ng thái bình th ng sau khi óng in, CB c gi tr ng thái óng ti p im nh móc 2 kh p v i móc 3 cùng m t c m v i ti p im ng. Bt CB tr ng thái ON, v i dòng in nh m c nam châm in 5 và ph n ng 4 không hút . Khi m ch in quá t i hay ng n m ch, l c hút in t nam châm in 5 l n hơn l c lò xo 6 làm cho nam châm in 5 s hút ph n ng 4 xu ng làm b t nh móc 3, móc 5 c th t do, lò xo 1 c th l ng, k t qu các ti p im c a CB c m ra, m ch in b ng t. b) S ơ nguyên lý CB in áp th p (hình 1.2) Hình 2.2: S ơ đồ CB điện áp th ấp Bt CB tr ng thái ON, v i in áp nh m c nam châm in 11 và ph n ng 10 hút l i v i nhau. 15
  12. Khi s t áp quá m c, nam châm in 11 s nh ph n ng 10, lò xo 9 kéo móc 8 b t lên, móc 7 th t do, th l ng, lò xo 1 c th l ng, k t qu các ti p im ca CB c m ra, m ch in b ng t. 3. Phân lo i và cách l a ch n CB Theo k t c u, ng i ta chia CB ra làm ba lo i: m t c c, hai c c và ba c c. Theo th i gian thao tác, ng i ta chia CB ra lo i tác ng không t c th i và lo i tác ng t c th i (nhanh). Tu theo công d ng b o v , ng i ta chia CB ra các lo i: CB c c i theo dòng in, CB c c ti u theo in áp. CB dòng in ng c Vi c l a ch n CB ch y u d a vào: - Dòng in tính toán i trong m ch. - Dòng in quá t i. - CB thao tác ph i có tính ch n l c. Ngoài ra l a ch n CB còn ph i c n c vào c tính làm vi c c a ph t i là CB không c phép c t khi có quá t i ng n h n th ng x y ra trong iu ki n làm vi c bình th ng nh dòng in kh i ng, dòng in nh trong ph t i công ngh . Yêu c u chung là dòng in nh m c c a móc b o v I CB không c bé hơn dòng in tính toán I tt c a m ch. Tu theo c tính và iu ki n làm vi c c th c a ph t i, ng i ta h ng dn l a ch n dòng in nh m c c a móc b o v b ng 125%, 150% hay l n h ơn na so v i dòng in tính toán. CÂU H I CH Ơ NG 3 PH N A 1. Cho bi t công d ng, c u t o, các lo i CB? 2. Hãy nêu nguyên lý ho t ng c a các lo i CB? 3. Cách ch n CB? B - C U CHÌ I. KHÁI NI M VÀ YÊU C U Cu chì là m t lo i khí c in dùng b o v thi t b và l i in tránh s c ng n m ch, th ng dùng b o v cho ng dây d n, máy bi n áp, ng c ơ in, thi t b in, m ch in iu khi n, m ch in th p sáng. 16
  13. Cu chì có c im là ơ n gi n, kích th c bé, kh n ng c t l n và giá thành h nên c ng d ng r ng rãi. Các tính ch t và yêu c u c a c u chì: - Cu chì có c tính làm vi c n nh, không tác ng khi có dòng in m máy và dòng in nh m c lâu dài i qua. - c tính A – s c a c u chì ph i th p h ơn c tính c a i t ng b o v . - Khi có s c ng n m ch, c u chì tác ng ph i có tính ch n l c. - Vi c thay th c u chì b cháy ph i d dàng và t n ít th i gian. II. C U T O VÀ NGUYÊN LÝ HO T NG 1. C u t o Cu chì bao g m các thành ph n sau: + Ph n t ng t m ch: ây chính là thành ph n chính c a c u chì, ph n t này ph i có kh n ng c m nh n c giá tr hi u d ng c dòng in qua nó. Ph n t này có giá tr in tr su t bé (th ng b ng b c, ng hay các v t li u d n có giá tr in tr su t nh lân c n v i các giá tr nêu trên ). Hình d ng c a ph n t có th d ng là m t dây (ti t di n tròn), d ng b ng m ng. + Thân c a c u chì: Th ng b ng thu tính, ceramic (s g m) hay các v t li u khác t ơ ng ơ ng. V t li u t o thành thân c a c u chì ph i m b o c hai tính ch t: - Có b n c ơ khí. - Có b n v iu ki n d n nhi t và ch u ng c các s thay ôi nhi t t ng t mà không h h ng. + V t li u l p y (bao b c quanh ph n t ng t m ch trong thân c u chì): Th ng b ng v t li u Silicat d ng h t, nó ph i có kh ng ng h p th c n ng lng sinh ra do h quang và ph i m b o tính cách in khi x y ra hi n t ng ng t m ch. + Các u n i: Các thành ph n này dùng nh v c nh c u chì trên các thi t b óng ng t m ch; ng th i ph i m bo tính ti p xúc in t t. 2. Nguyên lý ho t ng c tính c ơ b n c a c u chì là s ph thu c c a th i gian ch y t v i dòng in ch y qua ( c tính Ampe - giây). có tác d ng b o v , ng Ampe – giây ca c u chì t i m i im ph i th p h ơn c tính c a i t ng c n b o v . 17
  14. + i v i dòng in nh m c c a c u chì: N ng l ng sinh ra do hi u ng Joule khi có dòng in nh m c ch y qua s to ra môi tr ng và không gây nên s nóng ch y, s cân b ng nhi t s c thi t l p m t giá tr mà không gây s già hoá hay phá h ng b t c ph n t nào c a c u chì. + i v i dòng in ng n m ch c a c u chì: S cân b ng trên c u chì b phá hu , nhi t n ng trên c u chì t ng cao và d n n s phá hu c u chì: Ng i ta phân thành hai giai on khi x y ra s phá hu c u chì: - Quá trình ti n h quang (t p). - Quá trình sinh ra h quang (t a). l Dòng in ph ng oán Dòng in ti n h quang Dòng in trong Quá trình h quang t t tp ta Th i gian ti n h quang Th i gian sinh h quang Th i gian toàn b quá trình Gi n th i gian c a quá trình phát sinh h quang Trong ó: t0: Th i im b t u s c . tp: Th i im ch m d t giai on ti n h quang. tt: Th i im ch m d t quá trình phát sinh h quang. * Quá trình ti n h quang: Gi s t i th i im t 0 phát sinh s quá dòng, trong kho ng th i gian t p làm nóng ch y c u chì và phát sinh ra h quang in. Kho ng th i gian này ph thu c vào giá tr dòng in t o nên do s c và s c m bi n c a c u chì. * Quá trình phát sinh h quang: T i th i im t p h quang sinh ra cho n th i im t 0 m i d p t t toàn b h quang. Trong su t quá trình này, n ng l ng 18
  15. sinh ra do h quang làm nóng ch y các ch t làm y t i môi tr ng h quang sinh ra; in áp hai u c u chì h i ph c l i, m ch in c ng t ra. 3. Phân lo i, ký hi u, công d ng Cu chì dùng trong l i in h th có nhi u hình d ng khác nhau, trong s ơ nguyên lý ta th ng ký hi u cho c u chì theo m t trong các d ng sau: Cu chì có th chia thành hai d ng c ơ b n, tùy thu c vào nhi m v : + Cu chì lo i g: C u chì d ng này ch có kh n ng ng t m ch, khi có s c hay quá t i hay ng n m ch x y ra trên ph t i. + Cu chì lo i a: C u chì d ng này ch có kh n ng b o v duy nh t tr ng thái ng n m ch trên t i. Mu n phân bi t nhi m v làm vi c c a c u chì, ta c n c n c vào c tuy n Ampe – giây (là ng bi u di n mô t m i quan h gi a dòng in qua c u chì và th i gian ng t m ch c a c u chì). Gi ICC : Giá tr dòng in ng n m ch. IS: Giá tr dòng in quá t i. Vi c u chì lo i g: Khi có dòng I CC qua m ch nó ph i ng t m ch t c thì, và khi có dòng I S qua m ch c u chì không ng tm ch t c thì mà duy trì m t kho ng th i gian m i ng t m ch (th i gian ng t m ch và giá tr dòng I S t l ngh ch v i nhau). Do ó n u quan sát hai c tính Ampe – giây c a hai lo i c u chì a và g; ta nh n th y c tính Ampe – giây c a c u chì lo i a n m xa tr c th i gian (tr c tung) và cao h ơn c tính Ampe – giây c a c u chì lo i g. Đặc tính Ampe – giây c ủa các lo ại c ầu chì 19
  16. 4. Các c tính in áp c a c u chì - in áp nh m c là giá tr in áp hi u d ng xoay chi u xu t hi n hai u c u chì (khi c u chì ng t m ch), t n s c a ngu n in trong ph m vi 48Hz n 62Hz - Dòng in nh m c là giá tr hi u d ng c a dòng in xoay chi u mà cu chì có th t i liên t c th ng xuyên mà không làm thay i c tính c a nó. - Dòng in c t c c ti u là giá tr nh nh t c a dòng in s c mà dây chì có kh n ng ng t m ch. Kh n ng c t nh m c là giá tr c c i c a dodngf in ng n m ch mà c u chì có th c t. Sau ây là các v trí trên bi u c a các dòng in khác nhau: Các c tính c a Dòng in Dòng in dòng in s d ng ng n m ch Các c tính c a cu chì Dòng in Dòng in Dòng in Kh n ng nh m c ct c c ti u ct gi i h n ct nh m c CÂU H I CH Ơ NG 3 PH N B 1. Nêu công d ng c a c u chì? 2. Cho bi t c u t o c a c u chì g m các thành ph n nào? 3. Cu chì có m y lo i. Ch c n ng c a t ng lo i c u ch ? 20
  17. C - THI T B CH NG DÒNG IN RÒ I. KHÁI NI M Cơ th ng i r t nh y c m v i dòng in, ví d : dòng in nh h ơn 10mA thì ng i có c m giác kim châm; l n h ơn 10mA thì các c ơ b p co qu p; dòng in n 30mA a n tình tr ng co th t, ng t th và ch t ng i. Khi thi t b in b h h ng rò in, ch m mát mà ng i s d ng ti p xúc vào s nh n dòng in i qua ng i xu ng t in áp ngu n. Trong tr ng h p này, CB và c u chì không th tác ng ng t ngu n in v i thi t b , gây nguy hi m cho ng i s d ng. Nu trong m ch in có s d ng thi t b ch ng dòng in rò thì ng i s dng s tránh c tai n n do thi t b này ng t ngu n in ngay khi dòng in rò xu t hi n. II. C U T O VÀ NGUYÊN LÝ HO T NG 1. C u t o Thi t b ch ng dòng in rò ho t ng trên nguyên lý b o v so l ch, c th c hi n trên c ơ s cân b ng gi a t ng dòng in vào và t ng dòng in i ra ti t b tiêu th in. Khi thi t b tiêu th in b rò in, m t ph n c a dòng in c r nhánh xu ng t, ó là dòng in rò. Khi có dòng in v theo ng dây trung tính r t nh và r ơle so l ch s dò tìm s m t cân b ng này và iu khi n c t m ch in nh thi t b b o v so l ch. Thi t b b o v so l ch g m hai ph n t chính: - Mch in t d ng hình xuy n mà trên ó c qu n các cu n dây c a ph n công su t (dây có ti t di n l n), ch u dòng cung c p cho thi t b tiêu th in. - Rơle m m ch cung c p c iu khi n b i cu n dây o l ng (dây có ti t di n bé) c ng c t trên hình xuy n này, nó tác ng ng t các c c. a) Đối v ới h ệ th ống điện m ột pha 21
  18. Chú thích: - I1: Ddòng in i vào thi t b tiêu th in. - I2: Dòng in i t thi t b tiêu th in ra. - Isc : Dòng in s c . - In: Dòng in i qua c ơ th ng i. - 1: Thi t b o l ng s cân bng. - 2: C ơ c u nh . - 3: Lõi t hình vành xuy n. Tr ng h p thi t b in không ρ ρ có s c : I1 = I2 ρ ρ ρ Tr ng h p s c : I1 − I2 = Isc ρ ρ I1 − I2 do ó xu t hi n m t s cân b ng trong hìh xuy n t , dn n c m ng m t dòng in trong cu n dây dò tìm, a n tác ng r ơle và k t qu làm m mch in. b) Đối v ới h ệ th ống điện ba pha Chú thích: - I1: Dòng in i qua pha 1. - I2: Dòng in i qua pha 2. - I3: Dòng in i qua pha 3. - I0: Dòng in i qua dây trung tính. 22
  19. - 1: C ơ c u nh . - 2: Lõi t hình vành xuy n. ρ ρ ρ ρ Tr ng h p thi t b in không có s c : I1 = I2 = I3 = I0 = 0 . T thông t ng trong m ch t hình xuy n b ng 0, do ó s không có dòng in c m ng trong cu n dây dò tìm. ρ ρ ρ ρ Tr ng h p thi t b có s c : I1 − I2 − I3 − I0 = 0 . T thông t ng trong m ch t hình xuy n không b ng 0, do ó s có dòng in c m ng trong cu n dây dò tìm, vy cu n dây dò tìm s tác ng m các c c in. c) Phân lo ại RCD theo c ực c ủa h ệ th ống điện. RCD 4 RCD 3 RCD 2 RCD tác ng t c th i và RCD tác ng có th i gian tr . III. S TÁC NG C A THI T B CH NG DÒNG IN RÒ 1. S tác ng tin c y c a RCD - RCD tác ng nh y và tin c y. - Dòng in tác ng rò th c t luôn th p h ơn dòng tác ng rò danh nh (ghi trên nhãn hi u c a RCD) kho ng 20 ÷ 40% khi dòng in rò xu t hi n t ng dn hay t ng t. - Th i gian tác ng th c t u nh h ơn th i gian tác ng c nhà s n xu t quy nh (ghi trên nhãn hi u) kho ng 20 ÷ 80%. Thông th ng th i gian tác ng c t m ch c ghi trên nhãn hi u c a RCD là 0,1s và th i gian tác ng c t mch th c t n m trong kho ng 0,02 ÷ 0,08s. 2. S tác ng có tính ch n l c c a RCD b o v h th ng in – s in. - Khi xu t hi n dòng in rò l n on ng dây in ho c ph t i, RCD c l p t g n nhât s tác ng c t m ch, tách on dây ho c ph t i b rò 23
  20. in ra kh i h th ng cung c p in. Nh v y m b o tính ch n l c, vi c cung c p in không nh h ng n ph n còn l i. - Nu RCD l p t không úng yêu c u k thu t thì RCD ó s không tác ng c t m ch khi xu t hi n dòng in rò ph n ng dây hay ph t i t ơ ng ng vi chúng, ho c tác ng không úng yêu c u ã ra. a) Kh ả n ăng ch ọn l ọc t ổng h ợp Kh n ng ch n l c t ng h p là nh m lo i tr duy nh t thi t b có s c . t c kh n ng này ph i tho mãn hai iu ki n: - Dòng in so l ch d nh m c c a RCD phía trên ph i có giá tr l n hơn dòng in so l ch d nh m c c a RCD phía d i. - Th i gian t i thiu không làm vi c c a RCD phía trên ph i có giá tr ln h ơn th i gian t i thi u không làm vi c c a RCD phía d i. b) Kh ả n ăng ch ọn l ọc t ừng ph ần Tính ch n l c c g i là t ng ph n vì nó không tiêp snh n i v i m t s giá tr dòng in s c . Tính ch n l c c tho mãm khi các h qu c a m t s s c có th kéo theo ng t in t ng ph n hay ng t in toàn b h th ng cung c p in. Ví d v ch n l c t ng ph n: H th ng cung c p in công nghi p v i kh n ng ch n l c t ng 3 m c ch m (tr ) m c 1: ch m 200ms; m c 2: ch m 50ms; m c 3 không có th i gian tr . CÂU H I CH Ơ NG 3 PH N C 1. Trình bày c u t o và nguyên lý ho t ng c a thi t b ch ng rò. 2. Trình bày s tác ng c a thi t b ch ng dòng in rò. 24
  21. Ch ng 4: KHÍ C IN IU KHI N B NG TAY I. C U DAO 1. Khái quát và công d ng Cu dao là m t khí c in dùng óng c t m ch in b ng tay, c s dng trong các m ch in có ngu n d i 500V, dòng in nh m c có th lên t i vài KA. Khi thao tác óng ng t m ch in, c n m b o an toàn cho thi t b dùng in. Bên c nh, c n có bi n pháp d p t t h quang in, t c di chuy n l i dao càng nhanh thì h quang kéo dài nhanh, th i gian d p t t h quang càng ng n. Vì vy khi óng ng t m ch in, c u dao c n ph i th c hi n m t cách d t khoát. Thông th ng, c u dao c b trí i cùng v i c u chì b o v ng n m ch cho m ch in. 2. C u t o, nguyên lý ho t ng và phân lo i a) C ấu t ạo Ph n chính c a c u dao là l i dao vàh th ng k p l i, c làm b ng h p kim c a ng, ngoài ra b ph n n i dây c ng làm b ng h p kim ng. b) Nguyên lý ho ạt động c ủa c ầu dao c ắt nhanh Khi thao tác trên c u dao, nh vào l i dao và h th ng k p l i, m ch in c óng ng t. Trong quá trình ng t m ch, c u dao th ng x y ra h quang in ti u l i dao và im ti p xúc trên h th ng k p l i. Ng i s d ng c n ph i kéo l i dao ra kh i k p nhanh d p t t h quang. Do t c kéo b ng tay không th nhanh c nên ng i ta làm thêm l i dao ph . Lúc d n in thì l i dao ph cùng l i dao chính c k p trong ngàm. Khi ng t in, tay kéo l i dao chình là tr c còn l i dao c kéo c ng ra và t i 25
  22. mt m c nào ó s b t nhanh kéo l i dao ph ra kh i ngàm m t cách nhanh chóng. Do ó, h quang c kéo dài nhanh và h quang b d p t t trong th i gian ng n. c) Phân lo ại Phân lo i c u dao d a vào các y u t sau: - Theo k t c u: c u dao c chia làm lo i m t c c, hai c c, ba c c ho c bn c c. - Cu dao có tay n m gi a ho c tay bên. Ngoài ra còn có c u dao m t ng , hai ng c dùng o ngu n cung c p cho m ch và o chi u quay ng cơ. - Theo in áp nh m c: 250V, 500V. - Theo dòng in nh m c: dòng in nh m c c a c u dao c cho tr c b i nhà s n xu t (th ng là các lo i 10A, 15A, 20A, 25A, 30A, 60A, 75A, 100A, 150A, 200A, 350A, 600A, 1000A ). - Theo v t li u cách in: có lo i s , nh a, á. - Theo iu ki n b o v : lo i có n p và không có n p (lo i không có n p c t trong h p hay t iu khi n). - Theo yêu c u s d ng: lo i c u dao có c u chì b o v ng n m ch ho c không có c u chì b o v . Ký hi u c u dao không có c u chì b o v : M t c c Hai c c Ba c c B n c c 26
  23. Ký hi u c u dao có c u chì b o v : Mt c c Hai c c Ba c c Bn c c d) Các thông s ố định m ức c ủa c ầu dao Ch n c u dao theo dòng in nh m c và in áp nh m c: Gi I tt là dòng in tính toán c a m ch in. Ungu n là in áp ngu n c a l i in s d ng. Im cu dao = I tt Um c u dao = U ngu n II. CÔNG T C 1. Khái quát và công d ng Công t c là khí c in dùng óng ng t m ch in có công su t nmh và có dòng in nh m c nh h ơn 6A. Công t c th ng có h p b o v tránh s phóng in khi óng m . in áp c a công t c nh h ơn hay b ng 500V. Công t c h p làm vi c ch c ch n h ơn c u dao, d p t t h quang nhanh h ơn vì thao tác ng t nhanh và d t khoát h ơn c u dao. Mt s công t c th ng g p: Công t c hành trình Công t c ba pha Công t c ba pha hai ng 2. Phân lo i và c u t o a) C ấu t ạo Cu t o c a công t c: ph n chính là ti p im óng m c g n trên nh a và có lò xo thao tác chính xác. b) Phân lo ại 27
  24. Phân lo i theo công d ng làm vi c, có các lo i công t c sau: - Công t c óng ng t tr c ti p. - Công t c chuy n m ch (công t c xoay, công t c o, công t c v n n ng), dùng óng ng t chuy n i m ch in, i n i sao tam giác cho ng c ơ. - Công t c hành trình và cu i hành trình, lo i công t c này c áp d ng trong các máy c t g t kim lo i iu khi n t ng hoá hành trình làm vi c c a mch in. 3. Các thông s nh m c c a công t c Um: in áp nh m c c a công t c. Im: Dòng in nh m c c a công t c. Ngoài ra còn có các thong s trong vi c th công t nh b n c ơ khí, cách in, phóng in 4. Các yêu c u th c a công t c Vi c ki m tra ch t l ng công t c ph i th các b c sau: - Th xuyên th ng: t in áp 1500V trong th i gian m t phút các im c n cách in gi a chúng. - Th cách in: o in tr cách in < 2M Ω. - Th phát nóng. - Th công su t c t. - Th b n c ơ khí. - Th nhi t i vi các chi ti t cách in: các chi ti t cách in ph i ch u ng 100 0C trong th i gian hai gi mà không b bi n d ng ho c s i nhám. III. NÚT NH N 1. Khái quát và công d ng Nút nh n còn g i là nút iu khi n là m t lo i khí c in dung óng ng t t xa các thi t b in t khác nhau: các d ng c báo hi u và c ng chuy n i mch in iu khi n, tín hi u liên ng b o v m ch in m t chi u in áp n 440V và m ch in xoay chi u in áp 500V, t n s 50Hz, 60Hz, nút nh n thông d ng kh i ng, o chi u quay ng c ơ in b ng cách óng và ng t các cu n dây c a Contactor n i cho ng c ơ. 28
  25. Nút nh n th ng c t trên b ng iu khi n, t in, trên h p nút nh n. Nút nh n th ng c nghiên c u, ch t o làm vi c trong môi tr ng không m t, không có h ơi hoá ch t và b i b n. Nút nh n có th b n t i 1.000.000 l n óng không t i và 200.000 l n óng ng t có t i. Khi thao tác nh n nút c n ph i d t khoát m ho c óng m ch in. 2. Phân lo i và c u t o a) C ấu t ạo Nút nh n g m h th ng lò xo, h th ng các ti p im th ng h - th ng óng và v b o v . Khi tác ng vào nút nh n, các ti p im chuy n tr ng thái: khi không còn tác ng, các ti p im tr v tr ng thái ban u. b) Phân lo ại Nút nh n c phân lo i theo các y u t sau: - Phân lo i theo ch c n ng tr ng thái ho t ông c a nút nh n, có các lo i: + Nút nh n ơ n: Mi nút nh n ch có m t tr ng thái (ON ho c OFF) Ký hi u: Ti p im th ng h Ti p im th ng óng + Nút nh n kép: Mi nút nh n có hai tr ng thái (ON và OFF) Ký hi u: Ti p im thng h Liên k t Ti p im th ng óng Trong th c t , d dàng s d ng vào tháo ráp l p l n trong quá trình s a ch a, th ng ng i ta dùng nút nh n kép, ta có th dùng nó nh là d ng nút nh n ON hay OFF. 29
  26. - Phân lo i theo hình d ng bên ngoài, ng i ta chia nút nh n ra thành 4 lo i: + Lo i h + Lo i b o v . + Lo i b o v ch ng n c và ch ng b i. Nút nh n ki u b o v ch ng n c c t trong m t h p kín khít tránh nc l t vào. + Lo i b o v kh i n . Nút nh n ki u ch ng n i dùng trong các h m lò, m thanh ho c n ơi có các khí n l n trong không khí. C u t o c a nó c bi t kín khít không l t c tia l a ra ngoài và c bi t v ng ch c không b phá v khi n . - Theo yêu c u iu khi n ng i ta chia nút n ra 3 lo i: m t nút, hai nút, ba nút. - Theo k t c u bên trong: + Nút n lo i có èn báo. + Nút n lo i không có èn báo. 3. Các thông s k thu t c a nút nh n Um: in áp nh m c c a nút nh n. Im: dòng in nh m c c a nút nh n. Tr s in áp nh m c c a nút nh n th ng có giá tr ≤ 500V. Tr s dòng in nh m c c a nút nh n th ng có giá tr ≤ 5A. IV. PHÍCH C M VÀ C M IN cm và phích c m c dùng c p in, n i chuy n ti p trong sinh ho t hng ngày. Thông th ng, c m và phích c m c ch t o in áp 250V, dòng in nh m c 10A, nên dây n i in là: - i v i phích c m: t i thi u 0,75mm 2, t i a 1mmm 2. - i v i c m: t i thi u 1mm 2, t i a 2,5mm 2. 30
  27. V. IN TR - BI N TR 1. Khái quát – công d ng in tr dùng thay i các giá tr trong m ch in các giá tr ó phù hp v i iu ki n v n hành hay ch làm vi c c a các ng c ơ in. Bi n tr là in tr nh ng có th thay i c giá tr c a nó nh các c n g t ho c núm v n. Có các lo i in tr thông d ng: in tr m máy và in tr iu chình, in tr hãm, in tr phóng in - in tr m máy là in tr c s d ng khi m máy ng c ơ nh m hn ch dòng in kh i ng cho các ng c ơ có công su t trung bình và l n (ph ơ ng pháp m máy gián ti p) nh m tránh s t áp trên l i in và bo v ng cơ phát nóng quá nhi t cho phép khi có dòng kh i ng l n (P = 10KV). - in tr iu ch nh: iu ch nh dòng in trong m ch kích thích hay mch ph n ng c a ng c ơ in m t chi u nh m thay i t c quay c a nó. - in tr hãm nh m gi m dòng in khi hãm ng c ơ. - in tr phóng in gi m in áp khi có s bi n thiên t ng t nh m gi m s phóng in x y ra trong quá trình bi n thiên này. 2. C u t o Bi n tr c c u t o b ng các dây Kim lo i Al, Zn, h p kim ng, th ng c qu n trên các lõi t (hình tr tròn hình xuy n). Bi n tr cng có th là thanh kim lo i c a ra các u dây theo các giá tr nh tr c. Bi n tr ơ n có th ghép thành bi n tr ôi. Các giá tr l n nh t và nh nh t c ghi rõ trên bi n tr . CÂU H I CH Ơ NG 4 1. Cu dao: nêu công d ng, cách phân lo i, ký hi u, nguyên t c ho t ng, cách l a ch n. 2. Công t c: công d ng, phân lo i, cách l a ch n. 3. Nút nh n: nêu công d ng, phân lo i, ký hi u, cách l a ch n. 4. in tr , bi n tr : c ng d ng, phân lo i, c u t o in tr , bi n tr . 31
  28. CH Ơ NG 5: KHÍ C IN IU KHI N M CH IN A – CONTACTOR I. KHÁI NI M Contactor là m t khí c in dùng óng ng t các ti p im, t o liên l c trong m ch in b ng nút nh n. Nh v y khi s d ng Contactor ta có th iu khi n m ch in t xa có ph t i v i in áp n 500V và dòng là 600A (v trí iu khi n, tr ng thái ho t ng c a Contactor r t xa v trí các ti p im óng ng t mch in). Phân lo i Contactor tu theo các c im sau: - Theo nguyên lý truy n ng: ta có Contactor ki u in t (truy n in bng l c hút in t ), ki u h ơi ép, ki u thu l c. Thông th ng s d ng Contactor ki u in t . - Theo d ng dòng in: Contactor m t chi u và Contactor xoay chi u (Contactor 1 pha và 3 pha). II. C U T O VÀ NGUYÊN LÝ HO T NG. 1. C u t o Contactor c c u t o g m các thành ph n: C ơ c u in t (nam châm in), h th ng d p h quang, h th ng ti p im (ti p im chính và ph ). a) Nam châm điện: Nam châm in g m có 4 thành ph n: - Cu n dây dùng t o ra l c hút nam châm. - Lõi s t (hay m ch t ) c a nam châm g m hai ph n: Ph n c nh và ph n n p di ng. Lõi thép nam châm có th có d ng EE, EI hay d ng CI. - Lò xo ph n l c có tác d ng y ph n n p di ng tr v v trí ban y khi ng ng cung c p in vào cu n dây. 32
  29. Tr ng thái nam châm ch a hút Tr ng thái nam châm t o l c hút b) Hệ th ống d ập h ồ quang điện: Khi Contactor chuy n m ch, h quang in s xu t hi n làm các ti p im b cháy, mòn d n. Vì v y c n có h th ng d p h quang g m nhi u vách ng n làm bng kim lo i t c nh bên hai ti p im ti p xúc nhau, nh t là các ti p im chính c a Contactor. c) Hệ th ống ti ếp điểm c ủa Contactor H th ng ti p im liên h v i ph n lõi t di ng qua b ph n liên ng v cơ. Tu theo kh n ng t i d n qua các ti p im, ta có th chia các ti p im cu Contactor thành hai lo i: - Ti p im chính: Có kh n ng cho dòng in l n i qua (t 10A n vài nghìn A, thí d kho ng 1600A hay 2250A). Ti p im chính là ti p i th ng h óng l i khi c p ngu n vào m ch t c a Contactor làm m ch t Contactor hút l i. - Ti p im ph : Có kh n ng cho dòng in i qua các ti p im nh h ơn 5A. Ti p im ph có hai tr ng thái: Th ng óng và th ng h . Ti p im th ng óng là lo i ti p im tr ng thái óng (có liên l c v i nhau gi a hai ti p im) khi cu n dây nam châm trong Contactor tr ng thái ngh (không c cung c p in). Ti p im này h ra khi Contactor tr ng thái ho t ng. Ng c l i là ti p im th ng h . Nh v y, h th ng ti p im chính th ng c l p trong m ch in ng lc, còn các ti p im ph s l p trong h th ng m ch iu khi n (dùng iu khi n vi c cung c p in n các cu n dây nam châm c a các Contactor theo quy trình nh tr c). 33
  30. Theo m t s k t c u thông th ng c a Contactor, các ti p e ph có th c liên k t c nh v s l ng trong m i b Contactor, tuy nhiên c ng có m t vài nhà s n xu t ch b trí c nh s ti p im chính trên m i Contactor, còn các ti p im ph c ch t o thành nh ng kh i r i ơ n l . Khi c n s d ng ta ch ghép thêm vào trên Contactor, s l ng ti p im ph trong tr ng h p này có th b trí tu ý. 2. Nguyên lý ho t ng c a Contactor Khi c p ngu n in b ng giá tr in áp nh m c c a Contactor vào hai u ca cu n dây qu n trên ph n lõi t c nh thì l c t t o ra hút ph n lõi t di ng hình thành m ch t kín (l c t l n h ơn ph n l c c a lò xo), Contactor tr ng thái ho t ng. Lúc này nh vào b ph n liên ng v c ơ gi a lõi t di ng và h 34
  31. th ng ti p im làm cho ti p im chính óng l i, ti p im ph chuy n i tr ng thái (th ng óng s m ra, th ng h s óng l i) và duy trì tr ng thái này. Khi ng ng c p ngu n cho cun dây thì Contactor tr ng thái ngh , các ti p im tr v tr ng thái ban u. Các ký hi u dùng bi u di n cho cu n dây (nam châm in) trong Contactor và các lo i ti p im. Có nhi u tiêu chu n c a các qu c gia khác nhau, dùng bi u di n cho cu n dây và ti p di m c a Contactor Cu n dây Ti p im th ng óng Ti p im th ng h III. CÁC THÔNG S C Ơ B N C A CONTACTOR 1. in áp nh m c in áp nh m c c a Contactor U m là in áp c a m ch in t ơ ng ng mà ti p im chính ph i óng ng t, chính là in áp t vào hai u cu n dây c a nam châm in sao cho m ch t hút l i. Cu n dây hút có th làm vi c bình th ng in áp trong gi i h n (85 ÷ 105)% in áp nh m c c a cu n dây. Thông s này c ghi trên nhãn t hai u cu n dây Contactor, có các c p in áp nh m c: 110V, 220V, 440V m t chi u và 127V, 220V, 380V, 500V xoay chi u. 2. Dòng in nh m c Dòng in nh m c c a Contactor I m là dòng in nh m ci qua ti p im chính trong ch làm vi c lâu dài. Dòng in nh m c c a Contactor h áp thông d ng có các c p là: 10A, 20A, 25A, 40A, 60A, 75A, 100A, 150A, 250A, 300A, 600A. N u t trong t in thì dòng in nh m c ph i l y th p h ơn 10% vì làm kém mát, dòng in cho phép qua Contactor còn ph i l y th p h ơn n a trong ch làm vi c dài h n. 35
  32. 3. Kh n ng c t và kh n ng óng Kh n ng c t c a Contactor in xoay chi u t b i s n 10 l n dòng in nh m c v i ph t i in c m. Kh n ng óng: Contactor in xoay chi u dùng kh i ng ng c ơ in cn ph i có kh n ng óng t 4 n 7 l n I m. 4. Tu i th c a Contactor Tu i th c a Contactor c tính b ng s l n óng m , sau s l n óng m y thì Contactor s b h ng và không dùng c. 5. T n s thao tác Là s l n óng c t Contactor trong m t gi : Có các c p: 30, 100, 120, 150, 300, 600, 1200, 1500 l n/gi . 6. Tính n nh l c in ng Ti p im chính c a Contactor cho phép m t dòng in l n i qua (kho ng 10 l n dòng in nh m c) mà l c in ng không làm tác r i ti p im thì Contactor có tính n nh l c in ng. 7. Tính n nh nhi t Contactor có tính n nh nhi t ngh a là khi có dòng in ng n m ch ch y qua trong m t kho ng th i gian cho phép, cac ti p im không b nóng chy và hàn dính l i. CÂU H I CH Ơ NG 5 PH N A 1. Nêu c u t o và nguyên lý ho t ng c a Contactor. 2. Phân bi t các lo i ti p im có trong Contactor. 3. Cho bi t ch làm vi c c a Contactor xoay chi u. 4. Cho bi t ch làm vi c c a Contactor m t chi u. 36
  33. B – R ƠLE IU KHI N VÀ B O V I. KHÁI QUÁT VÀ PHÂN LO I Rơle và khí c in dùng t ng óng c t m ch iu khi n, b o v và iu khi n s làm vi c c a m ch in. Có nhi u cách phân lo i r ơle: * Phân lo i theo nguyên lý làm vi c có: - Rơle in t . - Rơle in ng. - Rơle t in. - Rơle c m ng. - Rơle nhi t. - Rơle bán d n và vi m ch. * Phân lo i theo vai trò và i l ng tác ng c a r ơle có: - Rơle trung gian. - Rơle th i gian. - Rơle nhi t. - Rơle t c . - Rơle t c . - Rơle dòng in. - Rơle in áp. - Rơle công su t. - Rơle t ng tr. - Rơle t n s * Phân lo i theo dòng in có: - Rơle dòng in m t chi u. - Rơle dòng in xoay chi u. * Phân lo i theo giá tr và chi u c a i l ng i vào R ơle. - Rơle c c i. - Rơle c c ti u. - Rơle sai l ch. - Rơle h ng 37
  34. II. M T S LO I R ƠLE THÔNG D NG 1. R le trung gian a) Khái ni ệm và c ấu t ạo Rơle trung gian là m t khí c in dùng trong l nh v c iu khi n t ng, cơ c u ki u in t . R ơle trung gian óng vai trò iu khi n trung gian gi các thi t b iu khi n (Contactor, R ơle th i gian ). Rơle trung gian g m: M ch t c a nam châm in, h th ng ti p im ch u dòng in nh (5A), v b o v và các chân ra ti p im. b) Nguyên lý ho ạt động Nguyên lý ho t ng c a Rơle trung gian t ơ ng t nh nguyên lý ho t ng ca Contactor. Khi c p in áp b ng giá tr in áp nh m c vào hai u cu n dây ca Rơle trung gian (ghi trên nhãn), l c in t hút m ch t kín l i, h th ng ti p im chuy n i tr ng thái và duy trì tr ng thái này (ti p im th ng óng h ra, ti p im th ng h óng l i). Khi ng ng c p ngu n, m ch t h , h th ng ti p im tr v tr ng thái ban u. im khác bi t gi a Contactor và Rơle có th tóm l c nh sau: - Trong Rơle ch có duy nh t m t lo i ti p im có kh n ng t i dòng in nh , s d ng cho m ch iu khi n (ti p im ph ). - Trong Rơle c ng có các lo i ti p im th ng óng và ti p im th ng h, tuy nhiên các ti p im không có bu ng d p h quang (khác v i h th ng ti p im chính trong Contactor hay CB). Các ký hi u dùng cho Rơle trung gian: Trong quá trình l p ráp các m ch iu khi n dùng Rơle hay trong m t s mch in t công nghi p, ta th ng g p các ký hi u sau ây: - Ký hi u SPDT: Ký hi u này c vi t t t t thu t ng SING POLE DOUBLE THROW, Rơle mang ký hi u này có m t c p ti p im, g m ti p im th ng óng và th òng h, c p ti p i này có m t u chung. SPDT SPST DPST 38
  35. - Ký hi u SPST: Ký hi u này c vi t t t t thu t ng SING POLE SINGE THROW, Rơle mang ký hi u này g m có m t ti p im th ng h . - Ký hi u DPST c vi t t t t thu t ng DOUBLE POLE SINGE THROW, Rơle mang ký hi u này g m có hai ti p im th ng h . Ngoài ra, các Rơle khi c l p ghép trong t iu khi n th ng c l p trên các chân ra. Tu theo s l ng chân ra có các k u khác nhau: 8 chân, 11 chân, 14 chân 2. Rle thi gian a) Khái ni ệm Rơle th i gian là m t khí c in dùng trong l nh v c iu khi n t ng, v i vai trò iu khi n trung gian gi a các thi t b iu khi n theo th i gian nh tr c. Rơle th i gian g m: M ch t c a nam châm in, b nh th i gian làm bng linh ki n in t , h th ng ti p im ch u dòng in nh ( ≤ 5A), v b o v các chân ra ti p im. Tu theo yêu c u s d ng khi l p ráp h th ng m ch iu khi n truy n ng, ta có hai lo i Rơle th i gian: Rơle th i gian ON DELAY, Rơle th i gian OFF DELAY. b) Rơle th ời gian ON DELAY. Ký hi u: TR TR - Cu n dây Rơle th i gian: ho c in áp t vào hai u cu n dây Rơle th i gian c ghi trên nhãn, thông th ng 110V, 220V - H th ng ti p im: Ti p im tác ng không tính th i gain: Ti p im này ho t ng tơ ng t các ti p im c a Rơle trung gian. TR TR Th ng óng: ho c TR TR Th ng m : ho c Ti p im tác ng có tính th i gian: TR Ti p im th ng m , óng ch m, m nhanh: TR ho c TR TR 39
  36. Ti p im th ng óng, m ch m, óng nhanh: ho c * Nguyên lý hot ng: Khi c p ngu n vào cu n dây c a Rơle th i gian ON DELAY, các ti p i tác ng không tính th i gian chuy n i tr ng thái t c th i (th ng óg h ra, th ng h óng l i), các ti p i tác ng có tính th i gian không i. Sau kho ng th i gain ã nh tr c, các ti p im tác ng có tính th i gian s chuy n tr ng thái và duy trì tr ng thái này. Khi ng ng c p ngu n vào cu n dây, t t c các ti p im t c th i tr v tr ng thái ban u. Sau ây là s ơ chân c a Rơle th i gian ON DELAY: Ngu n b) Rơle th ời gian OFF DELAY Ký hi u: TR TR - Cu n dây Rơle th i gian: ho c in áp t vào hai u cu n dây Rơle th i gian c ghi trên nhãn, thông th ng 110V, 220V - H th ng ti p im: Ti p im tác ng không tính th i gain: Ti p im này ho t ng t ơ ng t các ti p im c a Rơle trung gian. TR TR Th ng óng: ho c TR TR Th ng m : ho c Ti p im tác ng có tính th i gian: TR Ti p im th ng m , óng ch m, m nhanh: TR ho c TR TR 40
  37. Ti p im th ng óng, m ch m, óng nhanh: ho c * Nguyên lý ho t ng: Khi c p nguòn vào cu n dây c a Rơle th i gian OFF DELAY, các ti p im tác ng t c th i và duy trì tr ng thái này. Khi ng ng c p ngu n voà cu n dây, t t c các ti p im tác ng không tính th i gian tr v tr ng thái ban u. Ti p sau ó m t kho ng th i gian ã nh tr c, các ti p im tác ng có tính th i gian s chuy n v tr ng thái ban u. 3. R le nhi t (Over Load OL) a) Khái ni ệm và c ấu t ạo: Rơle nhi t là m t lo i khí c b o v ng c ơ và m ch in khi có s c quá t i. Rơle nhi t không tác ng t c th i theo tr s dòng in vì nó có quán tính nhi t l n, ph i có th i gian phát nóng, do ó nó làm vi c có th i gain t vài giây 41
  38. n vài phút. 42
  39. Ph n t phát nóng 1 c u n i ti p v i m ch ng l c b i vít 2 và ôm phi n l ng kim 3. Vít 6 trên giá nh a cách in 5 dùng iu ch nh m c u n cong u t do c a phi n 3. Giá 5 xoay quanh tr c 4, tu theo tr s dòng in ch y qua ph n t phát nóng mà phi n l õng kim cong nhi u hay ít, y vào vít 6 làm xoay giá 5 m ngàm òn b y 9. Nh tác d ng lò xo 8, y òn b y 9 xoay quanh tr c 7 ng c chi u kim ng h làm m ti p im ng 11 kh i ti p im tnh 12. Nút nh n 10 Reset Rơle nhi t v v trí ban u sau khi phi n l ng kim ngu i tr v v trí ban u. b) Nguyên lý ho ạt động: Nguyên lý chung c a Rơle nhi t là d a trên c ơ s tác d ng nhi t làm dãn n phi n kim lo i kép. Phi n kim lo i kép g m hai lá kim lo i có h s giãn n khác nhau (h s giãn n h ơn kém nhau 20 l n) ghép ch t v i nhau thành m t phi n bng ph ơ ng pháp cán nóng ho c hàn. Khi có dòng in quá t i i qua, phi n lng kim c t nóng, u n cong v phía kim lo i có h s giãn n bé, y c n gt làm lò xo co l i và chuy n i h th ng ti p im ph . Rơle nhi t làm vi c tr l i, ph i i phi n kim lo i ngu i và kéo c n Reset c a Rơle nhi t. c) Phân lo ại Rơle nhi ệt: Theo k t c u Rơle nhi t chia thành hai lo i: Ki u h và ki u kín. Theo yêu c u s d ng: Lo i m t c c và hai c c. Theo ph ơ ng th c t nóng: - t nóng tr c ti p: Dòng in i qua tr c ti p t m kim lo i kép. Lo i này có c u t o ơ n gi n, nh ng khi thay i dòng in nh m c ph i thay i t m kim lo i kép, lo i này không ti n d ng. 43
  40. - t nóng gián ti p: Dòng in i qua ph n t t nóng c l p, nhi t lng to ra gián ti p làm t m kim lo i cong lên. Lo i này có u im là mu n thay i dòng in nh m c ta ch c n thay i ph n t t nóng. Nh c di m c a lo i này là khi có quá t i l n, ph n t t nóng có th t n nhi t khá cao nh ng vì không khí truy n nhi t kém, nên t m kim lo i ch a k p tác c mà ph n t t nóng ã b cháy t. - t nóng h n h p: Lo i này t ơ ng i t t vì v a t tr c ti p v a t gián ti p. Nó có tính n nh nhi t t ơ ng i cao và có th làm vi c b i s quá t i ln. d) Ch ọn l ựa Rơle nhi ệt c tính c ơ b n c a Rơle nhi t là quan h gi a dòng in ph t i ch y qua và th i gian tác ng c a nó (g i là c tính th i gian – dòng in, A - s). M t khác, m b o yêu c u gi c tu i th lâu dài c a thi t b theo íng s li u k thu t ã cho c a nhà s n xu t, các i t ng bo v c ng c n c tính th i gian dòng in. La ch n úng Rơle là sao cho ng c tính A – s c a Rơle g n sát ng c tính A – s c a i t ng c n b o v . N u ch n th p quá s không t n d ng c công su t c a ng c ơ in, ch n cao quá s làm gi m tui th c a thi t b cn b o v . Trong th c t , cách l a ch n phù h p là ch n dòng in nh m c c a Rơle nhi t b ng dòng in nh m c c a ng c ơ in c n b o v , Rơle s tác ng giá tr (1,2 ÷ 1,3)I m. Bên c nh, ch làm vi c c a ph t i và nhi t môi tr ng xung quanh ph i c xem xét. 44
  41. 4. Rle dòng in: - Dùng b o v quá t i và ng n m ch. - Cu n dây hút có ít vòng và qu n b g dây to m c n i ti p v i m ch in vn b o v , thi t b th ng óng ng t trên m ch iu khi n. - Khi dòng in ng c ơ t ng l n n tr s tác ng c a Rơle, l c hút nam châm th ng l c c n lò xo làm m ti p im c a nó, ng t m ch in iu khi n qua công t c t ơ K, m các ti p im c a nó tách ng c ơ ra kh i l i. 5. R le in áp - Dùng b o v s t áp m ch in. - Cu n dây hút qu n b ng dây nh nhi u vòng m c song song v i m ch in c n b o v . Khi in áp bình th ng, Rơle tác ng s làm nóng ti p im c a nó. Khi in áp s t th p d i m c quy nh, l c lò xo th ng l c hút c a nam châm và m ti p im. 6. Rle v n t c 45
  42. - Làm vi c theo nguyên t c ph n ng in t c dùng trong các m ch hãm c a ng c ơ. - Rơle c m c ng tr c v i ng c ơ và m ch iu khi n. Khi c quay, nam châm v nh c u quay theo. T tr ng c a nó quét lên các thanh d n s sinh ra su t in ng và dòng in c m ng. Dòng in này n m trong t tr ng s sinh ra su t in ng và dòng in c m ng. Dòng in này n m trong t tr ng s sinh ra l c in t làm cho ph n ng quay, di chuy n c n ti p im n óng ti p im c a nó. Khi t c ng c ơ gi m nh g n b ng không, l c in t yu i, tr ng l ng c n ti p im a nó v v trí c và m ti p im c a nó. - Rơle v n t c th ng dùng trong các m ch iu khi n hãm ng c ng cơ. CÂU H I CH Ơ NG 5 PH N B 1. Nêu khái ni m, c u t o và nguyên lý ho t ng c a Rơle trung gian. 2. Nêu khái ni m, c u t o và nguyên lý ho t ng c a Rơle th i gian (ON DELAY và OFF DELAY). 3. Nêu khái ni m, c u t o và nguyên lý ho t ng c a Rơle nhi t. C – KH I NG T I. KHÁI QUÁT VÀ CÔNG D NG Kh i ng t là m t lo i khí c in dùng iu khi n t xa vi c óng - ng t, o chi u và b o v quá t i (n u có l p th m r ơle nhi t) các ng c ơ không ng b ba pha rôto l ng sóc. Kh i ng t có m t Contactor g i là kh i ng t ơ n th ng óng - ng t ng c ơ in. Kh i ng t có hai Contactor là kh i ng t kép dùng thay i chi u quay c a ng c ơ g i là kh i ng t o chi u. Mu n b o v ng n m ch ph i l p thêm c u chì. II. CÁC YÊU C U K THU T ng c ơ in không ng b ba pha có th làm vi c liên t c c hay khôn gtu thu c vào m c tin c y c a kh i ng t . Do ó kh ng t c n ph i tho mãn các yêu c u k thu t sau: 46
  43. - Ti p im có b n ch u mài mòn cao. - Kh n ng óng - c t cao. - Thao tác óng - c t d t khoát. - Tiêu th công su t ít nhât. - Bo v ng c ơ không b quá t i lâu dài (có Rơle nhi t). - Tho mãn iu kh i ng (dòng in kh i ng t 5 n 7 l n dòng in nh m c). III. K T C U VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VI C 1. Kh i ng t th ng c phân chia theo: - in áp nh m c c a cu n hây hút: 36V, 127V, 220V, 380V, 500V. - Kt c u b o v ch ng các tác ng b i môi tr ng xung quanh: h , b o v, ch ng b i, n c n - Kh n ng làm bi n i chi u quay ng c ơ in: Không o chi u quay và o chi u quay. - S l ng và lo i ti p im: Th ng h , th ng óng. 2. Nguyên lý làm vi c c a kh i ng t a) Kh ởi động t ừ và hai nút nh ấn: Khi cung c p in áp cho cu n dây b ng nh n nút kh i ng M, cu n hây Contactor có in hút lõi thép di ng và m ch t khép kín l i: Làm óng các ti p i chính kh i ng ng c ơ và óng ti p im ph th ng h duy trì m ch iu khi n khi buông tay kh i nút nh n kh i ng. Khi nh n nút d ng D, kh i ng t b ng t in, d i tác d ng c a lò xo nén làm ph n lõi di ng tr v v trí ban u; các ti p im tr v tr ng thái th ng h . ng c ơ d ng ho t ng. Khi có s c quá t i ng c ơ, Rơle nhi t s thao tác làm ng t m ch in cu n dây, do ó c ng ng t kh i ng t và d ng ng c ơ in. Sơ : 47
  44. b) Kh ởi động t ừ đảo chi ều và ba nút nh ấn Khi nh n nút nh n M T cu n dây Contactor T có in hút lõi thép di ng và mch t khép kién l i; làm óng các ti p im chính T kh i ng ng c ơ quay theo chi u thu n và óng ti p im ph th ng h T duy trì m ch iu khi n khi buông tay kh i nút nh n kh i ng M T. o chi u quay ng c ơ, ta nh n nút nh n M N cu n dây Contactor T m t in, cu n dây Contactor N có in hút lõi thép di ng và m ch t khép kín l i; làm óng các ti p im chính N, lúc này trên m ch ng l c o hai dây trong ba pha in làm cho ng c ơ o chi u quay ng c l i và ti p im ph th ng h N duy trì m ch iu khi n khi buông tay kh i nút nh n kh i ng M N. Quá trình o chi u quay c l p l i nh trên. Khi nh n nút d ng D, kh i ng t N (ho c T) b ng t in, ng c ơ d ng ho t ng. Khi có s c quá t i ng c ơ, Rơle nhi t s thao tác làm ng t m ch in cu n dây, do ó c ng ng t kh i ngt và d ng ng c ơ in. Sơ : 48
  45. IV. L A CH N VÀ L P DÁP KH I NG T Hi n nay n c ta, ng c ơ không ng b ba pha rôto l ng sóc có công su t t 0,6 n 100KW c s d ng r ng rãi. iu khi n v n hành chúng, ta th ng dùng kh i ng t . Vì v y thu n l i cho vi c l a ch n kh i ng t , nhà sn xu t th ng không nh ng ch cho c ng dòng in su t nh m c mà còn cho c công su t c a ng c ơ in mà kh i ng t ph c v ng v i các in áp khác nhau. khi ng t làm vi c tin c y, khi l p t c n ph i b t ch t c ng kh i ng t trên m t m t ph ng ng ( nghiêng cho phép so v i tr c th ng ng 5 0), không cho phép bôi m vào các ti p im và các b ph n ng. Sauk hi l p t kh i ng t và tr c khi v n hành, ph i ki m tra: - Cho các b ph n chuy n ng b ng tay không b k t, v ng. - in áp iu khi n ph i phù h p in áp nh m c c a cu n dây. - Các ti p im ph i ti p xúc u và t t. - Các dây u in ph i theo úng s ơ iu khi n. - Rơle nhi t ph i t kh i ng t c n t k m theo c u chì b o v . 49
  46. CÂU H I CH Ơ NG 5 PH N C 1. Nêu khái quát, công d ng và các yêu c u k thu t c a kh i ng t . 2. Nêu cách phân lo i, nguyên lý làm vi c c a kh i ng t . Phn 3: GI I THI U C TÍNH, K T C U KHÍ C IN CAO ÁP Ch ng 6: KHÍ C IN CAO ÁP I. KHÁI QUÁT Trong iu ki n v n hành, các khí c in có th làm vi c các ch sau: - Ch làm vi c lâu dài: Trong ch này các khí c in s làm vi c tin cy n u chúng c ch n úng in áp và dòng in nh m c. - Ch làm vi c quá t i: Trong ch này dòng in qua khí c in s ln h ơn dòng in nh m c, chúng ch làm vi c tin c y khi th i gian dòng in tng cao chayu qua chúng không quá th i gian cho phép c a t ng thi t b . - Ch làm vi c ng n m ch: Khí c s m b o s làm vi c tin c y n u trong quá trình l a ch n chú ý các iu ki n n nh nhi t và n nh ng. II. M T S KHÍ C IN CAO ÁP (1000V) 1. Máy c t a) Khái ni ệm Máy c t in áp cao là thi t b in chuyên dùng óng ng t m ch in xoay chi u t t c các ch v n hành có th có: óng ng t dòng in nh m c, dòng in ng n m ch, dòng in không t i Máy c t là lo i thi t b óng c t làm vi ctin c y song gía thành cao nên máy c t ch cdùng nh ng n ơi quan tr ng. b) Phân lo ại máy c ắt Thông th ng máy c t c phân lo i theo ph ơ ng pháp d p t t h quang, theo d ng cách in c a ph n d n in, theo k t c u c a bu ng d p h quang. Da vào d ng cách in c a các ph n d n in, máy c t c phân thành: - Máy c t nhi u d u: Gi a các thành ph n d n in c cách in b ng du máy bi n áp và h quang sinh ra khi c t máy c t c ng c d p t t b ng d u bi n áp. - Máy c t ít d u: Gi a các thành ph n d n in c cách in b ng cách in r n và h quang sinh ra khi c t máy c t c ng c d p t t b ng d u bi n áp. 50
  47. - Máy c t không khí. - Máy c t in t . - Máy c t chân không. c) Các thông s ố c ơ b ản c ủa máy c ắt - Dòng in c t nh m c: Là dòng in l n nh t mà máy c t có th c t mt cách tin c y in áp ph c h i gi a hai ti p im c a máy c t b ng in áp nh m c c a m ch in. - Công su t c t nh m c c a máy c t ba pha: S m = 3 UmIcm (VA) Trong ó: Um là in áp nh m c c a h th ng (V) Icm là dòng in c t nh m c (A) Khái ni m công su t này là t ơ ng i khi dòng in qua máy c t I cm thì in áp trên hai d u c a nó trên th c t b ng in áp h quang và ch b ng vài % so v i in áp c a m ch in. Sau khi h quang b d p t t, trên các ti p im c a máy c t bt u ph c h i in áp nh ng trong th i gian này dòng in b ng 0. - Th i gian c t ca máy c t: Th i gian này c tính t th i im a tín hi u c t máy c t n th i im h quang c d p t t t t c các c c. Nó bao g m th i gian c t riêng c a máy c t và th i gian cháy h quang. - Dòng in óng nh m c: ây là giá tr xung kích l n nh t c a dòng in ng n m ch mà máy c t có th óng m t cách thành công mà ti p im c a nó không b hành dính và không b các h h ng khác trong tr ng h p óng l p l i. Dòng in này c xác nh b ng giá tr hi u d ng c a dòng in xung kích khi xy ra ngn m ch. - Th i gian óng máy c t: Là th i gian khi a tín hi u óng máy c t cho ti khi hoàn tât ng tác óng máy c t. d) L ựa ch ọn và ki ểm tra máy c ắt điện cao áp (1000V) Máy c t in c ch n theo in áp nh m c, lo i máy c t ki m tra n nh ng, n nh nhi t và kh n ng c t trong tình tr ng ng n m ch. 2. Dao cách ly a) Khái ni ệm Dao cách ly là m t lo i khí c in dùng ch t o m t kho ng h cách in c trông th y gi a b ph n ang mang dòng in và b ph n c t in nh m mc ích m b o an toàn, khi n cho nhân viên s a ch a thi t b in an tâm khi làm vi c. 51
  48. Dao cách ly không có b ph n d p t t h quang nên không th c t c dòng in l n. b) Phân lo ại Theo yêu c u s d ng, dao cách ly có hai lo i: - Dao cách ly m t pha. - Dao cách ly ba pha. Theo v trí s d ng. dao cách ly có hai lo i: - Dao cách ly t trong nhà. - Dao cách ly t ngoài tr i. c) L ựa ch ọn và ki ểm tra dao cách ly Dao cách ly c ch n theo iu ki n nh m c, chúng c ki m tra theo iu ki n n nh l c in ng và n nh nhi t. 3. C u chì cao áp a) Khái ni ệm Cu chì là m t khí c in dùng b o v m ch in khi quá t i hay ng n mch. Th i gian c t m ch c a c u hcì ph thu c nhi u vào v t li u làm dây ch y. Dây ch y c a c u chì làm b ng chì, h p kim v i thi c có nhi t nóng ch y t ơ ng i th p, in tr su t t ơ ng i l n. Do v y lo i dây ch y này th ng ch t o có ti t di n l n và thích h p v i in áp nh h ơn 300V i v i in áp cao h ơn (1000V) không th dùng dây ch y có ti t di n l n c vì lúc nóng ch y, l ơ ng kim lo i to ra l n. Khó kh n cho vi c d p t t h quang, do ó in áp này th ng dùng dây ch y b ng ng, b c, có in tr su t bé, nhi t nóng ch y cao. b) Dây ch ảy Thành ph n chính c a c u chì là dây ch y. Dây ch y có kích th c và v t li u khác nhau, c xác nh b ng c tuy n dòng in - th i gian. Song song v i dây ch y là m t s i dây c ng ra tri t tiêu s kéo c ng c a dây ch y. t ng cng kh n ng d p h quang sinh ra khi dây ch y b t và b o m an toàn cho ng i v n hành c ng nh các thi t b khác xung quanh trong c u chì th ng chèn y các th ch anh. Các th ch anh có tác d ng phân chia nh h quang. V cu chi có th là b ng ch t Xenluylô. Nhi t cao c a h quang s làm cho Xenluylô bôc h ơi gây áp su t l n nhanh chóng d p t t h quang. c) Phân lo ại c ầu chì Tu theo ch c n ng c a m i lo i c u chì mà ta có th phân nh sau: 52
  49. - Cu chì t r ơi (Fuse Cut Out: FCO): Ho t ng theo nguyên t c “r ơi” do mt dây chì c n i liên k t hai u. Vi c d p t t h quang ch y u d a vào ng ph bên ngoài dây chì. Ngoài nhi m v b o v quá t i và ng n m ch c u chì t rơi còn có nhi m v cách ly ng dây b s c . - Cu chì chân không: Là lo i c u chì mà dây ch y c t trong môi tr ng chân không. C u chì chân không có th c l p bên trên ho c d i d u. - Cu chì h n dòng: Ch c n ng chính là h n ch tác ng c a dòng in s c có th có i v i nh ng thi t b c nó b o v . d) L ựa ch ọn và ki ểm tra c ầu chì Cu chì c ch n theo in áp nh m c, dòng in nh c và dòng in ct nh m c (hay công su t c t nh m c). Ngoài ra, c n chú ý v trí t c u chì (trong nhà hay ngoài tr i). CÂU H I CH Ơ NG 6 1. Hãy cho bi t khái ni m, phân lo i và cách l a ch n máy c t? 2. Hãy cho bi t khái ni m, phân lo i và cách l a ch n dao cách ly? 3. Hãy cho bi t khái ni m, phân lo i và cách l a ch n c u chì? Ph n 4: M T S S Ơ C Ơ B N V NGUYÊN LÝ IU KHI N, V N HÀNH Ch ng 7: M T S S Ơ C N B N V NGUYÊN LÝ IU KHI N, V N HÀNH NG C Ơ. I. M CH IN KH I NG - D NG M T NG C Ơ K B 3 PHA a) Nguyên lý: Dùng m ch khi ng m t ng c ơ K B 3 pha, có ti p im duy trì ng c ơ làm vi c, sau ó d ng ng c ơ. b) S ơ đồ m ạch (hình 1) c) Th ứ t ự th ực hi ện: - Nh n nút S 2, Contactor K 1 có in, các ti p im chính óng l i, ng c ơ ho t ng, các ti p im ph thay i tr ng thái, ti p im ph th ng óng h ra làm cho èn H 1 t t, ti p i ph th ng h óng l i duy trì ngu n cho Contactor K 1 và èn H 2. 53
  50. Hình 1: S ơ m ch in kh i ng - d ng m t ng c ơ K B 3 pha II. M CH IN KH I NG TH T HAI NG C Ơ K B 3 PHA a) Nguyên lý Dùng m ch kh i ng th t hai ng c ơ K B 3 pha. ng c ơ 1 ( iu khi n b i Contactor K 1) ch y tr c, sau ó ng c ơ 2 ( iu khi n b i Contactor K2) ch y theo. N u có s tác ng nh m l m, m ch in không ho t ng. Cu i cùng d ng c hai ng c ơ. b) S ơ đồ m ạch: (hình 2) c) Th ứ t ự th ực hi ện: - Nh n S 3, ng c ơ M 1 ho t ng, èn H 1 sáng. - Nh n S 4, ng c ơ M 2 ho t ng, èn H 2 sáng. - Nh n S 2, d ng ng c ơ M 2, èn H 2 t t. - Nh n S 1, d ng ng c ơ M 1, d ng toàn b m ch iu khi n, èn H 1 t t. 54
  51. Hình 2: S ơ m ch kh i ng th t hai ng c ơ K B ba pha III. M CH IN O CHI U NG C Ơ K B BA PHA a) Nguyên lý: 55
  52. o chi u quay ng c ơ K B ba pha b ng cách o hai trong ba dây ngu n tr c khi a ngu n vào ng c ơ. M ch in này dùng iu khi n ng c ơ K B ba pha làm vi c hai chi u quay, sau ó d ng ng c ơ. b) S ơ đồ m ạch: (hình 3) c) Th ứ t ự th ực hi ện: - Nh n S 2, ng c ơ ho t ng theo chi u thu n, èn H 1 sáng. - Nh n S 3, ng c ơ ho t ng theo chi u ngh ch, èn H 1 t t, èn H 2 sáng. - Nh n S 1, d ng toàn b m ch iu khi n, ng c ơ ng ng ho t ng. Hình 3: S ơ m ch o chi u ng c ơ K B ba pha IV. M CH IN KH I NG M T NG C Ơ K B 3 PHA - T NG DNG a) Nguyên lý: Dùng m ch kh i ng m t ng c ơ K B 3 pha, có ti p im duy trì ng c ơ làm vi c, sau th i gian làm vi c ã nh trên Timer, ti p im th ng óng m ch m c a Timer h ra, ng c ơ d ng. b) S ơ đồ m ạch: ( hình 4) c) Th ứ t ự th ực hi ện: - Nh n S 2, ng c ơ ho t ng, èn H 1 t t, èn H 2 sáng. 56
  53. - Rơle th i gian K TON có in và b t u tính th i gian ng c ơ làm vi c. Khi h t kho ng th i gain ã nh, ti p im th ng óng K TON h ra làm ng ng cp in cho Contactor K 1, ng c ơ ng ng ho t ng èn H 1 sáng, èn H 2 t t. - Nh n S 1 d ng ng c ơ kh n c p. Hinh 4: S ơ m ch in kh i ng - d ng m t ng c ơ K B 3 pha 57
  54. V. M CH IN T NG KH I NG THEO TH T C A HAI NG C Ơ K B 3 PHA a) Nguyên lý Mch in s d ng TON. Dùng m ch kh i ng th t hai ng c ơ K B 3 pha. ng c ơ 1 ( iu khi n b i Contactor K 1) kh i ng tr c, sau th i gian kh i ng c a ng c ơ thì ti p im th ng h óng ch m l i c a Rơle th i gian TON óng l i ng c ơ ( iu khi n b i Contactor 2) kh i ng. Cu i cùng d ng c hai ng c ơ, ta nh n S 1. b) S ơ đồ m ạch: (hình 5) c) Th ứ t ự th ực hi ện: - Nh n S 1 ng c ơ M 1 ho t ng èn H 1 sáng. - Rơle th i gian K TON chuy n tr ng thái, ng c ơ M 2 ho t ng, èn H 2 sáng. - Nh n S 1 d ng c hai ng c ơ. 58
  55. Hình 5: Sơ m ch kh i ng th t hai ng c ơ K B ba pha CÂU H I CH Ơ NG 7 1. V m ch luân phiên hai ng c ơ (ch có m t trong hai ng c ơ làm vi c). 2. V m ch luân phiên ba ng c ơ (ch có m t trong ba ng c ơ làm vi c). 3. V m ch kh i ng ng c ơ K B ba pha b ng ph ơ ng pháp i n i sao – tam giác ( ng c ơ m máy ch sao, là vi c ch tam giác). 4. V m ch iu khi n o chi u ng c ơ K B ba pha k t h p i n i sao – tam giác. 5. V m ch iu khi n o chi u ng c ơ K B ba pha, m i chi u quay làm vi c hai c p t c . 59
  56. MC L C Trang Lời nói đầu 3 PH N I: LÝ THUY T C Ơ B N CA KHÍ C IN CH Ơ NG I: PHÁT NÓNG KHÍ C IN I. KHÁI NI M V KHÍ C IN 6 1. Khái ni ệm 6 2. Phân lo ại, các yêu c ầu c ơ b ản c ủa khí c ụ điện 6 II. TÍNH TOÁN T N TH T IN N NG TRONG KHÍ C IN 6 III. CÁC CH PHÁT NÓNG C A KHÍ C IN 7 1. Ch ế độ làm vi ệc lâu dài c ủa khí c ụ điện 8 2. Ch ế độ làm vi ệc ng ắn h ạn c ủa khí c ụ điện 8 3. Ch ế độ làm vi ệc ng ắn h ạn l ặp l ại c ủa khí c ụ điện 8 CÂU H ỎI CH ƯƠ NG 1 9 CH Ơ NG 2: TI P XÚC IN - H QUANG I. TI P XÚC IN 9 1. Khái ni ệm 9 2. Phân lo ại ti ếp xúc điện 10 3. Các y ếu t ố ảnh h ưởng đế n điện tr ở ti ếp xúc 10 II. H QUANG IN 10 1. Khái ni ệm 10 2. Tính ch ất c ơ b ản c ủa phóng điện h ồ quang 11 3. Quá trình phát sinh và d ập h ồ quang 11 CÂU H ỎI CH ƯƠ NG 2 12 PH N II: TÌM HI U C TÍNH, K T C U, TÍNH TOÁN L A CH N S DNG KHÍ C IN H ÁP CH Ơ NG 3: KHÍ C IN ÓNG NG T - B O V MCH IN A – CB (CIRCUIT BREAKER) I. KHÁI NI M VÀ YÊU C U. 12 60
  57. II. C U T O VÀ NGUYÊN LÝ HO T NG 13 1. C ấu t ạo 13 2. Nguyên lý ho ạt độ ng 14 3. Phân lo ại và cách l ựa ch ọn CB 16 CÂU H ỎI CH ƯƠ NG 3 PH ẦN A 16 B - C U CHÌ I. KHÁI NI M VÀ YÊU C U 16 II. C U T O VÀ NGUYÊN LÝ HO T NG 17 1. C ấu t ạo 17 2. Nguyên lý ho ạt độ ng 17 3. Phân lo ại, ký hi ệu, công d ụng 19 4. Các đặc tính điện áp c ủa c ầu chì 20 CÂU H ỎI CH ƯƠ NG 3 PH ẦN B 20 C - THI T B CH NG DÒNG IN RÒ I. KHÁI NI M 21 II. C U T O VÀ NGUYÊN LÝ HO T NG 21 1. C ấu t ạo 21 III. S TÁC NG C A THI T B CH NG DÒNG IN RÒ 23 1. S ự tác độ ng tin c ậy c ủa RCD 23 2. S ự tác độ ng có tính ch ọn l ọc c ủa RCD b ảo v ệ h ệ th ống điện – s ơ đồ điện. 23 CÂU H ỎI CH ƯƠ NG 3 PH ẦN C 24 CH Ơ NG 4: KHÍ C IN IU KHI N B NG TAY I. C U DAO 25 1. Khái quát và công d ụng 25 2. C ấu t ạo, nguyên lý ho ạt độ ng và phân lo ại 25 II. CÔNG T C 27 1. Khái quát và công d ụng 27 2. Phân lo ại và c ấu t ạo 27 3. Các thông s ố đị nh m ức c ủa công t ắc 28 4. Các yêu c ầu th ử c ủa công t ắc 28 III. NÚT NH N 28 61
  58. 1. Khái quát và công d ụng 28 2. Phân lo ại và c ấu t ạo 29 3. Các thông s ố k ỹ thu ật c ủa nút nh ấn 30 IV. PHÍCH C M VÀ C M IN 30 V. IN TR - BI N TR 31 1. Khái quát – công d ụng 31 2. C ấu t ạo 31 CÂU H ỎI CH ƯƠ NG 4 31 CH Ơ NG 5: KHÍ C IN IU KHI N M CH IN A – CONTACTOR I. KHÁI NI M 32 II. C U T O VÀ NGUYÊN LÝ HO T NG. 32 1. C ấu t ạo 32 2. Nguyên lý ho ạt độ ng c ủa Contactor 34 III. CÁC THÔNG S C Ơ B N C A CONTACTOR 35 1. Điện áp đị nh m ức 35 2. Dòng điện đị nh m ức 35 3. Kh ả n ăng c ắt và kh ả n ăng đóng 36 4. Tu ổi th ọ c ủa Contactor 36 5. T ần s ố thao tác 36 6. Tính ổn đị nh l ực điện độ ng 36 7. Tính ổn đị nh nhi ệt 36 CÂU HỎI CH ƯƠ NG 5 PH ẦN A 36 B – R ƠLE IU KHI N VÀ BO V I. KHÁI QUÁT VÀ PHÂN LO I 37 II. M T S LOI R ƠLE THÔNG D NG 38 1. R ơle trung gian 38 2. R ơle th ời gian 39 3. R ơle nhi ệt (Over Load OL) 41 4. R ơle dòng điện: 45 5. R ơle điện áp 45 62
  59. 6. R ơle v ận t ốc 45 CÂU H ỎI CH ƯƠ NG 5 PH ẦN B 46 C – KH I NG T I. KHÁI QUÁT VÀ CÔNG D NG 46 II. CÁC YÊU C U K THU T 46 III. K T C U VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VI C 47 1. Kh ởi độ ng t ừ th ường được phân chia theo: 47 2. Nguyên lý làm vi ệc c ủa kh ởi độ ng t ừ 47 IV. L A CH N VÀ L P DÁP KH I NG T 49 CÂU H ỎI CH ƯƠ NG 5 PH ẦN C 50 PH N 3: GI I THI U C TÍNH, K T C U KHÍ C IN CAO ÁP CH Ơ NG 6: KHÍ C IN CAO ÁP I. KHÁI QUÁT 50 II. M T S KHÍ C IN CAO ÁP (1000V) 50 1. Máy cắt 50 2. Dao cách ly 51 3. C ầu chì cao áp 52 CÂU H ỎI CH ƯƠ NG 6 53 PH N 4: M T S S Ơ C Ơ B N V NGUYÊN LÝ IU KHI N, V N HÀNH CH Ơ NG 7: M T S S Ơ C N B N V NGUYÊN LÝ IU KHI N, V N HÀNH NG C Ơ. I. M CH IN KH I NG - D NG M T NG C Ơ K B 3 PHA 53 II. M CH IN KH I NG TH T HAI NG C Ơ K B 3 PHA 54 III. M CH IN O CHI U NG C Ơ K B BA PHA 55 IV. M CH IN KH I NG M T NG C Ơ K B 3 PHA - T NG D NG 56 V. M CH IN T NG KH I NG THEO TH T C A HAI NG C Ơ K B 3 PHA 58 CÂU H ỎI CH ƯƠ NG 7 59 63