đề cương an toàn điện

Câu 1Câu hỏi: Công dụng, cấu tạo, phân loại, đặc tính và các tham số của rơ le?3 điểm Nêu công dụng của Rơle: Rơle là một loại thiết bị điện (khí cụ điện) tự động mà tín hiệu đầu ra thay đổi theo cấp khi tín hiệu đầu vào đạt những giá trị xác định.chức năng của Rơle: Rơle là thiết bị điện dùng để đóng cắt mạch điện điều khiển, bảo vệ và điều khiển sự làm việc của mạch điện động lực0,5 điểm Nêu cấu tạo tổng quan của Rơle: gồm ba phần chính: cơ cấu tiếp thu, cơ cấu trung gian và cơ cấu chấp hànhCơ cấu tiếp thu (khối tiếp thu): Có nhiệm vụ trực tiếp nhận tín hiệu đầu vào và biến đổi nó thành đại lượng cần thiết, cung cấp tín hiệu phù hợp cho khối trung gianCơ cấu trung gian (khối trung gian): Làm nhiệm vụ tiếp nhận những tín hiệu đưa đến từ khối tiếp thu, rồi so sánh đại lượng đưa vào và đại lượng mẫu và kết quả so sánh đưa đến để điều khiển khối chấp hành. Cơ cấu chấp hành (khối chấp hành) : Làm nhiệm vụ phát tín hiệu cho mạch điều khiển nối tầng phía sau của rơle0,75 điểm

Phần II: Câu hỏi 3 điểm

Câu 1

Câu hỏi: Công dụng, cấu tạo, phân loại, đặc tính và các tham số

- Nêu công dụng của Rơle: Rơle là một loại thiết bị điện (khí cụ điện)

tự động mà tín hiệu đầu ra thay đổi theo cấp khi tín hiệu đầu vào đạt

những giá trị xác định

chức năng của Rơle: Rơle là thiết bị điện dùng để đóng cắt mạch điện

điều khiển, bảo vệ và điều khiển sự làm việc của mạch điện động lực

0,5 điểm

- Nêu cấu tạo tổng quan của Rơle: gồm ba phần chính: cơ cấu tiếp thu,

cơ cấu trung gian và cơ cấu chấp hành

- Cơ cấu tiếp thu (khối tiếp thu): Có nhiệm vụ trực tiếp nhận tín

hiệu đầu vào và biến đổi nó thành đại lượng cần thiết, cung cấp

tín hiệu phù hợp cho khối trung gian

- Cơ cấu trung gian (khối trung gian): Làm nhiệm vụ tiếp nhận

những tín hiệu đưa đến từ khối tiếp thu, rồi so sánh đại lượng

đưa vào và đại lượng mẫu và kết quả so sánh đưa đến để điều

khiển khối chấp hành

- Cơ cấu chấp hành (khối chấp hành) : Làm nhiệm vụ phát tín

hiệu cho mạch điều khiển nối tầng phía sau của rơle

0,75 điểm

- Phân loại rơle:

Phân loại theo nguyên lí làm việc gồm các nhóm :

- Rơle điện cơ (rơle điện từ, rơle từ điện,rơle điện từ phân cực,

rơle cảm ứng )

- Rơle nhiệt

- Rơle từ

- Rơle điện từ - bán dẫn, vi mạch

- Rơle số

- Rơle thời gian

Phân theo nguyên lí tác động của cơ cấu chấp hành :

- Rơle có tiếp điểm: loại này tác động lên mạch bằng cách đóng

mở các tiếp điểm

- Rơle không tiếp điểm (rơle tĩnh): loại này tác động bằng cách

thay đổi đột ngột các tham số của cơ cấu chấp hành mắc trong

mạch điều khiển như: điện cảm, điện dung, điện trở

Phân loại theo đặc tính tham số vào:

- Rơle dòng điện

- Rơle điện áp

0,5 điểm

1

- Rơle công suất

- Rơle tổng trở

Phân loại theo cách mắc cơ cấu:

- Rơle sơ cấp: loại này thường được mắc trực tiếp vào mạch điện

điều khiển hoặc công suất

- Rơle thứ cấp: loại này mắc vào mạch thông qua biến áp do

lường hay biến dòng điện

- Rơle trung gian: loại này làm việc dưới tác động của những tín

hiệu từ các rơle khác để khuếch đại và phân chia tín hiệu điều

khiển

Phân loại theo mục đích sử dụng:

- Rơle bảo vệ: thường là loại rơle mạch thứ cấp với dải dòng điện

nhỏ

- Rơle điều khiển: là loại rơle mạch sơ cấp với tham số dòng điện và

điện áp lớn hơn

- Rơle tự động hóa và thông tin liên lạc: có thể là rơle mạch sơ cấp

hoặc thứ cấp làm nhiệm đảm nhiệm các quá trình tự động hóa và

thông tin liên lạc

Phân theo giá trị và chiều các đại lượng đi vào rơle :

- Rơle cực đại

- Rơle cực tiểu

- Rơle cực đại - cực tiểu

- Rơle so lệch

- Rơle định hướng

Phân loại theo loại dòng điện:

- Rơle một chiều /Rơle xoay chiều

- Nêu đặc tính của rơle:

0,75

điểm

- Nêu các tham số của rơle: Hệ số nhả, hệ số dự trữ, hệ số điều khiển,

thời gian tác động, thời gian nhả, tần số thao tác

0,5 điểm

Câu 2

Câu hỏi: Nêu công dụng, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các

 Công dụng

Rơle điện từ làm việc trên nguyên lý điện từ Nếu đặt một vật bằng

vật liệu sắt từ (gọi là phần ứng hay nắp từ) trong từ trường do cuộn

dây có dòng điện chạy qua sinh ra Từ trường này tác dụng lên nắp

một lực làm nắp chuyển động

0,25 điểm

 Cấu tạo

0,25 điểm

 Nguyên lý hoạt động

Khi cung cấp điện cho cuộn dây, sẽ tạo từ trường chạy trong

mạch từ chính Lực hút điện từ sinh ra thắng được lực hút lò xo phản

lực nắp mạch từ được về phía lõi Ứng với mạch từ 1 chiều - xoay

chiều có các rơle 1 chiều - xoay chiều

0,5 điểm

 Công dụng

Rơle trung gian được dùng rất nhiều trong các sơ đồ bảo vệ

hệ thống điện và các sơ đồ điều khiển tự động Do có số lượng tiếp

điểm lớn, vừa là tiếp điểm thường mở và tiếp điểm thường đóng nên

thường được dùng để mở rộng đường truyền hoặc khuếch đại tín hiệu

0,25 điểm

điểm

3

 Nguyên lý hoạt động

Khi cung cấp điện cho cuộn dây, sẽ tạo từ trường chạy trong

mạch từ chính Lực hút điện từ sinh ra thắng được lực hút lò xo phản

lực nắp mạch từ được về phía lõi

0,5 điểm

 Công dụng

Rơle điều khiển, còn gọi là rơle RID hay công tắc TRON có

chức năng như rơle trung gian, nhưng có kích thước nhỏ hơn, tần số

thao tác lớn, khả năng ngắt lớn, hệ số nhả cao

0,25 điểm

 Cấu tạo

0,25 điểm

 Nguyên lý hoạt động

Khi cung cấp điện cho cuộn dây, sẽ tạo từ trường chạy trong

mạch từ chính Lực hút điện từ sinh ra sẽ làm hai tiếp điểm chuyển

động và nối vào nhau

0,5 điểm

Câu 3

Câu hỏi:

Nêu công dụng, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các rơle:

 Công dụng

Rơle nhiệt là loại rơle có đại lượng tác động đầu vào là

nhiệt độ, đại lượng đầu ra là sự thay đổi của các thông số điện hoặc

trạng thái của tiếp điểm

0,25 điểm

 Cấu tạo

bộ phận nhạy cảm với nhiệt độ ở đầu vào, bộ phận so

sánh, hệ thống tiếp điểm ở đầu ra và bộ phận điều chỉnh các tham số

làm việc của rơle

0,25 điểm

 Nguyên lý hoạt động

Khi phần tử đốt nóng 1 làm việc làm tăng nhiệt độ thanh dẫn 3

và gây ra biến dạng cho thanh dẫn và tạo ra sự chuyển động đòn xoay

4 và gây ra sự chuyển động của tiếp điểm 2

0,5 điểm

 Công dụng

Rơle thời gian là loại rơle mà có đặc tính khi có tín hiệu

đầu vào thì phải sau một thời gian nhất định rơle mới phát tín hiệu ở

đầu ra, đôi khi ta cũng có thể gọi là bộ trễ

0,25 điểm

 Cấu tạo: gồm các bộ phận chính sau

bộ phận động lực: có chức năng nhận tín hiệu vào là năng lượng điện

và biến đổi thành năng lượng thích hợp cho bộ phận tạo thời gian

hoạt động Bộ phận này có thể là: nam châm điện, động cơ điện, bộ

biến đổi điện,…

Bộ tạo thời gian: có chức năng kéo dài thời gian trễ của rơle và hoạt

động dựa trên các nguyên lý khác nhau: điện từ, cơ khí, thủy khí,…

0,25 điểm

5

và bộ phận này thường quyết định tên gọi và phân loại của rơle thời

gian

Bộ phận đầu ra: thường là thay đổi trạng thái của các tiếp điểm

 Nguyên lý hoạt động

Khi bộ phận động lực nhận tín hiệu vào thì nĩ chuyển đổi

tín hiệu phù hợp rồi đưa tới bộ tạo thời và tại đây tín hiệu vào được

giữ chậm trong khoảng thời gian nhất định, rồi sau đĩ mới đưa tới bộ

phần đầu ra sau khoảng thời gian nhất định

0,5 điểm

 Cơng dụng

Rơle kỹ thuật số, hay cịn gọi là rơle số, là loại rơle trong đĩ việc xử

lý các đại lượng tín hiệu của các bộ phận chức năng của rơle được

thực hiện theo kỹ thuật số hay kỹ thuật logic

0,25 điểm

 Cấu tạo

gồm các khối: Khối đầu vào;Khối vi xử lý; Khối đầu ra; Khối giao

diện sử dụng; Khối cung cấp nguồn

Khối đầu vào : nhận tín hiệu từ rơle phía trước, từ các thiết bị đo

lường, Các đại lượng nay được biến đổi cho phu hợp với đầu vào

của bộ phận biến đổi tên hiệu tương tự thành hiệu số

Khối vi xử lý: ghi nhớ nội dung các thơng số, chức năng, chương trnh

làm việc của rơle được đặt vào ban đầu Thực hiện tênh toạn logic,

so sạnh tên hiệu đầu vao với nội dung được ghi nhớ Khi kết quả đạt

đến ngưỡng đê định sẽ phát tín hiệu cho đầu ra rơle và hiển thị nội

dung trên khối giao diện

Khối đầu ra: Chuyển tín hiệu phát ra của rơle đến các thiết bị nối

phía sau của rơle Khối này thường là các phần tử logic đĩng ngắt

mạch bằng transistor hoặc rơle điện từ cơng suất bé

Khối giao diện: là nơi và phương tiện để người và rơle, thiết bị trao

đổi thơng tin, hiểu biết và làm việc

Khối nguồn cung cấp: nhận nguồn cung cấp từ bên ngồi, xoay chiều

hoặc một chiều, biến đổi và ổn định thành nguồn phù hợp cung cấp

cho các khối của rơle hoạt động

0,25 điểm

 Nguyên lý hoạt động

Khối đầu vào thu nhận các tín hiệu tương tư như rơle điện từ,

rồi chuyển tín hiệu đầu vào tới khối xử lý và rồi biến đổi thành đại

lượng số trước khi xuất tới đầu ra

0,5 điểm

Câu 4

Câu hỏi: Nêu công dụng, đặc điểm, cấu tạo và phân loại

 Công dụng

Cầu dao là loại KCĐ đóng, cắt mạch điện bằng tay ở lưới điện

hạ áp Cầu dao được dùng rất phổ biến trong mạch điện dân

dụng và công nghiệp ở dải công suất nhỏ với tần suất đóng cắt

bé Một số loại cầu dao phụ tải có thể đóng ngắt dòng điện

định mức, kể cả khi quá tải nhỏ, tuy nhiên loại này lại không

có khả năng ngắt ngắn mạch

0,25 điểm

 Đặc điểm

Để dập tắt hồ quang nhanh khi ngắt cầu dao, cần phải kéo

nhanh luỡi dao ra khỏi má kẹp Tốc độ kéo tay không thể

nhanh được nên người ta thêm lưỡi dao phụ

Lưỡi dao phụ 3 cùng lưỡi dao chính 1 bị kẹp trong kẹp 2

lúc đóng cầu dao Khi ngắt, lưỡi dao chính bị kéo ra trước còn

lưỡi dao phụ vẫn bị kẹp ở kẹp 2

Lò xo 4 bị kéo căng tới mức độ nào đó sẽ bật nhanh,

kéo lưỡi dao phụ 3 bật ra khỏi kẹp 2 Do vậy hồ quang bị kéo

dài ra nhanh và bị dập tắt trong thời gian ngắn

0,25 điểm

 Cấu tạo

0,5 điểm

 Phân loại

o Theo số thân dao trên mỗi cầu dao: loại 1 cực, 2 cực, 3 cực, nhiều cực

o Theo cách đóng ngắt: đóng cắt trực tiếp và đóng cắt từ xa

o Theo điều kiện bảo vệ: loại có hộp và loại không hộp

0,5 điểm

o Theo khả năng cắt: loại cắt không tải và có tải

o Theo yêu cầu sử dụng: loại có cầu chảy bảo vệ và loại không có cầu chảy bảo vệ

 Công dụng

Cầu chảy là loại khí cụ điện bảo vệ mạch điện, nó tự

động cắt mạch điện khi có sự cố ngắn mạch

0,25 điểm

 Đặc điểm

Cầu chì có đặc điểm là đơn giản, kích thứớc nhỏ, khả năng

cắt lớn và giá thành hạ nên ngày nay nó vẫn được sử dụng

rộng rải

0,25 điểm

 Cấu tạo

0,5 điểm

 Phân loại

- Cầu chì hạ áp:

o Loại hở

o Loại vặn

o Loại hộp

o Loại kín không có chất nhồi

o Loại kín có chất nhồi

- Cầu chì cao áp:

o Loại có chất nhồi

o Loại tự rơi (cầu chì bắn)

0,5 điểm

9

Câu 5

Câu hỏi: Nêu công dụng, yêu cầu, cấu tạo và phân loại aptomat? 3 điểm

- Nêu công dụng aptomat:

Áptômát là TBĐ tự động cắt mạch điện khi có sự cố , dùng để bảo vệ

cho mạch điện khi có sự cố quá tải, ngắn mạch, sụt áp, truyền công

suất ngược

Ngoài ra còn còn dùng để đóng mở cho mạch điện không thường

xuyên đóng mở

0,75 điểm

- Nêu các yêu cầu của aptomat:

 Chế độ làm việc định mức của aptomat phải là chế độ làm việc

dài hạn (chế độ làm việc ổn định) và mạch dẫn điện của nó

phải chịu được dòng điện ngắn mạch lớn

 Aptomat phải cắt được trị số dòng điện ngắn mạch lớn, đồng

thời vẫn đảm làm việc tốt ở trị số dòng điện định mức

 Để nâng cao tính ổn định nhiệt và ổn định động của thiết bị

điện thì aptomat phải có thời gian cắt bé

 Bên cạnh đó thì aptomat phải có khả năng điều chỉnh trị số

dòng điện tác động và thời gian tác động để đảm bảo yêu cầu

thao tác có chọn lọc

0,75 điểm

- Nêu cấu tạo của aptomat: hệ thống tiếp điểm, dập hồ quang và cơ

cấu truyền động đóng cắt

Hệ thống tiếp điểm :

Gồm các tiếp điểm động và tiếp điểm tĩnh Yêu cầu các tiếp

điểm này ở trạng thái đóng, điện trở tiếp xúc phải nhỏ để giảm tổn

hao do tiếp xúc Khi ngắt dòng điện rất lớn, các tiếp điểm phả có đủ

độ bền nhiệt, độ bền điện động để không bi hư hỏng do dòng điện

ngắt gây nên

Hệ thống dập hồ quang:

Hệ thống dập hồ quang có nhiệm vụ nhanh chóng dập tắt hồ

quang khi ngắt, không cho nó cháy lặp lại Buồng dập hồ quang của

aptomat thường có kiểu dàn dập (aptomat xoay chiều), có kết hợp

cuộn thổi từ (aptomat một chiều)

Cơ cấu truyền động đóng cắt aptomat:

Cơ cấu truyền động đóng cắt của aptomat gồm có cơ cấu đóng

cắt và khâu truyền động trung gian Cơ cấu đóng cắt aptomat thường

có 2 dạng : bằng tay và bằng cơ điện Cơ cấu truyền động trung gian

phổ biến nhất trong aptomat là cơ cấu tự do trượt khớp

0,75 điểm

 Phân theo kết cấu

 Loại một cực

 Loại hai cực

 Loại ba cực

 Phân theo thời gian tác động

 Tác động không tức thời

 Tác động tức thời

 Phân loại theo công dụng bảo vệ

 Dòng cực đại

 Dòng cực tiểu

 Áp cực tiểu

 Áptômát bảo vệ công suất điện ngược

 Áptômát vạn năng (chế tạo cho mạch có dòng điện lớn

các thông số bảo vệ có thể chỉnh định được) loại này

không có vỏ và lắp đặt trong các trạm biến áp lớn

 Áptômát định hình: bảo vệ quá tải bằng rơle nhiệt, bảo

vệ quá điện áp bằng rơle điện từ, đặt trong vỏ nhựa

điểm

11

Câu 6

Câu hỏi: Nêu công dụng, phân loại, các tham số và cấu tạo của

- Nêu công dụng của contactor

Công tắc tơ là khí cụ điện dùng để đóng, cắt thường xuyên các mạch

điện động lực, từ xa, bằng tay hay tự động

0,75 điểm

- Phân loại contactor:

 Phân loại theo nguyên lý truyền động :

- Công tắc tơ đóng cắt tiếp điểm bằng điện từ

- Công tắc tơ đóng cắt tiếp điểm bằng thủy lực

- Công tắc tơ đóng cắt tiếp điểm bằng khí nén

- Công tắc tơ không tiếp điểm

 Phân loại theo dạng dòng điện đóng cắt :

- Công tắc tơ điện một chiều: để đóng, cắt mạch điện một chiều,

nam châm điện của nó là loại nam châm điện một chiều

- Công tắc tơ xoay chiều: dùng để đóng, cắt mạch điện xoay

chiều, nam châm điện của nó có thể là nam châm điện một chiều

hoặc xoay chiều

0,75 điểm

- Nêu các tham số của contactor:

 dòng điện,

 điện áp,

 khả năng đóng/cắt

 tần số thao tác

 tính ổn định lực điện động

 tính ổn định nhiệt

0,75 điểm

- Nêu cấu tạo của contactor:

 hệ thống mạch vòng dẫn điện

 hệ thống dập hồ quang

 cơ cấu điện từ

 hệ thống tiếp điểm phụ

0,75 điểm

Câu 7

Câu hỏi: Nêu công dụng, phân loại, cấu tạo và các yêu cầu đối với

- Nêu công dụng khởi động từ

Khởi động từ: là khí cụ điện dùng để điều khiển từ xa việc đóng, cắt,

đảo chiều quay và bảo vệ quá tải động cơ điện xoay chiều ba pha rôto

lồng sóc

0,75 điểm

- Phân loại khởi động từ: hai loại đơn và kép

 Khởi động từ có một công tắc tơ gọi là khởi động từ đơn,

thường dùng để điều khiển đóng, cắt động cơ điện

 Khởi động từ có 2 công tắc tơ gọi là khởi động từ kép, dùng để

khởi động, điều khiển đảo chiều quay động cơ điện

0,75 điểm

- Nêu cấu tạo của khởi động từ: gồm công tắc tơ điện xoay chiều và

rơle nhiệt , lắp trong cùng một hộp Muốn khởi động từ bảo vệ được

ngắn mạch phải mắc thêm cầu chảy

0,75 điểm

- Nêu các yêu cầu đối với khởi động từ: 6 yêu cầu

 Tiếp điểm phải có độ bền chịu được độ mài mòn cao

 Khả năng đóng cắt của khởi động từ phải cao

 Thao tác đóng cắt phải dứt khoát

 Tiêu thụ công suất ít nhất

 Bảo vệ tin cậy động cơ điện khỏi quá tải lâu dài

 Thỏa mãn các điều kiện khởi động động cơ không đồng bộ rotor

lồng sóc có hệ số dòng khởi động từ bằng từ 5 đến 7 lần dòng

điện định mức

0,75 điểm

13

Câu 8

Câu hỏi: Vẽ sơ đồ và nêu nguyên lý làm việc của ổn áp sắt

 Sơ đồ

0,75 điểm

 Nguyên lý làm việc

Nguyên lý của loại ổn áp này rất đơn giản, gồm 2 cuộn kháng

nối tiếp nhau, một cuộn tuyến tính và một cuộn phi tuyến

Điện áp đặt vào trên cả 2 cuộn, còn điện áp ra lấy trên

cuộn phi tuyến nên có giá trị ổn định hơn

Nhược điểm của ổn áp sắt từ không tụ là là tiêu hao

nguyên vật liệu nhiều, hiệu suất bé, điện áp ra bị méo dạng

nhiều, dòng điện tổn hao vì mạch từ bão hòa gây nên lớn

0,75 điểm

 Sơ đồ

0,75 điểm

 Nguyên lý làm việc

Nhược điểm lớn nhất của ổn áp sắt từ không tụ là dòng điện tổn

hao lớn vì mạch từ bão hòa gây nên Điều này có thể được khắc

phục bằng cách mắc thêm tụ điện có trị số thích hợp song song

với cuộn bão hòa Vì dòng điện trong cuộn kháng ngược pha

với dòng trong tụ nên triệt tiêu lẫn nhau

0,75 điểm

Câu 9

Câu hỏi: Vẽ sơ đồ và nêu nguyên lý làm việc của ổn áp kiểu 3 điểm

supvolter? (kiểu nhảy cấp và kết hợp với bán dẫn)

 Sơ đồ

0,75 điểm

 Nguyên lý làm việc

Sơ đồ là một bộ chuyển mạch dưới tải nối với một biến áp

tự ngẫu có nhiều đầu vào Khi Ura thay đổi cơ cấu so sánh lấy

tín hiệu từ Ura so sánh với điện áp chuẩn và cấp tín hiệu sai lệch

cho bộ ĐK, bộ ĐK khuếch đại tín hiệu so sánh và đk chuyển

mạch để U ra gần trị số với giá trị đặt (giá trị định mức)

Đặc điểm của loại ổn áp này là điện áp ra nhảy cấp

(khoảng 2% Uđm), dạng tín hiệu ra hình sin Bộ chuyển mạch

được nối trực tiếp với tải nên chế độ làm việc nặng nề, đặc biệt

là trong giai đoạn chuyển trạng thái của chuyển mạch Do đó,

đòi hỏi thời gian chuyển mạch phải nhanh và tuổi thọ cao

0,75 điểm

 Sơ đồ

0,75 điểm

 Nguyên lý làm việc

Sơ đồ dùng 2 thyristor đấu song song ngược nhau, nối tiếp với

0,75 điểm

15