Giáo trình Khí cụ điện hạ thế (Nghề Điện dân dụng - Trình độ Cao đẳng): Phần 1 - CĐ GTVT Trung ương I

Giáo trình Khí cụ điện hạ thế trang bị cho học viên những kiến thức cơ bản và những kỹ năng cần thiết về cấu tạo, nguyên lý làm việc, đặc tính kỹ thuật và ứng dụng, nắm được các hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng và cách sửa chữa một số khí cụ điện cơ bản nhằm ứng dụng có hiệu quả trong ngành nghề của mình. Nội dung giáo trình được tổ chức thành 19 bài và được chia thành 2 phần, phần 1 gồm 9 bài với những nội dung về: Các trạng thái và chế độ làm việc của khí cụ điện, hồ quang và cách dập tắt hồ quang, tiếp xúc điện, công tắc, cầu dao, nút ấn, bộ khống chế, công tắc hành trình. Mời các bạn cùng tham khảo.

Trang 1

TRUONG CAO DANG GIAO THONG VAN TAI TRUNG UONG I

GIAO TRINH

KHÍ CỤ ĐIỆN HA THE

NGHÉẺ: ĐIỆN DAN DUNG

TRINH DO CAO DANG

Ban hành theo Quyết định số 1955/QĐ-CĐGTVTTWI-ĐT ngày 21/12/2017 của Hiệu

trưởng Trường Cao đắng GTVT Trung ương I

Hà Nội, năm 2017

Trang 3

MỤC LỤC

TRANG Bài mở đầu 222222222222222222211122 112 111 111 111.e 9 Bãi 1 Khi guặtvề khích đÌỀN sac sssecesnnibnSUAdũ ii ungugtgothditouipcdu 10

i en ere perce eee eee 10

2 Phân loại khí cụ điện 222222222222222222222222111222 11111 21E e 10

3 Các yêu câu cơ bản đôi với khí cụ điện

Bài 2 Các trạng thái và chế độ làm việc của khí cụ điện

1 Các trạng thái làm việc của khí cụ điện

2 Các chế độ làm việc của khí cụ điện

Bài 3 Hồ quang điện và cách đập tắt hồ quang điện

1 Ảnh hưởng của hồ quang đối với thiết bị dùng điện -= 16 2 Một số phương pháp dập tắt hồ quang điện -2-z52c+2 18

BÃI 4.!fiên;x0o đIỂN caoggungDgngADEBIERGIGDSAREDRCMAGGGIARIQUNlRuhosesaam, 21 1 Khái niệm chung về tiếp xúc điện 2 2¿©++++22v+ezt2vxverrrrxeerrrx 21 2 Những yếu tô chính ảnh hưởng đến điện trở tiếp xúc - 22 3 Các nguyên nhân hư hỏng tiếp điểm và cách khắc phục - 23

: 8 Noo ôn" 25

1 Khái niệm và công dụng -¿- ¿+ xxx + + như 25 2 Phân loại, cấu tạo và In 25

3 Thông số kỹ thuật của công tắc -.2-2c2:-22121220220011122 1.101 g0 27

4 Tính toán lựa chọn và tháo lắp công tắc . -::-c22cvccsccccvvee 31

Bài 6 Cầu đaO -222222-222222222222222111121222221111122222111111.22011111112 011111 cceerre 36

1, Khái:nlÊm›;và:cống WHỮGssssscsscsnss110-2112444560646655161010151138616645044160535300806 36

3 Thông số kỹ thuật của cầu đao 2-©22¿+22E++22EEE+2+22E2E2222222errrecee 39 4 Tính chọn và tháo lắp cầu đao -. -¿ 2222+++2222Ev2++ztttC2EEvvrrrrrrrrrvee 41

180g 0 ố 45

1 Khái niệm và công dụng -¿-¿-+- + 5+ St tt vexeErrrkrkerererrrkrkrkrrrrrrrie 45

2 Phân loại, cấu tạo và ký hiệu -¿-222+22+22E+222222EE22EEEEe ErExerrrrrrcee 46

3; Thông số kỹ thuật của TIÚU ẤP cossecsxisisGDiDi 1401100001300 8g gi ng gu g1 dau 48

Trang 4

1; Khái niệm và Cơhg dÙĐBsasssiqiaisctfisstqBiSSiBi8ttidsigidtoiggeqsisgags0s 54 2 Phân loại, cấu tạo và Ký HIẾN non 686 la 095 0SS0RGĐAGGGIAGSGEXUIGMDHRAE 54

3 Thông số kỹ thuật của bộ khống chế -:¿¿¿22cczz2222vv2ccz+tcrrx 56 4 Tính toán, lựa chọn và lắp đặt bộ khống chế . -¿-ccc++ 57 Bài 9 Công tắc hành trình -¿-22++++2222E222222222223112222222112 2 c.rrrkr 63

1 Khai niém va vò 1n 63

2 Phân loại, cấu tạo và [m1 63

3 Thông số kỹ thuật của công tắc hành trình . -. zz+2++ 64 4 Tính toán lựa chọn và tháo lắp công tắc hành trình . -¿ 66

Bai 10: Cầu CHỈnghhgitniatiiGiDDCRGEDIPGR-RSERUNAHHNISHRORNHIRSĐðSIHGữUNStiaSSe 70

Ï; Khái riiệm và cônE/đHBissizascgis0ie25stG:ltTSGEBGHIEEREEIAESSSRELGSI43B348i8n S308 70

2 Phân loại và ký hiệu

3 Cấu tạo và nguyên lý làm việc

4 Thông số kỹ thuật của cầu chì

5 Tính toán lựa chọn và lắp đặt cầu ch

Bài 11 Áp tô mát

1 Khái quát và công dụng - 5c 5+S+sx+xvtrxvrrkrkexererrrkrkrkrrrrrrrkrrrrrre 78

8; Phậfí ]6ã1; 1ý HIỆUsiszsx28i6ttg0i64000B 0 SGBASDNSEOEDNNNIEIGGGIETQEEEENERISGiDNEMAB 79

Š Gần two:và nguyện lý TỀHVÌỆ ctussssssasagbteibiaontettdtdSisosis3nhaiseugistoga 80

4 Thông số kỹ thuật của áp tô mát -¿-+++22++++22v++rrrrzxrrrrx 87

5 Tinh:todn lya'chon 4p t6 mit vccassscsscssesesscesevavensueseaccssnsssvexsrsevaasntsasesseseenssesves 89

6 Lap đặt và hiệu chỉnh áp tô mát .-. ¿ 222+++22222++++e+tttrxvrrrrrrrrrrx 90 Bài 12 Rơ le nhiỆt - 5-6-5 té E1 T1 HH H1 1 gà 93 1 Khái quát và công dụng ¿- 5+ xe HH 1 re 93 2 Phân loại, ký hiệu - ¿- ¿+ 52 Sx‡EEkEEE kg H111 ưn 94

3 Cấu tạo và nguyên lý làm việc -222222c12212111, 11011 Lee 94 4 ”Thông số Kỹ thuật của Tờ Íe BRÌỆbiessesgeiostobtaitttitdqgaiagitagagagus 95

9; Tỉnh toán lựa chọn ợ le nHiÄệ ‹nsserasssevooslv0160g15530952161410005810310144406548g400660 97 6 Lắp đột:và hiểu:chỉnh Tơ le ThhiỆP:‹.‹‹:‹ccccccceccbiriisiekazsiiiccbiEoELE1125662411214680625664/26036 98

Trang 5

Ø; Phẩn lơãi; ký HIẾU suasandigisqdiaidifaiuqoliqbtðGiQiitlifq§qjiayaiqsiagtuag 101

3,;Cấu tạo:và nguyễn Ly lati VIGO sccsscscaccssnassascescscsnansmssunnnacnnerens 101

4 Thông s6 kỹ thuật của công tắc tơ 2c+22222v2+z+tt2vvzxvrrrrrrrrr 104

5 Tính toán lựa chọn và lắp đặt công 150 104

Bai 14 G1 AGN gf cxccessesscnesissvssoenvecssnanconnnsrsanvaseanenavoon cavern cavenssussansassseniveres 108

1 Khai quat va cOng 1 108

2 Các yêu cầu k¥ thudt ChY yU ccceccccssesssssseessssseessssstessesssessssseeeessseessesseeseeane 109

3 Cầu tạo và nguyên lý làm VIỆC . ¿-¿- 6 ssssrrtetererrrrrrrrrerrrie 109

4 Thông só kỹ thuật của khởi động từ -¿£©222+zz+2222vzczz+rrrrz 109

5 Tính tốn lựa chọn và lắp đất khởi đỒHE (Ữ socsensestdennsagiarsaBigsrtassug 110

Bài 15 .RƠ le'tữiB Slat si stggipassilttglESGEBDEIEEEGBESGSEGSIHBIERGEGSESGĐG 2N 113 1 Khái quát và công dụng

2 Phân loại, ký hiệu

3 Cấu tạo và nguyên lý làm việc

4 Thông số kỹ thuật của rơ le trung gian 5 Tính toán lựa chọn và lắp đặt rơ le trung gian

Bài 16 Rơ le thời gian - 5c 5+5 Stttvrttrexrrerrrkrrkrkrrrrrrerrrrrrrie 118 Í› Khẩt:dgấtvà cổnE;dUHissecateto toi oEEIGESEEGGSEAGDENSEISRRSSSBS0Gi28m8N8 118 2 Câu tạo và nguyên lý làm việc ro le thời gian kiểu điện từ 119

3 Phẩn: loại, ký HIỆU:cscssecsortscccicekiseg21215-0101112510140511121186400887613165616110:554316505202g08A 121

4 Thông số kỹ thuật của rơ le thời gian -.22-22¿+2222+z+t22xzerrrrxvcee 122 5 Tinh chon ro le thoi gia ceeseseeseseseseeseesesesesesnseeseseeseeeeseseeeseeeesseeeeees 122

6 Lắp đặt và điều chỉnh rơ le thời gian c++£2222vv+vzetttrrrvrrrrree 122

Bài 17 Rơ le dòng điện - ¿5-56 St tệ tư 126

1 Khái quát và công dụng -¿ ¿+ 5c Set 126

2 ACA TAO Wal nguyên Tý Tấm IỆP sao abacbdGiebtixgitiiasits uaGi 0kg ai 126

3; Phân loệt; Ký HÌỆU usedobioiiobodditeetttGSGIGiOSSGGIBISGGGGlASS0YGĐXGNG0iG00083888 132

4 Thông số kỹ thuật của rơ le dòng điện 2¿z22222222cc+ccrrs 133

Trang 6

1; Khai Guat Va CONE dWHEcoisassisisiiniettitötsoo@lbisitiqdsggidioii0ãecsisgsssa 135 8, Cầu tạovàruuyển ÍÝ lÃN VI8O sea sssccnssesaacciaasannsnccanuamanenenc 135

3, Phân loại, ký HIỆU :oscscosssessiintnd6846161161561338304585381544989161384611043416740361940g80388 132

4 Thông số KỸ-thuậất của:rơ:le đIỆN ẤD sesicoassnriioiiii252011120158601Ả.16661600155516 138 5 Tính toán lựa chọn và lap dat ro le điện áp . -¿¿2c+zzzccvsee 139

Bài 19 Rơ le tốc độ :cccccc 22 Hee 143

I4, ì00 (Asia 143

2 Phân loại, ký hiệu - ¿+ ¿+ St SS*ExxevevEEEtkrkgkrr ri grưey 143

3 Cấu tạo và nguyên lý làm việc . ¿-22222+++22222vzrrrrrrrrrrrrrerree 144 4 Tính toán lựa chọn và lắp đặt rơ le tốc độ -¿¿-22ccz++ccvz+ 145

Các thuật ngữ chuyên môn, các từ viết tắt -222c++2222vvvvccerrrrres 150

Trang 7

TEN MO DUN: KHI CU DIEN HA THE

Mã mô đun: MĐ 13

Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun:

- Vị trí mô đun:

Mô đun được bố trí sau khi sinh viên học xong các môn học chung, các môn học/ mô đun: An toàn lao động: Mạch điện; Vật liệu điện; Vẽ điện

- Tinh chat của mô đun: ` Là mô đun cơ sở nghê - Ý nghĩa và vai trò của mô đun:

Nội dung môn học này nhằm trang bị cho học viên những kiến thức cơ bản và những kỷ năng cần thiết về cầu tạo, nguyên lý làm việc, đặc tính kỹ thuật và ứng dụng, nắm được các hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng và cách sữa chữa một số khí cụ điện cơ bản nhằm ứng dụng có hiệu quả trong ngành nghề của mình

Mục tiêu của mô đun:

- Trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc và công dụng của các khí cụ

điện hạ thế

- Lựa chọn đúng các khí cụ điện theo các yêu cầu cụ thể

- Lắp đặt và bảo dưỡng các khí cụ điện đúng quy trình

- Sửa chữa được các hư hỏng thường gặp của các khí cụ điện

- Thiết lập và sửa chữa được các mạch tự động điều khiển đơn giản dùng

trong lĩnh vực điện dân dụng

- Tuân thủ các nguyên tắc an toàn khi lắp đặt và sửa chữa khí cụ điện

- Có tính tỷ mỉ, đảm bảo an tồn và vệ sinh cơng nghiệp

Trang 9

BÀI MỞ ĐÀU

Khí cụ điện hạ thế là giáo trình được xây dựng dưới dạng mô đun dùng

cho đào tạo Cao đẳng nghề chuyên ngành Điện dân dụng, cũng là tài liệu tham khảo cho học viên trung cấp nghề, cao đẳng điện công nghiệp hoặc các sinh viên các trường kỹ thuật có liên quan

Tài liệu được biên soạn thành 19 bài theo chương trình khung của Tổng

cục dạy nghề ban hành Cuối mỗi bài, tác giả cung cấp những câu hỏi dé ôn tập

và thảo luận, giúp cho sinh viên nắm vững bài hơn

Bai 1: Khái quát về khí cụ điện

Bài 2: Các trạng thái và chế độ làm việc của khí cụ điện Bài 3: Hồ quang và cách dập tắt hồ quang

Bài 4: Tiếp xúc điện Bài 5: Công tắc Bài 6: Cầu dao Bài 7: Nút ấn Bài 8: Bộ khống chế Bài 9: Công tắc hành trình Bài 10: Cau chi Bai 11: Ap t6 mat Bai 12: Ro le nhiét Bai 13: Céng tac to Bài 14: Khởi động từ Bài 15: Role trung gian

Bai 16: Role thoi gian

Bài 17: Rơle dòng điện

Bài 18: Rơle điện áp

Bài 19: Role tốc độ

Tác giả đã giành nhiều công sức cho việc biên soạn giáo trình này Tuy

nhiên, vì thời gian biên soạn còn hạn ché va đây là lần đầu tiên tài liệu được biên soạn, nên tài liệu không tránh khỏi những thiếu sót nhất định Rất mong nhận

được các ý kiến đóng góp chân thành của các thầy cô giáo cùng độc giả đề tài

liệu được hoàn thiện hơn

Trang 10

BÀI 1

KHÁI QUÁT VẺ KHÍ CỤ ĐIỆN

Ma bai: MD 13.01 Giới thiệu:

Cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp điện năng các thiết bị điện dân dụng, điện công nghiệp cũng như các khí cụ điện được sử dụng ngày càng tăng lên không ngừng Đa dạng về chủng loại, chất lượng của các khí cụ điện cũng không ngừng được cải tiến và nâng cao cùng với sự phát triển của công

nghệ mới Vì vậy đòi hỏi người công nhân làm việc trong các ngành, nghề và đặc biệt trong các nghề điện phải hiểu rõ về các yêu cầu, nắm vững cơ sở lý thuyết khí cụ điện Biết ứng dụng của từng loại khí cụ điện để sử dụng hợp lý trong các điều kiện làm việc

Nội dung bài học này nhằm trang bị cho người học những kiến thức cơ bản và cần thiết về cơ sở lý thuyết khí cụ điện nhằm ứng dụng có hiệu quả trong ngành nghề của mình

Mục tiêu:

- Trình bày được cách phân loại và các yêu cầu cơ bản của khí cụ điện - Nhận biết được các loại khí cụ điện theo công dụng, điện áp, dòng điện và nguyên lý làm việc - Có tính tỷ mỉ, đảm bảo an toàn và vệ sinh công nghiệp Nội dung: 1 Khái niệm Mục tiêu: Trình bày được khái niệm về khí cụ điện và phạm vì ứng dụng 1.1 Định nghĩa

Khí cụ điện là những thiết bị dùng để đóng, cắt, điều khiển, điều chỉnh và

bảo vệ các lưới điện, mạch điện, máy điện và các máy móc sản xuất Ngoài ra nó còn được dùng đê kiêm tra và điều chỉnh các quá trình không điện khác

1.2 Phạm vi ứng dụng

Khí cụ điện được sử dụng rộng rãi ở các nhà máy phát điện, các trạm biến

áp, trong các xí nghiệp công nghiệp, nông nghiệp, lâm nghiệp, thủy lợi, giao

thông vận tải, quôc phòng

Ở nước ta khí cụ điện hầu hết được nhập từ nhiều nước khác nhau nên quy cách không thống nhất, việc bảo quản và sử dụng có nhiều thiếu sót dẫn đến hư hỏng, gây thiệt hại khá nhiều về kinh tế Do đó việc nâng cao hiệu quả sử dụng, bảo dưỡng, bảo quản và kỹ thuật sửa chữa khí cụ điện phù hợp điều kiện khí hậu nhiệt đới của nước ta là nhiệm vụ quan trọng, cần thiết hiện nay

2 Phân loại khí cụ điện

Mục tiêu: Trình bày được cách phân loại khí cụ điện

Có thể phân loại khí cụ điện theo những cách khác nhau 2.1 Phân loại theo công dụng

- Khí cụ điện đóng cắt: Cầu dao, công tắc, nút ấn, dao cách ly, máy cắt, áp

Trang 11

- Khí cụ điện bảo vệ: Role, áp tô mát, cầu chì

- Khí cụ điện điều khiển: Công tắc tơ, khởi động từ, rơ le trung gian, rơ le

tốc độ, rơ le thời gian, bộ không chế

- Khí cụ điện đo lường: Máy biến dòng, máy biến áp đo lường

2.2 Phân loại theo điện áp

- Khí cụ điện cao áp: Được chế tạo để sử dụng ở điện áp định mức lớn

hơn 1000V ;

- Khí cụ điện hạ áp: Được chế tạo để sử dụng ở điện áp định mức nhỏ hơn

1000V

2.3 Phân loại theo dòng điện

- Khí cụ điện một chiêu: Các khí cụ điện có cuộn hút dùng điện một chiều - Khí cụ điện xoay chiều: Các khí cụ điện có cuộn hút dùng điện xoay

chiều

2.4 Phân loại theo nguyên lý làm việc:

“ Khí cụ điện kiểu điện từ, cảm ứng, nhiệt, có tiếp điểm, không có tiếp điểm,

3 Các yêu cầu cơ bản đối với khí cụ điện

Mục tiêu: Trình bày được các yêu câu cơ bản của khí cụ điện Khí cụ điện phải thỏa mãn các yêu cầu sau:

- Khí cụ điện phải đảm bảo sử dụng lâu dài với các thông số kỹ thuật ở

giá trị định mức Nói cách khác dòng điện qua vật dẫn không được vượt quá trị số cho phép vì nếu không sẽ làm nóng khí cụ điện quá mức cho phép và chóng hỏng

- Khí cụ điện ổn định nhiệt và ôn định điện động Vật liệu phải chịu nóng

tốt và có cường độ cơ khí cao vì khi quá tải hay ngắn mạch, dòng điện lớn có thê làm khí cụ điện hư hỏng

- Vật liệu cách điện phải tốt để khi xảy ra quá điện áp trong phạm vi cho

phép khí cụ điện không bị đánh thủng

- Khí cụ điện phải đảm bảo làm việc được chính xác, an toàn song phải

gọn nhẹ, rẻ tiền, đễ gia công, dễ lắp ráp, kiểm tra và sữa chữa

- Ngoài ra khí cụ điện phải làm việc ổn định ở các điều kiện và môi

trường yêu cầu

Câu hỏi trắc nghiệm: -

Trang 12

Yêu cầu cơ bản đối với KCĐ là:

a KCĐ phải đảm bảo sử dụng lâu dài với các thông số

kỹ thuật ở định mức

b Vật liệu cách điện phải tốt, làm việc tốt trong các

môi trường, khí hậu

c KCĐ phải ổn định nhiệt, én định điện động, làm việc chính xác, an toàn, gọn nhẹ, rẻ tiên

d Cả a, b và c đều đúng

Trang 13

BÀI 2

CÁC TRẠNG THÁI VÀ CHÉ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN

Khí cụ điện rất đa dạng, được sử dụng phô biến trong mạng điện cũng như trong các mạch điện điều khiển Khi sử dụng các khí cụ điện vào những vị trí cụ thể ta phải biết chính xác về khả năng làm việc của khí cụ đó qua việc phân tích khả năng làm việc của khí cụ điện trong các chế độ làm việc khác nhau

Mục tiêu:

- Giải thích được các trạng thái và chế độ làm việc của khí cụ điện - Phân biệt được các trạng thái và chế độ làm việc của khí cụ điện - Tuân thủ các nguyên tắc an toàn khi làm việc

- Tích cực, chủ động và sáng tạo trong học tập

Nội dung:

1 Các trạng thái làm việc của khí cụ điện

Mục tiêu: Giải thích được các trạng thái làm việc của khí cụ điện

1.1 Trạng thái làm việc bình thường (định mức) „ Khi thiệt bị điện làm việc ở trạng thái bình thường thì các thông sô kỹ

thuật vận hành như đòng điện, điện áp, công suất đều đạt giá trị định mức hoặc

trong giới hạn cho phép, vì vậy thiệt bị điện vận hành được lâu đài, nhiệt độ

không vượt quá giới hạn cho phép, cách điện và tuôi thọ của thiết bị điện được

đảm bảo Nếu một trong các thông số kỹ thuật trên vượt quá hoặc giảm quá thấp

so với giá trị định mức ghi trên nhãn thiết bị điện thì xem như nó đã chuyền sang

trạng thái làm việc không bình thường, có thể dẫn tới làm giảm tuổi thọ hoặc hư

hỏng thiết bị điện

1.2 Trạng thái quá tải „

Là trạng thái dòng điện chạy qua thiệt bị điện lớn hơn giá trị định mức của nó nhưng vẫn nhỏ hơn dòng điện ngắn mạch nhỏ nhất (lạm < lụ, < Ixuua), làm cho

nhiệt độ của thiết bị điện vượt quá trị số cho phép dẫn tới cách điện của thiết bị điện mau chóng bị già hoá do nhiệt Nếu thiết bị điện vận hành trong trạng thái quá tải thì tuổi thọ của nó giảm rất nhanh, nguy cơ xảy ra ngắn mạch tăng

1.3 Qua dién ap (Uy, > Usm)

Là trường hợp điện áp đặt vào thiết bị điện lớn hơn giá trị định mức của nó, bao gồm $

- Quá điện áp thiên nhiên (quá điện áp cảm ứng): do sét đánh trực tiếp vào

thiết bị điện hoặc do sét đánh gây cảm ứng trên đường dây lan truyền vào thiết

bị điện

- Quá điện áp nội bộ (quá điên áp thao tác): do việc đóng, cắt mạng điện

Trang 14

Khi bị quá điện áp thì điện trường có thể vượt quá giới hạn điện trường

ion hoá (E > Ei) gây ra hiện tượng đánh thủng cách điện, làm hư hỏng thiệt bị

điện Trong trường hợp quá điện áp không đủ lớn thường gây ra quá tải 1.4 Trạng thái ngắn mạch

Ngắn mạch (chập mạch) là trạng thái mà tổng trở trong mạch điện bi giam đột ngột và dòng điện tăng lên rất lớn so với giá trị định mức Khi có ngắn mạch dòng điện rât lớn, đây là trường hợp sự cố của mạch điện nên cần thiết phải có thiết bị bảo vệ

Các loại ngắn mạch: ngắn mạch 3 pha, ngắn mạch 2 pha, ngắn mach |

pha, ngắn mạch 2 pha chạm đất

2 Các chế độ làm việc của khí cụ điện

Mục tiêu: Giải thích được các chế độ làm việc của khí cụ điện 2.1 Chế độ làm việc dài hạn Phát nóng của vật thể đồng chất ở chế độ làm việc dài hạn Hình 2.1 Đường đặc tính phát nóng theo thời gian của khí cụ điện ở chế độ dài hạn

Chế độ làm việc dài hạn là chế độ khí cụ làm việc trong thời gian t > tị, tị

là thời gian phát nóng của khí cụ điện từ nhiệt độ môi trường xung quanh đến

nhiệt độ ôn định (hình 2.1) với phụ tải không đổi hoặc thay đổi ít Khi đó độ chênh lệch nhiệt độ đạt tới trị số nhất định tạa

Một vật dẫn đồng chất, tiết diện đều đặn có nhiệt độ ban đầu là nhiệt độ môi trường xung quanh Giả thiết dòng điện có giá trị không đổi bắt đầu qua vật dẫn: Từ lúc này vật dẫn tiêu tốn năng lượng điện để chuyền thành nhiệt năng làm nóng vật dẫn Lúc đầu, nhiệt năng tỏa ra môi trường xung quanh ít mà chủ

yếu tích lũy trong vật dẫn, nhiệt độ vật dẫn bắt đầu tăng dẫn lên và sau một thời

gian đạt tới giá trị ôn định sa và giữ ở giá trị này Như vậy là nhiệt độ vật dẫn tăng nhanh theo thời gian đến một lúc nào đó chậm dần và đi đến ôn định 2.2 Chế độ làm việc ngắn hạn

Chế độ làm việc ngắn hạn của khí cụ là chế độ khi đóng điện nhiệt độ của

Trang 15

rTẾt) od That néng + mt Hình 3.2 Đường đặc tính phát nóng theo thời gian của khí cụ điện ở chế độ ngắn hạn 2.3 Chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại

Chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại là chế độ làm việc mà nhiệt độ của khí cụ điện tăng lên trong khoảng thời gian khí cụ làm việc, nhiệt độ giảm xuống trong khoảng thời gian khí cụ nghỉ, nhiệt độ giảm chưa đạt đến giá trị ban đầu

thì khí cụ điện làm việc lặp lại Sau khoảng thời gian, nhiệt độ tăng lên lớn nhất

gần bằng nhiệt độ giảm nhỏ nhất thì khí cụ điện đạt được chế độ dừng, nhiệt độ

đao động trong khoảng từ Tin đến t„„„ (Hình 3.3) Th ‘Toa Tmax Tmin “Tphát nóng Tm tram vige —tnghi 0 \(s) -

Hình 3.3 Đường đặc tính phát nóng theo thời

Trang 16

BÀI 3

HO QUANG DIEN VA CACH DAP TAT HO QUANG DIEN

Trong khí cụ điện, hồ quang thường xảy ra ở các tiếp điểm khi cắt dòng

điện Hồ quang điện phát sinh sẽ nhanh chóng làm hư hỏng khí cụ điện, vì vậy

vấn đề đặt ra phải tìm biện pháp dé dập tắt hồ quang điện phát sinh hoặc hạn chế

nó

Mục tiêu:

- Giải thích được sự phát sinh hồ quang và ảnh hưởng của nó tới thiết bị dùng điện

- Trình bày được các phương pháp dập tắt hồ quang ở các khí cụ điện

- Nghiêm túc trong công việc và luôn tuân thủ các quy tắc an toàn

Nội dung:

1 Ảnh hướng của hồ quang đối với thiết bị dùng điện

Mục tiêu: Giải thích được ảnh hưởng của hồ quang điện tới thiết bị dùng điện

1.1 Quá trình phát sinh của hô quang điện „ „

Trong các khí cụ điện dùng đề đóng ngắt mạch điện (cầu dao, Công tắc

tơ, rơle ) khi chuyền mạch sẽ phát sinh hiện tượng phóng điện

Trước đó khi các tiếp điểm đóng điện trong mạch có dòng điện, điện áp

trên phụ tải là U còn điện áp trên 2 tiêp điểm A, B bằng 0 (Hình 3.1a) Khi cắt điện 2 tiếp điêm A, B rời nhau (Hình 3.1b) lúc này dòng điện giảm nhỏ Toàn bộ

điện áp U đặt lên 2 cực A, B do khoảng cách d giữa 2 tiếp điểm rất nhỏ nên điện

trường giữa chúng rất lớn (Vì điện trường U/d)

ie rj

Hình 3.1: Quá trình hình thành hồ quang điện

Do nhiệt độ và điện trường ở các tiếp điểm lớn nên trong khoảng không

khí giữa 2 tiếp điểm bị ion hóa rất mạnh nên khối khí trở thành dẫn điện (Gọi là

plasma) sẽ xuất hiện phóng điện hồ quang có mật độ đòng điện lớn (10*— 10° A

/cm?), nhiệt độ rất cao (3000 — 10000)°C Điện ap càng cao dòng điện càng lớn thì hỗ quang càng mãnh liệt

Vậy: Hồ quang điện là hiện tượng phóng điện trong chất khí, chất lỏng hoặc hơi có mật độ dòng điện rất lớn đạt tới hàng chục ngàn A/cm’, lam phat

sinh nhiệt độ ở vùng thân hồ quang rất cao từ (300010000) C

Hồ quang điện phát sinh là do môi trường giữa các điện cực (hoặc giữa các cặp tiếp điểm) bị ion hóa (xuất hiện các hạt dẫn điện)

Trang 17

Trong thực tế quá trình phát sinh hồ quang điện có những dạng ion hóa sau:

- Quá trình phát xạ điện tử nhiệt - Quá trình tự phát xạ điện tử - Quá trình ion hóa do va chạm - Quá trình ion hóa do nhiệt

a) Quá trình phát xạ điện tử nhiệt

Điện cực và tiệp điểm được chế tạo từ kim loại, mà trong cầu trúc kim loại luôn luôn tồn tại các điện tử tự do chuyển động về mọi hướng trong quỹ đạo

của cấu trúc hạt nhân nguyên tử

Khi tiếp điểm bắt dau mo ra lực nén vào tiếp điểm giảm dần khiến điện trở tiếp xúc tăng lên chỗ tiếp xúc, dòng điện bị thắt lại dẫn đến mật độ dòng điện

tăng rât lớn làm nóng các điện cực (nhất là ở cực âm có nhiều electron)

Khi bị đốt nóng, động năng của các điện tử tăng nhanh đến khi năng

lượng nhận Wạa được lớn hơn cơng thốt A, liên kết hạt nhân thì điện tử sẽ thoát ra khỏi bề mặt cực âm trở thành điện tự do Quá trình này phụ thuộc vào nhiệt độ điện cực, vật liệu làm điện cực

b) Quá trình tự phát xạ điện tử

Khi tiếp điểm hay điện cực vừa mở ra lúc đầu khoảng cách còn rất bé

Nếu có một điện trường đủ lớn đặt lên điện cực (nhât là vùng cực âm có

khoảng cách nhỏ có thể tới hàng triệu V/cm), với cường độ điện trường lớn ở

cực âm các điện tử tự do được cung cấp thêm năng lượng sẽ bị kéo bật ra khỏi bê mặt catốt dé trở thành các điện tử tự do

Quá trình này phụ thuộc vào cường độ điện trường E và vật liệu làm điện

cực

c) Quá trình ion hóa do va cham

Sau khi tiếp điểm mở ra, dưới tác dụng của nhiệt độ cao hoặc của điện

trường lớn (mà thông thường là cả hai) thì các điện tử tự do sẽ phát sinh chuyên động từ cực dương sang cực âm

Do điện trường rất lớn nên các điện tử chuyền động với tốc độ rất cao Trên đường đi các điện tử này va chạm với các nguyên tử và phân tử khí sẽ làm bật ra các điện tử và các ion dương Các phần tử mang điện này lại tiếp tục tham gia chuyển động và va chạm dé làm xuất hiện các phần tử mang điện khác

Do vậy mà số lượng các phần tử mang điện tăng lên không ngừng, làm mật độ điện tích trong khoảng không gian giữa các tiếp điểm rất lớn

Quá trình này phụ thuộc vào cường độ điện trường, mật độ các phần tử trong vùng điện cực, lực liên kết phân tử, khối lượng của phân tử

đ) Quá trình ion hóa do nhiệt

Do có các quá trình phát xạ điện tử và ion hóa do va chạm, một lượng lớn năng lượng được giải phóng làm nhiệt độ vùng hồ quang tăng cao và thường kèm theo hiện tượng phát sáng -

Trang 18

Do va chạm, một số phan tử khí sẽ phân l¡ thành các nguyên tử Còn lượng các ion hóa tăng lên do va chạm khi nhiệt độ tăng thì gọi đó là lượng ion

hóa do nhiệt „

1.2 Tác hại của hồ quang điện đối với thiết bị dùng điện

Khi đóng cắt các thiết bị điện như công tắc tơ, cầu dao, máy cắt, hồ quang sẽ xuât hiện giữa các cặp tiếp điểm

Hồ quang cháy kéo đài sau khi thiết bị điện đã đóng cắt sẽ làm hư hại các tiếp điểm và bản thân thiết bị điện Trong trường hợp này dé dam bảo độ làm

việc tin cậy của thiết bị điện yêu cầu phải tiên hành dập tắt hồ quang càng nhanh càng tốt

- Kếo dài thời gian đóng cất: do có hồ quang nên sau khi các tiếp điểm rời nhau nhưng dòng điện vẫn còn tổn tại Chỉ khi hồ quang được dập tắt hẳn mạch điện mới được cắt

- Làm hỏng các mặt tiếp xúc: nhiệt độ hồ quang rất cao nên làm cháy, làm rõ bề mặt tiếp xúc, làm tăng điện trở tiếp XÚc

- Gây ngắn mạch giữa các pha: do hồ quang xuất hiện nên vùng khí giữa

các tiếp điểm trở thành dẫn điện, vùng khí này có thể lan rộng ra làm phóng điện

giữa các pha

- Làm quá điện áp nội bộ: Nếu đề xảy ra hồ quang điện phóng chập chờn sẽ gây ra hiện tượng quá điện áp nội bộ làm hỏng cách điện của thiết bị điện hoặc cách điện của đường dây tải điện

- Hồ quang có thê gây cháy và gây tai nạn khác

Hồ quang điện thực sự có ích khi được sử dụng trong các lĩnh vực như

hàn điện, luyện thép, những lúc này hồ quang cần được duy trì cháy ôn định 2 Một số phương pháp dập tắt hồ quang điện

Mục tiêu: Trình bày được các phương pháp dập tắt hỗ quang ở các khí cụ điện

Tác dụng nhiệt của hồ quang điện làm hư hỏng các đầu tiếp xúc trong khí cụ điện đóng cắt mạch điện Vì vậy yêu cầu hồ quang cần phải được dập tắt trong khu vực hạn chế với thời gian ngăn nhất

Hồ quang điện sẽ bị dập tất khi môi trường giữa các điện cực không còn dẫn điện hay nói cách khác hô quang điện sẽ tắt khi có quá trình phan ion hóa xảy ra mạnh hơn quá trình ion hóa

Ngoài quá trình phân li đã nói trên, song song với quá trình ion hóa còn

có các quá trình phản ion gồm hai hiện tượng sau: - Hiện tượng tái hợp

Trong quá trình chuyền động các hạt mang điện trái dâu va chạm nhau,

tạo thành các hạt trung hòa Trong lí thuyết đã chứng minh tốc độ tái hợp tỉ lệ

nghịch với bình phương đường kính hồ quang

Hồ quang tiếp xúc với môi trường điện môi thì hiện tượng tái hợp sẽ tăng

lên Nhiệt độ hô quang càng thâp tôc độ tái hợp càng tăng - Hiện tượng khuếch tán

Hiện tượng các hạt tích điện di chuyền từ vùng có mật độ điện tích cao

(vùng hồ quang) ra vùng xung quanh có mật độ điện tích thấp, làm giảm số

Trang 19

Các điện tử và ion dương khuếch tán dọc theo thân hồ quang, điện tử khuếch tán nhanh hơn ion đương Quá trình khuếch tán đặc trưng bằng tốc độ khuếch tán

Sự khuếch tán càng nhanh hỗ quang càng nhanh bị tắt Đề tăng quá trình khuếch tán người ta thường tìm cách kéo dài ngọn lửa hồ quang

Các yêu câu dập hồ quang:

+ Trong thời gian ngăn phải dập tắt được hồ quang, hạn chế phạm vi cháy

hồ quang là nhỏ nhất

+ Tốc độ đóng mở tiếp điểm phải lớn

+ Năng lượng hồ quang sinh ra phải bé, điện trở hồ quang phải tăng nhanh

+ Tránh hiện tượng quá điện áp khi dập hồ quang

Dập tắt hồ quang dùng các biện pháp sau: 2.1 Kéo dài hồ quang bằng cơ khí

- Phương pháp tăng nhanh khoảng cách:

Hồ quang bị kéo dài thì điện áp duy trì cần phải cao Nếu điện áp giữa 2 đầu tiếp xúc nhỏ hơn điện áp duy trì thì hồ quang sẽ bị dập tắt Do đó khi thao

tác đóng cắt mạch điện, phải thực hiện nhanh và dứt khoát E = U/d nếu tăng

nhanh khoảng cách d thì E giảm nhanh khi E < E; thì hồ quang bị dập tắt Tuy

nhiên biện pháp này chỉ thường được dùng ở mạng hạ áp có điện áp nhỏ hơn

hoặc bằng 220V và dòng điện tới 150 A

- Dùng tiếp điểm kiểu cầu (Hình 3.2)

Trường hợp này khi cắt mạch, hồ quang phát sinh sẽ tạo thành 2 dòng hồ

quang ngược chiêu nhau, đây nhau xa ra, do đó hồ quang được kéo dai va dé bi

dập tat Như vậy dùng tiệp điểm kiểu bắc cầu vừa chia nhỏ hồ quang vừa kéo dài hồ quang nên dễ dập tắt chỳng

Z==âđ

Hỡnh 3.2: Tip im kiểu cẩu

2.2 Phân đoạn hồ quang

Phân chia hồ quang ra làm nhiều đoạn ngắn: ⁄

Đặt giữa 2 đầu tiếp xúc động và tĩnh một buồng dập ⁄

hồ quang, trong buồng có tâm kim loại chịu nhiệt đặt | | | | | | |

song song với nhau tạo thành các vách ngăn (cách tử) chia nhỏ hồ quang Khi hồ quang xuất hiện, do

lực điện động hồ quang bị đây vào các vách ngăn, bị ) | C chia ra lam nhiều đoạn ngăn, nhanh chóng bị làm

nguội và dap tắt (Hình 3.3) Hình 3.3: Các vách ngăn

Loại này thường được dùng ở lưới một chiều

dưới 220 V và xoay chiều dưới 500 V

2.3 Thổi hồ quang bằng từ

Người ta dùng từ trường ngoài ở vùng hồ quang Từ trường này tác dụng

với ngọn lửa hồ quang tạo thành lực điện động đây ho quang ra khỏi vùng tiếp

Trang 20

có thể dùng nam châm vĩnh cửu hay nam châm điện (cuộn dây từ thỏi) mắc nối

tiếp hoặc Song song với tiếp điểm chính 2.4 Thôi hồ quang bằng khí nén

Dùng năng lượng khí nén thổi vào thân hồ quang, đây hồ quang ra xa vùng tiếp điểm, đây › vào các vách ngăn của buồng dập hồ quang làm giảm nhanh chóng năng lượng hồ quang

2.5 Dập hô quang trong vật liệu tự sinh khí

Thường dùng trong cầu chì trung áp, khi hồ quang xuất hiện sẽ đốt cháy

một phần vật liệu sinh khí (như thủy tỉnh hữu co, ) sinh ra hỗn hợp khí làm

tăng áp suất vùng hồ quang và dập tắt hồ quang

2.6 Chia nhỏ ho quang bằng các vách ngăn hẹp quanh co

Buồng dập hồ quang được dùng bằng amiăng có 2 nửa lồi lõm và ghép lại

hợp thành những khe hở quanh co Trong lúc ngắt mạch, dưới tác dụng của lực điện động, hồ quang bị đây vào đường khe quanh co của buồng dập hồ quang

Như vậy, hồ quang vừa tiếp giáp sát vào thành buồng dập hồ quang, vừa bị kéo dài trong khe hở quanh co nên để bị dập tắt

2.7 Dập hồ quang bằng dầu cách điện

Trang 21

BÀI 4

TIẾP XÚC ĐIỆN

Mã bài: MĐ 13.04 Giới thiệu:

Tiếp xúc điện là một phần rất quan trọng của khí cụ điện Trong thời gian hoạt động đóng mở, chỗ tiếp xúc sẽ phát nóng cao, mài mòn lớn do va đập và ma sát, đặc biệt sự hoạt động có tính chất hủy hoại của hồ quang Do vậy tiếp

xúc điện phải chắc chăn, đảm bảo độ tiếp xúc để hạn chế hư hỏng và kéo dài

tuổi thọ của tiếp điểm Mục tiêu:

- Giải thích được ý nghĩa của tiếp xúc điện trong hệ thống điện

- Phân tích được ảnh hưởng của tiếp xúc điện đối với một số sự cố thông

thường

- Nhận biết được các dạng hư hỏng và khắc phục sự cô do tiếp xúc điện

~ Nghiêm túc tuân thủ các nguyên tắc an toàn điện

- Tích cực, chủ động và sáng tạo trong học tập

Nội dung:

1 Khái niệm chung về tiếp xúc điện

Mục tiêu: Giải thích được ÿ nghĩa của tiếp xúc điện trong hệ thống điện

1.1 Ý nghĩa

Theo cách hiểu thông thường, tiếp xúc điện là chỗ tiếp giáp giữa hai hay nhiều vật dẫn để dòng điện đi từ vật dẫn này sang vật dẫn khác

Tiệp xúc điện là một phân rât quan trọng của khí cụ điện Trong thời gian hoạt động đóng mở, chỗ tiếp xúc sẽ phát nóng cao, mài mòn lớn do va đập và

ma sát, đặc biệt sự hoạt động có tính chất hủy hoại của hồ quang Do vậy tiếp

xúc điện phải | chắc chắn, đảm bảo độ tiếp xúc để hạn chế hư hỏng và kéo dài

tuổi thọ của tiếp điểm

1.2 Yêu cầu đôi với tiếp xúc điện

- Tiép xtic dign c6 R,x càng nhỏ càng tốt - Điểm tiếp xúc chắc chắn

- Điểm tiệp xúc có sức bền cơ khí cao

- Điểm tiếp xúc không phát nóng quá giá trị cho phép đối với dòng điện

định mức

- Ôn định nhiệt và điện động khi có dòng ngắn mạch đi qua

- Chịu được tác dụng của môi trường xung quanh, ở nhiệt độ cao ít bị oxy

hoá

1.3 Bề mặt tiếp › xúc điện

Bề mặt tiếp xúc giữa các vật dẫn gọi là bề mặt tiếp xúc điện Bề mặt tiếp xúc có 3 dạng:

- Tiép xúc điểm: Là hình thức các vật dẫn tiếp xúc nhau ở diện tích rất

nhỏ được xem là một điểm (Tiếp xúc giữa hai mặt cầu, mặt cầu - mặt phẳng, hình nón - mặt phẳng)

Trang 22

thắng hoặc đường cong (Tiếp xúc giữa hình trụ - mặt phẳng)

- Tiép xúc mặt: Là hình thức các vật dẫn tiếp xúc nhau trên nhiều điểm

của mặt phang hoặc mặt cong (Tiếp xúc giữa mặt phang - mặt phẳng, Tiếp xúc

giữa tiếp điểm động và tiệp điểm tĩnh của máy cắt, cầu đao, áptomát )

Bề mặt tiep xúc theo dạng nào cũng có mặt phẳng lỗi lõm rất nhỏ mà mắt thường không thể thấy được Tiếp xúc giữa hai vật dẫn không thực hiện được trên toàn bộ bề mặt mà chỉ có một vài điểm tiếp xúc thôi Đó chính là các đỉnh có bề mặt cực bé đề dẫn dòng điện đi qua

Muốn tiếp xúc tốt phải làm sạch mối tiếp xúc Sau một thời gian nhất

định, bất kỳ một bề mặt nào đã được làm sạch trong không khí cũng đều bị phủ một lớp oxít, ở những mối tiếp xúc bằng vàng hay bằng bạc, lớp oxít này chậm

phát triển

Thông thường, bề mặt tiếp xúc được làm sạch bằng giấy nhám mịn và sau

đó lau lại băng vải Nêu bê mặt tiêp điêm có dính mỡ hoặc dâu phải làm sạch

bằng axêtôn

2 Những yếu tố chính ảnh hưởng đến điện trở tiếp xúc

Mực tiêu: Phân tích được ảnh hưởng của tiếp xúc điện đối với một số sự có

thông thường

Điện trở tiếp, xúc bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố khác nhau

2.1 Vật liệu làm tiếp điểm ` ;

Để thỏa mãn tốt các điều kiện làm việc khác nhau của tiếp điêm thiệt bị

điện thì vật liệu làm tiếp điểm phải có được những yêu cầu cơ bản sau:

- Có độ dẫn điện cao (giảm R,, và chính điện trở của tiếp điểm)

- Dẫn nhiệt tốt (giảm phát nóng cục bộ của những điểm tiếp xtic) - Không bị oxy hóa (giảm R,x để tăng độ ôn định của tiếp điểm)

- Có độ kết tỉnh vã nóng chảy cao (giảm độ mài mòn về điện và giảm sự

nóng chảy hàn dính tiếp điểm, đồng thời tăng tuổi thọ tiếp điểm)

- Có độ bền cơ cao (giảm độ mài mòn cơ khí giữ nguyên dạng bề mặt tiếp xúc và tăng tuổi thọ của tiếp điểm)

- Có đủ độ déo (dé giảm điện trở tiếp xúc)

- Dễ gia công khi chế tạo và giá thành rẻ

Thực tế ít vật liệu nào đáp ứng được đầy đủ các yêu cầu trên

Trong thiệt kê sử dụng tùy từng điều kiện cụ thể mà trọng nhiều đến yêu

cầu này hay yêu cầu khác

2.2 Lực ép lên tiệp điềm F

Trang 23

Diện tích tiếp xúc được xác định tuỳ theo mật độ dòng điện cho phép Đối

với thanh dân băng đồng tiếp xúc nhau ở tân sô 50Hz thì mật độ dòng điện cho phép là: I Jo =s =[0,31+1,05.10 *(~200)](A/ mm”) Trong đó: I - giá trị dòng điện hiệu dụng (A) S - diện tích mặt tiếp xúc (mm?) Biểu thức tính toán trên chỉ đúng với dòng điện từ (200+2000)A Nếu I ngoài giá trị đó:

I< 200 (A) thì Jep = 0,3 (1A/mm?) 1 > 2000 (A) thi Jep = 0,12 (A/mm’)

Khi vật liệu tiếp xúc không phải là đồng (Cu) thì mật độ dòng điện cho

phép đôi với chât ây có thê tính theo công thức sau:

cp-vatlieu.x =

Đối với mật độ dòng điện đã gu # trước, muốn giảm phát nóng tiếp điểm

thì vật liệu phải có điện trở suất nhỏ, đồng thời phải có khả năng tỏa nhiệt cao

qua mặt ngoài Do đó những vật dẫn có bề mặt xù xì (vật đúc) hay những vật dẫn được quét sơn sẽ tỏa nhiệt có hiệu quả hơn Có thể kiểm tra nhiệt độ tiếp xúc bằng sự biến mầu của sơn

Như vậy muốn giảm điện trở tiếp xúc có thể tang luc F, tang số điểm tiếp xúc, chọn vật dẫn có điện trở suất bé và hệ số truyên nhiệt lớn, tăng diện tích truyền nhiệt và chọn tiếp điểm có dạng toả nhiệt dễ nhất

3 Các nguyên nhân hư hỏng tiếp điểm và cách khắc phục

Mục tiêu: Nhận biết các dạng hư hỏng và khắc phục sự cỗ do tiếp xúc điện 3.1 Các nguyên nhân gây hư hỏng tiếp điểm

~ Ăn mòn kim loại: - ;

Trong thực tế chế tạo dù gia công thế nào thì bề mặt tiếp xúc tiếp điểm vẫn còn những lỗ nhỏ li ti „

Trong vận hành hơi nước và các chất có hoạt tính hóa học cao thấm vào

và đọng lại trong những lỗ nhỏ đó sẽ gây ra các phản ứng hóa học tạo ra một lớp màng mỏng rât giòn

Khi va chạm trong quá trình đóng lớp màng này dễ bị bong ra Do đó bề mặt tiếp xúc sẽ bị mòn dân, hiện tượng này gọi là hiện tượng ăn mòn kim loại

- Ô xy hóa: do môi trường tác dụng lên bề mặt tiếp xúc tạo thành lớp ôxít

mỏng có điện trở suất lớn dẫn tới điện trở tiếp xúc lớn, phát nóng làm hỏng tiếp

điểm „ „ -

- Điện thê hóa học của vật liệu làm tiếp điêm: „

Môi chât có một điện thê hóa học nhât định Hai kim loại có điện thê hóa

học khác nhau khi tiếp xúc sẽ tạo nên một cặp hiệu điện thế hóa học, giữa chúng có một hiệu điện thế Nếu bề mặt tiếp xúc có nước xâm nhập sẽ có dòng điện chạy qua, và kim loại có điện thế học âm hơn sẽ bị ăn mòn trước làm nhanh

Trang 24

- Hư hỏng tiếp điểm do điện:

Thiết bị điện vận hành lâu ngày hoặc không được bảo quản tốt lò xo tiếp điểm bị hoen rỉ yếu đi sẽ không đủ lực é ép vào tiếp điểm

Khi có dòng điện chạy qua, tiếp điểm dễ bị phát nóng gây nóng chảy, thậm chí hàn dính vào nhau Nêu lực ép tiếp điểm quá yếu có thé phat sinh tia lửa làm cháy tiếp điểm

Ngoài ra, tiếp điểm bi ban, ri sé ting điện trở tiếp xúc, gây phát nóng dẫn đến hao mòn nhanh tiếp điểm

Quan sát các tiệp điểm và tìm nguyên nhân hư hỏng (tiếp điểm thực tế) 3.2 Các biện pháp khắc phục

- Với những : mối tiếp xúc cố định nên bôi một lớp bảo vệ

- Khi thiết kế nên chọn vật liệu có điện thế hóa học giống nhau

- Sử dụng các vật liệu không bị ô xy hóa làm tiếp điểm hoặc mạ các tiếp điểm Với tiép diém đồng, đồng thau thường được mạ thiếc, mạ bạc, mạ kẽm

còn tiếp điểm thép thường được mạ cadini, kẽm

- Thuong xuyén kiém tra, thay thé lò xo hư hỏng, những lò xo đã ri, đã yếu làm giảm lực ép sẽ làm tăng điện trở tiếp xúc, cân lau sạch tiếp điểm bằng

vải mềm và thay thé 10 xo nén khi lực nén còn quá yếu

Kiểm tra sửa chữa cải tiến: cải tiến thiết bị dập hồ quang đề rút ngắn thời

gian dập hồ quang nếu điều kiện cho phép

Trang 25

BÀI 5

CÔNG TÁC

Nội dung bài học này nhằm trang bị cho học viên những kiến thức cơ bản về cấu tạo, nguyên lý hoạt động của công tắc được sử dụng trong mạng hạ thế, trang bị cho học viên về kỹ năng lựa chọn được công tắc để sử dụng cho từng trường hợp cụ thể theo tiêu chuẩn Việt Nam, biết cách kiểm tra, phát hiện và sửa chữa lỗi các công tắc theo thông số kỹ thuật của nhà sản xuất

Mục tiêu:

- Nêu được khái niệm, mô tả cấu tạo, giải thích nguyên lý làm việc và

trình bảy được công dụng của công tắc

- Kiểm tra, phân loại, tháo lắp và thay thế được công tắc điện - Tích cực, chủ động và sáng tạo trong học tập

Nội dung:

1 Khái niệm và công dụng

Mục tiêu: Nêu được khái niệm và trình bày được công dụng của công tắc điện

1.1 Khái niệm

Công tắc là loại khí cụ điện dùng để đóng cắt mạch điện bằng tay, trong

mạng điện hạ áp có công suất bé

1.2 Công dụng

Công tắc dùng nhiều trong dân dụng để đóng, cắt điện cho các đèn, quạt, dùng đề chuyển mạch trong các mạch đo lường điện áp, dòng điện

Công tắc hộp thường được dùng làm câu dao tông cho các mấy công cụ, dùng đóng mở trực tiếp cho các động cơ điện có công suất nhỏ, hoặc dùng để đổi nối, khống chế trong các mạch điện tự động Có khi dùng đề thay đổi chiều

quay động cơ điện hoặc đổi cách dau cuộn dây Stato động cơ từ sao sang tam

giác Công tắc hộp làm việc chắc chắn hơn câu dao, dập tắt hồ quang nhanh hơn vì thao tác ngắt nhanh và đứt khoát hơn cầu dao

2 Phân loại, cấu tạo và ký hiệu

Mục tiêu: Mô tả được cấu tạo và nhận biết được các loại công tắc 2.1 Phân loại + Theo hình dạng bên ngoài, người ta chia công tắc làm ba loại: - Kiêu hở - Kiêu bảo vệ - Kiêu kín

+ Theo công dụng người ta chia công tắc ra các loại:

- Cong tac đóng ngất trực tiếp

- Công tắc chuyền mạch (hay công tắc vạn năng)

- Công tắc hành trình

Trang 26

Phân loại công tắc theo các phương pháp đã học và đề riêng từng loại với các loại công tắc trong xưởng thực hành 2.2 Cấu tạo Công tắc gồm 3 bộ phận chính: - Tiệp điêm tĩnh - Tiếp điểm động - Lồ xo phản kháng

Ngoài ra còn có vỏ bảo vệ và | có định các bộ phận chính của công tắc

Quan sát cấu tạo của một số công tắc và chỉ ra các bộ phận chính của

công tắc có trong xưởng thực hành (công tắc thường, công tắc cầu thang, công tắc hành trình, công tắc xoay ) 2.3 Ký hiệu | «—z Hoặc ha - Hoặc xÌ a) b) c) d)

Hình 5.I: Ký hiệu một số loại công tắc: a) Công tắc 2 cực;b) Công tắc 3 cực; c) Cong tac 4 cuc; d) Céng tac hanh trinh

Trang 27

27 Công tặc xoay Công tắc kiểu nút ấn Công tắc kiểu khóa ` a a = "§ * -= -~

Cơng tắc thường Công tắc xoay Công tắc kiểu khóa

Công tắc xoay 2 vị trí Công tắc dãy (8 vị trí)

Hình 5.2: Hình ảnh thực tế một số công tắc

3 Thông số kỹ thuật của công tắc

Mục tiêu: Đọc được các thông số kỹ thuật của các loại công tắc

- Điện áp định mức Uạm: Trị số điện áp định mức của công tắc đến 400 V

một chiều và 500 V xoay chiêu, 50 Hz

- Dòng điện định mức lạ„: Trị số dòng điện định mức đến 6A với công tắc thường, đạt tới 25A với công tắc chuyên mạch, dòng điện định mức lên tới 60A

với công tắc hộp kiểu kin

Ngoài ra còn có các thông số cần quan tâm như: Kích thước, trọng lượng, số cực, công suất cắt

Trang 28

- Công tắc xoay 2 vị trí IDEC YW Ø22mm thông dụng

Kiểu Mã hiệu Tiếp điểm

YWIS-2E01 YWIK-2AE01 INC, ty gitt YWIS-2E10 YWIK-2AE10 1NO, tự giữ YWIS-2E02 YWIK-2AE02 2NC, tự giữ

Kiểu Mã hiệu Tiếp điểm

YW1S-3E02 rwik-3AE02 lÈnc tu giữ YW1S-3E20 YWIK-3AE20 2NO, tự giữ YWIS-3EII YWIK-3AEII INO-INC, tự giữ YWIS-3E21 YWIK-3AE2I 2NO-1NC, tự giữ YWIS-3E12 YWIK-3AE12 INO-2NC, tự giữ

YWIS-31E02 rwiK-3IBE02 [ENC, tự tả về từ bên phải | YW1S-31E20 [yw1K-31BE20 —_|[2NO, ty tra vé tir bén phai | YWIS-31E11 YWIK-31BEII INO-INC, tự trả về từ bên phải YWIS-31E21 YWIK-31BE21 2NO-INC, tự trả về từ bên phải YWIS-31E12 ywik-31BE12—_|/1NO-2NC, ty tra vé từ bên phải | YW1S-32E02 ywik-32CE02_ [PNGC, tự trả về từ bên trái | YW1S-32E20 YWIK-32CE20 2NO, tự trả về từ bên trái

YWIS-32E11 YWIK-32CEII INO-INC, tự trả về từ bên trái YW1S-32E21 YWIK-32CE21 2NO-1NC, tự trả về từ bên trái YWIS-32E12 ywiK-32CEI2 ÏÏNO-2NC, tự trả về từ bên trái YWIS-33E02 YWIK-33DE02 2NC, tự trả về từ 2 bên

Trang 29

[YW1S-33E12 |yWIK-33DEI2_ ÏÌNO2NCtytrảvètừhaibên | - Công tắc xoay Việt Nam (loại nhỏ) Ký hiệu Dòng điện định mức Cx - 10 10A CX - 25 25A - Céng tac xoay ba pha Trung Quốc có các kiểu HZ1, HZ2

Kiêu Dòng điện định mức Điện áp

HZI - 25/EI6TH 25A 250V 15A 500V HZ2 - 100/3 TH 100A 250V 60A 500V

- Công tắc xoay của Liên Xô:

+ Kiểu hở: IIB, [II, IIK + Kiểu bảo vệ: BIIK

+ Kiểu kín chống nô: BIIH, TTIB, PHI

Thông số kỹ thuật công tắc xoay kiểu hở

Đòng điện định Kích thước

- mire (A) (mm) Trong

Trang 30

chiêu có vị | TIII2-60/H2 60 40 104 | 142 | 130 | 1,280 trí giữa TIH1I2-100/H2 100 60 118 | 142 | 130 | 1,660 Công tặc ba | TIII3-10/H2 10 6 57 | 65 | 59 | 0,170 cực hai TIT13-25/H2 25 15 81 | 100 | 90 | 0,550 chiều có vị | THI3-60/H2 60 40 120 | 142 | 130 | 1,500 trí giữa THI3-100/H2 100 60 134 | 142 | 130 | 2,000 Công tắc vôn kế đến | IIII3 - - 57 |65 |59 | 1,550 380V Công tắc THI-10/2C 10 6 57 | 65 | 59 | 0,170 đảo chiêu IIHI-25/2C 25 15 81 | 100 | 90 | 0,250 - Công tắc xoay 3 pha loại 10A kiểu K102 - 0632 của các nước châu Âu Đặc tính kỹ thuật Phần yêu cầu | Đơn vị đo | Giá trị ở dòng điện xoay chiêu Điện áp định mức Tiếp điềm Vv 380 Dòng điện định mức chính A 10 Tần số lưới điện aa _ Hz 50+60 Tuổi thọ cơ khí _Ắ Lân thao tác 10.000 Tổng hợp

Khả | Hệ sô công suât cos@ 0,7 năng | Dòng điện đóng Tiếp điểm A 80 đóng | Dòng điện cắt chính A 60 va Điện áp thử Vv 418 cắt _ | Thời gian nghỉ giữa 2 C.kỳ Giây (s) 10 Vị trí đặt Bât kỳ Dây dẫn nối Cực chính Imm’, tối đa 2.5mm” Trọng lượng Kg 0,135+200 - Công tic hép kiểu kín

Đặc tính kỹ thuật Phần yêu cầu | Donvi | Giá trịở

đo dòng điện xoay chiều Điện áp định mức Tiệp điêm chính Vv 380

Dòng điện định mức ae A 65

Tần số lưới điện -& Hz 50+60

Tuổi thọ cơ khí Tổng hợp Lần thao 10.000

tác

Khả | Hệ số công suất Tiếp điểm chính |_ cosọ 0,7

nang | Dong dién dong A 504

dong | Dong dién cat A 94,5

va Điện áp thử Vv 418

Trang 31

cắt _ | Thời gian nghỉ giữa 2 C.kỳ Giây (s) 10 Vị trí đặt Tổng hợp Thăng đứng Dây dẫn nối Cực chính Tối thiểu Tổng hợp Imm”, t6i da 2,5mm? Trong lugng Kg 0,032+0,186

- Công tắc 1 pha dùng trong lưới điện sinh hoạt -

Dùng trong lưới điện sinh hoạt, trong gia đình đê đóng mở đèn các công tắc thường được chon trong tường hoặc gắn trên các bảng điện Đặc tính kỹ thuật Phân yêu cầu | Đơn vị Giá trị ở đo dòng điện xoay chiều Điện áp định mức Tiếp điểm chính Vv 380 Dòng điện định mức = A 10 Tần số lưới điện a Hz 50+60 Khả | Hệ sô công suât COS@ 0,7 năng | Dòng điện đóng A 12,5 đóng | Dòng điện cắt Tiếp điểm chính A 12,5 va Điện áp thử M 242 cắt _ | Thời gian nghỉ giữa 2 C.kỳ Giây (s) 2 Vị trí đặt - Bật kỳ Day dan noi Cuc chinh Imm’, t6i đa 2,5mm” Trọng lượng Kg 0,135+200

4 Tính toán lựa chọn và tháo lắp công tắc

Mục tiêu: Chọn được công tắc, tháo lắp và thay thé được các công tắc điện Tích cực, chủ động và sáng tạo trong học tập 4.1 Tính chọn công tắc Khi lựa chọn công tắc cần quan tâm 2 thông số cơ bản: dòng điện và điện ap User Uammgng Tamey 2 Livmax

Ngoài ra cân quan tâm tới số tiếp điểm, kích thước, loại công tắc phù hợp

với yêu cầu và vị trí đóng cắt

- Thử cách điện: Đo điện trở cách điện, điện trở này không được nhỏ hơn

2 MO

- Thử phát nóng: Cho dòng điện bằng 125% dòng định mức đi qua, ở các đầu cực không được phép có điện áp rơi lớn hơn 50mV đối với mỗi vị trí đóng của công tác và không phát nóng

- Thử công suất cắt: Cho một dòng điện bằng 125% dòng định mức đi qua và điện áp bằng điện áp định mức Uam„, công tắc phải chịu được số lần ngắt với

thời gian như sau:

Với công tắc lạ„ < 10A, 90 lần ngắt trong thời gian 3 phút

Trang 32

Với công tắc 25A, 60 lần ngất trong thời gian 3 phút

- Thử sức bền cơ khí: Tiến hành 10000 lần thay đồi vị trí với tần số thao

tác 25 lần / phút không có điện áp và dòng điện Sau đó công tắc phải ở trạng thái làm việc tốt và có thể chịu được tiêu chuẩn xuyên thủng trên

- Thử nhiệt độ với các chỉ tiết cách điện: Các chỉ tiết cách điện phải chịu

được nhiệt độ 100°C trong thời gian 2h mà không bị biến dạng hoặc sủi nhám

4.2 Tháo lắp công tắc „

- Tháo lắp và bảo dưỡng công tắc 3 pha

Hình 5.2 trình bày cấu tạo công tắc 3 pha gồm có 3 phần: Tay xoay, nắp và vỏ, hệ thống tiếp điểm Hình 5.2: Công tắc xoay 3 cực Tay xoay Võ nhựa cách - diện của công tắc Hệ thống tiếp điểm

Khi xoay công tắc đi 1⁄4 vòng tiếp điểm động cũng xoay đi 1/4 vòng tỳ chặt vào hai tiếp điểm tĩnh tương ứng làm cho hai tiệp điểm tĩnh đối diện được thông mạch với nhau thông qua tiệp điểm động Khi xoay công tắc đi tiếp 1⁄4 vòng tiếp điểm động sẽ xoay di 1/4 vòng làm hai tiếp điểm tĩnh tương ứng cách điện với nhau Các tiếp điểm được nói thông hay cách điện với nhau phụ thuộc

vào vị trí của công tặc xoay

Bảng tình trạng làm việc, nguyên nhân hư hỏng thường gặp đối với công tắc 3 pha:

TT Hiện tượng Nguyên nhân gây ra hư hỏng I1 | Chỉ có hai pha thông mạch còn 1 pha | - Do tiêp xúc hoặc tiêp điêm động của

không thông mạch một pha bị phá huỷ

2 |Khi bat công tắc, cầu cầu chì bị nô |- Do cách điện của vỏ giữa hai pha (cháy) gần nhau bị đánh thủng hoặc giữa

một pha với đế bị đánh thủng

3 ¡ Bật công tắc, sau một thời gian cả 3 | Do cữ định vị bị hỏng, hoặc do khi

pha đều bị mất điện làm việc có sự rung động làm trục

công tắc bị xoay đi

Dụng cụ, thiết bị, vật liệu:

- Dung cụ tháo lắp, dụng cụ làm sạch

- Đồng hồ van nang (VOM), dén thir, đồng hồ megommet

Trang 33

Thực hiện:

Bước 1: Tháo công tắc 3 pha ra khỏi bảng điện: - Tháo đây đấu vào công tác

- Tháo vít giữ để công tắc - Đưa công tắc 3 pha ra ngoài

Bước 2: Làm sạch bên ngồi cơng tắc 3 pha:

Dùng dụng cụ làm sạch, giẻ lau dé làm sạch bên ngoài

Yêu cầu làm sạch hết bui ban, đầu mỡ bám vào công tắc 3 pha đảm bảo

nơi làm việc khô ráo, sạch sẽ

Trang 34

4| Tháo cặp tiêp điêm 5 Sắp x€p cdc chi tiet tháo tháo lân lượt theo thứ tự các bước tháo Bước 4: Lầm sạch các chi tiệt sau khi tháo: - Lầm sạch vỏ - Lầm sạch các tiếp điềm

Chú ý: Cân thận không làm biến dạng các tiếp điểm Bước 5: Kiểm tra tình trạng kỹ thuật của công tắc 3 pha - Kiểm tra vỏ công tắc:

Quan sát vỏ có vét cháy rỗ không, nếu có sự cháy rỗ, làm sạch bằng cách

cạo các vết rỗ trên vỏ cho các hạt muội rơi ra ngoài -

Dùng đồng hồ megommet đo hai vị trí khe tiếp điểm tĩnh, thực hiện đúng quy trình kiểm tra cách điện Nếu đồng hồ megommet chỉ giá trị < 1 MQ thì vỏ không đảm bảo yêu cầu cách điện

- Kiểm tra hệ thống trục xoay:

+ Quan sát sự phá huỷ phần cách điện giữa lõi trục quay và tiếp điểm động xem có hiện tượng cháy rô không?

+ Kiểm tra cữ định vị:

Kiểm tra độ giãn nở lò xo

Kiểm tra cữ định vị và khớp nối giữa hai trục của công tắc Kiểm tra khớp nối giữa hai trục xoay

- Kiểm tra hệ thống tiếp ‹ điểm:

+ Quan sát sự rạn nút, rô, biến dang của tiếp điểm động

+ Kiểm tra độ hở, khả năng tiếp xúc của tiếp điểm động xem có thoả mãn: Độ hở giữa hai lá tiếp điểm đối diện cho phép phải nhỏ hơn chiều dày của tiếp điểm tĩnh, tiếp điểm động phải dài hơn khoảng cách giữa hai tiếp điểm tĩnh

Trang 35

dùng đèn thử hoặc đồng hồ ommet để kiểm tra -

Dựa vào nguyên nhân hư hỏng ở trên ta đưa ra biện pháp khắc phục như ở bảng dưới đây: TT Các hư hỏng Biện pháp khắc phục I Vỏ có các vét cháy rõ

Cao sạch lớp nuội than ở các vêt cháy rỗ

Dùng đồng hồ megommet đưa hai que đo hai

vi trí khe tiêp điểm tĩnh (Yêu cầu thực hiện

đúng quy trình kiểm tra cách điện) Nếu đồng hồ megommet chỉ gid tri < 1 MQ thi vo không đảm bảo yêu cầu cách điện cần thay vỏ khác

2_ | Tay xoay quay tròn quanh | -Thay mới trục xoay của công tắc

3 |Công tắc xoay tròn, cữ | - Tháo nắp trên chỉnh lại cữ định vị

định vị không có tác dụng

4 - Chỉnh lại độ hở giữa hai lá tiếp điểm đối

Tiếp điểm một pha không

tiêp xúc diện của tiếp điểm động

- Trường hợp do tiệp điểm động bị cháy nên chiều dai của tiếp điểm động ngăn hơn khoảng các giữa hai tiếp điểm tĩnh thì phải thay thế tiếp điểm mới

Trang 36

BÀI 6

CÂU DAO

Ma bai: MD 13.06

Giới thiệu:

Nội dung bài học này nhằm trang bị cho học viên những kiến thức cơ bản về cầu tạo, nguyên lý hoạt động của câu dao được sử dụng trong mạng hạ thế, trang bị cho học viên về kỹ năng lựa chọn được cầu dao để sử dụng cho từng trường hợp cụ thê theo tiêu chuân Việt Nam, biết cách kiểm tra, tháo lắp, hiệu chỉnh và thay thế được các cầu dao theo thông số kỹ thuật của nhà sản xuất

Mục tiêu:

- Nêu được khái niệm, mô tả cấu tạo, giải thích nguyên lý làm việc và trình bày được công dụng của cầu dao

- Kiểm tra, phân loại, tháo lắp và thay thế được các cầu dao - Tinh toán chọn được cầu dao đảm bảo an toàn và kinh tế

- Nghiêm túc trong công việc và luôn tuân thủ các quy tắc an toàn

Nội dung:

1 Khái niệm và công dụng

Mục tiêu: Nêu được khái niệm, trình bày được công dụng của câu dao

1.1 Khái niệm `

Cầu dao là một khí cụ điện hạ áp đóng cắt bằng tay, điện áp cung cấp đến 660VAC

1.2 Công dụng ;

Cầu dao được dùng đê đóng cắt trực tiếp các mạch điện công suất nhỏ,

các mạch điện công suât trung bình và lớn chỉ được đóng cất không tải

Các cực của cầu dao có công suất cắt rất hạn chế Cầu dao thường được

dùng đề đóng ngắt và đổi nói mạch điện, với công suất nhỏ và những thiết bị khi

làm việc không cần thao tác đóng cắt nhiều lần Nếu điện áp cao hơn hoặc mạch điện có công suất trung bình và lớn thì cầu dao thường chỉ làm nhiệm vụ đóng

cắt không tải Vì trong trường hợp này khi ngắt mạch hồ quang sinh ra sẽ rât

lớn, tiệp xúc sẽ bị phá hỏng trong một thời gian rất ngắn và khơi mào cho việc phát sinh hồ quang giữa các pha, từ đó vật liệu cách điện sẽ bị phá hỏng, gây nguy hiêm cho thiệt bi và người thao tác

2 Phân loại, cấu tạo và ký hiệu

Mục tiêu: Mô tả được cầu tạo, nhận biết được các loại cầu dao va ký hiệu

2.1 Phân loại ,

Tuy theo dac tinh kết cấu và nhu cầu sử dụng của cầu dao mà người ta phân cầu dao theo các loại sau:

Trang 37

- Theo điều kiện bảo vệ: loại không có hộp, loại có hộp che chắn (nắp

nhựa, nắp gang, nắp sất )

- Theo yêu câu sử dụng: người ta chế tạo cầu dao có cầu chì (dây chảy) bảo vệ và loại không có câu chì bảo vệ „

Một số nhà máy đã sản xuất cầu dao nắp nhựa, để sứ hay đế nhựa, có

dòng điện định mức 60A, các cầu dao này đều có chỗ bắt dây chảy đề bảo vệ ngắn mạch 2

2.2 Cấu tạo 3

a) Cầu dao không có lưỡi dao

phụ Sơ đô nguyên lý câu tạo (hình:6 [) 2

di, Tiếp điểm động (dao cắt) 4

2 Tiép điểm tĩnh (ngàm)

3 Tay nắm cách điện 4 Đề cách điện

Hình 6.1: Nguyên lý cấu tạo cầu dao không có lưỡi dao phụ

Đề giảm điện trở tiếp xúc tiếp điểm tĩnh 2 (má dao) thường có cấu tạo như trên hình Lưỡi dao 1 và má dao 2 thường làm bằng đồng đỏ Khi lưỡi dao 1 chém vào khe giữa của má dao 2, nhờ lực đàn hồi của 2 má ép chặt vào lưỡi dao

nên điện trở tiệp xúc nhỏ Khi ngắt, hồ quang phát sinh giữ má dao và lưỡi dao

được dập tắt bằng phương pháp kéo dài hồ quang

b) Cầu dao có lưỡi dao phụ: Sơ đồ nguyên lý cấu tạo của cầu dao (hình

6.2) Để tăng năng lực dập hồ quang, ở một số cầu dao, người ta lắp thêm bộ phận hồ quang và dao phụ Khi đóng dao phụ đóng trước, còn khi ngắt dao phụ ngắt sau, nên lưỡi dao chính ít bị ảnh hưởng của hồ quang Mặt khác nhờ lò xo

mà khi ngắt, dao phụ ngắt nhanh nên hạn chế được hồ quang phát sinh 2 /3 ⁄ ⁄ 1- Lưỡi dao chính ⁄ 4 2- Tiếp điểm tĩnh 3- Lưỡi dao phụ 4- Lòxo bật nhanh $- Dé Ngoài ra nó còn có vỏ bảo vé

Hình 6.2: Nguyên lý cầu tạo cầu dao có lưỡi dao phụ

Khi đóng cầu dao, lưỡi dao chính 1 và lưỡi dao phụ 3 tiếp xúc với tiếp

điểm tĩnh 2 của các pha tương ứng, noi thông mạch giữa nguôn với với mạch phía sau cầu dao Muốn cắt điện, đưa tay năm cầu dao xuông dưới, ban đầu lưỡi dao chính số 1 mở ra kéo lò xo bật nhanh số 4 dãn ra, lò xo số 4 dãn dài đến một

mức độ nào đó, lực kéo của lò xo số 4 thắng lực ma sát giữa tiếp điểm phụ số 3

và tiếp điểm tĩnh số 2 làm cho lưỡi dao phụ 3 bật nhanh tách khỏi tiếp điểm tĩnh 2 làm cất điện mạch giữa nguồn với với mạch phía sau cầu dao

Trang 38

khỏi nguồn điện áp Do đó khoảng cách giữa tiếp xúc điện đến và đi, tức chiều

đài lưỡi đao cần phải lớn hơn 50mm Ta sử dụng lưỡi dao phụ và lò xo để làm tăng tốc độ ngắt mạch Như vậy sẽ dập được hồ quang một cách nhanh chóng, không làm cho ngàm dao và lưỡi dao bị cháy sém

Để tiếp xúc giữa lưỡi dao và ngàm dao được tốt cần phải giải quyết hai vấn đề:

- Bề mặt tiếp xúc phải nhẫn, sạch và chính xác - Lực ép tiếp điểm phải đủ mạnh

Nếu lưỡi dao và ngàm dao tiếp xúc tốt thi dam bao dẫn điện tốt, nhiệt sinh ra chỗ tiếp xúc ít Nếu mặt tiếp xúc không tốt, điện trở tiếp xúc lớn, _đòng điện đi qua sẽ đốt nóng mối tiếp xúc, nhiệt độ tại mối tiếp xúc tăng do đó dé bi hong

Để giảm bớt điện trở tiếp xúc, người ta thường mạ lớp kim loại bao phủ bên ngoài đê bảo vệ kim loại chính

Mặt khác, để bảo vệ tốt bề mặt kim loại, kim loại mạ phải có điện thế hóa

học gần bằng điện thế hóa học của kim loại làm tiếp điểm, tăng lực ép F và giảm

bớt khe hở, giảm bớt độ ăn mòn „ -

Tay nắm được bố trí ở một bên hay ở giữa hoặc có tay nắm điều khiển được nối dài ra phía trước đề thao tác có khoảng cách

Hoạt động của cầu dao khi ngắn mạch:

- Khi quá tải và đặc biệt khi ngắn mạch, nhiệt độ chỗ tiếp xúc của tiếp

điểm rất cao làm giảm tính đàn hồi và cường độ cơ khí của tiếp điểm Nhiệt độ cho phép khi ngắn mạch đối với đồng, đồng thau là (200 + 300)°C, còn đối với

nhôm là (150 + 200)°C

Ta có thê phân biệt 3 trường hợp sau:

- Tiếp điểm đang ở vị trí đóng bị ngắn mạch: tiếp điểm sẽ bị nóng chảy và hàn dính lại Kinh nghiệm cho thấy lực ép lên tiếp điêm càng lớn thì dòng điện

để làm tiếp điểm nóng chảy và hàn dính càng lớn Thường lực ép E vào khoảng

(200 + 500)N Do đó tiệp điểm cần phải có lực giữ tot

- Tiép diém đang trong quá trình đóng bị ngắn mạch: lúc đó sẽ sinh lực điện động kéo rời tiếp điểm ra xa, song do chấn động nên dễ bị sinh ra hiện

tượng hàn dính

- Tiép diém dang trong quá trình mở bị ngắn mạch: trường hợp này sẽ

sinh ra hồ quang làm nóng chảy tiếp điểm và mài mòn mặt tiếp xúc 2.3 Ký hiệu

Mu —o œ—

—=o o— —0 o—

lcực 2 cực 3 cực Đôi nổi 2 cực Đôi nổi 3 cực

Trang 39

lcực — 2 cực 3 cực

Hình 6.4: Cau dao c6 cau chi bao vé

3 Thông số kỹ thuật của cầu dao

Trang 40

* Ở nhiệt độ môi trường xung quanh 25°C; DHQ - Hộp «

Định dạng
Số trang	70
Dung lượng	10,02 MB