Mỗi thiết bị điện đều được chế tạo để làm việc ở giỏ trị điện ỏp định mức và quỏ điện ỏp trong những điều kiện nhất định. Điện ỏp lớn nhất đặt vào KCĐ ở trạng thỏi khụ, sạch mà khụng gõy hư hại cho cỏch điện của nú gọi là điện ỏp thử nghiệm (tần số 50Hz thời gian 1 phỳt).
Để KCĐ cú độ tin cậy cao thỡ cần khoảng cỏch cỏch điện lớn nhưng sẽ làm tăng kớch thước và khối lượng của thiết bị. Khoảng cỏch này phụ thuộc rất lớn vào tớnh chất của vật liệu, bụi, độ ẩm, trạng thỏi bề mặt của cỏch điện.
Bảng 1.9 Điện ỏp thử nghiệm của KCĐ cao ỏp ở điều kiện bỡnh thường
Điện ỏp định mức (kV)
Điện ỏp thử nghiệm 1 phỳt tần số cụng nghiệp
Điện ỏp thử nghiệm xung với súng 1,4/40s Giữa 2 tiếp điểm 1 pha khi mở (kV) Pha - pha và pha - đất (kV)
Giữa 2 tiếp điểm pha - pha 1 pha khi mở và pha - đất (kV)
3 25 21 52 45 6 35 27 70 60 10 45 35 85 75 20 75 55 145 125 35 100 75 195 170 60 190 140 375 325 110 310 230 630 550 220 620 460 1210 1050 Thớ dụ
Cho mạch từ như hỡnh 1.6 cú số vũng dõy w = 1000vũng mang dũng điện I = 2A, đường kớnh trung bỡnh mạch từ dtb = 5cm. Mạch từ cú độ từ thẩm àFe = 1000à0 và tiết diện SFe = 50mm2.
Xỏc định từ thụng trong mạch từ ở hỡnh 1.6a và hỡnh 1.6b khi khe hở = 1mm. Giải:
- Mạch từ hỡnh 1.6a khụng cú khe hở khụng khớ nờn theo định luật toàn dũng điện ta cú: I.w = H.ltb Với ltb = dtb và = B.SFe = àFe.H.SFe Nờn = àFe.I.w.SFe/(dtb) = 1000.4.10-7.2.1000.50.10-6/(.5.10-2) = 8.10-4(Wb) - Mạch từ hỡnh 1.6b cú khe hở khụng khớ nờn ta cú: I.w = H.ltb + H.
Vỡ khe hở rất nhở nờn cú thể coi B = B hay =
Do đú: I.w = . . 0 Fe tb Fe FeS l S Nờn: = 0 / . . tbFe Fe l S w I = 1,1.10-4 (Wb)
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CHƯƠNG 1 Cõu hỏi
Cõu 1: Quỏ trỡnh hỡnh thành lực hỳt điện từ trong nam chõm điện. Lực điện từ phụ thuộc vào những yếu tố nào? Giải thớch cỏc phương phỏp chống rung trong nam chõm điện xoay chiều?
Cõu 2: Lực điện động chỉ đỏng kể khi nào? Nú phụ thuộc vào cỏc yếu tố nào? Cõu 3: Nhiệt độ cú ảnh hưởng như thế nào đến tuổi thọ của thiết bị điện? Cỏc loại tổn hao sinh ra nhiệt trong thiết bị điện?
Cõu 4: Cỏc yếu tổ ảnh hưởng đến điện trở tiếp xỳc? Cỏc loại vật liệu thường dựng làm tiếp điểm hiện nay?
Cõu 5: Nguyờn nhõn sinh ra hồ quang điện trong thiết bị điện? Cỏc biện phỏp thụng dụng để dập tắt hồ quang?
Cõu 6: Cỏc yếu tố ảnh hưởng đến cỏch điện của thiết bị điện?
Bài tập
Bài 1: Cho mạch từ 1 chiều như hỡnh 1.1 cú cỏc thụng số như sau: tiết diện cực từ S = ab = 1215(mm2), chiều dài trung bỡnh mạch từ ltb = 10cm, cuộn dõy cú số vũng dõy w = 1000 vũng, dũng điện I = 0,5A, khe hở khụng khớ làm việc = 1mm.
a. Tớnh từ dẫn tại khe hở khụng khớ làm việc khi bỏ qua từ thụng tản và khi cú kể đến từ thụng tản (dựng cụng thức kinh nghiệm).
b. Tớnh từ thụng trong mạch từ trong hai trường hợp của mục a. Biết mạch từ khụng bóo hũa, được ghộp từ cỏc lỏ thộp kỹ thuật điện và cú đường cong từ húa như hỡnh 1.2.
c. Tớnh lực hỳt điện từ tỏc dụng lờn nắp và độ cứng lớn nhất của lũ xo để nắp bị hỳt về lừi trong 2 trường hợp của mục a.
Hướng dẫn:
a. Dựng cụng thức (1.6) và ỏp dụng cụng thức kinh nghiệm cho hỡnh 1.5c. b. Coi đoạn từ điểm gốc đến điểm bào hũa của thộp KTĐ (H = 500At.m, B = 1,5T) là thẳng để tỡm quan hệ B – H.
c. Tớnh lực điện từ theo cụng thức Macxoen chỳ ý mạch từ cú 2 khe hở khụng khớ làm việc và độ dón của lũ xo chớnh bằng .
Bài 2: Cho mạch từ như hỡnh vẽ, gồm ba cuộn dõy: Cuộn 1 cú W1 = 2000vũng, I1 = 0,5A, cuộn 2 cú W2 = 400vũng; cuộn 3 cú W3 = 1000vũng, I3 =0,9A. Biết tiết diện S = 10cm2, chiều dài lừi thộp l = 50cm, từ thụng = 1,5.10-3Wb. Quan hệ B(H) của thộp cho trong bảng dưới đõy. Tớnh dũng điện I2.
B(T) 1,3 1,35 1,4 1,5 H(At/m) 600 900 1200 3000
Hướng dẫn:
Áp dụng định luật toàn dũng điện với lưu ý là cỏc s.t.đ của cỏc cuộn dõy sẽ mang dấu “+” nếu từ thụng sinh ra cựng chiều với . Ngược lại là “-“
Cỏch tra bảng: từ ta tỡm được B. Nếu B là cỏc giỏ trị cho trong bảng thỡ dễ dàng tỡm được H. Nếu B khụng cú trong bảng thỡ ta dựng phương phỏp nội suy: coi khoảng chứa giỏ trị của B là tuyến tớnh.
Bài 3:
a. Xỏc định hướng của lực điện động trong cỏc trường hợp sau:
b. Tớnh LĐĐ sinh ra giữa 2 mỏ dao trong tiếp điểm kiểu dao (xem hỡnh 1.14) khi cú dũng điện Isc = 5kA chạy qua. Biết bề rộng mỏ dao là l = 30mm và khoảng cỏch giữa 2 mỏ dao là a = 2mm.
c. Tớnh LĐĐ sinh ra tại mỗi vũng dõy và giữa cỏc vũng dõy với nhau trong cuộn dõy dũng điện của Aptụmat dũng điện cực đại (xem chương 2 mục 2.1.4) khi cú dũng điện sự cố Isc = 5kA chạy qua. Biết dõy dẫn cú đường kớnh dõy d = 1mm được quấn thành cỏc vũng trũn cú đường kớnh D = 15mm cỏch đều nhau một khoảng h = 2mm.
Hướng dẫn:
a. Xỏc định hướng của từ cảm do dũng điện ở thanh dẫn này sinh ra ở thanh dẫn kia theo quy tắc vặn nỳt chai và hướng của lực điện từ tại đú theo quy tắc bàn tay trỏi.
b. LĐĐ trong trường hợp 2 thanh dẫn song song mỗi mỏ dao cho dũng bằng Isc/2 đi qua.
c. LĐĐ sinh ra ở vũng dõy và bối dõy.
Bài 4: Tớnh lực ộp tiếp điểm cần thiết để cú được điện trở tại chỗ tiếp xỳc Rtx = 0,2 m. Biết tiếp điểm kiểu cụng son làm bằng bạc (Ag).
Kiểm tra lại kết quả theo cụng thức kinh nghiệm.
Hướng dẫn: Đõy là dạng tiếp xỳc điểm, tra bảng để tỡm và của bạc. i
i i
i
i i
a/ 2 thanh dẫn song song mang
dũng điện ngược chiều b/ 2 thanh dẫn chộo nhau i2 i1 i3 W1 W2 W3
CHƯƠNG 2 KHÍ CỤ ĐIỆN HẠ ÁP