TT Thao tỏc thực hành Yờu cầu kỹ thuật Dụng cụ thiết bị
1 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ, vật tư
- Nhận từ tủ đồ theo hướng dẫn của giỏo viờn
- Chuyển cỏc thiết bị về bàn thực tập - Đỳng chủng loại - Đủ số lượng - Thao tỏc nhẹ nhàng, cẩn thận Đồng hồ vạn năng, cầu
dao,kỡm, to- vit, giấy nhỏm...
thuật: Điện ỏp, dũng điện... lục 1 3 Thỏo rơ le: Dựng tay nhấc thõn
rơ le ra khỏi đế - Nhẹ nhàng, khụng làm cong, vờnh, góy cỏc chõn Dựng tay 4 Nhận biết vai trũ cỏc chõn: - Chõn 2 đầu cuộn dõy - Chõn NO - Chõn NC Nắn chỉnh cỏc chõn sao cho thẳng Xỏc định đỳng Mắt thường Kỡm điện 5 Kiểm tra tiếp xỳc điện:
Kiểm tra tiếp điểm NC: Dựng VOM thang đo x1 để đo điện trở 2 đầu đấu dõy của cặp tiếp điểm.
Điện trở bằng 0 hoặc rất nhỏ
Đồng hồ vạn năng (VOM)
6 Kiểm tra thụng mạch cuộn dõy: Dựng VOM thang đo x1 (hoặc x10) để đo điện trở 2 đầu đấu dõy 2 - 7 của cuộn dõỵ
Điện trở cú một giỏ trị nhất định (khỏc 0)
Đồng hồ vạn năng (VOM)
7 Kiểm tra cỏch điện:
Dựng VOM thang đo x1K hoặc dựng megụmột 500V đo cỏch điện của cỏc đầu đấu dõy thường mở với nhau và cỏc đầu dõy với vỏ
Điện trở 0,5M hoặc rất lớn
Đồng hồ vạn năng (VOM)
8 Lắp lại: cắm cỏc chõn rơ le vào đế
- Nhẹ nhàng, thõn rơ le thẳng, đỳng vị trớ cỏc chõn
Dựng tay
9 - Kiểm tra tỏc động của rơ le điện ỏp
Lộn ngược rơle điện ỏp kiểu điện từ - Lừi thộp di chuyển dễ dàng, cỏc tiếp điểm chuyển trạng thỏi cú tiếp xỳc tốt VOM,
Lưu ý: Cỏc kết quả thu được từ việc kiểm tra bảo dưỡng SV phải ghi vào phiếu hướng dẫn luyện tập thực hành
3. Cỏc hiện tượng sai hỏng, nguyờn nhõn và cỏch khắc phục
STT Sai hỏng thường gặp Nguyờn nhõn Biện phỏp khắc phục
1 Dớnh tiếp điểm Dũng điện ngắn
mạch quỏ lớn
Thay thế mới
2 Chỏy cuộn dõy Quỏ điện ỏp/quỏ
dũng điện điều khiển
Thay thế mới hoặc quấn lại cuộn dõy đỳng số vũng dõy và tiết diện dõy
Lưu ý: Cỏc hiện tượng hư hỏng trong quỏ trỡnh luyện tập SV ghi lại theo phiếu bỏo cỏo cỏc hiện tượng sai hỏng phụ lục 2
4. Thực hành
Luyện tập thực hành và củng cố kiến thức theo phiếu luyện tập phụ lục 3.
5. Đỏnh giỏ
Kiểm tra đỏnh giỏ kết quả thực hành theo kỹ năng được tiến hành theo phiếu đỏnh giỏ phụ lục 4.
3.7 Rơ le tốc độ
3.7.1. Phõn loại, cụng dụng, ký hiệu
1. Phõn loại
Theo nguyờn lý làm việc: + Rơ le tốc độ kiểu li tõm + Rơ le tốc độ kiểu cảm ứng + Rơ le tốc độ kiểu mỏy phỏt
Theo ngưỡng tỏc động: + Rơ le bảo vệ quỏ tốc độ + Rơ lebảo vệ tốc độ thấp
+ Rơ le bảo vệ biến đổi tốc độ (dn/dt)
2. Cụng dụng
Rơ le tốc độ là khớ cụ điện dựng để giỏm sỏt tốc độ của thiết bị. Khi trị số tốc độ vượt quỏ hoặc thấp hơn giỏ trị đặt thỡ rơ le sẽ tỏc động. Tớn hiệu đõự vào của rơ le là tốc độ quay của động cơ, tớn hiệu đầu ra của rơ le là tớn hiệu dũng hoặc ỏp phự hợp với mạch điều khiển, giỏm sỏt.
3.7.2. Cấu tạo và nguyờn lý hoạt động
1. Cấu tạo
Xột rơ le tốc độ kiểu li tõm
Rơle tốc độ được dựng nhiều nhất trong mạch điện hóm ngược của cỏc động cơ khụng đồng bộ, cấu tạo như hỡnh 3.19.
Trục (1) của rơle tốc độ được nối đồng trục với rụto của động cơ hoặc với mỏy cần khống chế. Trờn trục (1) cú lắp nam chõm vĩnh cửu (2) làm bằng hợp kim Fe - Ni cú dạng hỡnh trụ trũn. Bờn ngoài nam chõm cú trụ quay tự do (3) làm bằng những lỏ thộp KTĐ mỏng ghộp lại, mặt trong trụ cú xẻ rónh và đặt cỏc thanh dẫn (4) ghộp mạch với nhau giống như rụto lồng súc. Trụ cú thể quay tự dọ
2. Nguyờn lý làm việc
Khi động cơ điện hoặc mỏy quay, trục (1) quay theo làm quay nam chõm (2), từ trường nam chõm cắt thanh dẫn (4) cảm ứng ra sức điện động và dũng điện cảm ứng ở lồng súc, sinh ra momen làm trụ (3) quay theo chiều quay của động cơ.
Khi trụ (3) quay, cần đẩy (5) tựy theo hướng quay của rụto động cơ điện mà đúng (hoặc mở) hệ thống tiếp điểm (6) và (7) thụng qua thanh thộp đàn hồi (8) và (9).
Khi tốc độ động cơ giảm xuống gần bằng khụng, sức điện động cảm ứng giảm tới mức làm mụmen khụng đủ để cần (5) đẩy được cỏc thanh thộp (8) và (9) nữạ Hệ thống tiếp điểm trở về vị trớ bỡnh thường.
1.Trục Rơle 2.Nam chõm vĩnh cửu 3.Ống trụ quay tự dọ 4.Thanh dẫn. 5.Cần đẩỵ 6.7. Tiếp điểm tĩnh 8.9. Thanh thộp đàn hồi 10. Tay gạt
Hiện nay, trong cụng nghiệp người ta thường dựng rơle tốc độ kiểu điện tử kết hợp với Encoder.
Xột rơle tốc độ SX2 của Schneider.
Loại rơle này thực hiện so sỏnh tần số xung tại đầu vào xung của nú với tần số xung đặt trờn rơlẹ Tớn hiệu xung vào cú thể là tốc độ trờn trục động cơ hoặc tốc độ băng tảị..
1. Xung vào
2. Nguồn điều khiển và cảm biến
3. Tiếp điểm trễ (trong hoặc ngoài) 4. Nỳm đặt tốc độ 5.Chọn khoảng tốc độ 6. Đốn bỏo 7. Đặt thời gian trễ 8. Nguồn vào 9. Tiếp điểm rơle .
Hỡnh 3. 20 Hỡnh dỏng và sơ đồ cỏc đầu ra của rơle tốc độ SX2
3. Cỏc thụng số kỹ thuật
- Điện ỏp nguồn chớnh - Điện ỏp nguồn điều khiển - Dũng điện bảo vệ quỏ nhiệt - Tần số xung
- Tốc độ giỏm sỏt (vũng/phỳt): Tốc độ tối đa rơ le cú thể giỏm sỏt và làm việc. - Ngưỡng điều chỉnh tốc độ: Đõy là khả năng giỏm sỏt của rơ le trong phạm vi làm việc an toàn.
Cõu hỏi:
1. Rơle dũng điện mắc nối tiếp hay song song với mạch điện cần bảo vệ. 2. Rơle điện ỏp mắc nối tiếp hay song song với nguồn điện cần bảo vệ. 3. Trỡnh bày nguyờn lý làm việc của rơ le tốc độ kiểu li tõm.
Bài 4: KHÍ CỤ ĐIỆNBẢO VỆ
Ị Mục tiờubài học
Sau khi học xong bài này sinh viờn cú khả năng:
Kiến thức:
- Trỡnh bày được cấu tạo, nguyờn lý làm việc của cỏc khớcụ điện bảo vệ.
Kỹ năng:
- Thỏo lắp thành thạo cỏc khớ cụ điện bảo vệ.
- Kiểm tra, sửa chữa được những hư hỏng thụng thường xảy ra trong khớ cụ điện bảo vệ.
- Nhận biết, phõn loại và lựa chọn được khớ cụ điện theo yờu cầụ
Thỏi độ:
- Nghiờm tỳc, tớch cực làm việc theo yờu cầu của giỏo viờn, đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.
IỊ Nội dung bài học 4.1. Cầu chỡ
4.1.1. Phõn loại, cụng dụng, ký hiệu của cầu chỡ 1. Phõn loại
Theo mụi trường hoạt động
Cầu chỡ cao ỏp Cầu chỡ hạ ỏp Cầu chỡ ụ tụ
Theo cấu tạo
Cầu chỡ loại hở Cầu chỡ loại vặn Cầu chỡ loại hộp Cầu chỡ ống
Theo đặc điểm trực quan
Cầu chỡ sứ Cầu chỡ ống Cầu chỡ hộp Cầu chỡ nổ Cầu chỡ tự rơi 2. Cụng dụng
Cầu chỡ là KCĐ bảo vệ mạch điện. Bản chất của cầu chỡ là một đoạn dõy dẫn yếu nhất trong mạch, khi cú sự cố đoạn dõy này bị đứt ra đầu tiờn nờn nú tự động cắt mạch điện khi cú sự cố quỏ tải, ngắn mạch.Vị trớ lắp đặt cầu chỡ là ở sau nguồn điện
tổng và trước cỏc bộ phận của mạch điện, mạng điện cần được bảo vệ như cỏc thiết bị điện.
Hỡnh 4. 1 Một số hỡnh ảnh cầu chỡ
3. Ký hiệu
Hỡnh 4. 2 Ký hiệu cầu chỡ
4.1.2. Cấu tạo và nguyờn lý hoạt động 1. Cấu tạo
ạ Loại hở
Khụng cú vỏ bọc thường chỉ gồm dõy chảy bằng những phiến chỡ, kẽm, hợp kim, chỡ, nhụm hoặc đồng mỏng được dập cắt thành cỏc dạng như hỡnh vẽ sau đú bắt chặt vào cỏc đầu cực dẫn điện đặt trờn tấm cỏch điện bằng đỏ, sứ…
Dõy chảy cũng cú dạng tiết diện trũn làm bằng chỡ cỡ 5A, 10A, 20Ạ b. Loại vặn
Dõy chảy đợc đặt trong ốngsứ 2 đầu được nối với nắp kim loạị Nỳt cú dạng răng vớt để vặn chặt vào đế. Dõy chảy bằng đồng, cú khi dựng bạc với cỏc trị số dũng điện định mức 6- 10-15-20-25-30-60-100A
c. Loại kớn
- Khụng cú cỏt thạch anh:
Vỏ làm bằng chất hữu cơ. Cú dạng hỡnh ống. Dõy chảy đợc đặt trong ống kớn bằng phớp, 2 đầu cú nắp bằng đồng, cú ren vặn chặt. Dõy chảy đợc nối với cỏc trục tiếp xỳc. Dõy chảy bằng kẽm cú tiết diện khụng đềụ
Khi xảy ra ngắn mạch dõy chảy sẽ bị chảy đứt ở chỗ cú tiết diện hẹp và phỏt sinh hồ quang. Dới tỏc dụng của nhiệt hồ quang, vỏ phớt bị đốt núng sinh khớ thổi tắt hồ quang.
- Cú cỏt thạch anh:
Vỏ làm bằng ống sứ hỡnh hộp chữ nhật.
Hỡnh 4. 3 Cấu tạo cầu chỡ+ Thõn cầu chỡ + Thõn cầu chỡ
Bộ phận chớnh bền vững để liờn kết cỏc bộ phận khỏc.
Làm bằng vật liệu cỏch điện như gốm sứ, thủy tinh, thủy tinh sợi hay phớp.
Hỡnh dỏng của thõn cú thể là hỡnh trụ ống hay hỡnh hộp.
Cú độ bền cơ học tốt, chịu được nhiệt sinh ra khi cầu chỡ bị chảy, độ bền cỏch điện tốt.
+ Dõychảy
Vật liệu: kẽm, đồng, chỡ, nhụm, bạc, hợp kim của bạc…
Hỡnh dạng khỏc nhau: dõy trũn sợi nhỏ hoặc dẹt…được cắt vỏt hỡnh chữ V hay U hay đục lỗ
+ Chất nhồi
Cỏt thạch anh hay chõn khụng.
Ngăn cản quỏ trỡnh oxy húa dõy chảỵ
Làm mỏt dõy chảytrong quỏ trỡnh dẫn điện.
Làm nguội và dập tắt hồ quang sinh ra khi cầu chỡ bị đứt.
2. Nguyờn lý hoạt động
Khi mạch điện cú hiện tượng ngắn mạch thỡ dũng điện qua dõy chảy cầu chỡ tăng lờn, nhiệt độ phỏt ra trờn dõy chảy rất lớn (đến mức làm núng chảy dõy chỡ) làm dõy chỡ bị núng chảy và bị đứt, cắt điện khụng cấp cho mạch điện, bảo vệ đường dõy khụng bị dũng ngắn mạch chạy quạ
- Đặc tớnh cơ bản của cầu chỡ là sự phụ thuộc của thời gian chảy đứt với dũng điện chạy qua (đặc tớnh ampe-giõy).
Để cú tỏc dụng bảo vệ, đường ampe-giõy của cầu chỡ (đường 1, hỡnh 4.4) tại mọi điểm đều phải thấp hơn đường đặc tớnh của đối tượng được bảo vệ (đường 2). Đường đặc tớnh thực tế của cầu chỡ được biểu thị bằng đường cong 3. Trong miền quỏ tải lớn (vựng B), cầu chỡ bảo vệđược đối tượng. Trong miền quỏ tải nhỏ (vựng A), cầu chỡ khụng bảo vệ được đối tượng. Trong thực tế khi quỏ tải khụng lớn (1,52)Iđm, sự phỏt núng của cầu chỡ diễn ra chậm và phần lớn nhiệt lượng đều toả ra mụi trường xung quanh. Do đú cầu chỡ khụng bảo vệ được quỏ tải nhỏ.
Trị số dũng điện mà dõy chảy cầu chỡ bị đứt khi đạt tới nhiệt độ giới hạn, được gọi là dũng điện giới hạn Igh. Để dõy chảy cầu chỡ khụng chảy đứt ở dũng điện làm việc định mức Iđm, cần đảm bảo điều kiện: Igh>Iđm.
Mặt khỏc, để bảo vệ tốt và nhạy, dũng điện giới hạn lại phải khụng lớn hơn dũng điện định mức nhiềụ Do đú, thường cho theo kinh nghiệm: Igh/Iđm = 1,6 2 đối với đồng, Igh/Iđm = 1,25 1,45 đối với chỡ; Igh/Iđm = 1,15 đối với hợp kim chỡ thiếc. Dũng điện định mức của cầu chỡ được lực chọn sao cho khi chạy liờn tục qua dõy chảy, chỗ phỏt núng lớn nhất của dõy chảy khụng làm cho kim loại bị ụxy hoỏ quỏ mức và biến đổi đặc tớnh bảo vệ; đồng thời nhiệt phỏt ra ở bộ phận bờn ngoài của cầu chỡ cũng khụng vượt quỏ trị số ổn định.
Ở dũng điện gần dũng điện giới hạn, nhiệt độ của dõy chảy yờu cầu cần phải gần tới nhiệt độ chảy lỏng. Bởi vậy nếu nhiệt độ chảy lỏng cao, cỏc chi tiết của cầu chỡ đều bị phỏt núng tới nhiệt độ caọ Do đú người ta dựng nhiều biện phỏp hạ thấp phỏt
núng như giảm thời gian chảy lỏng, hạ thấp nhiệt độ dõy chảy bằng cỏch sử dụng kim loại cú nhiệt độ chảy thấp như chỡ, kẽm, hợp kim chỡ-thiếc v.v... đối với cầu chỡ hạ thế.
Hỡnh 4. 4 Đặc tớnh Ampe –giõy của cầu chỡ
Khi cú quỏ tải lớn (dũng điện đi qua dõy chảy lớn gấp 34 lần dũng định mức) thỡ quỏ trỡnh phỏt núng thực tế sẽ đoạn nhiệt, nghĩa là tất cả nhiệt lượng dõy chảy sinh ra sẽ phỏt núng cục bộ cầu chỡ. Kết quả làm cho dõy chảy cầu chỡ phỏt núng lờn đến nhiệt độ chảy, sau đú chuyển từ trạng thỏi rắn sang trạng thỏi lỏng, tức là chảy đứt cầu chỡ. Khi chảy hơi kim loại bị ion hoỏ vỡ nhiệt độ cao của hồ quang. Thể tớch dõy chảy càng lớn số lượng hơi kim loại trong hồ quang càng tăng, càng khú dập tắt hồ quang. Do đú trong cầu chỡ hạ thế, người ta thường giảm thể tớch dõy bằng cỏch chế tạo cỏc dõy chảy cú một số đoạn hẹp. Trong cỏc đoạn hẹp này, mật độ dũng điện và nhiệt độ tăng cao làm dõy chảy núng chảy nhanh và dưới tỏc dụng lực điện động cắt đứt nhanh dõy chảy, tương tự như lực điện động trong cỏc tiếp điểm cú ngắn mạch.
Sự cú mặt cỏc đoạn hẹp trong dõy chảy cũn làm giảm đột ngột thời gian từ lỳc xuất hiện ngắn mạch đến lỳc xuất hiện hồ quang. Phối hợp với cỏc thiết bị dập tắt hồ quang đặc biệt, người ta đó đạt được thời gian dập tắt hồ quang ngắn đến vài phần nghỡn giõỵ
4.1.3. Cỏc thụng số kỹ thuật 1. Cỏc thụng số kỹ thuật
+ Uđm: điện ỏp định mức của cầu chỡ.
+ Iđm: dũng định mức của dõy chảy (A), nhà chế tạo cho theo cỏc bảng. + Ic: Năng lực cắt
Ký tự đầu tiờn trờn cầu chỡ Cầuchỡ thụng dụng: g
Cầu chỡ dự phũng : a Ký tự thứ hai trờn cầu chỡ
Bảo vệ cho cỏp và đường dõy: L
Bảo vệ động cơ: M
Bảo vệ mỏy biến ỏp: T
Bảo vệ gia dụng : F
Bảo vệ đặc biệt dõy ngầm: B
2. Cỏch lựa chọn cầu chỡ
ạ Trong lưới điện sinh hoạt
Cầu chỡ được chọn theo 2 điều kiện sau:
UđmCC UđmLD
IđmItt Trong đú:
+ UđmCC: điện ỏp định mức của cầu chỡ.
+ Iđm: dũng định mức của dõy chảy (A), nhà chế tạo cho theo cỏc bảng.
+ Itt: dũng điện tớnh toỏn là dũng lõu dài lớn nhất chạy qua dõy chảy cầu chỡ (A).
Với thiết bị một pha (vớ dụ cỏc thiết bị điện gia dụng), dũng tớnh toỏn chớnh là dũng định mức của thiết bị điện:
Itt = Iđmtb = dm U .cos dm P (3.1)
Trong đú: + Iđmtb: dũng định mức của thiết bị (A) + Uđm: điện ỏp pha định mức bằng 220V + cos: Hệ số cụng suất thiết bị điện
Với đốn sợi đốt, bàn là, bếp điện, bỡnh núng lạnh: cos = 1
Với quạt, đốn huỳnh quang, điều hoà, tủ lạnh, mỏy giặt: cos = 0,8 Khi cầu chỡ bảo vệ lưới ba pha, dũng tớnh toỏn xỏc định như sau:
3. .cos dm tt dm P I U (3.2)
Trong đú: + Udm: điện ỏp dõy định mức của lưới điện bằng 380V + Cos: lấy theo thực tế
b. Cầu chỡ bảo vệ một động cơ
Cầu chỡ bảo vệ một động cơ chọn theo hai điều kiện sau: . dm tt t dmD I I K I (3.3) . mm mm dmD dm I K I I (3.4)
Kt: hệ số tải của động cơ, nếu khụng biết lấy Kt = 1, khi đú:
dm dmD
I I (3.5)
3. .cos . dmD dmD dm dm P I U (3.6) Trong đú:
- Uđm= 380V là điện ỏp định mức lưới hạ ỏp của mạng 3 pha 380V
- Cos: hệ số cụng suất định mức của động cơ nhà chế tạo cho thường bằng 0,8 - : hiệu suất của động cơ, nếu khụng biết lấy = 0,9
- Kmm: hệ sốcủa động cơ nhà chế tạo cho, thường Kmm= (4 7)