Bài 2 : KHÍ CỤ ĐIỆN ĐểNG CẮT
2.1 Khớ cụ điện đúng cắt bằng tay
2.1.1 Cụng tắc
1. Phõn loại, ký hiệu, cụng dụng của cụng tắc
ạ Phõn loại:
- Theo hỡnh dạng bờn ngoài: kiểu hở, kiểu kớn, kiểu bảo vệ. - Theo cụng dụng:
+ Loại đúng cắt trực tiếp + Loại chuyển mạch + Loại hành trỡnh
Hỡnh 2. 1 Một số loại cụng tắc:
(a), (b) Cụng tắc đúng ngắt trựctiếp; (c),(d) Cụng tắc chuyển mạch; (e), (f) Cụng tắc hành trỡnh
(a) (b) (c)
(e) (f)
b. Ký hiệu
Hỡnh 2. 2 Ký hiệu một số loại cụng tắc
ạ Cụng tắc hành trỡnh; b. Cụng tắc một pha một cực; c. Cụng tắc 1 pha 2 cực; d. Cụng tắc 1pha ba cực; ẹ Cụng tắc 1 pha 4 cực; f. Cụng tắc xoay; g. Cụng tắc ba pha;
h. Cụng tắc ba pha 2 ngả. c. Cụng dụng
Cụng tắc là khớ cụ điện đúng cắt bằng tay đúng cắt mạch điện cụng suất nhỏ ở điện ỏp thấp (< 660V).
Cụng tắc hộp thường được dựng làm cầu dao tổng cho cho cỏc mỏy cụng cụ, dựng đúng mở trực tiếp cho cỏc động cơ điện cụng suất bộ, hoặc dựng để đổi nối, khống chế trong cỏc mạch tự động. Nú cũng được dựng để mở mỏy, đảo chiều quay, hoặc đổi nối dõy quấn stato động cơ từ sao (Y) sang tam giỏc (). Cụng tắc hộp làm việc chắc chắn hơn cầu dao, dập tắt hồ quang nhanh hơn vỡ thao tỏc ngắt nhanh và dứt khoỏt hơn.
Cụng tắc vạn năng dựng để đúng ngắt, chuyển đổi mạch điện cỏc cuộn dõy hỳt của cụng tăc tơ, khởi động từ....Nú được dựng trong cỏc mạch điện điều khiển cú điện ỏp đến 440V một chiều và đến 500V xoay chiều, tần số 50Hz.
Cụng tắc hành trỡnh dựng để đúng gắt mạch điện điều khiển trong truyền động điện tự động húạ.. Tuỳ thuộc vị trớ cữ gạt ở cỏc cơ cấu chuyển đổi cơ khớ nhằm tự động điều khiển hành trỡnh làm việc hay tự động gắt điện ở cuối hành trỡnh để đảm bảo an toàn.
2. Cấu tạo và nguyờn lý hoạt động
ạ Cấu tạo
Cấu tạo cụng tắc 1 pha 1 cực
Cụng tắc 1 pha 1 cực là loại cụng tắc đơn giản nhất gồm tiếp điểm tĩnh được gắn cố định trờn đế nhựa và tiếp điểm động gắn cựng cơ cấu chuyển động.
1. Nỳt tỏc động 2. Vỏ cỏch điện 3. Vớt cố định Hỡnh 2. 3 Cụng tắc 1 pha 1cực 1 3 2
Cấu tạo cụng tắc hộp 1. Vỏ cụng tắc 2. Vành nhựa bakelit 3. Tiếp điểm tĩnh 4. Tiếp điểm động 5. Nỳm vặn 6. Đệm cỏch điện 7. Trục xoay Hỡnh 2. 4 Cấu tạo cụng tắc hộp a- Mặt cắt ngang (vị trớ cắt); b- Mặt cắt ngang (vị trớ đúng) c- Mặt cắt dọc (hỡnh dạng chung) b. Nguyờn lý làm việc - Cụng tắc 1 pha 1 cực (hỡnh 2.3):
Trạng thỏi đúng: Khi tỏc dụng lờn nỳt tỏc động (1), tiếp điểm động chuyển động, tiếp xỳc với tiếp điểm tĩnh đúng kớn mạch, cấp điện cho phụ tảị
Trạng thỏi ngắt: Muốn ngắt mạch, ta tỏc dụng lực lờn nỳt (1) theo chiều ngược lại, tiếp điểm động sẽ chuyển động rời khỏi tiếp điểm tĩnhlàm ngắt mạch điện.
- Cụng tắc hộp (hỡnh 2.4):
Trạng thỏi đúng: Tỏc dụng lực lờn nỳm vặn (5) làm quay trục (7), tiếp điểm động (4) gắn cựng trục (7) sẽ chuyển động tiếp xỳc với tiếp điểm tĩnh (3) đúng kớn mạch, cấp điện cho phụ tảị Đệm lũ xo (6) cỏch điện giữa tiếp động (4) với cỏc cặp tiếp điểm tĩnh khỏc, trong một trạng thỏi chỉ cú một cặp tiếp điểm được tiếp xỳc.
Trạng thỏi ngắt: Xoay nỳm vặn (5) làm tiếp điểm động (4) rời khỏi tiếp điểm tĩnh (3), ngắt mạch điện.
3. Cỏc thụng số kỹ thuật
Để lựa chọn một cụng tắc đúng cắt phự hợp cần lựa chọn dựa trờn cỏc thụng số: - Điện ỏp định mức Uđm (V): Đõy là giỏ trị điện ỏp của lưới điện mà cụng tắc phải đúng cắt trong thời gian làm việc. Yờu cầu Uđm ctac≥ Uđm.
- Dũng điện định mức Iđm (A): Đõy là trị số dũng điện đi qua tiếp điểm và hệ thống mạch vũng dẫn điện của cụng tắc trong chế độ dài hạn mà khụng làm cụng tắc hư hỏng do quỏ nhiệt, quỏ tảị
- Tuổi thọ (số lần thao tỏc): Là số lần đúng cắt tối đa sau đú cụng tắc bị hỏng, khụng dựng được nữa do lực tỏc dụng lờn tiếp điểm thay đổi hoặc tiếp điểm bị hàn dớnh hay biến dạng.
4. Thỏo lắp, kiểm tra, sửa chữa cỏc loại cụng tắc
ạ Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ
Dự trự thiết bị dụng cụ cho 01 sinh viờn thực tập Bảng 2. 1 Bảng kờ thiết bị, dụng cụ,vật tư thực hành cụng tắc
TT Dụng cụ Số lượng Đv tớnh Ghi chỳ
1 Đồng hồ vạn năng 01 cỏi
2 Tụ vit 01 Cỏi
3 Kỡm 01 Cỏi
TT Thiết bị Số lượng Đv tớnh Ghi chỳ
1 Cụng tắc 1 pha 1 cực 01 Cỏi 2 Cụng tắc 1 pha 2 cực 01 Cỏi 3 Cụng tắc 1 pha 3 cực 01 Cỏi 4 Cụng tắc 3 pha 01 Cỏi 5 Cụng tắc xoay 01 Cỏi 6 Cụng tắc hộp 01 Cỏi 7 Cụng tắc hành trỡnh 01 Cỏi
Trước khi vào thực tập yờu cầu kiểm tra thiết bị, dụng cụ, vật tư:
- Kiểm tra tỡnh trạng thiết bị: Đồng hồ vạn năng làm việc bỡnh thường.
- Kiểm tra dụng cụ: Đầy đủ, đỳng yờu cầu kỹ thuật.
- Kiểm tra vật tư: Vật tư đủ, đỳng chủng loại yờu cầụ
- Kiểm tra vị trớ thực tập: Đảm bảo cỏc thiết bị, dụng cụ đặt gọn gàng, đỳng vị trớ, dễ thao tỏc, an toàn, vệ sinh cụng nghiệp.
b. Trỡnh tự thực hiện
Bảng 2. 2. Trỡnh tựthỏo lắp, kiểm tra, bảo dưỡng cụng tắc
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...
2 Đọc nhón, ghi thụng số kỹ thuật: Điện ỏp, dũng điện, số pha, tần số,
Ghi theo mẫu ở phụ lục 1
Mắt thường, giấy, bỳt
tuổi thọ.. 3 Thỏo nắp:
- Thỏo nắp dưới
- Thỏo bulụng giữ nắp trờn
Thỏo đỳng trỡnh tự Khụng gẫy, vỡ
To- vit
4 Kiểm tra tiếp xỳc điện cụng tắc Đúng cụng tắc để tiếp điểm động tiếp xỳc với tiếp điểm tĩnh. Dựng ĐHVN thang đo x1 để đo điện trở 2 đầu đấu dõy
Điện trở bằng 0 hoặc rất nhỏ
Đồng hồ vạn năng (VOM)
5 Kiểm tra cỏch điện
Ngắt cầu dao, dựng VOM thang x1k đo cỏch điện giữa tiếp điểm động và tiếp điểm tĩnh, đo cỏch điện giữa cỏc tiếp điểm với vỏ cụng tắc
Điện trở cỏch điện vụ cựng lớn
Đồng hồ vạn năng (VOM)
6 Kiểm tra cỏc đầu bắt dõy
- Kiểm tra xem cỏc vớt bắt dõy - Cỏc vớt bắt dõy đầy đủ, khụng bị chờn gen
Mắt thường 7 Lắp lại:
Trỡnh tự lắp: Nắp trờn–Bắt vit
Đỳng trỡnh tự
Cỏc tiếp điểm phải nằm đỳng vị trớ, sau khi lắp, cụng tắc hoạt động tốt, khụng bị kẹt
Tụ vit
Lưu ý: Cỏc kết quả thu được từ việc kiểm tra bảo dưỡng SV phải ghi vào phiếu hướng dẫn luyện tập thực hành
c. Cỏc hiện tượng sai hỏng, nguyờn nhõn và biện phỏp khắc phục Bảng 2. 3 Cỏc sai hỏngthường gặp
STT Cỏc hiện tượng
sai hỏng Nguyờn nhõn Biện phỏp khắc phục
1 Tiếp điểm của
cụng tắc bị dớnh, biến dạng Dũng đúng cắt qua cụng tắc lớn hơn trị số cho phộp Thay thế cụng tắc cú trị số lớn hơn 2 Khụng thụng mạch (điệnt trở vụ cựng lớn)
Tiếp điểm chưa chuyển sang vị trớ đúng
Cụt tiếp điểm
Đúng lại tiếp điểm
Thay thế tiếp điểm, cụng tắc
2 Khụng tỏc động được
Cơ cấu truyền động của cụng tắc bị kẹt, hoen rỉ (cụng tắc hộp, cụng tắc vạn năng)
Cơ cấu tay đũn bị lắp sai vị trớ (cụng tắc 1 cực, 3 cực)
- Thực hiện vệ sinh cơ cấu truyền động, tra dầu mỡ
- Lắp lại cơ cấu tay đũn
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.
d. Thực hành
Luyện tập thực hành và củng cố kiến thức theo phiếu luyện tập phụ lục 3. e. Đỏnh giỏ
Kiểm tra đỏnh giỏ kết quả thực hành theo tiểu kỹ năng được tiến hành theo phiếu đỏnh giỏ phụ lục 4.
2.1.2 Nỳt ấn
1. Phõn loại, cụng dụng, ký hiệu của nỳt ấn
ạ Phõn loại
Cú nhiều cỏch để phõn loại nỳt bấm:
- Theo hỡnh dỏng, cú cỏc loại:kiểu hở, kiểu kớn, kiểu bảo vệ.
- Theo yờu cầu điều khiển, loại cú một nỳt ấn, hai nỳt ấn hoặc ba nỳt ấn. - Theo kết cấu bờn trong: nỳt ấn đơn và nỳt ấn kộp
- Theo cỏch đấu kốm đốn tớn hiệu: loại cú đốn bỏo, loại khụng cú đốn bỏo
- Theo khả năng phục hồi của nỳt ấn: nỳt ấn tự phục hồi (push –button) và nỳt ấn dừng khẩn (emergency-button).
b. Cụng dụng
Nỳt ấn (nỳt bấm) cũn gọi là nỳt điều khiển là một loại khớ cụ điện dựng để đúng cắt từ xa cỏc thiết bị điện, cỏc dụng cụ bỏo hiệu và chuyển đổi mạch điều khiển, tớn hiệụ.. ở cấp điện ỏp thấp (dưới 1000V).
Nỳt ấn dừng khẩn dựng để dừng nhanh hệ thống khi xảy ra sự cố. c. Ký hiệu
Nỳt ấn thường được hiển thị dưới hai trạng thỏi: thường mở hoặc thường đúng; nỳt ấn đơn và nỳt ấn kộp.Ký hiệu như hỡnh 2.6
Hỡnh 2. 5 Một số loại nỳt ấn
Hỡnh 2. 6 Ký hiệu nỳt ấn
a –Nỳt ấn thường mở (M); b –Nỳt ấn thường đúng (D) c- Nỳt ấn kộp
2. Cấu tạo và nguyờn lý hoạt động Nỳt ấn tự phục hồi
ạ Cấu tạo
Nỳt ấn gồm cỏc bộ phận chớnh sau: Tiếp điểm tĩnh, tiếp điểm động, lũ xo và vỏ (hỡnh 2.7).
1. Tiếp điểm động 2. Tiếp điểm tĩnh 3. Lũ xo
Hỡnh 2. 7 Cấu tạo nỳt ấntự phục hồia- Nỳt ấn thường mở;b - Nỳt ấn thường đúng a- Nỳt ấn thường mở;b - Nỳt ấn thường đúng b. Nguyờn lý hoạt động
- Nỳt ấn thường mở (hỡnh 2. 7 a)
Ở trạng thỏi bỡnh thường, nỳt ấn thường mở khụng cho dũng điện đi qua, tiếp điểm động khụng tiếp xỳc với tiếp điểm tĩnh. Khi ta tỏc dụng lực F lờn nỳt ấntheo hướng thẳng gúc,lũ xo 3 bị nộn lại, tiếp điểm động gắn cựng với giỏ sẽ chuyển động tiếp xỳc với tiếp điểm tĩnh, nối kớn mạch điện.
Khi ngừng tỏc dụng lực, phản lực của lũ xo 3 đẩy giỏ chuyển động ngược lờn làm tiếp điểm động tỏch rời khỏi tiếp điểm tĩnh trở về trạng thỏi ban đầụ
- Nỳt ấn thường đúng(hỡnh 2.7 b)
Ở trạng thỏi bỡnh thường, tiếp điểm động và tiếp điểm tĩnh tiếp xỳc với nhaụ Khi ta tỏc dụng lực F lờn nỳt ấn theo hướng thẳng gúc, lũ xo 3 bị nộn lại, tiếp điểm động gắn cựng với giỏ sẽ chuyển động rời khỏi tiếp điểm tĩnh làm ngắt mạch điện.
Khi ngừng tỏc dụng lực, phản lực của lũ xo 3 đẩy giỏ chuyển động ngược lờn làm tiếp tiếp động trở về trạng thỏi ban đầu tiếp xỳc với tiếp điểm tĩnh.
Nỳt ấn dừng khẩn
Hỡnh 2. 8 Nỳt ấn dừng khẩn
Nỳt ấn dừng khẩn cấp được lắp ở cỏc tủ điều khiển, thường dựng hệ thống tiếp điểm thường đúng để duy trỡ trạng thỏi đúng của mạch điều khiển. Khi xảy ra sự cố, ấn vào nỳt dừng khẩn để ngắt cỏc tiếp điểm thường đúng. Muốn trở về trạng thỏi ban đầu thỡ xoay nỳm hoặc khúa theo chiều mũi tờn ghi trờn bề mặt.
3. Cỏc thụng số kỹ thuật
- Điện ỏp định mức: Uđm > Ulưới
- Dũng điện định mức tiếp điểm: Iđm > Itải - Tần số lưới điện: 50, 60 Hz
- Tuổi thọ (số lần đúng cắt): >100.000 lần
- Khả năng đúng và cắt: tiếp điểm chớnh chịu được dũng điện > 1,5Iđm.
4. Thỏo lắp, kiểm tra và sửa chữa cỏc loại nỳt ấn
ạ Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ
Dự trự thiết bị dụng cụ cho 01 sinh viờn thực tập
Bảng 2. 4 Bảng kờ thiết bị, dụng cụ, vật tư thực hành nỳt ấn
TT Dụng cụ Số lượng Đv tớnh Ghi chỳ
1 Đồng hồ vạn năng 01 cỏi
2 To- vit 01 Cỏi
3 Kỡm 01 Cỏi
TT Thiết bị Số lượng Đv tớnh Ghi chỳ
1 Nỳt ấn đơn 01 Cỏi
2 Nỳt ấn kộp 01 Cỏi
3 Nỳt ấn cú đốn bỏo 01 Cỏi
Trước khi vào thực tập yờu cầu kiểm tra thiết bị, dụng cụ, vật tư:
- Kiểm tra tỡnh trạng thiết bị: Đồng hồ vạn năng làm việc bỡnh thường.
- Kiểm tra dụng cụ: Đầy đủ, đỳng yờu cầu kỹ thuật.
- Kiểm tra vật tư: Vật tư đủ, đỳng chủng loại yờu cầụ
- Kiểm tra vị trớ thực tập: Đảm bảo cỏc thiết bị, dụng cụ đặt gọn gàng, đỳng vị trớ, dễ thao tỏc, an toàn, vệ sinh cụng nghiệp.
b. Trỡnh tự thực hiện
Bảng 2. 5 Trỡnh tự thỏo lắp, kiểm tra, bảo dưỡng nỳt ấn
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, nỳt ấn...
2 Đọc nhón, ghi thụng số kỹ thuật: Điện ỏp, dũng điện, số pha, tần số, tuổi thọ..
Ghi theo mẫu ở phụ lục 1
3 Thỏo nỳt ấn:
- Thỏo cỏc đai, gioăng - Thỏo bulụng giữ thõn
Chỳ ý: Đối với bộ nỳt ấn thỡ chỉ cần thỏo 4 bulụng giữ nắp
- Thao tỏc nhẹ nhàng, Tụ vit
4 Kiểm tra tiếp xỳc điện:
Ấn nỳt ấn để cỏc tiếp điểm tiếp xỳc. Dựng VOM thang đo x1 để đo điện trở 2 đầu đấu dõy của cặp tiếp điểm.
Điện trở của nỳt ấn thường mở bằng 0 hoặc rất nhỏ Điện trở của nỳt ấn thường đúng vụ cựng lớn Đồng hồ vạn năng (VOM)
5 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) 6 Lắp nỳt ấn: Trỡnh tự lắp ngược với trỡnh tự thỏo: Lắp bulụng thõn – lắp đai, gioăng Tiếp điểm tĩnh, động của từng cặp đảm bảo tiếp xỳc tốt nhất Tụ vit
Lưu ý: Cỏc kết quả thu được từ việc kiểm tra bảo dưỡng SV phải ghi vào phiếu hướng dẫn luyện tập thực hành
c. Cỏc hiện tượngsai hỏng, nguyờn nhõn và biện phỏp khắc phục Bảng 2. 6 Cỏc sai hỏng thường gặp của nỳt ấn
STT Cỏc hiện tượng sai hỏng
Nguyờn nhõn Biện phỏp khắc phục
1 Tiếp điểm của nỳt ấn bị dớnh, biến dạng Dũng đúng cắt lớn hơn trị số cho phộp Thay thế cụng tắc cú trị số lớn hơn 2 Nỳt ấn khụng tỏc động Lũ xo bị gión, hỏng Kẹt lũ xo Thay thế lũ xo Thay nỳt ấn mới 3 Điện trở tiếp xỳc
của tiếp điểm vụ cựng lớn
Đo nhầm chõn tiếp điểm Cụt tiếp điểm
Xỏc định lại cặp tiếp điểm Thay thế tiếp điểm, nỳt ấn
Lưu ý: Cỏc hiện tượng hư hỏng trong quỏ trỡnh luyện tập SV ghi lại theo phiếu bỏo cỏo cỏc hiện tượng sai hỏng phụlục 2.
d. Thực hành
Luyện tập thực hành và củng cố kiến thức theo phiếu luyện tập phụ lục 3. ẹ Đỏnh giỏ
Kiểm tra đỏnh giỏ kết quả thực hành theo tiểu kỹ năng được tiến hành theo phiếu đỏnh giỏ phụ lục 4.
2.1.3 Cầu dao
1. Phõn loại, cụng dụng, ký hiệu của cầu dao
ạ Phõn loại
Cầu dao được phõn loại theo điện ỏp: Cầu dao hạ ỏp và cầu dao cao ỏp (dao cỏch ly)
Cầu dao hạ ỏp được phõn loại theo cỏc loại:
+ Theo kết cấu: Cầu dao một cực, hai cực, ba cực. Loại cầu dao cú tay nắm ở giữa hay tay nắm ở bờn. Ngoài ra cũn cú cầu dao một ngả và hai ngả.
+ Theo điện ỏp định mức: loại 250VAC, 500VAC
+ Theo dũng điện định mức, cú cỏc loại: 15, 25,30, 60, 75, 100, 150, 300, 350, 60, 100 A
+ Theo vật liệu cỏch điện: cầu dao đế sứ, cầu dao đế nhựa, đế bakelit + Theo cỏch đặt cầu dao: cầu dao cú hộp, cầu dao khụng cú hộp; + Theo phương phỏp bảo vệ: loại cú cầu chỡ, loại khụng cú cầu chỡ
Dao cỏch ly được phõn loại theo:
- Theo số pha: dao cỏch ly một pha, dao cỏch ly ba pha
- Theo cơ cấu truyền động: dao cỏch ly cú cơ cấu truyền động chung, dao cỏch ly cú cơ cấu truyền động riờng