UỶ BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ NẴNG GIÁO TRÌNH KHÍ CỤ ĐIỆN (Lưu hành nội bộ) TÁC GIẢ : Văn Công Thịnh Đà Nẵng, năm 2017 MƠN HỌC: KHÍ CỤ ĐIỆN Mơc lơc ề mục TT Trang Chương I: KháI niệm khí cụ điện Khái niệm khí cụ điện Công dụng phân loại khí cụ điện Chương II : Khí cụ điện đóng cắt 2.1 Cu dao 2.2 Các loại công tắc nút điều khiển 2.3 Dao cách ly (DS: disconnecting Switch) 38-40 2.4 Máy cắt điện 40-45 2.5 Aptomat (CB: Current Breaker, AB: Air Breaker) 45-51 10 Chương III: khí cụ điện bảo vệ 26-27 28 28-31 32 52 11 3.1 Nam châm điện 52-54 12 3.2 Rơ le điện từ 54-57 13 3.3 Rơ le nhiệt (thermal rơ le) 58-62 14 3.4 Cầu chì 62-70 15 3.5 Thiết bị chống dòng điện rò 70-75 16 3.6 Biến áp đo lường 75-77 17 Chương IV: Khí cụ điện điều khiển 18 4.1 Công tắc tơ 78-87 19 4.2 Khëi ®éng tõ 87-91 78 20 4.3 Rơ le trung gian Rơ le tốc độ 91-94 21 4.4 R¬ le thêi gian 94-98 22 4.5 Bé khèng chÕ 98-102 CHƯƠNG I KHÁI NIỆM VỀ KHÍ CỤ ĐIỆN 1.Khái niệm khí cụ điện 1.1 Khái niệm khí cụ điện Khí cụ điện thiết bị dùng để đóng, cắt, điều khiển, điều chỉnh bảo vệ lưới điện, mạch điện, máy điện máy móc sản xuất Ngồi cịn dùng để kiểm tra điều chỉnh trình khơng điện khác Khí cụ điện phải thỏa mãn yêu cầu sau: + Khí cụ điện phải đảm bảo sử dụng lâu dài với thông số kỹ thuật định mức Nói cách khác dịng điện qua vật dẫn không vượt trị số cho phép khơng làm nóng khí cụ điện chóng hỏng + Khí cụ điện ổn định nhiệt ổn định điện động Vật liệu phải chịu nóng tốt có cường độ khí cao q tải hay ngắn mạch, dịng điện lớn làm khí cụ điện hư hỏng biến dạng + Vật liệu cách điện phải tốt để xẩy điện áp phạm vi cho phép khí cụ điện khơng bị chọc thủng + Khí cụ điện phải đảm bảo làm việc xác, an tồn, song phải gọn nhẹ, rẻ tiền, dễ gia công, dễ lắp ráp, kiểm tra sửa chữa + Ngồi khí cụ điện phải làm việc ổn định điều kiện mơi trường u cầu 1.2 Sự phát nóng khí cụ điện Dịng điện chạy vật dẫn làm khí cụ điện nóng lên (theo định luật Jun-Lenxơ) Nếu nhiệt độ vượt giá trị cho phép, khí cụ điện chóng hỏng, vật liệu cách điện chóng hố già độ bền khí giảm nhanh chóng Nhiệt độ cho phép phận khí cụ điện cho bảng sau:(Bảng 1.1) Bảng 1-1: Cấp cách Nhiệt độ cho điện phép (0C) Y Các vật liệu cách điện chủ yếu 110 Vật liệu không bọc cách điện hay để xa vật cách điện 75 Dây nối tiếp xúc cố định 75 Tiếp xúc hình ngón đồng hợp kim đồng 110 Tiếp xúc trượt đồng hợp kim đồng 120 Tiếp xúc má bạc 110 Vật không dẫn điện khơng bọc cách điện 90 Giấy, vải sợi, lụa, phíp, cao su, gỗ vật liệu tương tự, không tẩm nhựa Các loại nhựa như: nhựa polietilen, nhựa polistirol, vinyl clorua, anilin A 105 Giấy, vải sợi, lụa tẩm dầu, cao su nhân tạo, nhựa polieste, loại sơn cách điện có dầu làm khơ E 120 Nhựa tráng polivinylphocman, poliamit, eboxi Giấy ép vải có tẩm nhựa phenolfocmandehit (gọi chung bakelit giấy) Nhựa melaminfocmandehit có chất độn xenlulo Vải có tẩm poliamit Nhựa poliamit, nhựa phênol - phurol có độn xenlulo B 130 Nhựa polieste, amiăng, mica, thủy tinhcó chất độn Sơn cách điện có dầu làm khô, dùng phận không tiếp xúc với khơng khí Sơn cách điện alkit, sơn cách điện từ nhựa phenol Các loại sản phẩm mica (micanit, mica màng mỏng) Nhựa phênol-phurol có chất độn khống Nhựa eboxi, sợi thủy tinh, nhựa melamin focmandehit, amiăng, mica thủy tinh có chất độn F 155 Sợi amiăng, sợi thủy tinh khơng có chất kết dính H 180 Xilicon, sợi thủy tinh, mica có chất kết dính C Trên 180 Mica khơng có chất kết dính, thủy tinh, sứ Politetraflotilen, polimonoclortrifloetilen Tuỳ theo chế độ làm việc mà khí cụ điện phát nóng khác Có ba chế độ làm việc: làm việc dài hạn, làm việc ngắn hạn làm việc ngắn hạn lặp lại - Chế độ ngắn hạn lặp lại: chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại thường dùng hệ số thơng dịng điện ĐL% Theo định nghĩa: Đ L%  t lv t 100  lv 100 t lv  t ng T Trong đó: - tlv thời gian làm việc - tng thời gian nghỉ - T chu kỳ làm việc Độ chênh nhiệt  (còn gọi độ tăng nhiệt) hiệu nhiệt độ khí cụ điện môi trường xung quanh:      Trong đó: -  : nhiệt độ khí cụ điện -  o: nhiệt độ môI trường xung quanh Các nước miền ôn đới quy định 350C Việt Nam quy định 400C Sự phát nóng tổn hao nhiệt định Đối với KCĐ chiều tổn hao đồng, KCĐ xoay chiều tổn hao đồng sắt Ngồi cịn có tổn hao phụ Nguồn phát nóng KCĐ là: dây dẫn có dịng điện chạy qua, lõi thép có từ thơng biến thiên theo thời gian Cầu chì, chống sét số KCĐ khác phát nóng hồ quang Ngồi cịn phát nóng tổn thất dịng điện xốy Bên cạnh q trình phát nóng có q trình toả nhiệt theo ba hình thức: truyền nhiệt, xạ đối lưu - Phát nóng vật thể đồng chất chế độ làm việc dài hạn  tod 0 t1 t  t1 t Hình 1-1: Đường đặc tính phát nóng theo thời gian khí cụ điện chế độ dài hạn Chế độ làm việc dài hạn chế độ khí cụ làm việc thời gian t > t1, t1 thời gian phát nóng khí cụ điện từ nhiệt độ mơi trường xung quanh đến nhiệt độ ổn định (hình 1-1) với phụ tải khơng đổi hay thay đổi Khi đó, độ chênh lệch nhiệt độ đạt tới trị số định ฀ôđ Một vật dẫn đồng chất, tiết diện đặn có nhiệt độ ban đầu nhiệt độ mơi trường xung quanh Giả thiết dịng điện có giá trị không đổi bắt đầu qua vật dẫn: Từ lúc vật dẫn tiêu tốn lượng điện để chuyển thành nhiệt làm nóng vật dẫn Lúc đầu, nhiệt tỏa mơi trường xung quanh mà chủ yếu tích lũy vật dẫn, nhiệt độ vật dẫn bắt đầu tăng dần lên sau thời gian đạt tới giá trị ổn định ฀ôđ giữ giá trị Như nhiệt độ vật dẫn tăng nhanh theo thời gian đến lúc chậm dần đến ổn định Nhiệt lượng tiêu tốn khoảng thời gian dt theo định luật Jun-Lenxơ: Pdt  I Rdt , Ws Với: P - công suất tác dụng, W I - giá trị dòng điện hiệu dụng, A R - điện trở vật dẫn, ฀ * Phương trình cân nhiệt là: Pdt  CMd  S dt Trong đó: CMd : phần tích lũy đốt nóng vật dẫn aS  dt: phần toả môi trường xung quanh C: tỉ nhiệt vật dẫn M: khối lượng vật dẫn, kg  : độ chênh nhiệt độ (0C) so với môI trường xung quanh  : hệ số toả nhiệt W/m2, oC S: diện tích toả nhiệt vật dẫn, m2 1.3 Tiếp xúc điện Theo cách hiểu thông thường, chỗ tiếp xúc điện nơi gặp gỡ chung hai hay nhiều vật dẫn để dòng điện từ vật dẫn sang vật dẫn khác Bề mặt tiếp xúc vật dẫn gọi bề mặt tiếp xúc điện Tiếp xúc điện phần quan trọng khí cụ điện Trong thời gian hoạt động đóng mở, chỗ tiếp xúc phát nóng cao, mài mịn lớn va đập ma sát, đặc biệt hoạt động có tính chất hủy hoại hồ quang Tiếp xúc điện phải thỏa mãn yêu cầu sau: - Thực tiếp xúc chắn, đảm bảo - Sức bền khí cao - Khơng phát nóng q giá trị cho phép dòng điện định mức - ổn định nhiệt điện động có dịng ngắn mạch qua - Chịu tác dụng môi trường xung quanh, nhiệt độ cao bị oxy hố Có ba loại tiếp xúc: - Tiếp xúc cố định: hai vật tiếp xúc không rời bu lông, đinh tán - Tiếp xúc đóng mở: tiếp điểm khí cụ điện đóng mở mạch điện - Tiếp xúc trượt: Chổi than trượt cổ góp, vành trượt máy điện Lực ép lên mặt tiếp xúc bu lơng hay lị xo Theo bề mặt tiếp xúc có ba dạng: - Tiếp xúc điểm (giữa hai mặt cầu, mặt cầu - mặt phẳng, hình nón - mặt phẳng) - Tiếp xúc đường (giữa hình trụ - mặt phẳng) - Tiếp xúc mặt (mặt phẳng - mặt phẳng) Bề mặt tiếp xúc theo dạng có mặt phẳng lồi lõm nhỏ mà mắt thường thấy Tiếp xúc hai vật dẫn khơng thực tồn bề mặt mà có vài điểm tiếp xúc thơi Đó đỉnh có bề mặt cực bé để dẫn dòng điện qua Muốn tiếp xúc tốt phải làm mối tiếp xúc Sau thời gian định, bề mặt làm khơng khí bị phủ lớp oxy mối tiếp xúc vàng hay bạc, lớp oxy chậm phát triển Thông thường, bề mặt tiếp xúc làm giấy nhám mịn sau lau lại vải Nếu bề mặt tiếp điểm có dính mỡ dầu phải làm axêtơn Điện trở tiếp xúc tiếp điểm: Có hai vật tiếp xúc nhau, diện tích tiếp xúc S, điện trở suất  chiều dài l (hình 1-2,a) Lúc điện trở hai vật dẫn tính bằng: Rl   I l S R( Vật dẫn l/2 S Vật dẫn 2 l/2 F(N) a - Hình dạng kích thước b - Đường đặc tính quan hệ điện trở tiếp xúc với lực ép lên tiếp điểm Hình 1-2: Cách tính điện trở tiếp xúc Đường - lực ép tăng Đường - lực ép giảm Khi dòng điện qua hai vật dẫn đó, điện trở tổng R lớn R1 hai mặt vật dẫn dù có làm đến xuất lớp oxy làm tăng điện trở gọi Rtx điện trở tiếp xúc hai vật dẫn Rtx tính: Rtx  R  R1  k Fm Trong đó: + k - hệ số phụ thuộc vào ฀và ฀(với ฀là ứng suất biến dạng vật liệu hay gọi hệ số chống dập nát) đồng thời trạng thái mặt tiếp xúc + m - phụ thuộc vào dạng tiếp điểm số lượng điểm tiếp xúc + F - Lực ép lên tiếp điểm Bảng 1-2: ứng suất vật liệu Bảng 1-3: Trị số tham khảo k Bảng 1-4: Trị số tham khảo m ghép mạch với giống rô to lồng sóc Trụ quay tự do, trụ có lắp tiếp điểm động 10 Nguyên lý hoạt động Khi động điện máy quay, trục quay theo làm quay nam châm 2, từ trường nam châm cắt dẫn cảm ứng sức điện động dũng điện cảm ứng lồng sóc, sinh mô men làm trụ quay theo chiều quay động Khi trụ quay, cần đẩy tùy theo hướng quay rôto động điện mà đóng (hoặc mở ) hệ thống tiếp điểm thông qua thép đàn hồi Khi tốc độ động giảm xuống gần không, sức điện động cảm ứng giảm tới mức làm mô men không đủ để cần đẩy thép Hệ thống tiếp điểm trở vị trí bỡnh thường 4.3.3 Hư hỏng nguyên nhân gây hư hỏng T Hiện tượng Nguyên nhân TT Phương pháp sửa chữa Động quay phải - Do độ căng lò cần tác động rơ le xo tác động vào tiếp tốc độ chuyển động điểm lớn tiếp điểm thường - Do tiếp điểm bị mở rơ le không cháy thông mạch - Điều chỉnh lại độ căng lò xo - Dùng đồng hồ ôm mét kiểm tra, xác định vị trí tiếp xúc Sửa chữa lại cho tiếp xúc - Thay tiếp điểm khác Động làm việc - Do trượt khớp quay trái lẫn phải, truyền chuyển động cần tác động rơle rơ le động không chuyển động - trượt khớp trục xoay rơ le cần tác động - Kiểm tra khớp truyền chuyển động rơ le động cơ, chỉnh lại - Kiểm tra khớp trục xoay rơ le cần tác động chỉnh lại 100 4.4 Rơle thời gian Rơ le thời gian khí cụ tạo trì hỗn hệ thống tự động Việc trì thời gian cần thiết truyền tín hiệu từ rơ le đến rơ le khác yêu cầu cần thiết hệ thống tự động điều khiển Rơ le thời gian hệ thống bảo vệ tự động thường dùng để trì thời gian tải, thiếu áp giới hạn thời gian cho phép Về cấu tạo, rơ le thời gian điện từ chiều khác với rơ le thời gian điện từ xoay chiều Do vậy, nguyên tắc tác động, chúng khác Đối với rơ le thời gian xoay chiều thường hợp rơ le dòng điện, rơ le điện áp rơ le trung gian (nhiều rơ le trung gian) với cấu thời gian Các cấu thời gian cấu khí, cấu khí nén, cấu lò xo kiểu đồng hồ Ngày nay, cấu thời gian Board mạch điện tử phức tạp Đối với rơ le thời gian chiều, thường dùng theo nguyên lý cảm ứng điện từ để tạo cấu trì thời gian Thường cấu ống đồng để chống lại suy giảm từ thông mạch từ theo định luật cảm ứng điện từ Việc điều chỉnh thời gian trì rơ le thời gian thường thực cấu thời gian, mà không chỉnh định đại lượng tác động Ngày nay, rơ le thời gian cấu tạo với cấu trúc điện tử phức tạp kết hợp với rơ le trung gian Có hai loại ứng dụng rộng rãi thực tế: 4.4.1 Cấu tạo rơ le thời gian kiểu điện từ: Hình 4.8: Cấu tạo rơ le thời gian kiểu điện từ Cuộn dây Ống đồng ngắn mạch Nắp phần ứng 101 4.4.2 Nguyên lý hoạt động Lõi thép hình chữ U, bên phải quấn cuộn dây (1), bên trái ống đồng ngắn mạch Khi đưa điện áp vào đầu cuộn dây tạo nên từ thông  mạch sinh lực từ nắp (3) hút chặt vào phần cảm làm hệ thống tiếp điểm(6) đống lại Khi cuộn dây điện, từ thông  giảm dần Trong ống đồng xuất dịng điện cảm ứng tạo nên từ thơng chống lại giảm từ thông  ban đầu Kết từ thông tổng mạch không bị triệt tiêu sau điện Do từ thông mạch cịn nên tiếp điểm trì trạng thái đóng thêm khoảng thời gian mở Vít (5) dùng điều chỉnh độ căng lị xo, đồng mỏng (7) dùng điều chỉnh khe hở nắp phần cảm Hai phận có tác dụng điều chỉnh thời gian tác động rơ le 4.4.3 Giới thiệu số Rơle thời gian điện tử On-delay: Trì hoản thời gian đóng mạch (hình 4-9) Hình 4.9 Một số dạng On-delay hãng ANLY - Đài Loan Hình 4.10 Sơ đồ đấu dây Timer On-delay hãng ANLY - Đài Loan Tóm tắt nguyên lý làm việc Timer On-delay: - Khi đặt vào cuộn dây Timer On-delay (Board mạch điện tử Chân 7, hình 4-10) điện áp định mức: + Các tiếp điểm thường (1-3 1-4, hình 4.10) Timer thay đổi trạng thái tức thời (giống tiếp điểm rơ le điện từ), 1-3 đóng lại 1-4 mở 102 + Các tiếp điểm Timer (8-5 8-6, hình 4.10) sau khoảng thời gian (bằng khoảng thời gian chỉnh định chọn trước, tính từ lúc cuộn dây có điện) thay đổi trạng thái, 8-5 mở 8-6 đóng lại - Sau tiếp điểm Timer chuyển trạng thái, hệ thống hoạt động bình thường - Khi ta ngưng cấp điện cho cuộn dây Timer Các tiếp điểm trở trạng thái ban đầu (như hình 4.10) Cách kiểm tra Timer: - Chỉnh Timer 10s - Cho điện áp định mức vào đầu cuộn dây, Timer có đèn LED sáng: + Dùng VOM đo thông mạch:  Đo chân 8-5 (kêu) chân 8-6 (không kêu): Chưa kết luận  Nếu ngược lại 8-5 (không kêu), 8-6 (kêu) 8-5 (kêu), 8-6 (kêu) 8-5 (không kêu), 8-6 (không kêu): Hư + Sau 10s (trên Timer có LED sáng), dùng thơng mạch đo lại, nếu:  8-5 (kêu), 8-6 (không kêu): Hư  8-5 (khơng kêu), 8-6 (kêu): Tốt Off-delay: Trì hoản thời gian mở mạch (hình 4-11) Tóm tắt ngun lý làm việc Timer Off-delay: 103 - Khi đặt vào cuộn dây Timer On-delay (Board mạch điện tử Chân 7, hình 4.12) điện áp định mức: + Các tiếp điểm thường (1-3 1-4, hình 4.12) Timer thay đổi trạng thái tức thời (giống tiếp điểm rơ le điện từ), 1-3 đóng lại 1-4 mở + Các tiếp điểm Timer (8-5 8-6, hình 4.12) thay đổi trạng thái tức thời, 8-5 mở 8-6 đóng lại Timer hoạt động bình thường - Khi ta ngưng cấp điện cho cuộn dây Timer Các tiếp điểm thường (1-3 1-4) trở trạng thái ban đầu tiếp điểm Timer trạng thái làm việc khoảng thời gian thời gian chỉnh định trở trạng thái ban đầu (như hình 4.12) Ký hiệu: Ta giải thích nguyên lý làm việc Timer dựa vào biểu đồ xung, nhiên biểu đồ xung ký hiệu theo Timer SIMENS: 4.4.4 Hư hỏng nguyên nhân gây hư hỏng - Hư hỏng tiếp điểm - Hư hỏng cuộn dây 104 4.5 Bộ khống chế 4.5.1 Cơng dụng phân loại Trong máy móc công nghiệp người ta sử dụng rộng rãi khơng chế để làm khí cụ điều khiển thiết bị điện Bộ khống chế chia làm khống chế động lực (còn gọi tay trang) để điều khiển trực tiếp khống chế huy để điều khiển gián tiếp Bộ khống chế loại thiết bị chuyển đổi mạch điện tay gạt hay vô lăng quay Điều khiển trực tiếp gián tiếp từ xa thực chuyển đổi mạch phức tạp để điều khiển khởi động, điều chỉnh tốc độ, đảo chiều, hãm điện máy điện thiết bị điện Bộ khống chế động lực (còn gọi tay trang) dùng để điều khiển trực tiếp đồ dùng điện có cơng suất bé trung bình chế độ làm việc khác nhằm đơn giản hoá thao tác cho người vận hành Bộ khống chế huy dùng để điều khiển gián tiếp động điện có cơng suất lớn, chuyển đổi mạch điện điều khiển cuộn dây công tắc tơ, khởi động từ Đơi dùng đóng cắt trực tiếp động điện có công suất bé, nam châm điện thiết bị điện khác Bộ khống chế huy truyền động tay động chấp hành Bộ khống chế động lực dùng để thay đổi trị số điện trở đấu mạch điện Về nguyên lý khống chế huy không khác khống chế động lực Chỉ có hệ thống tiếp điểm bé, nhẹ, nhỏ sử dụng mạch điều khiển Phân loại  Theo kết cấu người ta chia khống chế làm khống chế hình trống khống chế hình cam  Theo nguyên lý sử dụng người ta chia khống chế làm khống chế điện xoay chiều khống chế điện chiều 4.5.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động khống chế hình trống Trên trục bọc cách điện người ta bắt chặt đoạn vành trượt đồng có cung dài làm việc khác Các đoạn dùng làm vành tiếp xúc động xếp góc độ khác Một vài đoạn vành nối điện với sẵn bên Các tiếp xúc tĩnh có lị xo đàn hồi (cịn gọi 105 chổi tiếp xúc) kẹp chặt cán cố định bọc cách điện chổi tiếp xúc tương ứng với đoạn vành trượt phận quay Các chổi tiếp xúc có vành cách điện với nối trực tiếp với mạch điện bên Khi quay trục 1các đoạn vành trượt tiếp xúc mặt với chổi tiếp xúc thực chuyển đổi mạch cần thiết mạch điều khiển (hình 4.14) Hình 4.14: Bộ khống chế hình trống a Hình dạng chung b Bộ phận bên Trục quay Vành trượt đồng Các tiếp xúc tỉnh 4.5.3 Cấu tạo nguyên lý hoạt động khống chế hình cam: Hình dạng chung khống chế hình cam trình bày hình vẽ 4.15 Trên trục quay người ta bắt chặt hình cam Một trục nhỏ có vấu có lị xo đàn hồi ln ln đẩy trục vấu tỳ hình cam Các tiếp điểm động bắt chặt giá tay gạt, trục quay, làm xoay hình cam 2, trục nhỏ có vấu khớp vào phần lõm hay phần lồi hình cam, làm đóng mở tiếp điểm 106 Hình 4.15: Bộ khống chế hình cam Trục quay Các tiếp điểm tĩnh 4.5.4 Các thông số kỹ thuật khống chế Bộ khống chế hình cam có tần số thao tác lớn nhiều so với khống chế hình trống (hơn 1000 lần / giờ), khống chế động điện xoay chiều chiều công suất lớn (tới 200 kW) Tiếp điểm động tiếp xúc dạng lăn, dùng rộng rãi khống chế công suất lớn, cặp tiếp điểm cịn có hộp dập hồ quang Bộ khống chế hình trống tần số thao tác bé tiếp điểm động tĩnh có hình dạng tiếp xúc trượt dễ bị mài mịn Các thơng số định mức khống chế động lực kiểu cho hệ số thông điện ĐL% = 40% tần số thao tác không lớn 600 lần / Các khống chế động lực để điều khiển động điện xoay chiều ba pha rô to dây quấn có cơng suất 100 kW (ở 380V), động điện chiều có cơng suất 80 kW (ở 440V), có trọng lượng xấp xỉ 90 kg Các khống chế cở bé dùng để điều khiển động điện xoay chiều có cơng suất bé (11- 30) kW có trọng lượng xấp xỉ 30 kg Bộ khống chế huy sản xuất ứng với điện áp 500V, tiếp điểm có dịng điện làm việc liên tục đến 10A, dòng điện ngắt chiều phụ tải điện cảm đến 1,5A điện áp 220V 4.5.5 Tính chọn khống chế Để lựa chọn không chế ta vào: - Dòng điện cho phép qua tiếp điểm chế độ làm việc liên tục chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại (tần số thao tác giờ) - Điện áp định mức nguồn cung cấp 107 Khi chọn dòng điện I qua tiếp điểm ta vào công suất định mức (Pđm ) động tính I theo cơng thức: + Đối với động điện chiều Pdm 10 , A U I = 1,2 Trong đó: - Pđm cơng suất động điện chiều, kW - U điện áp nguồn cung cấp V + Đối với động điện xoay chiều: I  1,3 Pdm 3U 10 , A Trong đó: - Pđm cơng suất động điện xoay chiều, kW - U điện áp nguồn cung cấp V - Dòng điện định mức khống chế hình trống có cấp:25; 0; 50; 100; 150; 300A làm việc liên tục dài hạn Cịn làm việc ngắn hạn lặp lại dịng điện định mức chọn cao Khi tăng tần số thao tác ta phải chọn dung lượng khống chế cao Khi điện áp nguồn thay đổi, dung lượng khống chế thay đổi theo, chẳng hạn khống chế có dung lương 100kW điện áp 220V, sử dụng điện áp 380V dùng tới cơng suất 60kW 4.5.6 Hư hỏng nguyên nhân gây hư hỏng - Tiếp điểm bị ăn mịn - Tiếp điểm hàn dính 5.5.7 Sửa chữa khống chế Khái niệm: Nói chung điều kiện để đảm bảo cho khí cụ điện làm việc bình thường là:  Phải lựa chọn khí cụ điện theo dịng điện điện áp  Chất lượng kết cấu đặc tính kỹ thuật khí cụ điện phải tốt 108  Phải lắp rơ le áp điều chỉnh khí cụ điện theo quy phạm kỹ thuật lắp đặt điện  Phải định kỳ bảo dưỡng, làm thay chi tiết mau mịn q trình sử dụng vận hành Tuy nhiên, điều kiện làm việc nặng nề, đặc biệt nhà máy chế tạo khí, khí cụ điện cơng tăc tơ, khởi động từ, rơ le v v…thường hay bị hư hỏng nguyên nhân sau đây:  Việc điều khiển tự động truyền động điện hầu hết máy công cụ thực theo hàm thời gian hay hàm hành trình, làm cho khí cụ điện phải đóng ngắt điều kiện nặng nề thường xuyên xuất trình độ chúng  Tần số đóng ngắt khí cụ điện lớn làm chấn động mau hỏng cấu điện lắp ghép  Mơi trường xung quanh thường có loại bụi bẩn, hơI nước, a xít, muối, kiềm vv… làm ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng làm việc tuổi thọ khí cụ điện Để giảm ảnh hưởng ngày ta thường dùng hai phương pháp lắp đặt khí cụ điện điều khiển bảo vệ máy cơng cụ là: a Đặt khí cụ điện tủ thành máy b Đặt khí cụ điện tủ bên ngoàI máy Kinh nghiệm thực tế sử dụng vận hành qua thống kê phân tích cố hư hỏng khí cụ điện hạ cho thấy dạng cố chủ yếu cháy hỏng tiếp điểm tĩnh động hư hỏng cuộn dây tong hư hỏng nhiều khởi động từ rơ le trung gian Hiện tượng hư hỏng tiếp điểm a Nguyên nhân:  Chọn khơng cơng suất khí cụ điện: chẳng hạn dòng điện định mức, điện áp tần số thao tác khí cụ điện khơng với thực tế v v…  Lực ép tiếp điểm không đủ  Giá đỡ tiếp điểm không phẳng, cong, vêng (nhất loại tiếp điểm bắc cầu) lắp ghép lệch  Bề mặt tiếp điểm bị ơxy hóa xâm thực mơI trường làm việc (có hóa chất, ẩm ướt v.v… 109  Do hậu việc xuất dòng điện ngắn mạch pha với ‘’đất’’ dòng ngắn mạch hai pha phía sau Cơng tăc tơ, khởi động từ v.v… b Biện pháp sửa chữa:  Lựa chọn khí cụ điện cho cơng suất dịng điện, điện áp chế độ làm việc tương ứng  Kiểm tra sửa chữa nắn thẳng, phẳng giá đỡ tiếp điểm, điều chỉnh cho trùng khớp hoàn toàn tiếp điểm động tĩnh Công tăc tơ, khởi động từ, khống chế, rơ le vv…  Kiểm tra lại lị xo tiếp điểm động xem có bị méo, biến dạng hay đặt lệch tâm khỏi chốt giữ Phải điều chỉnh lực ép tiếp điểm (có thể dùng lực kế để kiểm tra)  Thay tiếp điểm kiểm tra thấy tiếp điểm bị mòn bị rỗ cháy hỏng nặng Đặc biệt điều kiện làm việc có đảo chiều hay hảm ngược, tiếp điểm thường hư hỏng mài mòn nhanh đặc biệt tiếp điểm động Hiện tượng hư hỏng cuộn dây (cuộn hút) a Nguyên nhân:  Ngắn mạch cục vòng dây cách điện xấu  Ngắn mạch dây dẫn chất lượng cách điện xấu ngắn mạch dây dẫn vòng dây quấn đặt giao mà khơng có lót cách điện  Đứt dây quấn  Điện áp tăng cao điện áp định mức cuộn dây  Cách điện cuộn dây bị phá hỏng bị va đập khí  Cách điện cuộn dây bị phá hủy cuộn dây bị q nóng tính tốn thông số quấn lại sai điện áp cuộn dây bị nâng cao q, lỏi thép hút khơng hồn tồn, điều chỉnh khơng hành trình lõi thép  Do nước ê mun xi, muối, dầu, khí hóa chất…của mơi trường âm thực làm chọc thủng cách điện vòng dây 110 b Biện pháp sửa chữa:  Kiểm tra loại trừ nguyên nhân bên gây hư hỏng cuộn dây quấn lại cuộn dây theo mẫu tính tốn lại cuộn dây điện áp công suất tiêu thụ yêu cầu  Khi quấn lại cuộn dây, cần làm công nghệ kỹ thuật quấn dây, yếu tố quan trọng đẻ dẩm bảo độ bền tuổi thọ cuộn dây 111 Các từ viết tắt GDKT-DN Dự án Giáo dục kỹ thuật Dạy nghề VTEP Vocational and Technical Education Project ĐKB động không đồng AC Điện xoay chiều cb Circuit Breaker (ap tô mat, gọi ngắt điện tự động) DC Điện chiều KCĐ Khí cụ điện SPDT Ký hiệu viết tắt từ thuật ngữ: SINGLE POLE DOUBLE THROW RCCB: Thiết bị chống dòng điện rò (Residual Current Circuit Breaker) const Constant (không đổi, cố định) CD Cầu dao đIện CC Cầu chì KĐT Khởi động từ N, O Dây trung tính CTT Cơng tắc tơ RN Rơ le nhiệt RTh Rơ le thời gian RU Rơ le điện áp RI Rơ le dòng điện 112 RTr Rơ le trung gian RTĐ Rơ le tốc độ TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam FCO Fuse Cut Out IEC 158-1 Tiêu chuẩn quốc tế (IEC: International Electrotechnical Commission) 113 Tài liệu tham khảo Nguyễn Xuân Phú: Khí cụ Điện - Kết cấu, sử dụng sửa chữa NXB Khoa Học Kỹ Thuật, Hà Nội, 1998 Ngô Hồng Quang: Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0.4-500 KV, NXB Thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn IEC Nguyễn Hoàng Việt: Thiết kế hệ thống điện, NXB Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh Nguyễn Xuân Tiến: Tủ lạnh gia đình máy điều hoà nhiệt độ, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 1984 Nguyễn Xuân Phú: Vật liệu điện, NXB Khoa Học Kỹ Thuật, Hà Nội,1998 Đặng Văn Đào: Kỹ Thuật Điện, NXB Giáo dục, Hà Nội, 1999 Nguyễn Xuân Phú: Cung cấp điện, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 1998 K.B Raina, s.k.bhattcharya (Phạm Văn Niên dịch): Thiết kế điện dự toán giá thành, NXB Khoa Học Kỹ Thuật, Hà Nội, 1996 10.Đỗ Xn Khơi: Tính tốn phân tích hệ thống điện, NXB Khoa học Kỹ thuật , Hà Nội, 2001 11.Các trang web: WWW.CADIVI.COM WWW.DIENQUANG.COM WWW.VIHEM.COM.VN 114 ...MƠN HỌC: KHÍ CỤ ĐIỆN Mơc lơc ĐỊ mơc TT Trang Chương I: KháI niệm khí cụ điện Khái niệm khí cụ điện Công dụng phân loại khí cụ điện Chương II : Khí cụ điện đóng cắt 2.1 Cu dao... CHƯƠNG I KHÁI NIỆM VỀ KHÍ CỤ ĐIỆN 1.Khái niệm khí cụ điện 1.1 Khái niệm khí cụ điện Khí cụ điện thiết bị dùng để đóng, cắt, điều khiển, điều chỉnh bảo vệ lưới điện, mạch điện, máy điện máy móc sản... tra v.v gọi chung khí cụ điện 2.2 Phân loại khí cụ điện Có thể phân loại khí cụ điện theo cách khác +Phân loại theo cơng dụng: - Khí cụ điện dùng để đóng cắt lưới điện, mạch điện (ví dụ: cầu dao,