1.1 Các trạng thái làm việc không bình thường của khí cụ điện.
1.1.1 Trạng thái làm việc bình thường:
Khi thiết bị điện làm việc ở trạng thái bình thường thì các thông số kỹ thuật vận
hành như: dòng điện, điện áp, công suất . đều đạt giá trị định mức hoặc trong
giới hạn cho phép, vì vậy thiết bị điện vận hành được lâu dài, nhiệt độ không
vượt quá giới hạn cho phép, cách điện và tuổi thọ củathiết bị điện được đảm
bảo. Nếu một trong các thông số kỹ thuật trên, vận hành vượt quá hoặc giảm quá
thấp so với giá trị định mức ghi trên nhãn thiết bị điện thì xem nhưnó đã chuyển
sang trạng thái làm việc không bình thường, có thể dẫn tới làm giảm tuổi thọ
hoặc hưhỏng thiết bị điện
46 trang |
Chia sẻ: nyanko | Lượt xem: 2873 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Bài giảng Chương 1: Khái niệm chung về khí cụ điện, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
BÀI GIẢNG: KHÍ CỤ ĐIỆN
GV: Nguyễn Trường Tuấn 1
Chương 1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ KHÍ CỤ ĐIỆN
1.1 Các trạng thái làm việc không bình thường của khí cụ điện.
1.1.1 Trạng thái làm việc bình thường:
Khi thiết bị điện làm việc ở trạng thái bình thường thì các thông số kỹ thuật vận
hành như: dòng điện, điện áp, công suất .. đều đạt giá trị định mức hoặc trong
giới hạn cho phép, vì vậy thiết bị điện vận hành được lâu dài, nhiệt độ không
vượt quá giới hạn cho phép, cách điện và tuổi thọ của thiết bị điện được đảm
bảo. Nếu một trong các thông số kỹ thuật trên, vận hành vượt quá hoặc giảm quá
thấp so với giá trị định mức ghi trên nhãn thiết bị điện thì xem như nó đã chuyển
sang trạng thái làm việc không bình thường, có thể dẫn tới làm giảm tuổi thọ
hoặc hư hỏng thiết bị điện.
1.1.2 Các trạng thái làm việc không bình thường của khí cụ điện:
a. Quá tải:
Là trạng thái dòng điện chạy qua thiết bị điện lớn hơn giá trị định mức của nó:
(Iđm < Ivh < INmin ) nhưng vẫn nhỏ hơn dòng điện ngắn mạch nhỏ nhất, làm cho
nhiệt độ của thiết bị điện vượt quá chỉ 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.
b. Quá điện áp: Uvh > Uđm
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 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 sai quy
trình, quy phạm, hoặc điều chỉnh sai lệch trị số trong vận hành, hoặc do đứt dây
trong mạng điện 3 pha 4 dây, do chạm đất 1 pha trong mạng 3 pha 3 dây hoặc do
hồ quang điện chập chờn.
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 thiết bị điện.
Trong trường hợp quá điện áp không đủ lớn thường gây ra quá tải.
c. Kém áp : Uvh < Uđm
-Trường hợp điện áp đặt vào thiết bị điện giảm quá thấp so với điện áp định mức
của nó thì sẽ gây ra quá tải hoặc có thể gây ra ngắn mạch làm hư hỏng thiết bị
điện.
1.1.3. Sự cố trong hệ thống điện:
a. Sự cố do ngắn mạch:
Định nghĩa: Ngắn mạch là vật dẫn có điện thế khác nhau tiếp xúc trực tiếp với
nhau hoặc bị nối tắt qua một vật dẫn khác có điện trở kháng rất nhỏ so với tổng
trở toàn mạch. Ngắn mạch được chia ra:
- Ngắn mạch 3 pha (ngắn mạch đối xứng) ký hiệu N3. Đó là trường hợp 3 pha bị
nối tắt: Nếu xét ở cùng một điểm xảy ra ngắn mạch, thì thường dạng ngắn mạch
này có dòng điện lớn nhất.
3
A
B
C
CP
D
Co
lle
ge
BÀI GIẢNG: KHÍ CỤ ĐIỆN
GV: Nguyễn Trường Tuấn 2
- Ngắn mạch hai pha ký hiệu N2 là trường hợp 2 pha A và B hoặc B và C hoặc A
và C bị nốitắt.
- Ngắn mạch một pha nối đất ký hiệu N1 là dạng ngắn mạch một pha nối tắt với
đất, trong mạng điện có trung tính trực tiếp nối đất
- Ngắn mạch 2 pha nối đất N1-1:
b.Sự cố cơ học trong hệ thống điện:
Do các nguyên nhân khách quan hoặc chủ quan gây ra bao gồm :
- Hư hỏng phần cơ máy phát điện: bó biên, lột biên, vượt tốc...
- Hư hỏng đường dây: vỡ sứ, đứt dây, đổ cột, gãy xà...
- Hư hỏng bộ truyền động thiết bị đóng cắt điện, máy biến áp bị chảy dầu ..
Tất cả các loại sự cố xảy ra trong hệ thống điện đều phải tạm ngừng cung cấp
điện để sữa chữa.
1.2 Hồ quang điện:
1.2.1 Khái niệm :
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/cm2, làm phát sinh nhiệt độ ở
vùng thân hồ quang rất cao từ (3000 ÷ 10000)0C.
1.2.2 Quá trình hình thành hồ quang :
Xét mạch điện đơn giản như hình vẽ: gồm điện áp nguồn U1 xem là không đổi,
U2 = I Zt là điện áp hai đầu phụ tải Utx = I. Rtx là điện áp tiếp xúc trên bề mặt tiếp
điểm động và tĩnh của công tắc K
U1
1
2
tx
2
U
U
KI
Khi K ở vị trí 1 nếu bỏ qua trở kháng đường dây thì U1= Utx + U2. Khi đóng tại
chỗ tiếp xúc xem như một dây dẫn nên Rtx bé (Utx = I.Rtx ≈ 0). Vì vậy U1≈ U2.
B
A
2
A
1
1-1
A
B
CP
D
Co
lle
ge
BÀI GIẢNG: KHÍ CỤ ĐIỆN
GV: Nguyễn Trường Tuấn 3
Khi cắt điện qua công tắc K tiếp xúc động bắt đầu rời khỏi tiếp xúc tĩnh làm cho
diện tích tiếp xúc Stx giảm dẫn đến mật độ dòng điện tăng nhanh và Rtx cũng
tăng cao. Điều này khiến Utx tăng do U1 không đổi nên U2 giảm. Lúc này
khoảng hở không khí giữa hai đầu tiếp xúc động và tĩnh rất nhỏ (d<<) vì vậy
cường độ điện trường E rất lớn (E = U/d) có thể đạt tới 107 v/cm. Sự kết hợp các
điều kiện trên làm cho không khí giữa hai đầu tiếp xúc bị ion hoá rất mạnh và nó
trở nên dẫn điện gây ra phóng điện giữa hai đầu tiếp xúc động và tĩnh ta gọi đó
là hồ quang điện.
Nếu dòng điện tải lớn lúc mới bắt đầu mở tiếp điểm nhiệt độ tiếp xúc tăng đến
mức làm nóng chảy lớp kim loại trên bề mặt tiếp xúc tạo thành giọt kim loại
lỏng. Khi các tiếp điểm rời xa nhau giọt kim loại cũng được kéo căng ra trở
thành một cầu chất lỏng nối liền tiếp xúc động và tĩnh. Nhiệt độ cầu chất lỏng
tiếp tục tăng và bốc hơi trong không gian giữa hai tiếp điểm sẽ xuất hiện hồ
quang điện. Vì quá trình phát nóng của cầu rất nhanh nên sự bốc hơi mang tính
chất nổ.
Kết luận: Bản chất hồ quang điện chính là quá trình ion hoá lớp điện môi giữa
hai đầu điện cực gây ra hiện tượng phóng điện khi cường độ điện trường ở đó
đạt tới giới hạn điện trường ion hoá Ei. Điện áo càng cao hay dòng điện chạy
qua càng lớn thì hồ quang điện phát sinh càng mãnh liệt.
1.2.3 Tác hại của hồ quang điện:
Ngoài lợi ích hồ quang điện dùng để cắt kim loại, làm nóng chảy kim loại, hàn
điện thì tác hại của hồ quang điện gây ra trong khí cụ điện cũng không nhỏ.
- Hồ quang điện phát sinh nhiệt độ cao làm cho các tiếp điểm trong khí cụ điện
thường bị cháy, bị rỗ, làm tăng Rtx của tiếp điểm.
- Hồ quang điện có thể phát sinh đan chéo giữa các pha gây ra ngắn mạch nhiều
pha.
- Nếu xảy ra hồ quang điện 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 điện có thể gây ra cháy, nổ nếu nó phát sinh ở những nơi có vật liệu
dễ cháy nổ.
- Hồ quang điện có thể gây ra bỏng hoặc tử vong cho người.
1.3 Các biện pháp dập tắt hồ quang:
Tác dụng nhiệt của hồ quang điện làm hư hỏng các đầu tiếp xúc trong khí cụ
điện đóng cắt mạch điện. Vì vậy khi hồ quang điện phát sinh cần phải được dập
tắt càng nhanh càng tốt. Các phương pháp dập tắt hồ quang thường sử dụng là:
1.3.1 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 < Ei thì hồ quang bị dập tắt.
1.3.2 Phương pháp chia nhỏ hồ quang:
Đặt giữa 2 đầu tiếp xúc động và tĩnh một buồng dập hồ quang trong buồng có
tấm kim loại chịu nhiệt đặt song song với nhau tạo thành cách tử chia nhỏ hồ
quang như hình vẽ:
CP
D
Co
lle
ge
BÀI GIẢNG: KHÍ CỤ ĐIỆN
GV: Nguyễn Trường Tuấn 4
Khi hồ quang phát sinh giữa hai đầu tiếp xúc động và tĩnh, do áp lực của không
khí hoặc dầu cách điện bị giãn nở và do lực điện từ sẽ đẩy tia hồ quang vào sâu
trong khe hở của các cách tử, vì vậy hồ quang bị chia nhỏ, nhanh chóng bị làm
nguội và dập tắt.
Phương pháp này thường được ứng dụng để dập tắt hồ quang trong các loại
aptomat, dao phụ tải, máy cắt dầu ..
1.3.3 Phương pháp thổi bằng từ trường:
Đặt cuộn dây thổi từ cạnh khe hở giữa hai đầu tiếp xúc động và tĩnh như hình
vẽ : Dòng điện chạy qua cuộn dây thổi từ nối tiếp với tiếp xúc tĩnh.
Từ trường cuộn dây sinh ra như hình vẽ. Khi tiếp xúc động rời khỏi tiếp xúc tĩnh
hồ quang phát sinh bắt cầu giữa 2 đầu tiếp xúc, lực điện từ do cuộn dây thổi từ
sinh ra sẽ đẩy tia hồ quang kéo dài lên phía trên, bị làm nguội và dập tắt.
Khi dòng điện đổi chiều thì từ trường cuộn dây cũng đổi chiều, do đó lực điện từ
F có phương chiều không thay đổi. Phương pháp này thường được sử dụng để
dập tắt hồ quang trong máy cắt điện hoặc dao phụ tải.
1.3.4 Phương pháp dập hồ quang bằng thổi sinh khí :
Vật liệu sinh khí thường ở thể rắn, khi bị nhiệt phân do hồ quang nhiệt độ cao, sẽ
chuyển sang thể hơi (thăng hoa) làm cho áp suất ở vùng phát sinh hồ quang tăng
lên rất lớn, có thể đạt tới hàng chục at thổi dập tắt hồ quang.
Phương pháp này được ứng dụng để dập tắt hồ quang trong chống sét ống, cầu
chì tự rơi..
1.4 Tiếp xúc điện
1.4.1 Khái niệm :
Tiếp xúc điện là chỗ tiếp xúc của hai hay nhiều vật dẫn, để truyền dẫn dòng điện
đi từ vật này sang vật khác. Bề mặt tiếp xúc giữa các vật dẫn được gọi là bề mặt
tiếp xúc điện.
Tiếp xúc điện là phần rất quan trọng của khí cụ điện, trong quá trình đóng cắt
mạch điện, chỗ tiếp xúc của tiếp điểm đóng cắt bị phát nóng cao, bị mài mòn do
va đập và ma sát, đặt biệt là sự huỷ hoại của hồ quang điện.
1.4.2 Phân loại tiếp xúc điện: được chia ra làm 3 loại chính sau :
Tiếp xúc cố định: Khi hai vật dẫn tiếp xúc không rời nhau bằng bu lông hoặc
đinh tán. Ví dụ: Tiếp xúc của kẹp nối dây, tiếp xúc giữa dây dẫn và cốt bắt dây ở
sứ xuyên...
Tiếp xúc đóng mở: Đó là tiếp xúc giữa tiếp điểm động và tĩnh của các loại khí
I I
CP
D
C
lle
ge
BÀI GIẢNG: KHÍ CỤ ĐIỆN
GV: Nguyễn Trường Tuấn 5
cụ điện đóng cắt mạch điện. Ví dụ: Tiếp xúc của tiếp điểm cầu dao, công tắc,
aptomat, máy cắt...
Tiếp xúc trượt: Đó là dạng tiếp xúc vật dẫn này trượt trên vật dẫn kia. Ví dụ:
Chổi than trợt trên cổ góp của máy phát điện hoặc động cơ.
* Nếu xét về bề mặt tiếp xúc thì có các dạng sau:
- Tiếp xúc điểm: Là hình thức các vật dẫn tiếp xúc nhau ở diện tích rất nhỏ đợc
xem là một điểm. Ví dụ: Tiếp xúc giữa mặt cầu với mặt cầu, tiếp xúc giữa mặt
cầu với mặt phẳng trong một số loại Rơle điện từ.
- Tiếp xúc đường: Là hình thức các vật dẫn tiếp xúc nhau trên đường thẳng
hoặc đường cong.
- Tiếp xúc mặt: là hình thức các vật dẫn tiếp xúc nhau trên nhiều điểm của mặt
phẳng hoặc mặt cong. Ví dụ: Tiếp xúc giữa tiếp điểm động và tiếp điểm tĩnh của
máy cắt, cầu dao, áptomát...
* Một số dạng của tiếp xúc đóng mở thường gặp
a. Tiếp điểm kiểu ngón.
b. Tiếp điểm kiểu bắt cầu.
CP
D
Co
lle
ge
BÀI GIẢNG: KHÍ CỤ ĐIỆN
GV: Nguyễn Trường Tuấn 6
c.Tiếp điểm kiểu cắm
d. Tiếp điểm kiểu lưỡi.
1.4.3 Các yêu cầu kỹ thuật cơ bản đối với tiếp xúc điện:
- Thực hiện tiếp xúc phải đảm bảo chắc chắn, sức bền cơ khí phải cao.
- Không được phát nóng quá nhiệt độ cho phép khi dòng điện định mức chạy
qua.
- Phải ổn định nhiệt và ổn định động khi có dòng điện ngắn mạch cực đại chạy
qua.
1.5 Mạch từ
1.5.1 Khái niệm:
Mạch từ là một trong những phần chủ yếu của các máy điện, thiết bị và khí cụ
điện.Phần rất lớn của mạch từ làm bằng vật liệu sắt từ nó có thể là một mạch
không phân nhánh( mạch từ man hê tô) hoặc mạch phân nhánh( mạch từ các
máy điện quay).
1.5.2 cấu tạo mạch từ:
Nơi đặt cuộn dây gọi là lõi mạch từ.
Phần thân và gông từ.
Nắp mạch từ.
Khe hở không khí phụ δp và khe hở không khí chính δc.
Khi dòng điện chạy qua cuộn dây thì sẽ có một từ thông chạy trong mạch từ.
Từ thông chính s lv
Từ thông tản là từ thông đi ra ngoài khe hở không khí chính.
Từ thông rò R .
CP
D
Co
lle
ge
BÀI GIẢNG: KHÍ CỤ ĐIỆN
GV: Nguyễn Trường Tuấn 7
1.6 Nam châm điện:
1.6.1 Cấu tạo: Nam châm điện là một bộ phận rất quan trọng của khí cụ điện
dùng để biến đổi điện năng ra cơ năng trong khí cụ điên.
Nam châm điện gồm có hai bộ phận cơ bản đó là:
+ Cuộn dây phần điện.
+ Mạch từ (lõi thép)
Và hai bộ phần này được gọi chung là cơ cấu điện từ.
- Lọai có nắp chuyển động: Gồm các phần chính là cuộn dây 1, lõi sắt từ 2 và
nắp đậy 3
- Loại không có nắp:
Loại này gồm cuộn dây 2 và lõi sắt từ 1. đối với loại này vật liệu sắt thép bị hút
được xem như là nắp.
Tõ th«ng rß
Tõ th«ng t¶n
Lâi
Cuén d©y
3
2
1
2
N
S
I S
N
CP
D
Co
lle
ge
BÀI GIẢNG: KHÍ CỤ ĐIỆN
GV: Nguyễn Trường Tuấn 8
1.6.2 Phân loại:
- Theo tính chất dòng điện: Có loại 1 chiều và loại xoay chiều. Trị số dòng điện
trong cuộn dây phụ thuộc vào điện kháng cuộn dây và tỉ lệ với khe hở không khí
.
- Theo hình dáng:
+ Loại hút chậm hay hút quay, nắp quay quanh một trục.
+ Loại hút thẳng: nắp hút thẳng về phía lõi.
+ Loại hút ống ( hay gọi là loại pittông).
- Theo cách đấu cuộn dây:
+ Đấu nối tiếp:
Phụ tải được mắc nối tiếp với cuộn dây còn gọi là cuộn dây dòng điện.
+ Đấu song song:
Dòng điện trong cuộn dây phụ thuộc vào tham số của cơ cấu điện từ và điện áp
nguồn điện còn gọi là cuộn dây điện áp.
Chương 2: KHÍ CỤ ĐIỆN ĐÓNG NGẮT ĐIỆN ÁP THẤP
2.1 Cầu dao.
Ký hiệu cầu dao 1 pha, 3 pha không có cầu chì và có cầu chì
U
CP
D
Co
lle
ge
BÀI GIẢNG: KHÍ CỤ ĐIỆN
GV: Nguyễn Trường Tuấn 9
2.1.1 Công dụng:
Cầu dao là một loại khí cụ điện hạ áp được sử dụng để đóng cắt hoặc đổi nối sơ
đồ kết dây của mạch điện thao tác trực tiếp bằng tay.
2.1.2 Phân loại:
- Cầu dao một pha, cầu dao ba pha.
- Cầu dao một chiều, cầu dao hai chiều
- Cầu dao có cầu chì, cầu dao không có cầu chì.
- Cầu dao có lưỡi dao phụ và cầu dao không có lưỡi dao phụ.
2.1.3 Cấu tạo một số loại cầu dao thường gặp:
Cấu tạo chính của cầu dao gồm : Tiếp xúc động và tiễp xúc tĩnh, cốt bắt dây từ
nguồn vào cầu dao và từ cầu dao ra tải, tiếp xúc động thường là lưỡi dao, ngoài
ra cầu dao còn có tay đóng cắt bằng vật liệu cách điện là gỗ, sứ, nhựa... để đảm
bảo an toàn cho người thao tác, cầu dao còn được bao bọc bằng võ nhựa cách
điện. Cầu dao sử dụng trong mạch điện hạ áp thường lắp kèm theo cầu chì để
bảo vệ quá tải hoặc ngắn mạch. Ưu điểm cầu dao là đơn giản, dễ lắp đặt và dễ
thao tác, dễ kiểm tra và sữa chữa, giá thành rẻ nên được sử dụng rộng rãi.
2.2 Cầu chì
Ký hiệu trong sơ đồ mạch điện
2.2.1 Công dụng:
Cầu chì là một loại khí cụ điện được sử dụng để bảo vệ quá tải hoặc ngắn mạch
cho thiết bị và lưới điện.
2.2.2 Nguyên tắc tác động cắt mạch:
Cầu chì tác động theo nguyên tắc dựa vào hiệu ứng nhiệt của dòng điện. Khi
thiết bị điện hoặc mạng điện phía sau cầu chì bị ngắn mạch hoặc quá tải lớn,
dòng điện chạy qua dây chảy cầu chì sẽ lớn hơn dòng điện định mức làm cho
dây chảy bị đốt nóng chảy, do đó dây chảy bị đứt, cho nên phần lưới điện bị
ngắn mạch được tách ra khỏi hệ thống.
2.2.3 Cấu tạo:
Cấu tạo cầu chì gồm các bộ phận chính như sau :
- Thân cầu chì được chế tạo từ gốm sứ hoặc nhựa tổng hợp có thể có nắp
hoặc không có nắp.
- Ốc, đinh vít bắt dây chảy còn được gọi là cốt bắt dây được chế tạo từ kim
loại dẫn điện như đồng, bạc, nhôm ...
- Dây chảy cầu chì được chế tạo từ hợp kim chì hoặc đồng và còn được chia
ra dây chảy nhanh, dây chảy chậm .
2.2.4 Yêu cầu kỹ thuật của cầu chì:
+ Cầu chì phải được lắp đặt nối tiếp ở dây pha, không lắp đặt ở dây trung
tính.
+ Đặctính A-s của dây chảy cầu chì phải thấp hơn đặc tính A-s của đối
tượng được lắp đặt cầu chì được bảo vệ và phải ổn định.
+ Khi lắp đặt cầu chì bảo vệ phải bảo đảm tính chọn lọc theo thứ tự từ tải về
nguồn tức là phần tử nào bị sự cố ngắn mạch hoặc quá tải lớn thì cầu chì bảo vệ
nó phải tác động.
CP
D
Co
lle
ge
BÀI GIẢNG: KHÍ CỤ ĐIỆN
GV: Nguyễn Trường Tuấn 10
+ Cầu chì làm việc bảo đảm tin cậy tức là khi phần tử được cầu chì bảo vệ bị
quá tải lớn hoặc ngắn mạch, thì cầu chì phải tác động cắt phần tử bị quá tải hoặc
ngắn mạch ra khỏi hệ thống điện. Không được từ chối tác động.
+ Khi cần thay thế sữa chữa cầu chì phải đảm bảo an toàn tiện lợi.
2.2.5 Phân loại cầu chì:
1. Cầu chì hộp .
2. Cầu chì cá.
3. Cầu chì kiểu nắp vặn.
4. Cầu chì kiểu ống sứ.
2.3 Khái niệm chung về aptomat
2.3.1 Công dụng:
Áptomát là một loại khí cụ điện đóng cắt và bảo vệ chính trong mạch điện hạ áp.
Nó được sử dụng để đóng cắt từ xa và tự động cắt mạch khi thiết bị điện hoặc
đường dây phía sau nó bị ngắn mạch hoặc quá tải, quá áp, kém áp, chạm đất ...
2.3.2 Phân loại :
+ Áptomát bảo vệ quá dòng (ngắn mạch hoặc quá tải)
+ Áptomát bảo vệ quá điện áp.
+ Áptomát bảo vệ kém áp.
+ Áptomát bảo vệ chống giật (Aptomát vi sai)
+ Áptomát bảo vệ vạn năng
2.4 Các bộ phận chính aptomat bảo vệ quá dòng điện
2.4.1 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo một pha:
Khi aptomát đang ở vị tri đóng, tiếp xúc động 2 đóng chặt lên tiếp xúc tĩnh 1,
dòng điện từ nguồn chạy qua tiếp xúc tĩnh , qua tiếp xúc động, qua Rơle dòng
điện 10, qua Rơle nhiệt 7, đi về tải. ở chế độ làm việc bình thường thì lực điện từ
Rơle dòng điện sinh ra nhỏ hơn lực căng lò xo 8 nên áptomát luôn giữ ở trạng
thái đóng.
1. Tiếp xúc tĩnh
2. Tiếp xúc động
3. Gối hướng dẫn
CP
D
Co
lle
ge
BÀI GIẢNG: KHÍ CỤ ĐIỆN
GV: Nguyễn Trường Tuấn 11
4. 6. Thanh truyền động
5. Móc hãm
7. Rơle nhiệt
8, 13 Lò xo kéo
9. Gối đỡ
10. Rơle dòng điện
11. Chốt quay
12. Tay thao tác đóng cắt
14. Cách tử dập hồ quang
Nếu đường dây hoặc thiết bị điện sau áptomát bị ngắn mạch thì dòng điện
chạy qua áptomát sẽ lớn hơn rất nhiều so với dòng điện định mức. Vì vậy dòng
điện ở rơle 10 sinh ra sẽ lớn hơn lực căng lò xo 8, cho nên thanh truyền động 6
bị lực điện từ kéo tụt xuống làm cho móc hãm 5 mở ra, khi đó lò xo 13 sẽ kéo
thanh truyền động 4 sang trái đưa tiếp xúc động 2 rời khỏi tiếp xúc tĩnh 1, mạch
điện được cắt, hồ quang điện phát sinh giữa hai đầu tiếp xúc động và tĩnh được
cách tử 14 dập tắt.
Sau khi kiểm tra khắc phục xong sự cố ngắn mạch ta đóng lại áptomát qua
tay thao tác đóng cắt 12. Trường hợp đường dây hoặc thiết bị điện sau khi
áptomát bị quá tải sau thời gian t (khoảng 1-2 phút) rơle nhiệt sẽ tác động lên
thanh truyền 6 làm cho móc hãm 5 mở ra. Khi đó lò xo 13 sẽ kéo thanh truyền
động 4 sang trái đa tiếp xúc động rười khỏi tiếp xúc tĩnh, nên mạch điện được
cắt ra. Muốn đóng, cắt mạch thì tác động vào tay thao tác 12 (đẩy lên đóng, đẩy
xuống cắt như hình vẽ).
2.5 Aptomat bảo vệ kém áp và mất điện
2.5.1 Nhiệm vụ:
Đóng, cắt và tự động bảo vệ kém áp cho mạch điện hạ áp.
2.5.2 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc:
a.Cấu tạo:
CP
D
Co
lle
ge
BÀI GIẢNG: KHÍ CỤ ĐIỆN
GV: Nguyễn Trường Tuấn 12
1. Lò xo kéo
2. Gối đỡ trượt
3. Cách tử dập hồ quang
4. Lõi thép non
5. Rơle điện áp
6. Tiếp xúc tĩnh
7. Tiếp xúc động
8. Thanh truyền dộng
9. Chốt quay
10. Tay thao tác đóng cắt
b. Nguyên lý:
Nếu áptomát đang ở vị trí đóng nh hình vẽ: tiếp xúc động 7 đóng chặt lên tiếp
xúc tĩnh 6, mạch điện nối liền, tải có điện. ở trạng thái làm việc bình thường
Uvh = Uđm thì lực điện từ của rơle điện áp sinh ra lớn hơn lực kéo của lò xo 1 cho
nên áptomát được giữ ở vị trí đóng.
Khi mạch điện bị kém áp Uvh < Uđm (khoảng 0,8 Uđm) thì lực điện từ rơle
điện áp sinh ra nhỏ hơn lực kéo của lò xo 1. Khi đó lò xo 1 sẽ kéo thanh truyền
động 8 sang trái, tiếp xúc động 7 rời khỏi tiếp xúc tĩnh 6, mạch điện được cắt ra,
hồ quang phát sinh giữa hai đầu tiếp xúc động và tĩnh được buồng dập hồ quang
3 dập tắt.
2.6 Aptomat bảo vệ áp thấp
2.6.1 Nhiệm vụ: Đóng, cắt và tự động bảo vệ quá điện áp cho mạch điện hạ áp
khi Uvh > Uđm
2.6.2 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc:
a. Cấu tạo:
CP
D
Co
lle
ge
BÀI GIẢNG: KHÍ CỤ ĐIỆN
GV: Nguyễn Trường Tuấn 13
1. Tay thao tác đóng cắt
2. Chốt quay
3. Tiếp xúc tĩnh
4. Tiếp xúc động
5. Rơle điện áp
6. Lõi thép non
7. Cách tử dập hồ quang
8. Gối đỡ trượt
9. Thanh truyền động cách điện
10. Lò xo kéo
b. Nguyên lý làm việc:
Nếu áptomát đang ở vị trí đóng như hình vẽ, tiếp xúc động 4 đóng chặt vào
tiếp xúc tĩnh 3, mạch điện nối liền, tải có điện. ở trạng thái làm việc bình thường
Uvh = Uđm lực điện từ của cuộn dây điện áp sinh ra nhỏ h