Bộ Công Thương Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa: Điện - Điện tử Lớp: CNKT Điện 8
CHÀO MỪNG ĐẾN VỚI BÀI THUYẾT TRÌNH CỦA NHÓM 2
Cầu Chì Aptomat Thiết bị chống dòng điện dò
Cầu chì
Phân loại, kí hiệu, công dụng
Phân loại
+ Theo môi trường hoạt động
Phân Loại theo kiểu theo đặc điểm
ố
ầ ầ ầ C u chì h p ộ C u chì ng C u chì nút
MỘt số loại khác
+ Dựa vào nhiệm vụ: căn cứ vào đực tuyến Ampe – giây ( đường biểu diễn mô tả mối quan hệ giữa dòng điện qua cầu chì và thời gian ngắt mạch của cầu chì)
- Cầu chì loại g: có khả năng ngắt mạch khi có sự có ngắn mạch hay quá tải xảy ra trên phụ tải
- Cầu chì loại a: có khả năng bảo vệ bởi sự cố ngắn mạch trên tải
Gọi Icc: giá trị dòng điện ngắn mạch
Is: giá trị dòng điện quá tải
- Với cầu chì g: khi có dòng Icc qua mạch nó phải ngắt mạch tức thì, khi có dòng Is qua mạch cầu chì không ngắt mạch tực thì mà duy trì 1 khoảng thời gian mới ngắt mạch ( thời gian ngắt mạch tỉ lệ nghich với Is)
-
Với cầu chì loại a: cho phép dòng điện Is qu mạch trong thời gian dài, khi có dòng ngắn mạch Icc
qua nó, nó không ngắt tức thì mà duy trì 1 khoảng thời gian mới ngắt mạch ( thời gian ngắt mạch tỉ
lệ nghịch với Icc)
Kí Hiệu Trên Bản Vẽ
Tiêu Chuẩn Châu Âu
Tiêu Chuẩn Quốc Tế
Công Dụng
ầ
ạ
ể ả ệ t b đi n dùng đ b o v ả ệ
ệ
ự ố ắ
ồ ạ
C u chì là lo i thi ế ị ệ an toàn cho các đ dùng đi n, m ch đi n khi x y ặ ra s c ng n m ch ho c quá t
ạ ả i.
2. Cấu tạo và nguyên lí hoạt động
a. Cấu tạo
-.
Phần tử ngắt mạch: là phần tử có giá trị điện trở suất bé ( như bạc, đồng, ...) và có khả năng cảm nhận được giá trị hiệu dụng của dòng điện chạy qua nó. Có hình dạng là dạng dây hay băng mỏng.
-.
Thân của cầu chì: thường bằng thủy tinh, gốm sứ,...có độ bền cơ khí cao, độ bền và điều kiện dẫn nhiệt và chịu đựng được sự thay đổi nhiệt độ đột ngột mà không hư hỏng.
-.
Vật liệu lấp đầy: dùng bao quanh vật liệu ngắt mạch, có khả năng hấp thụ năng lượng do hồ quang điện sinh ra và có khả năng cách điện tốt. Thường làm bằng vật liệu silicat dạng hạt
-.
Đầu mối: dùng để cố định vị trí cầu chì trên các thiết bị đóng ngắt mạch, có tính tiếp xúc điện tốt.
Nguyên Lí Hoạt Động
ườ
ạ ộ
ầ
ng c u chì ho t đ ng
Ở ề ư ộ
đi u ki n bình th ệ ẫ ạ nh m t đo n dây d n.
Dòng điện (I)
Nguyên Lí Hoạt Động
Ở ề
ệ
ệ
ả
đi u ki n dòng đi n quá t
i
ồ
ể
ự
ả ử ạ s t
ờ
ả
ộ
ụ
ả ầ ị
ệ ự ả
ệ ạ
ả ế
ể
ạ
ồ
ờ
ồ
i th i đi m tp h quang sinh ra cho đ n th i
ớ ậ ắ
ể
ố
ờ ng
ả
ồ
ế ượ t toàn b h quang. Trong su t quá trình này, năng l ồ ng h quang
i môi tr ệ ượ
ấ ụ ạ
ệ
ở
ồ
Quá trình ti n h quang: gi ờ ề i th i đi m t0 phát sinh s quá dòng, trong ồ kho ng th i gian tp làm nóng ch y c u chì và phát sinh h quang đi n. Kho ng ự ố ờ th i gian này ph thu c vào giá tr dòng đi n t o nên do s c và s c m bi n ủ ầ c a c u chì. Quá trình phát sinh h quang: t ộ ồ đi m tt m i đ p t sinh ra do h quang làm nóng ch y các ch t làm đ y t ầ ầ sinh ra; đi n áp
ầ ạ ạ i, m ch đi n đ
hai đ u c u chì h i ph c l
ườ ắ c ng t ra.
4. Tính toán chọn cầu chì để bảo vệ động cơ điện
ầ ấ
C u chì ph i c t có tính ch t ch n l c, nghĩa là thi đi n nào b ng n m ch, ch c u chì b o v thi
ả ắ ạ ắ ọ ọ ả ế ị ỉ ầ ệ ệ ị ế ị t b t b đó cháy
ượ ề ọ ỏ C u chì đ ủ ầ c ch n sao cho Icc c a c u chì h a mãn 2 đi u
ầ ki n:ệ
Icc ≥ Itt
Icc ≤ Ikđ/C
Trong đó:
ệ ươ ứ ủ ấ ớ + Itt là dòng đi n tính toán t ng ng v i công su t Ptt c a
ế ị ụ ệ thi t b tiêu th đi n
ở ộ ấ ủ ụ ả ộ ệ ơ ớ + Ikđ là dòng đi n kh i đ ng l n nh t c a ph t i đ ng c
đi nệ
ủ ộ ộ ố ệ ệ ở ơ + C là b i s dòng đi n m máy c a đ ng c có dòng đi n
ư ấ ọ ở ớ m máy l n nh t, ch n C nh sau
ố ớ ộ ở ộ ắ ơ ờ C = 2.5 đ i v i đ ng c có th i gian kh i đ ng ng n ( 3
ở ộ ẹ ế ở ớ ờ đ n 10s), kh i đ ng nh nhàng và sau 1 th i gian dài m i kh i
ộ ạ đ ng l i.
ố ớ ộ ở ộ ế ơ C = 1.6 – 2 đ i v i đ ng c kh i đ ng dài ( đ n 40s),
ở ộ ắ ạ ờ ở ộ ở ạ kh i đ ng khó khăn và sau th i gian ng n l i kh i đ ng tr l i.
ố ớ ộ ơ ệ + Đ i v i đ ng c đi n: Ikđ = KmmIđm
ở ộ ệ ố ệ Kmm là h s dòng đi n kh i đ ng
ứ ủ ộ ệ ị ơ Iđm là dòng đi n đ nh m c c a đ ng c
ơ ệ ố ớ ư ế ề ặ ộ + Đ i v i nhi u đ ng c đi n đ t trên cùng 1 tuy n, nh ng
ở ộ ẻ kh i đ ng riêng l :
Ikđ = ∑Iđm + ( k –1)Iđmmax
ứ ủ ấ ả ơ ệ ệ ộ ị ∑Iđm là dòng đi n đ nh m c c a t t c các đ ng c đi n
ứ ủ ộ ệ ệ ơ ị Iđmmax là dòng đi n đ nh m c c a đ ng c có dòng đi n
ấ ở ớ m máy l n nh t
Mạch Ứng Dụng
THIẾT BỊ ĐÓNG NGẮT ĐIỆN TỰ ĐỘNG
Ệ
I THI U CHUNG
Ớ
GI
Nhằm đảm bảo sự an toàn tối đa cho người sử dụng nhiều thiết bị bảo vệ mạng điện dân dụng đã ra đời, tiêu biểu và thông dụng nhất là CB(MCB và MCCB, RCD), cầu chì,nút nhấn...
15
I.KHÁI NIÊM CHUNG VÀ YÊU CẦU VỀ CB 1.Khái niệm chung
- CB là những khí cụ điện đùng để đóng ngắt mạch ,có công dụng bảo vệ quá tải ngắn mạch sụt áp
*Một số tên khác : + Disjonteur (Pháp) +Áptômát(Liên Xô)
16
Vài hình ảnh về CB
17
18
19
2.Ký hiệu
20
3.Cấu tạo
Tiếp điểm Chính(phụ)
C h í n h , p h ụ , h ồ q u a n g
Tiếp điểm
ằ
Điện từ Kiểu
B ng tay I đm>600A
Ệ
MÓC B O VẢ
Ơ Ấ C C U TRUYỀN ĐỘNG
Ấ Ạ C U T O CB
Bằng cơ điện Iđm>1000A
Rơle nhiệt Kiểu
HỘP DẬP HỒ QUANG
Kiểu Hở In>50KA
In<50KA Nửa kín Kiểu
21
Cấu tạo bên trong:
1)Cần gạt 2) Cơ cấu ngắt mạch 3) Hệ thống tiếp điểm 4) Ngõ vào dây điện 5) Thanh lưỡng kim (rơle nhiệt) 6) Hiệu chỉnh vít(do nhà sản xuất quy định) 7) Cuộn dây nam châm điện (rơle từ) 8)Buồng dập hồ quang
22
Ø
Ø
Ø
Ø
4.Yêu cầu - Có dòng định mức lớn hơn hoạc bằng dòng ngắn mạch. - Ngắt được dòng ngắt mạch lớn(vài chục KA). Sau đó vẫn hoạt động tôt - Thời gian ngắt mạch ngắn, nhanh hạn chế dòng hồ quang sinh ra => có thiết bị dập hồ quang bên trong.
23
5.Phân loại
PHÂN LOẠI
THEO KÊT CẤU (1 CỰC, 2 CỰC,3 CỰC)
THEO THỜI GIAN THAO TÁC (Tức thời và Không tức thời)
THEO CÔNG DỤNG BẢO VỆ (CB cực đại theo dòng điện,CB cực tiểu theo điện áp..
24
Phân loại theo kết cấu gồm 3 loại 1 cực 2 cực
25
1 cực và 3 cực
26
Trạng thái ON
Trạng thái khi có sự cố
Trạng thái OFF
Hình ảnh bên ngoài của CB
27
6. Nguyên lý hoạt động
CB dòng điện cực đại a.Bình thường - Sau khi đóng điện, Cb được dữ ở trạng thái
đóng tiếp điểm nhờ móc 2 khớp với móc 3 cùng một cụm với tiếp điểm động.
- CB bật trạng thái on, với dòng điện định mức thì nam châm điện 5 và phần ứng không hút nhau.
Ngu nồ
F kéo 2
ể ạ
ả ế Nh ti p đi m ng t m ch ắ
F hút
F kéo 1
b. Lúc ngắn mạch - lực hút nam châm 5> lực lò xo 6 => hút phần ứng 4 xuống làm bật nhả móc 3, móc 2 được thả tự do, lò xo 1 được thả lỏng => tiếp điểm CB mở ra => mạch điện bị ngắt.
ự ố
ắ
ắ ạ S c ng n m ch ạ Ng t m ch
Tả i
CB dòng áp thấp
a. Bình thường -. CB bật on, với Uđm nam châm điện 11
và phần ứng 10 hút nhau.
Cuộn dây bảo vệ sụt áp
Ngu nồ
S t ápụ
F kéo 1
Che do binh thuong F hut…..
b. Lúc sụt áp - Khi sụt áp quá mức, nam châm điện 11 sẽ nhả phần ứng 10, lò xo 9 kéo móc 8 bật lên => móc 7 được thả tự do, thả lỏng, lò xo 1 được thả lỏng => các tiếp điểm CB mở ra, mạch bị ngắt điện.
F hút
F kéo 2
T iả
ỨNG DỤNG
Trong dân dụng:vô cùng phong phú như bảo vệ máy tính, nồi cơm điện, lò viba,điện chiếu sáng… - Trong công nghiệp:bảo vệ hệ thống máy điện,động cơ, máy phát,…
30
II .THIẾT BỊ ĐÓNG NGẮT TỰ ĐỘNG KHI CÓ SỰ CỐ NGẮN MẠCH,SỤT ÁP
Gồm các loại :MCB ( Miniature Circuit Breaker) , MCCB( Molded Case Circuit Breaker), ACB( Air Circuit Breaker), VCB (Vacuum Circuit Breaker) …
-->Đây là một họ của CB được phân loại dựa vào công dụng bảo vệ. Là thiết bị ngắt mạch tự động khi xảy ra sự cố ngắn mạch,sụt áp…
31
1. MCB ( Miniature Circuit Breaker)
a.Là khí cụ điện thuộc họ CB,dùng để ngắt mạch khi có sự cố ngắn mạch,sụt áp…Vì chỉ dung với Iđm <100A và Icu<100KA nên đa số dùng trong dân dụng và tải nhẹ
b.Tên thường gọi: CB tự động loại nhỏ ,cầu dao tự động,aptômat nhỏ, CB tép…
c.phân loại: gồm các loại MCB 1p,2p,3p
32
2. MCCB (molded case ciruit breaker)
a. Là khí cụ điện thuộc họ CB ,giống như MCB ,nhưng sử dụng với I đm >100A và Icu >100KA nên đa số dùng trong công nghiệp. b. Tên thường gọi: CB khối , bộ ngắt mạch trong vỏ đúc sẵn c.Phân loại: 1p,2p,3p(chủ yếu)
33
Cách chọn aptomat
Mạch ứng dụng
37
38
39
THIẾT BỊ BẢO VỆ
THIẾT BỊ CHỐNG DÒNG ĐIỆN RÒ RCD
Tại sao phải sử dụng thiết bị chống dòng điện rò
• Giá trị dòng điện > 10mA gây nguy hiểm tới con người.
• Khi cơ thể chạm mát vào thiết bị hư hỏng, dò điện sẽ tiếp đất ở điện áp nguồn => nguy hiểm đến tính mạng. Cầu chì, aptomat không thể ngắt điện trong trường hợp này.
• Thời gian bị điện giật nhỏ từ 0.1 – 0.2 giây thì không gây nguy hiểm
tới tính mạng.
=> Cần sử dụng thiết bị chống dòng điện rò để người sử dụng tránh được tai nạn, do thiết bị này sẽ ngắt nguồn điện ngay khi dòng điện rò xuất hiện.
Ứng dụng: rất phong phú
v Trong công nghiệp * Gắn vào các động cơ,máy điện để phòng tránh dòng rò phát ra
v Trong dân dụng
* Gắn vào các thiết bị điện trong gia đình
như bàn là,ổ cắm điện,lò viba….
42
Các loại RCD
*RCCB((Residual Current Circuit Breaker)
Thiết bị đóng ngắt dòng rò
---Dựa trên nguyên tắc so lệch giữa dòng đi và dòng về trên dây dẫn
* ELCB (Earth Leakage Circuit Breaker)
thiết bị chống rò dòng điện đất
--- Là thế hệ trước đó của RCCB ,nguyên tắc làm việc của ELCB dựa trên mức điện áp
43
Các loại RCD này chỉ có tác dụng ngắt dòng rò, nhưng do nhu cầu ngày nay chúng được chế tạo có cả bộ phận ngắt mạch trong cùng một cơ cấu
1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
• Thiết bị hoạt động trên nguyên lý bảo vệ so lệch, được thực hiện
trên cơ sở cân bằng giữa tổng dòng điện vào và tổng dòng điện đi ra thiết bị tiêu thụ điện .
• Khi thiết bị tiêu thụ điện bị rò điện, một phần của dòng điện được rẽ
nhánh xuống đất, đó là dòng điện rò.
• Rơ le sẽ dò tìm sự mất cân bằng ở dây trung tính.
=> Điều khiển cắt mạch
Cấu tạo thiết bị bảo vệ so lệch gồm hai phần tử chính
1. Mạch điện tử ở dạng hình xuyến mà trên đó được quấn các cuộn dây của phần công suất (dây có tiết diện lớn), chịu dòng cung cấp cho thiết bị tiêu thụ điện.
2. Rơle mở mạch cung cấp được điều khiển bởi cuộn dây đo lường (dây có tiết diện bé) cũng được đặt trên hình xuyến này, nó tác động ngắt các cực.
Thiết bị đầu cuối(1,2); nút reset (3), địa chỉ liên lạc(4); điện từ (5); cuộn cảm (6); transistor (7); nút kiểm tra (8)
a. Đối với hệ thống điện một pha
49
b. Đối với hệ thống điện ba pha
Phân loại RCD theo cực hệ thống điện
2. Sự tác động của thiết bị chống dòng điện rò
b. Sự tác động có tính chọn lọc của RCD bảo vệ hệ thống điện
Ø Khi xuất hiện dòng điện rò đủ lớn ở đoạn đường dây hoặc phụ tải, RCD được lắp đặt gần nhất sẽ tác động ngắt mạch, tách đoạn dây hoặc phụ tải bị rò điện ra khỏi hệ thông điện.
Ø RCD cần phải được lắp đặt đúng yêu cầu kỹ thuật mới có thể ngắt mạch khi
có sự cố rò điện xảy ra.
Khả năng chọn lọc tổng hợp
q Loại trừ duy nhất thiết bị có sự cố
Yêu cầu
ü Dòng điện so lệch dư định mức của RCD ở phía trên phải có giá trị lớn hơn dòng điện so lệch dư định mức
của RCD phía dưới.
ü Thời gian tối thiểu không làm việc của RCD ở phía trên phải có giá trị lớn hơn thời gian tối thiểu không làm
việc của RCD ở phía dưới.
Khả năng chọn lọc từng phần
ü Không tiếp nhận đối với một số dòng điện có sự cố.
ü Tính chọ lọc được thỏa mãn khi các hệ quả của một số sự cố có thể kéo theo ngắt điện từng phần hoặc toàn
bộ hệ thống cung cấp điện.
Mạch ứng dụng
Mạch ứng dụng
TÓM TẮT
CB (circuit
breaker = thi ế t bi ạ ắ dóng ng t m ch đi n)ệ
Thiết bị chống dòng điện rò
Thiết bị ngắt mạch
VCB(vaccum circuit breaker = máy cắt chân ko)
RCCB(residual current circuit breaker= thiêt bị đóng ngắt dòng rò)
ACB(air circuit breaker= may căt ko khi trong vỏ đúc)
ị
RCD(residual current device=thiết bị chống dòng rò)
RCBO(residual circuit breaker over =cầu dao chóng dong rò và bảo vệ quá tải)
ẵ
MCCB (model curent t ế circuit breker =thi ắ ạ ị b ng t m ch trong ỏ v đúc s n)
ELCB(Earth leakage circuit breaker= cầu dao chống dòng điên rò đát
ắ
MCB (Miniture circuit breaer = thiết b đóng ỏ ạ ng t lo i nh )
58
BÀI THUYẾT TRÌNH CỦA NHÓM 2 KẾT THÚC XIN CẢM ƠN CÔ VÀ CÁC BẠN ĐÃ QUAN TÂM THEO DÕI
59
Đề tài này nhóm chúng tôi làm chắc chắc khó tránh khỏi những thiếu sót ,nhầm lẫn. Rất mong cô chủ nhiệm bộ môn và các bạn đóng góp ý kiến để đề tài này được hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, 7/09/2016.
60
