intTypePromotion=1

Giáo trình Trang bị điện (Hệ cao đẳng nghề): Phần 1

Chia sẻ: Lê Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:86

0
488
lượt xem
142
download

Giáo trình Trang bị điện (Hệ cao đẳng nghề): Phần 1

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Phần 1 Giáo trình Trang bị điện (Hệ cao đẳng nghề) gồm nội dung các chương: Các phần tử điều khiển trong hệ thống trang bị - điện điện tử, tự động khống chế truyền động điện. Tham khảo nội dung giáo trình để nắm bắt nội dung chi tiết.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Trang bị điện (Hệ cao đẳng nghề): Phần 1

  1. Uû ban nh©n d©n tØnh Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh --------------- o0o --------------- Gi¸o tr×nh TRANG BỊ ĐIỆN HÖ cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 2013
  2. UBND TỈNH NAM ĐỊNH TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ NAM ĐỊNH Chủ biên: Giảng viên Trần Đức Nghị Hiệu chỉnh: Giảng viên Trịnh Văn Tuấn GIÁO TRÌNH TRANG BỊ ĐIỆN I (Dùng cho hệ Cao đẳng nghề) NĂM 2011-2012
  3. Gi¸o tr×nh Trang bị điện CHƯƠNG 1: CÁC PHẦN TỬ ĐIỀU KHIỂN TRONG HỆ THỐNG TRANG BỊ ĐIỆN - ĐIỆN TỬ  § 1-1 CÇu dao 1- Kh¸i qu¸t vµ c«ng dông CÇu dao lµ mét khÝ cô ®iÖn h¹ ¸p thao t¸c b»ng tay ®Ó ®ãng c¾t m¹ch ®iÖn ®iÖn ¸p ®Õn 500V vµ dßng ®iÖn ®Õn 1000A. Th«ng th­êng cÇu dao ®­îc bè trÝ ®i cïng víi cÇu ch× ®Ó b¶o vÖ ng¾n m¹ch. CÇu dao th­êng ®­îc dïng ®Ó ®ãng ng¾t m¹ch ®iÖn cã c«ng suÊt nhá vµ khi lµm viÖc kh«ng cÇn thao t¸c ®ãng ng¾t nhiÒu lÇn. NÕu ®iÖn ¸p cao h¬n hoÆc m¹ch ®iÖn cã c«ng suÊt trung b×nh vµ lín th× cÇu dao th­êng chØ lµm nhiÖm vô ®ãng ng¾t kh«ng t¶i 2- CÊu t¹o vµ nguyªn lý ho¹t ®éng a- CÊu t¹o: H×nh 1- 1 CÇu dao cã l­ìi dao phô 1- l­ìi dao chÝnh; 2- tiÕp xóc tÜnh ( ngµm ); 3- l­ìi dao phô; 4- lß xo bËt nhanh ; PhÇn chÝnh cña cÇu dao lµ l­ìi dao vµ phÇn kÑp l­ìi ®­îc lµm b»ng hîp kim cña ®ång. Bé phËn nèi d©y còng ®­îc lµm b»ng hîp kim cña ®ång. §Õ cña cÇu dao th­êng ®­îc lµm b»ng sø. b- Nguyªn lý lµm viÖc Khi thao t¸c trªn cÇu dao nhê vµo l­ìi dao vµ hÖ thèng kÑp l­ìi, m¹ch ®iÖn ®­îc ®ãng hoÆc ng¾t. Trong qu¸ tr×nh ng¾t m¹ch th­êng x¶y ra hå quang ®iÖn t¹i ®iÓm tiÕp xóc gi÷a l­ìi dao vµ hÖ thèng kÑp l­ìi. Khi thao t¸c ph¶i kÐo l­ìi dao thËt nhanh ®Ó dËp t¾t hå quang. Do tèc ®é kÐo b»ng tay kh«ng thÓ nhanh ®­îc nªn ng­êi ta chÕ t¹o lo¹i cÇu dao cã l­ìi dao phô ( h×nh 1- 1 ). Lóc dÉn ®iÖn l­ìi dao phô cïng víi l­ìi dao chÝnh ®­îc kÑp chÆt trong ngµm tÜnh. Khi ng¾t ®iÖn l­ìi dao chÝnh ng¾t ra tr­íc, khi lùc lß xo ®ñ lín nã sÏ kÐo l­ìi dao phô bËt ra rÊt nhanh khái ngµm tÜnh lµm ng¾t m¹ch ®iÖn. Do ®ã hå quang ®­îc kÐo dµi nhanh vµ bÞ dËp t¾t trong mét thêi gian ng¾n. 3- Ph©n lo¹i vµ c¸ch lùa chän a- Ph©n lo¹i: Theo kÕt cÊu ng­êi ta chia cÇu dao lµm lo¹i 1 cùc, 2 cùc, 3 cùc hoÆc 4 cùc. Ng­êi ta còng chia cÇu dao ra lo¹i cã tay n¾m ë gi÷a hay tay n¾m ë bªn. Ngoµi ra cßn cã cÇu dao mét ng¶ vµ cÇu dao hai ng¶. Khoa §iÖn - §iÖn Tö 1 Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh
  4. Gi¸o tr×nh Trang bị điện Theo ®iÖn ¸p ®Þnh møc : 250V vµ 500V Theo dßng ®iÖn ®Þnh møc : 5,25,30,60,75,100,150,200,300,400,600,1000A Theo vËt liÖu c¸ch ®iÖn, cã c¸c lo¹i ®Õ sø, ®Õ nhùa bakªlit, ®Õ ®¸. Theo ®iÒu kiÖn b¶o vÖ, cã lo¹i kh«ng cã hép vµ lo¹i cã hép che ch¾n ( n¾p nhùa, n¾p gang, n¾p s¾t ). Theo yªu cÇu sö dông, ng­êi ta chÕ t¹o cÇu dao cã cÇu ch× b¶o vÖ vµ lo¹i kh«ng cã cÇu ch× b¶o vÖ. b- C¸ch lùa chän CÇu dao ®­îc lùa chän theo ®iÒu kiÖn ®iÖn ¸p ®Þnh møc, dßng ®iÖn ®Þnh møc, kiÓu, lo¹i. C«ng thøc lùa chän : U®m cd  U®m m¹ng I ®m cd  I tt Trong ®ã: U®m cd - §iÖn ¸p ®Þnh møc cña cÇu dao U®m m¹ng- §iÖn ¸p ®Þnh møc cña m¹ng ®iÖn I®m cd - Dßng ®iÖn ®Þnh møc cña cÇu dao I tt - Dßng ®iÖn tÝnh to¸n cña m¹ng ®iÖn § 1-2 c¸c lo¹i c«ng t¾c vµ nót ®iÒu khiÓn I- C«ng t¾c 1- Kh¸i qu¸t vµ c«ng dông C«ng t¾c lµ mét lo¹i khÝ cô ®ãng ng¾t dßng ®iÖn b»ng tay kiÓu hép, dïng ®Ó ®ãng ng¾t m¹ch ®iÖn cã c«ng suÊt bÐ, cã ®iÖn ¸p mét chiÒu ®Õn 440V, vµ ®iÖn ¸p xoay chiÒu ®Õn 500V. C«ng t¾c hép th­êng ®­îc dïng lµm cÇu dao tæng cho c¸c m¸y c«ng cô, dïng ®ãng më trùc tiÕp cho c¸c ®éng c¬ ®iÖn cã c«ng suÊt bÐ hoÆc dïng ®Ó ®æi nèi, khèng chÕ trong c¸c m¹ch ®iÖn tù ®éng. Cã khi dïng ®Ó thay ®æi chiÒu quay ®éng c¬ ®iÖn, hoÆc ®æi c¸ch ®Êu cuËn d©y stato ®éng c¬ tõ h×nh sao sang h×nh tam gi¸c. C«ng t¾c hép lµm viÖc ch¾c ch¾n h¬n cÇu dao, dËp t¾t hå quang nhanh h¬n v× thao t¸c nhanh vµ døt kho¸t h¬n cÇu dao. Ký hiÖu trªn s¬ ®å ®iÖn cña mét vµi lo¹i c«ng t¾c ®­îc tr×nh bµy trªn h×nh 1- 2. a. b. c H×nh 1- 2 : a- C«ng t¾c hµnh tr×nh b- C«ng t¾c ba pha c- C«ng t¾c ba pha hai ng¶ Khoa §iÖn - §iÖn Tö 2 Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh
  5. Gi¸o tr×nh Trang bị điện 2- Ph©n lo¹i vµ cÊu t¹o Theo h×nh d¹ng bªn ngoµi ng­êi ta chia ra : - Lo¹i hë - Lo¹i b¶o vÖ - Lo¹i kÝn Theo c«ng dông ng­êi ta chia ra : - C«ng t¾c ®ãng ng¾t trùc tiÕp - C«ng t¾c chuyÓn m¹ch ( hay c«ng t¾c v¹n n¨ng ) C«ng t¾c v¹n n¨ng dïng ®Ó ®ãng ng¾t, chuyÓn ®æi m¹ch ®iÖn c¸c cuén d©y hót cña c«ng t¾c t¬, khëi ®éng tõ,... chuyÓn ®æi c¸c m¹ch ®iÖn ë c¸c dông cô ®o l­êng.... Nã th­êng ®­îc dïng trªn c¸c m¹ch ®iÖn ®iÒu khiÓn cã ®iÖn ¸p ®Õn 440V mét chiÒu vµ ®Õn 500V xoay chiÒu, 50 Hz. - C«ng t¾c hµnh tr×nh C«ng t¾c hµnh tr×nh dïng ®Ó ®ãng, ng¾t ë m¹ch ®iÒu khiÓn trong truyÒn ®éng ®iÖn tù ®éng ho¸, tuú thuéc c÷ g¹t ë c¸c c¬ cÊu chuyÓn ®éng c¬ khÝ nh»m tù ®éng ®iÒu khiÓn hµnh tr×nh lµm viÖc hay tù ®éng ng¾t ®iÖn ë cuèi hµnh tr×nh ®Ó ®¶m b¶o an toµn. II- Nót Ên 1- Kh¸i qu¸t vµ c«ng dông Nót Ên cßn gäi lµ nót ®iÒu khiÓn, lµ mét lo¹i khÝ cô ®iÖn dïng ®Ó ®ãng ng¾t tõ xa c¸c thiÕt bÞ ®iÖn tõ kh¸c nhau, c¸c dông cô b¸o hiÖu, vµ còng ®Ó chuyÓn ®æi c¸c m¹ch ®iÖn ®iÒu khiÓn, tÝn hiÖu, liªn ®éng, b¶o vÖ... ë m¹ch ®iÖn mét chiÒu ®iÖn ¸p ®Õn 440 V vµ m¹ch ®iÖn xoay chiÒu ®iÖn ¸p ®Õn 500 V, tÇn sè 50 Hz. Nót Ên ®­îc dïng th«ng dông ®Ó khëi ®éng, dõng vµ ®¶o chiÒu quay ®éng c¬ ®iÖn b»ng c¸ch ®ãng vµ ng¾t c¸c m¹ch cuén d©y hót cña c¸c c«ng t¾c t¬, khëi ®éng tõ m¾c ë m¹ch ®éng lùc cña ®éng c¬. Nót Ên th­êng ®­îc ®Æt trªn b¶ng ®iÒu khiÓn, ë tñ ®iÖn, trªn hép nót Ên. Nót Ên th­êng ®­îc nghiªn cøu chÕ t¹o ®Ó lµm viÖc trong m«i tr­êng kh«ng Èm ­ít, kh«ng cã h¬i ho¸ chÊt vµ bôi bÈn. Nót Ên cã thÓ bÒn tíi 1.000.000 lÇn ®ãng kh«ng t¶i vµ 200.000 lÇn ®ãng ng¾t cã t¶i. Khi Ên nót, ®ßn g¸nh tiÕp ®iÓm ®éng b¾t ®Çu më m¹ch ®iÖn nµy vµ sau ®ã ®ãng m¹ch ®iÖn kia. 2- Ph©n lo¹i vµ cÊu t¹o Theo h×nh d¹ng bªn ngoµi, ng­êi ta chia nót Ên ra lµm bèn lo¹i : - Lo¹i hë - Lo¹i b¶o vÖ - Lo¹i b¶o vÖ chèng n­íc vµ chèng bôi. - Lo¹i b¶o vÖ chèng næ. Khoa §iÖn - §iÖn Tö 3 Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh
  6. Gi¸o tr×nh Trang bị điện Theo yªu cÇu ®iÒu khiÓn, ng­êi ta chia nót Ên ra lo¹i 1 nót, 2 nót vµ 3 nót. Theo kÕt cÊu bªn trong, nót Ên cã lo¹i cã ®Ìn b¸o vµ lo¹i kh«ng cã ®Ìn b¸o. III- TÝnh chän c«ng t¾c vµ nót Ên. C«ng t¾c vµ nót Ên th­êng ®­îc lùa chän theo ®iÒu kiÖn ®iÖn ¸p ®Þnh møc, dßng ®iÖn ®Þnh møc vµ kiÓu lo¹i. §iÒu kiÖn lùa chän lµ : U®m tb  U®m m¹ng I ®m tb  I tt Trong ®ã: U®m tb - §iÖn ¸p ®Þnh møc cña c«ng t¾c hoÆc nót Ên U®m m¹ng- §iÖn ¸p ®Þnh møc cña m¹ng ®iÖn I®m tb – Dßng ®iÖn ®Þnh møc cña c«ng t¾c hoÆc nót Ên I tt – Dßng ®iÖn tÝnh to¸n cña m¹ng ®iÖn § 1-3 ¸pt«m¸t 1- Kh¸i niÖm ¸pt«m¸t lµ khÝ cô ®ãng c¾t chÝnh trong m¹ng ®iÖn h¹ ¸p, võa lµm nhiÖm vô thao t¸c (®ãng vµ c¾t), võa lµm nhiÖm vô b¶o vÖ (qu¸ t¶i, ng¾n m¹ch, ®iÖn ¸p thÊp...). 2- CÊu t¹o H×nh d¸ng vµ cÊu t¹o cña mét ¸pt«m¸t ba pha th«ng th­êng nh­ h×nh 1-3 Khoa §iÖn - §iÖn Tö 4 Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh
  7. Gi¸o tr×nh Trang bị điện H×nh 1-3 a- TiÕp ®iÓm : TiÕp ®iÓm cña ¸pt«m¸t th­êng ®­îc chÕ t¹o cã hai cÊp ( chÝnh vµ hå quang ), hoÆc ba cÊp ( chÝnh, phô, hå quang ). Khi ®ãng m¹ch, tiÕp ®iÓm hå quang ®ãng tr­íc, tiÕp theo lµ tiÕp ®iÓm phô, sau cïng lµ tiÕp ®iÓm chÝnh. Khi c¾t m¹ch th× ng­îc l¹i, tiÕp ®iÓm chÝnh më tr­íc, sau ®Õn tiÕp ®iÓm phô, cuèi cïng lµ tiÕp ®iÓm hå quang. Nh­ vËy hå quang chØ ch¸y trªn tiÕp ®iÓm hå quang, do ®ã b¶o vÖ ®­îc tiÕp ®iÓm chÝnh ®Ó dÉn ®iÖn. Dïng thªm tiÕp ®iÓm phô ®Ó tr¸nh hå quang ch¸y lan vµo lµm h­ h¹i tiÕp ®iÓm chÝnh. H×nh 1-4 TiÕp ®iÓm cña ¸pt«m¸t th­êng lµm b»ng hîp kim gèm chÞu ®­îc hå quang nh­ Ag- Wo; Cu- Wo; Ni..... H×nh 1- 4 tr×nh bµy hÖ thèng tiÕp ®iÓm trong mét kiÓu ¸pt«m¸t : 2,3 lµ c¸c tiÕp ®iÓm chÝnh; 4 lµ c¸c tiÕp ®iÓm phô; 5 lµ c¸c tiÕp ®iÓm hå quang. b- Hép dËp hå quang §Ó ¸p t« m¸t dËp ®­îc hå quang trong tÊt c¶ chÕ ®é lµm viÖc cña l­íi ®iÖn, ng­êi ta th­êng dïng hai kiÓu thiÕt bÞ dËp hå quang lµ : KiÓu nöa kÝn vµ kiÓu hë. KiÓu nöa kÝn ®­îc ®Æt trong vá kÝn cña ¸pt«m¸t vµ cã lç tho¸t khÝ. KiÓu nµy cã dßng ®iÖn giíi h¹n c¾t kh«ng qu¸ 50 KA. KiÓu hë ®­îc dïng khi giíi h¹n dßng ®iÖn c¾t lín h¬n 50 KA hoÆc ®iÖn ¸p lín h¬n 1000V ( cao ¸p ) Trong buång dËp hå quang th«ng dông, ng­êi ta dïng nh÷ng tÊm thÐp xÕp thµnh l­íi ng¨n, ®Ó ph©n chia hå quang thµnh nhiÒu ®o¹n ng¾n thuËn lîi cho viÖc dËp t¾t hå quang. H×nh d¹ng vµ kÕt cÊu hép dËp hå quang ®­îc tr×nh bµy trªn h×nh 2- 12, 6 lµ hép dËp hå quang. Cïng mét thiÕt bÞ dËp hå quang, khi lµm viÖc ë m¹ch ®iÖn xoay chiÒu ®iÖn ¸p ®Õn 500 V, cã thÓ dËp t¾t ®­îc hå quang cña dßng ®iÖn ®Õn 40 KA; nh­ng khi Khoa §iÖn - §iÖn Tö 5 Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh
  8. Gi¸o tr×nh Trang bị điện lµm viÖc ë m¹ch ®iÖn mét chiÒu ®iÖn ¸p ®Õn 440 V, chØ cã thÓ c¾t ®ù¬c dßng ®iÖn ®Õn 20 KA. c- C¬ cÊu truyÒn ®éng c¾t ¸pt«m¸t TruyÒn ®éng c¾t ¸pt«m¸t th­êng cã hai c¸ch : b»ng tay vµ b»ng c¬ ®iÖn (®iÖn tõ, ®éng c¬ ®iÖn). §iÒu khiÓn b»ng tay ®­îc thùc hiÖn víi c¸c ¸pt«m¸t cã dßng ®iÖn ®Þnh møc kh«ng lín h¬n 600 A. §iÒu khiÓn b»ng ®iÖn tõ (nam ch©m ®iÖn) ®­îc øng dông ë c¸c ¸pt«m¸t cã dßng ®iÖn lín h¬n (®Õn 1000 A). §Ó t¨ng lùc ®iÒu khiÓn b»ng tay ng­êi ta cßn dïng mét tay dµi phô theo nguyªn lý ®ßn bÈy. Ngoµi ra cßn cã c¸ch ®iÒu khiÓn b»ng ®éng c¬ ®iÖn hoÆc khÝ nÐn. H×nh 1-5 tr×nh bµy c¬ cÊu ®iÒu khiÓn c¸c ¸pt«m¸t b»ng nam ch©m ®iÖn cã nh¶ khíp tù do. H×nh 1- 5 Khi ®ãng b×nh th­êng (kh«ng cã sù cè ), c¸c tay ®ßn 2 vµ 3 ®­îc nèi cøng v× t©m xoay 0 n»m thÊp d­íi ®­êng nèi hai ®iÓm 01 vµ 02. Gi¸ ®ì 5 lµm cho hai ®ßn nµy kh«ng tù gËp l¹i ®­îc. Ta nãi ®iÓm 0 ë vÞ trÝ chÕt. Khi cã sù cè, phÇn øng 6 cña nam ch©m ®iÖn 7 bÞ hót ®Ëp vµo hÖ thèng tay ®ßn 2,3 lµm cho ®iÓm 0 tho¸t khái vÞ trÝ chÕt. ®iÓm 0 sÏ cao h¬n ®­êng nèi 0102. Lóc nµy tay ®ßn 2,3 kh«ng ®­îc nèi cøng n÷a. C¸c tiÕp ®iÓm sÏ nhanh chãng më ra d­íi t¸c dông cña lß xo kÐo tiÕp ®iÓm. Muèn ®ãng l¹i ¸pt«m¸t, ta ph¶i kÐo tay cÇm 4 xuèng phÝa d­íi nh­ h×nh 2- 13,c, sau ®ã míi ®ãng vµo ®­îc. d- Mãc b¶o vÖ ¸pt«m¸t tù ®éng c¾t nhê c¸c phÇn tö b¶o vÖ – gäi lµ mãc b¶o vÖ. Nã sÏ t¸c ®éng c¾t ¸pt«m¸t khi cã sù cè qu¸ dßng ®iÖn (qu¸ t¶i hay ng¾n m¹ch) hoÆc sôt ¸p. - Mãc b¶o vÖ qu¸ dßng ®iÖn (cßn gäi lµ b¶o vÖ dßng ®iÖn cùc ®¹i ) ®Ó b¶o vÖ m¹ch ®iÖn khái bÞ qu¸ t¶i vµ ng¾n m¹ch. Ng­êi ta th­êng dïng hÖ thèng ®iÖn tõ hoÆc r¬ le nhiÖt lµm mãc b¶o vÖ ®Æt bªn trong ¸pt«m¸t + Mãc kiÓu ®iÖn tõ cã cuén d©y m¾c nèi tiÕp víi m¹ch ®iÖn cÇn b¶o vÖ. Cuén d©y nµy cã Ýt vßng d©y vµ cã tiÕt diÖn lín ®Ó chÞu ®­îc dßng ®iÖn phô t¶i. Khi dßng ®iÖn v­ît qu¸ trÞ sè cho phÐp th× phÇn øng bÞ hót lµm nh¶ chèt g©y c¾t ¸pt«m¸t. + Mãc kiÓu r¬ le nhiÖt cã cÊu t¹o t­¬ng tù nh­ r¬ le nhiÖt. Nã cã phÇn tö ®èt nãng ®Êu nèi tiÕp víi m¹ch ®iÖn chÝnh. Khi cã qu¸ t¶i x¶y ra,thanh kim lo¹i kÐp bÞ ®èt nãng sÏ bÞ cong ®i lµm nh¶ chèt h·m, g©y c¾t ¸pt«m¸t. Khoa §iÖn - §iÖn Tö 6 Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh
  9. Gi¸o tr×nh Trang bị điện Th­êng ng­êi ta dïng c¶ mãc ®iÖn tõ vµ mãc kiÓu r¬ le nhiÖt l¾p trong ¸pt«m¸t. - Mãc b¶o vÖ sôt ¸p (cßn gäi lµ b¶o vÖ ®iÖn ¸p thÊp) còng th­êng dïng kiÓu ®iÖn tõ. Cuén d©y ®iÖn ¸p thÊp ®­îc m¾c song song víi m¹ch ®iÖn chÝnh. Cuén d©y nµy cã tiÕt diÖn d©y nhá vµ sè vßng nhiÒu ®Ó chÞu ®­îc ®iÖn ¸p nguån. 3- Nguyªn lý ho¹t ®éng a- ¸pt«m¸t b¶o vÖ dßng ®iÖn cùc ®¹i H×nh 1- 6: S¬ ®å nguyªn lý ¸pt«m¸t dßng ®iÖn cùc ®¹i 1,6- lß xo; 4- phÇn øng; 2,3- mãc; 5- nam ch©m ®iÖn; ë tr¹ng th¸i lµm viÖc b×nh th­êng sau khi ®ãng ¸pt«m¸t, ¸pt«m¸t ®­îc gi÷ ë tr¹ng ë tr¹ng th¸i ®ãng tiÕp ®iÓm nhê mãc 2 ¨n khíp víi mãc 3. Dßng ®iÖn ch¹y vµo cuén d©y cña nam ch©m ®iÖn 5 cã trÞ sè nhá nªn lùc ®iÖn tõ kh«ng th¾ng næi søc c¶n lß xo 6,do ®ã nam ch©m ®iÖn kh«ng ®ñ søc hót phÇn øng 4 vµ ¸pt«m¸t vÉn ®ãng. Khi cã ng¾n m¹ch x¶y ra trong m¹ch ®iÖn, dßng ®iÖn ch¹y qua nam ch©m ®iÖn cã trÞ sè lín sÏ sinh ra lùc hót ®iÖn tõ. Lùc ®iÖn tõ nµy lín h¬n lùc c¶n cña lß xo 6, do ®ã nam ch©m ®iÖn 5 sÏ hót phµn øng 4 lµm nh¶ mãc 3. Mãc 2 ®­îc th¶ tù do, lß xo 1 sÏ kÐo tiÕp ®iÓm cña ¸pt«m¸t bËt ra, lo¹i sù cè ra khái l­íi ®iÖn. b- ¸pt«m¸t b¶o vÖ ®iÖn ¸p thÊp ( kÐm ¸p ) 3 6 2 4 5 H×nh 1- 7: S¬ ®å nguyªn lý ¸pt«m¸t b¶o vÖ ®iÖn ¸p thÊp Khoa §iÖn - §iÖn Tö 7 Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh
  10. Gi¸o tr×nh Trang bị điện 1,6- lß xo; 4- phÇn øng; 2,3- mãc; 5- nam ch©m ®iÖn; ë tr¹ng th¸i lµm viÖc b×nh th­êng sau khi ®ãng ¸pt«m¸t, ¸pt«m¸t ®­îc gi÷ ë tr¹ng th¸i ®ãng tiÕp ®iÓm nhê mãc 2 ¨n khíp víi mãc 3. Khi ®iÖn ¸p nguån cã gi¸ trÞ ®Þnh møc, nam ch©m ®iÖn 5 sÏ hót phÇn øng 4 gi÷ chÆt mãc h·m 2,3. M¹ch ®iÖn lµm viÖc b×nh th­êng. Khi ®iÖn ¸p nguån gi¶m thÊp qu¸ trÞ sè chØnh ®Þnh, nam ch©m ®iÖn kh«ng ®ñ søc gi÷ phÇn øng ë vÞ trÝ hót. D­íi søc c¨ng cña lß xo 6 sÏ kÐo mãc 3 bËt khái mãc 2. Mãc 2 ®­îc tù do, d­íi søc c¨ng cña lß xo 1 hÖ thèng tiÕp ®iÓm cña ¸pt«m¸t ®­îc më ra lµm ng¾t m¹ch ®iÖn. 4-Ph©n lo¹i vµ c¸ch lùa chän a- ph©n lo¹i - Theo kÕt cÊu, ng­êi ta chia ¸pt«m¸t ra ba lo¹i : mét cùc, hai cùc, ba cùc, vµ bèn cùc. - Theo thêi gian thao t¸c, ng­êi ta chia ¸pt«m¸t ra lo¹i t¸c ®éng kh«ng tøc thêi vµ lo¹i t¸c ®éng tøc thêi ( nhanh ). - Theo c«ng dông cña b¶o vÖ, ng­êi ta chia ¸pt«m¸t ra c¸c lo¹i ¸pt«m¸t cùc ®¹i theo dßng ®iÖn, ¸pt«m¸t cùc tiÓu theo ®iÖn ¸p, ¸pt«m¸t b¶o vÖ dßng ®iÖn rß (¸pt«m¸t chèng giËt ).. b- C¸ch lùa chän ¸pt«m¸t ®­îc lùa chän theo ®iÒu kiÖn ®iÖn ¸p ®Þnh møc, dßng ®iÖn ®Þnh møc, kiÓu lo¹i. §iÒu kiÖn lùa chän c¬ b¶n lµ : U®m ATM  U®m m¹ng I ®m ATM  I tt Trong ®ã: U®m ATM - §iÖn ¸p ®Þnh møc cña ¸pt«m¸t ®­îc ghi trong lý lÞch m¸y hoÆc trªn nh·n m¸y U®m m¹ng - §iÖn ¸p ®Þnh møc cña m¹ng ®iÖn n¬i ¸pt«m¸t ®­îc l¾p ®Æt I®m ATM - Dßng ®iÖn ®Þnh møc cña ¸pt«m¸t ®­îc ghi trong lý lÞch m¸y hoÆc trªn nh·n m¸y I tt = Dßng ®iÖn tÝnh to¸n cña phô t¶i. 5- C¸c h­ háng th«ng th­êng vµ ph­¬ng ph¸p söa ch÷a ¸p t«m¸t C¸c ¸pt«m¸t th­êng h­ háng ë hÖ thèng tiÕp ®iÓm bÞ ch¸y rç, háng lß xo vµ c¸c chi tiÕt c¬ khÝ, háng cuËn d©y. §Ó söa ch÷a c¸c tiÕp ®iÓm ta tiÕn hµnh lau, ®¸nh s¹ch bÒ mÆt tiÕp xóc hoÆc tÈy nhÑ c¸c vÕt ch¸y rç. NÕu tiÕp ®iÓm bÞ háng nÆng ph¶i thay thÕ míi. KÝch th­íc cña tiÕp ®iÓm míi thay thÕ ph¶i gièng nh­ tiÕp ®iÓm cò. NÕu lß xo cña bé phËn c¬ khÝ bÞ háng ph¶i thay thÕ míi hoÆc c¨ng l¹i lß xo. C¸c chi tiÕt dËp ®Þnh h×nh bÞ háng ph¶i thay thÕ míi. Cuén d©y b¶o vÖ bÞ háng ph¶i quÊn l¹i cuËn d©y kh¸c. §­êng kÝnh d©y cu©n, sè vßng vµ kÝch th­íc cuËn d©y míi cÇn Khoa §iÖn - §iÖn Tö 8 Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh
  11. Gi¸o tr×nh Trang bị điện ®¶m b¸o ®óng nh­ cuËn d©y cò thay thÕ. C¸c èc vÝt b¾t ®Çu d©y ph¶i chÆt, nÕu chên hoÆc mÊt long ®en th× ph¶i thay thÕ ngay. § 1-4 Nam ch©m ®iÖn 1- CÊu t¹o vµ nguyªn lý lµm viÖc Nam ch©m ®iÖn lµ mét bé phËn rÊt quan träng cña khÝ cô ®iÖn, ®­îc dïng ®Ó biÕn ®æi ®iÖn n¨ng ra c¬ n¨ng trong khÝ cô ®iÖn. C¬ cÊu ®iÖn tõ gåm hai bé phËn chÝnh : - CuËn d©y ( phÇn ®iÖn ) - M¹ch tõ ( phÇn tõ ) Trong thùc tÕ th­êng gÆp hai lo¹i sau : - Lo¹i cã n¾p chuyÓn ®éng : gåm cã cuËn d©y, lâi s¾t tõ vµ n¾p H×nh 1- 8 : Nam ch©m ®iÖn h×nh ch÷ U, n¾p hót th¼ng. Khi cã dßng ®iÖnch¹y trong cuËn d©y sÏ sinh lùc hót ®iÖn tõ vµ hót n¾p vÒ phÝa lâi. Khi c¾t dßng ®iÖn trong cuËn d©y th× lùc hót ®iÖn tõ còng kh«ng cßn n÷a, n¾p bÞ nh¶ ra. - Lo¹i kh«ng cã n¾p : Lo¹i nµy gåm cuËn d©y vµ lâi s¾t tõ. ®èi víi lo¹i nµy, c¸c vËt liÖu s¾t thÐp bÞ hót ®­îc xem nh­ lµ n¾p. Khi cho dßng ®iÖn vµo cuËn d©y sÏ sinh ra tõ tr­êng, vËt liÖu s¾t tõ ®Æt trong tõ tr­êng ®ã sÌ bÞ tõ ho¸ vµ cã cùc tÝnh. Tõ th«ng xuyªn qua vËt liÖu s¾t tõ theo ®­êng khÐp kÝn. Theo quy ®Þnh chç tõ th«ng ®i ra ë vËt liÖu s¾t tõ gäi lµ cùc b¾c ( N ), chç tõ th«ng ®i vµo gäi lµ cùc nam ( S ). H×nh 1-9 : Ph©n tÝch lùc hót cña cuËn d©y nam ch©m ®èi víi vËt liÖu s¾t tõ. Tõ h×nh vẽ ta thÊy cùc tÝnh cña vËt liÖu s¾t tõ kh¸c dÊu víi cùc tÝnh cña cuËn d©y nªn vËt liÖu s¾t tõ bÞ hót vÒ phÝa cuËn d©y bëi lùc hót ®iÖn tõ F. NÕu ®æi chiÒu dßng ®iÖn trong cuËn d©y th× tõ tr­êng sÏ ®æi chiÒu, vËt liÖu s¾t tõ, sau khi tõ ho¸ vÉn cã cùc tÝnh kh¸c dÊu víi cùc tÝnh cña cuËn d©y, do ®ã vËt liÖu s¾t tõ vÉn bÞ hót vÒ phÝa cuËn d©y. V× vËy, khi lâi s¾t tõ mang cuËn d©y cã dßng ®iÖn, tõ tr­êng sÏ lµm cho n¾p bÞ tõ ho¸ vµ hót n¾p vÒ phÝa lâi. 2- Ph©n lo¹i Khoa §iÖn - §iÖn Tö 9 Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh
  12. Gi¸o tr×nh Trang bị điện a- Ph©n theo tÝnh chÊt dßng ®iÖn : cã lo¹i mét chiÒu vµ lo¹i xoay chiÒu. TrÞ sè dßng ®iÖn trong cuËn d©y phô thuéc vµo ®iÖn kh¸ng cuËn d©y vµ tû lÖ víi khe hë kh«ng khÝ . b- Ph©n theo h×nh d¸ng: - Lo¹i hót chËp hay hót quay, n¾p quay quanh mét trôc. - Lo¹i hót th¼ng: n¾p hót th¼ng vÒ phÝa lâi. - Lo¹i hót èng (cßn gäi lµ lo¹i pÝt t«ng). c- Ph©n theo c¸ch ®Êu cuËn d©y vµo nguån ®iÖn: - §Êu nèi tiÕp : Phô t¶i ®­îc m¾c nèi tiÕp víi cuËn d©y cßn gäi lµ cuËn d©y dßng ®iÖn H×nh 1- 10 : CuËn d©y nam ch©m m¾c nèi tiÕp vµo m¹ch dßng ®iÖn. - §Êu song song : Dßng ®iÖn trong cuËn d©y phô thuéc vµo tham sè cña c¬ cÊu ®iÖn tõ vµ ®iÖn ¸p nguån ®iÖn, cßn gäi lµ cuËn d©y ®iÖn ¸p H×nh 1- 11 : CuËn d©y nam ch©m n¾c song song vµo m¹ch ®iÖn ¸p. 3- øng dông cña nam ch©m ®iÖn Nam ch©m ®iÖn ®­îc dïng rÊt réng r·i trong nhiÒu lÜnh vùc kh¸c nhau nh­ tù ®éng ho¸, c¸c lo¹i r¬ le, c«ng t¾c t¬... Trong c«ng nghiÖp nã ®­îc dïng ®Ó n©ng c¸c tÊm thÐp. Trong truyÒn ®éng ®iÖn, nã ®­îc dïng ë c¸c bé ly hîp ®Ó truyÒn chuyÓn ®éng quay hoÆc ®Ó phanh h·m,van ®iÖn tõ, bµn tõ... § 1- 5 r¬ le ®iÖn tõ R¬ le lµ c¸c khÝ cô ®iÖn tù ®éng ®ãng c¾t m¹ch ®iÖn ®iÒu khiÓn, b¶o vÖ vµ ®iÒu khiÓn sù lµm viÖc cña m¹ch ®iÖn. I- cÊu t¹o vµ nguyªn lý lµm viÖc 1- CÊu t¹o 1- m¹ch tõ tÜnh ; 4- lß xo ; 2- n¾p ®éng ; 5- tiÕp ®iÓm tÜnh ; 3- cuËn d©y ; 6- tiÕp ®iÓm ®éng ; Khoa §iÖn - §iÖn Tö 10 Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh
  13. Gi¸o tr×nh Trang bị điện H×nh 1-12 S¬ l­îc kÕt cÊu chung cña r¬le ®iÖn tõ R¬ le ®iÖn tõ gåm cã mét m¹ch tõ h×nh ch÷ U, trªn ®ã cã quÊn cuËn d©y cho dßng ®iªn cña m¹ch cÇn ®­îc b¶o vÖ ®i qua. PhÝa trªn cã n¾p chuyÓn ®éng 2 ®­îc g¾n vµo lß xo 4 vµ tiÕp ®iÓm ®éng 6. ë trªn mám cùc tõ phÇn tÜnh ng­êi ta cã g¾n vµo ®ã mét vßng ng¾n m¹ch b»ng ®ång ( cßn gäi lµ vßng chèng rung ). Vßng ng¾n m¹ch nµy chØ ®­îc l¾p ®èi víi c¸c r¬ le ho¹t ®éng ë nguån xoay chiÒu. TiÕp ®iÓm tÜnh 5 ®­îc nèi víi m¹ch ®iÒu khiÓn. 2- Nguyªn lý lµm viÖc Khi cã dßng ®iÖn ch¹y qua cuËn d©y sÏ sinh ra lùc hót ®iÖn tõ hót n¾p vÒ phÝa th©n m¹ch tõ víi mét lùc ®­îc tÝnh theo c«ng thøc : i2 F  k 2 Trong ®ã : k – hÖ sè tû lÖ phô thuéc vµo tõng lo¹i r¬ le. i - dßng ®iÖn ch¹y trong cuËn d©y.  - chiÒu dµi khe hë kh«ng khÝ gi÷a m¹ch tõ vµ n¾p. Khi dßng ®iÖn ch¹y vµo cuËn d©y cßn nhá h¬n dßng ®iÖn t¸c ®éng, lß xo4 sinh lùc ®èi kh¸ng th¾ng lùc hót, nªn n¾p gi÷ nguyªn kh«ng chuyÓn ®éng vµ r¬ le kh«ng t¸c ®éng. Khi dßng ®iÖn ch¹y vµo cuËn d©y lín h¬n hoÆc b»ng dßng ®iÖn t¸c ®éng, dßng ®iÖn nµy sinh ra lùc hót ®iÖn tõ ®ñ lín th¾ng lùc c¶n cña lß xo hót n¾p ®éng vµo m¹ch tõ tÜnh. KÕt qu¶ lµ tiÕp ®iÓm th­êng ®ãng sÏ më ra vµ tiÕp ®iÓm th­êng më sÏ ®ãng l¹i ®­a tÝn hiÖu tíi m¹ch ®iÒu khiÓn lµm c¾t m¹ch ®iÖn. TÝn hiÖu vµo cuËn d©y cã thÓ lµ dßng ®iÖn hay ®iÖn ¸p. R¬ le cã thÓ dïng ë nguån ®iÖn mét chiÒu hay xoay chiÒu. Cã thÓ thay ®æi trÞ sè dßng ®iÖn t¸c ®éng b»ng c¸ch ®iÒu chØnh lùc c¨ng cña lß xo hay thay ®æi sè vßng cña cuËn d©y. 3- Nguyªn lý lµm viÖc cña vßng chèng rung §èi víi dßng ®iÖn xoay chiÒu do trÞ sè vµ chiÒu cña dßng ®iÖn lu«n lu«n biÕn thiªn, nªn khi dßng ®iÖn ®i qua trÞ sè kh«ng th× tõ th«ng trong m¹ch tõ còng b»ng kh«ng. Lùc ®iÖn tõ lóc ®ã kh«ng cßn, nªn n¾p ®éng cã xu h­íng t¸ch khái phÇn tÜnh. Do ®ã, n¾p sÏ bÞ rung vµ ph¸t ra tiÕng kªu. §Ó kh¾c phôc hiÖn t­îng nµy, ng­êi ta l¾p mét vßng ng¾n m¹ch ë mám cùc tõ ( gäi lµ vßng chèng rung ). Tõ th«ng  ®i qua cùc tõ ®­îc chia lµm hai phÇn : phÇn tõ th«ng 1 kh«ng ®i qua vßng chèng rung vµ phÇn tõ th«ng 1’ ®i qua vßng chèng rung. Tõ th«ng 1’ ®i qua vßng chèng rung sÏ sinh ra trong vßng mét dßng ®iÖn c¶m øng. Dßng ®iÖn nµy sinh ra tõ th«ng V chèng l¹i tõ th«ng 1’. Tæng hîp tõ th«ng ®i trong vßng ng¾n m¹ch sÏ lµ 2 = 1’ + V . Khoa §iÖn - §iÖn Tö 11 Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh
  14. Gi¸o tr×nh Trang bị điện Tõ th«ng 2 nµy lÖch víi tõ th«ng 1 mét gãc tõ 50 – 800. Do ®ã, khi dßng ®iÖn ®i qua trÞ sè kh«ng th× tõ th«ng 1 = 0 nh­ng tõ th«ng 2  0,nªn lùc ®iÖn tõ vÉn cßn vµ n¾p m¹ch tõ kh«ng bÞ rung n÷a. II- øng dông cña r¬ le ®iÖn tõ R¬ le ®iÖn tõ ®­îc dïng réng r·i trong nhiÒu lÜnh vùc kh¸c nhau cña nÒn kinh tÕ quèc d©n, nhÊt lµ trong c¸c hÖ thèng tù ®éng ho¸ vµ cung cÊp ®iÖn. Ng­êi ta øng dông nguyªn lý ®iÖn tõ ®Ó chÕ t¹o ra r¬ le dßng ®iÖn, r¬ le ®iÖn ¸p, r¬ le trung gian, r¬ le thêi gian, r¬ le tÝn hiÖu, r¬ le ®iÖn tõ cùc tÝnh § 1- 6 R¬ le nhiÖt R¬ le nhiÖt dïng ®Ó b¶o vÖ qu¸ t¶i cho m¹ch ®iÖn, chñ yÕu lµ b¶o vÖ cho ®éng c¬ ®iÖn. 1- CÊu t¹o 1- cuËn d©y ®èt ; 2- cÆp kim lo¹i ; 3- cÇn quay; 4- trôc quay; 5- lß xo ; 6,7- tiÕp ®iÓm; H×nh 1- 13 S¬ ®å cÊu t¹o cña r¬ le nhiÖt Bé phËn chÝnh cña nã lµ cÆp kim lo¹i (2 ) ®Æt c¹nh cuËn d©y ®èt nãng ( 1 ) vµ tiÕp ®iÓm ( 6- 7 ). CÆp kim lo¹i gåm hai thanh kim lo¹i kh¸c nhau, g¾n chÆt víi nhau, thanh trªn cã hÖ sè në dµi vÒ nhiÖt nhá h¬n thanh d­íi. Mét ®Çu cÆp kim lo¹i ®­îc kÑp cè ®Þnh, cßn ®Çu kia ®éi vµo cÇn quay ( 3 ) cã lß xo ( 5 ) g¾n chÆt. CuËn d©y ®èt ®Æt trong m¹ch ®iÖn cÇn ®­îc b¶o vÖ ®Ó dßng ®iÖn cña m¹ch ®i qua nã, cßn tiÕp ®iÓm ®Æt trong m¹ch cuËn d©y ®ãng c¾t, ch¼ng h¹n nèi tiÕp víi cuËn d©y c«ng t¾c t¬. 2- Nguyªn lý lµm viÖc Khi dßng ®iÖn trong m¹ch cÇn ®­îc b¶o vÖ cã gi¸ trÞ nhá h¬n dßng ®iÖn chØnh ®Þnh th× r¬ le nhiÖt kh«ng t¸c ®éng. Khi dßng ®iÖn trong m¹ch t¨ng qu¸ gi¸ trÞ chØnh ®Þnh, cÆp kim lo¹i bÞ ®èt nãng sÏ bÞ uèn cong lªn phÝa trªn ( ®­êng nÐt ®øt ), cÇn quay ( 3 ) ®­îc lß xo ( 5 ) g¨ng s½n sÏ quay quanh trôc ( 4 ) ng­îc chiÒu kim ®ång hå, lµm më tiÕp ®iÓm ( 6- 7 ), lµm c¾t m¹ch ®iÖn ®­îc b¶o vÖ. Khoa §iÖn - §iÖn Tö 12 Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh
  15. Gi¸o tr×nh Trang bị điện Sau khi r¬ le nhiÖt t¸c ®éng, ta ph¶i ®Ó mét thêi gian cho cÆp kim lo¹i nguéi ®i råi míi dïng nót bÊm phôc håi l¹i tr¹ng th¸i th­êng ®ãng cña tiÕp ®iÓm ( 6- 7 ) ( h×nh 3- 7 kh«ng vÏ nót bÊm nµy ). R¬ le nhiÖt lµm viÖc cÇn cã thêi gian ( chê cho cÆp kim lo¹i nãng lªn ), nªn nã chØ dïng ®Ó b¶o vÖ qu¸ t¶i chø kh«ng dïng ®Ó b¶o vÖ ng¾n m¹ch ®­îc. Ngoµi ra, ®é chÝnh x¸c cña nã cßn phô thuéc vµo nhiÖt ®é m«i tr­êng. 3- ph©n lo¹i Theo kÕt cÊu, ng­êi ta chia r¬ le nhiÖt ra lµm hai lo¹i : kiÓu hë vµ kiÓu kÝn. R¬ le nhiÖt kiÓu hë ®­îc ®Æt trong c¸c n¾p m¸y, tñ ®iÖn, b¶ng ®iÖn .R¬ le nhiÖt kiÓu kÝn ( cßn gäi lµ kiÓu b¶o vÖ ) ®­îc ®Æt trong c¸c bÒ mÆt hë cña thiÕt bÞ. Theo ph­¬ng thøc ®èt nãng, ng­êi ta chi r¬ le nhiÖt ra lµm ba lo¹i : - §èt trùc tiÕp : Dßng ®iÖn trùc tiÕp ®i qua thanh kim lo¹i kÐp. Lo¹i nµy cã cÊu t¹o ®¬n gi¶n, nh­ng khi thay ®æi dßng ®iÖn ®Þnh møc ta ph¶i thay ®æi tÊm kim lo¹i kÐp. Do ®ã kh«ng tiÖn dông. - §èt gi¸n tiÕp : Dßng ®iÖn ®i qua phÇn tö ®èt nãng ®éc lËp, nhiÖt l­îng cña nã to¶ ra gi¸n tiÕp lµm tÊm kim lo¹i kÐp cong lªn. Lo¹i nµy cã ­u ®iÓm lµ muèn thay ®æi dßng ®iÖn ®Þnh møc ta chØ cÇn thay ®æi phÇn tö ®èt nãng, chø kh«ng cÇn thay ®æi tÇm kim lo¹i kÐp. KhuyÕt ®iÓm cña lo¹i nµy lµ khi cã qu¸ t¶i lín, phÇn tö ®èt nãng cã thÓ ®¹t tíi nhiÖt ®é kh¸ cao, nh­ng v× kh«ng khÝ truyÒn nhiÖt kÐm nªn tÊm kim lo¹i kÐp ch­a kÞp t¸c ®éng mµ phÇn tö ®èt nãng ®· bÞ ch¸y®øt. - §èt hçn hîp : lo¹i nµy t­¬ng ®èi tèt v× võa ®èt nãng trùc tiÕp, võa ®èt nãng gi¸n tiÕp. Nã cã tÝnh æn ®Þnh nhiÖt cao vµ cã thÓ lµm viÖc ë béi sè qu¸ t¶i lín, ®Õn ( 12- 15 ) I®m. Theo yªu cÇu sö dông, ng­êi ta chia r¬ le nhiÖt ra lµm hai lo¹i: hai cùc vµ mét cùc. Lo¹i hai cùc th­êng ®­îc dïng ®Ó b¶o vÖ qu¸ t¶i ë m¹ch ®iÖn xoay chiÒu ba pha. 4- C¸ch lùa chän §Æc tÝnh c¬ b¶n cña r¬ le nhiÖt lµ quan hÖ gi÷a thêi gian t¸c ®éng vµ dßng ®iÖn phô t¶i ch¹y qua ( cßn gäi lµ ®­êng ®Æc tÝnh thêi gian- dßng ®iÖn, A- s ). mÆt kh¸c, ®Ó ®¶m b¶o yªu cÇu gi÷ ®­îc tuæi thä l©u dµi cña thiÕt bÞ theo ®óng sè liÖu kü thuËt ®· cho cña nhµ s¶n xuÊt, c¸c ®èi t­îng cÇn b¶o vÖ còng cã ®­êng ®Æc tÝnh thêi gian- dßng ®iÖn. Tuú theo chÕ ®é lµm viÖc cña phô t¶i lµ liªn tôc hay ng¾n h¹n mµ ta cÇn xÐt ®Õn h»ng sè thêi gian ph¸t nãngcña r¬ le khi cã qu¸ t¶i liªn tôc hay ng¾n h¹n. Ngoµi ra, khi nhiÖt ®é m«i tr­êng xung quanh thay ®æi, dßng ®iÖn t¸c ®éng cña r¬ le còng thay ®æi theo, lµm cho b¶o vÖ kÐm chÝnh x¸c. Th«ng th­êng nhiÖt ®é m«i tr­êng xung quanh t¨ng, dßng ®iÖn t¸c ®éng gi¶m vµ ta ph¶i hiÖu chØnh l¹i vÝt ®iÒu chØnh hoÆc nóm ®iÒu chØnh. § 1- 7 CÇu ch× Khoa §iÖn - §iÖn Tö 13 Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh
  16. Gi¸o tr×nh Trang bị điện 1- C«ng dông vµ nguyªn t¾c ho¹t ®éng CÇu ch× lµ thiÕt bÞ ®Ó b¶o vÖ qu¸ dßng ®iÖn cho m¹ch ®iÖn, chñ yÕu lµ b¶o vÖ ng¾n m¹ch vµ ®«i khi ®Ó b¶o vÖ qu¸ t¶i. VÒ nguyªn t¾c, cÇu ch× gåm mét d©y ch¶y th­êng lµm b»ng ch×, nh«m ®ång, kÏm... ®Æt trong mét vá kÝn ®Ó h¹n chÕ vµ dËp t¾t hå quang. CÇu ch× m¾c nèi tiÕp trong m¹ch ®iÖn ®­îc b¶o vÖ. Dßng ®iÖn trong m¹ch ®i qua d©y ch¶y sÏ to¶ ra nhiÖt l­îng theo ®Þnh luËt Jun- Lenx¬, lµm cho d©y ch¶y nãng lªn. NÕu dßng ®iÖn ch­a ®ñ lín, nhiÖt ®é d©y ch¶y ch­a v­ît qu¸ nhiÖt ®é nãng ch¶y, m¹ch ®iÖn vÉn liÒn. Khi dßng ®iÖn t¨ng cao, nhiÖt ®é d©y ch¶y t¨ng ®Õn møc ch¶y ®øt, ng¾t m¹ch dßng ®iÖn, ta b¶o cÇu ch× bÞ ‘‘ næ ’’. Dßng ®iÖn nhá nhÊt võa ®ñ lµm cho d©y ch¶y ®øt gäi lµ dßng ®iÖn d©y ch¶y, ký hiÖu lµ Idc. Dßng ®iÖn d©y ch¶y phô thuéc vµo kÝch th­íc vµ lo¹i vËt liÖu lµm d©y ch¶y. D©y ch¶y ®­îc s¶n xuÊt theo c¸c trÞ sè dßng ®iÖn d©y ch¶y quy ®Þnh vµ gäi lµ cì d©y ch¶y. Cì d©y ch¶y cho trong sæ tay kü thuËt. CÇu ch× ®­îc s¶n xuÊt theo cÊp ®iÖn ¸p ®Þnh møc vµ dßng ®iÖn ®Þnh møc. §iÖn ¸p ®Þnh møc quyÕt ®Þnh kÝch th­íc cÇu ch×, vËt liÖu vµ chÊt l­îng c¸ch ®iÖn. Dßng ®iÖn ®Þnh møc quyÕt ®Þnh quy c¸ch vµ kÝch th­íc c¸c bé phËn dÉn ®iÖn, nhÊt lµ c¸c ®Çu tiÕp xóc, tøc ®Çu ®Ó nèi cÇu ch× vµo gi¸ cÇu ch×. CÇn chó ý lµ dßng ®iÖn ®Þnh møc I®m lµ cña cÇu ch×, cßn dßng ®iÖn d©y ch¶y Idc phô thuéc vµo cì d©y ch¶y. Hai ®¹i l­îng nµy kh¸c nhau, vµ ta cã I®m  Idc . VÝ dô, cÇu ch× 500V, 15 A cã thÓ l¾p d©y ch¶y cì 6, 10 hay 15 A. B¶ng tra d©y ch¶y cÇu ch× §­êng kÝnh d©y ch¶y ( mm ) Dßng ®iÖn ®Þnh møc cña d©y ch¶y ( A ) Nh«m Ch× ®ång 0,15 1,5 - 4 0,2 2 0,5 8 0,25 4 0,75 10 0,3 6 1 12 0,4 10 1,5 14 0,5 14 2 16 0,6 16 2,5 21 0,7 18 3,5 28 0,8 20 4,2 36 0,9 25 5 40 1 32 6 48 1,2 40 9 - 1,4 50 12 - Khoa §iÖn - §iÖn Tö 14 Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh
  17. Gi¸o tr×nh Trang bị điện 1,6 60 14 - 1,8 75 17 - 2 90 20 - 2,5 120 32 - 3 160 46 - 2- Ph©n lo¹i vµ cÊu t¹o cÇu ch× h¹ ¸p CÇu ch× cã lo¹i ®Æt hë, cã lo¹i ®Æt kÝn, cã lo¹i cã thiÕt bÞ dËp hå quang... Th«ng th­êng gåm c¸c lo¹i : a- Lo¹i hë : Lo¹i nµy kh«ng cã vá bäc kÝn, th­êng chØ gåm d©y ch¶y. §ã lµ nh÷ng phiÕn lµm b»ng ch× l¸, kÏm, hîp kim ch× thiÕc, nh«m l¸ hay ®ång l¸ máng ®­îc dËp c¾t thµnh c¸c d¹ng nh­ h×nh 3- 10. Sau ®ã dïng vÝt b¾t chÆt vµo c¸c ®Çu cùc ®Én ®iÖn ®Æt trªn c¸c b¶n c¸ch ®iÖn b»ng ®¸, sø... D©y ch¶y còng cßn cã h×nh d¹ng tiÕt diÖn trßn vµ lµm b»ng ch×, th«ng dông ta dïng c¸c cì 5A, 10A,15A,30A... b- Lo¹i vÆn Th­êng cã d¹ng nh­ h×nh 3-11a vµ b. D©y ch¶y 1 nèi víi n¾p 2 ë phÝa trong. N¾p 2 cã d¹ng r¨ng vÝt ®Ó vÆn chÆt vµo ®Õ 3. D©y ch¶y b»ng ®ång, cã khi dïng b¹c, cã c¸c cì ®Þnh møc 6A, 10A, 15A, 20A, 25A,30A,60A,100A ë ®iÖn ¸p 500V. H×nh 1- 13: a- H×nh d¹ng chung b- Lâi d©y ch¶y c¶ n¾p c- Lo¹i hép Cßn gäi lµ cÇu ch× hép. Hép vµ n¾p ®Òu lµm b»ng sø c¸ch ®iÖnvµ ®Òu b¾t chÆt c¸c tiÕp xóc ®iÖn b»ng ®ång. TiÕp xóc cã kÕt cÊu kÑp chÆt ®¬n hoÆc kÐp. Lo¹i kÐp gi÷ chÆt h¬n, Ýt bÞ r¬i n¾p trong sö dông vËn hµnh h¬n. Khoa §iÖn - §iÖn Tö 15 Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh
  18. Gi¸o tr×nh Trang bị điện D©y ch¶y ®­îc b¾t chÆt b»ng vÝt vµo phÝa trong n¾p. Nã kh«ng ®­îc chÕ t¹o s½n mµ tuú n¬i sö dông. Ta th­êng dïng d©y ch¶y lµ d©y ch× trßn hoÆc ch× l¸ cã kÝch th­íc thÝch hîp. CÇu ch× hép ®­îc chÕ t¹o theo c¸c cì cã dßng ®iÖn ®Þnh møc lµ: 5A,10A,15A,20A,30A,60A,80A,100A ë ®iÖn ¸p 500V. d- Lo¹i kÝn trong èng kh«ng cã c¸t th¹ch anh: Vá lµm b»ng chÊt h÷u c¬ (mét lo¹i xelul«) cã d¹ng h×nh èng mµ ta th­êng gäi lµ cÇu ch× èng phÝp, h×nh d¹ng chung nh­ h×. H×nh 1- 14 : CÇu ch× èng phÝp. D©y ch¶y ®­îc ®Æt trong mét èng kÝn b»ng phÝp 1, hai ®Çu cã n¾p b»ng ®ång 3, cã r¨ng vÝt ®Ó vÆn chÆt kÝn. D©y ch¶y 5 ®­îc nèi chÆt víi c¸c cùc tiÕp xóc 6 b»ng c¸c vßng ®Öm b»ng ®ång 4. Qu¸ tr×nh dËp hå quang cña nã nh­ sau : khi x¶y ra ng¾n m¹ch, d©y ch¶y sÏ ch¶y ®øt ra ë chç cã tiÕt diÖn hÑp vµ ph¸t sinh hå quang. D­íi t¸c dông cña nhiÖt ®é cao cña hå quang, vá xelul« cña èng bÞ ®èt nãng sÏ bèc h¬i ( 40% H2, 50% CO2, 10% h¬i n­íc ), lµm ¸p lùc khÝ trong èng t¨ng lªn rÊt lín (40 - 80 at) sÏ dËp t¾t hå quang. CÇu ch× èng ®­îc chÕ t¹o cã hai cì chiÒu dµi tuú thuéc vµo ®iÖn ¸p lµm viÖc cña nã. Cì ng¾n ®Ó lµm viÖc ë ®iÖn ¸p kh«ng cao h¬n 380V ®iÖn xoay chiÒu. Cì dµi ®Ó lµm viÖc ë ®iÖn ¸p ®Õn 500V. Tuú thuéc dßng ®iÖn ®Þnh møc ch¹y qua cÇu ch× mµ trong cïng mét cì chiÒu dµi, ta cã nhiÒu cì ®­êng kÝnh ( cã thÓ tíi 6 cì ®­êng kÝnh ). Trong mçi cì ®­êng kÝnh, ta cã thÓ ®Æt d©y ch¶y cã c¸c trÞ sè dßng ®iÖn ®Þnh møc kh¸c nhau. VÝ dô trong cÇu ch× èng ®Þnh møc 15A, cã thÓ ®Æt d©y ch¶y cã dßng ®Þnh møc 6,10 vµ 15A. e- Lo¹i kÝn trong èng cã c¸t th¹ch anh lo¹i nµy cã ®Æc tÝnh b¶o vÖ hoµn thiÖn h¬n lo¹i trªn, cã h×nh d¸ng cÊu t¹o nh­ h×nh 1- 15. Lo¹i nµy th­êng gäi lµ cÇu ch× èng sø. H×nh 1- 15 : CÇu ch× èng sø Khoa §iÖn - §iÖn Tö 16 Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh
  19. Gi¸o tr×nh Trang bị điện a- H×nh d¹ng chung b- CÊu t¹o d©y ch¶y bªn trong. Vá cña cÇu ch× 1 lµm b»ng sø hoÆc steatit, cã d¹ng lµ h×nh hép ch÷ nhËt. Trong vá cã trô trßn rçng ®Ó ®Æt d©y ch¶y 2 h×nh l¸, sau ®ã ®æ ®Çy c¸t th¹ch anh 3. D©y ch¶y ®­îc hµn ®Ýnh vµo ®Üa 4, vµ ®­îc b¾t chÆt vµo phiÕn 5 cã cùc tiÕp xóc 6. C¸c phiÕn 5 ®­îc b¾t chÆt vµo èng sø b»ng vÝt 7. D©y ch¶y ®­îc chÕ t¹o b»ng ®ång l¸ dÇy 0,1- 0,2 mm, cã dËp c¸c lç dµi ®Ó t¹o tiÕt diÖn hÑp. §Ó gi¶m nhiÖt ®é ch¶y cña ®ång ( 10800 C ), ng­êi ta hµn c¸c qu¶ cÇu thiÕc vµo c¸c ®o¹n cã tiÕt diÖn hÑp. 3- Chän d©y ch¶y cÇu ch× ®iÖn ¸p thÊp a- §iÒu kiÖn lùa chän CÇu ch× lµ thiÕt bÞ b¶o vÖ chñ yÕu cña m¹ng ®iÖn ¸p thÊp. TÝnh chän cÇu ch× chñ yÕu lµ x¸c ®Þnh dßng ®iÖn d©y ch¶y. C¨n cø vµo dßng ®iÖn d©y ch¶y, ta sÏ x¸c ®Þnh ®­îc kÝch th­íc d©y ch¶y. ViÖc chän d©y ch¶y cÇn ®¶m b¶o duy tr× dßng ®iÖn øng víi tr¹ng th¸i lµm viÖc b×nh th­êng, vµ sÏ ch¶y ®øt khi dßng ®iÖn v­ît qu¸ trÞ sè cho phÐp. ®iÒu kiÖn lùa chän lµ dßng ®iÖn d©y ch¶y ph¶i b»ng hoÆc lín h¬n dßng ®iÖn tÝnh to¸n cña m¹ch ®iÖn ®­îc b¶o vÖ : Idc  Itt Trong ®ã : - Idc lµ dßng ®iÖn ®Þnh møc cña d©y ch¶y, ®­îc tra trong c¸c sæ tay kü thuËt ( b¶ng 3- 1 ). - Itt lµ dßng ®iÖn tÝnh to¸n cña m¹ch ®­îc b¶o vÖ. Dßng ®iÖn tÝnh to¸n ®­îc x¸c ®Þnh tuú theo tÝnh chÊt cña m¹ch ®­îc b¶o vÖ. b- CÇu ch× b¶o vÖ m¹ch ®iÖn chiÕu s¸ng Dßng ®iÖn tÝnh to¸n x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: n I tt  k c   I dm i 1 Trong ®ã : n - I i 1 dm lµ tæng dßng ®iÖn ®Þnh møc cña c¸c m¹ch nèi vµo m¹ch chÝnh. - n lµ sè nh¸nh. - Idm lµ dßng ®iÖn ®Þnh møc cña mçi nh¸nh. - kc lµ hÖ sè cÇn dïng, theo ®Þnh nghÜa : Khoa §iÖn - §iÖn Tö 17 Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh
  20. Gi¸o tr×nh Trang bị điện Pdt kc  Pd Víi : P®t- Tæng c«ng suÊt ®ãng ®ång thêi; P®- Tæng c«ng suÊt ®Æt; HÖ sè cÇn dïng ®­îc tra theo sæ tay kü thuËt. Ch¼ng h¹n, ®èi víi phô t¶i chiÕu s¸ng, diÖn tÝch nhµ ®­îc chiÕu s¸ng d­íi 100 m2, kc= 1; trªn 100 m2, kc= 0,8 – 0,9; toµ nhµ cã tõ 10 – 15 phßng, kc= 0,75 – 0,7; chiÕu s¸ng ngoµi trêi , kc= 1. Sau khi x¸c ®Þnh ®­îc dßng ®iÖn tÝnh to¸n, c¨n cø vµo ®iÒu kiÖn lùa chän vµ tra sæ tay kü thuËt cña cÇu ch×, ta chän cì d©y ch¶y thÝch hîp. * VÝ dô : M¹ch ®iÖn 1 pha, ®iÖn ¸p 220V xoay chiÒu, cung cÊp ®iÖn cho 15 c¨n hé. Mçi hé tiªu thô c«ng suÊt ®Ó th¾p s¸ng vµ sinh ho¹t lµ 1200W, cos = 1. Chän d©y ch¶y cÇu ch× b¶o vÖ cho m¹ch ®iÖn trªn. Gi¶i Dßng ®iÖn ®Þnh møc cña 1 c¨n hé : I tt 1200 I dm    5,4 U  cos  220  1 Dßng ®iÖn tÝnh to¸n cña 15 c¨n hé : n I tt  k c   I dm =0,7. 5,4. 15= 56,7 ( A ) i 1 Tra b¶ng ta chän cÇu ch× cã dßng ®iÖn ®Þnh møc I®m = 60 A,d©y ch¶y cÇu ch× b»ng d©y nh«m cã ®­êng kÝnh d = 1,6 mm, Idc = 60 A. c- Chän d©y ch¶y cÇu ch× b¶o vÖ cho mét ®éng c¬ §iÒu kiÖn lùa chän d©y ch¶y lµ ph¶i ®¶m b¶o ®éng c¬ më m¸y ®­îc ( tõ 2- 10 gi©y ). Dßng ®iÖn tÝnh to¸n ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : I mm I tt  k Trong ®ã : Imm lµ dßng ®iÖn më m¸y cña ®éng c¬. Imm= kmm.I®m. ë ®©y : - kmm lµ béi sè më m¸y cña ®éng c¬. - I®m lµ dßng ®iÖn ®Þnh møc cña ®éng c¬. - k lµ hÖ sè tuú thuéc vµo ®iÒu kiÖn më m¸y cña ®éng c¬. nÕu ®éng c¬ më m¸y nhÑ, thêi gian më m¸y nhanh ( më m¸y kh«ng t¶i ), k = 2,5. Ng­îc l¹i, nÕu ®éng c¬ më m¸y nÆng nÒ, thêi gian më m¸y kÐo dµi ( më m¸y cã kÐo ®ñ t¶i ), k = 1,6. C¸c tr­êng hîp kh¸c cã thÓ chän gi¸ trÞ trung gian k = 1,6 – 2,5. Sau khi x¸c ®Þnh ®­îc dßng ®iÖn tÝnh to¸n, c¨n cø vµo ®iÒu kiÖn lùa chän vµ tra sæ tay kü thuËt cña cÇu ch×, ta chän cì d©y ch¶y thÝch hîp. Khoa §iÖn - §iÖn Tö 18 Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2