Khí cụ điện cơ bản

Chia sẻ: Vo Tieu Long | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:58

Thêm vào BST

Báo xấu

408
lượt xem 137
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu "Khí cụ điện cơ bản" trình bày khái niệm chung về khí cụ điện, khí cụ điện đóng cắt điện áp thấp, Rơle và cơ cấu điện từ chấp hành, khí cụ điện đóng cắt Điện áp cao.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Khí cụ điện cơ bản

Ch¬ng I Kh¸i niÖm chung vÒ khÝ cô ®iÖn ¤1 c¸c tr¹ng th¸i lµm viÖc kh«ng b×nh thêng cña khÝ cô ®iÖn 1.1.Tr¹ng th¸i lµm viÖc b×nh thêng: Khi thiÕt bÞ ®iÖn lµm viÖc ë tr¹ng th¸i b×nh thêng th× c¸c th«ng sè kü thuËt vËn hµnh nh dßng ®iÖn, ®iÖn ¸p, c«ng suÊt .. ®Òu ®¹t gi¸ trÞ ®Þnh møc hoÆc trong giíi h¹n cho phÐp, v× vËy thiÕt bÞ ®iÖn vËn hµnh ®îc l©u dµi, nhiÖt ®é kh«ng vît qu¸ giíi h¹n cho phÐp, c¸ch ®iÖn vµ tuæi thä cña thiÕt bÞ ®iÖn ®îc ®¶m b¶o. NÕu mét trong c¸c th«ng sè kü thuËt trªn, vËn hµnh vît qu¸ hoÆc gi¶m qu¸ thÊp so víi gi¸ trÞ ®Þnh møc ghi trªn nh·n thiÕt bÞ ®iÖn th× xem nh nã ®· chuyÓn sang tr¹ng th¸i lµm viÖc kh«ng b×nh thêng, cã thÓ dÉn tíi lµm gi¶m tuæi thä hoÆc h háng thiÕt bÞ ®iÖn. 1.2. C¸c tr¹ng th¸i lµm viÖc kh«ng b×nh thêng cña khÝ cô ®iÖn: a. Qu¸ t¶i: lµ tr¹ng th¸i dßng ®iÖn ch¹y qua thiÕt bÞ ®iÖn lín h¬n gi¸ trÞ ®Þnh møc cña nã: I®m < Ivh < INmin nhng vÉn nhá h¬n dßng ®iÖn ng¾n m¹ch nhá nhÊt, lµm cho nhiÖt ®é cña thiÕt bÞ ®iÖn vît qu¸ chØ sè cho phÐp, dÉn tíi c¸ch ®iÖn cña thiÕt bÞ ®iÖn mau chãng bÞ giµ ho¸ do nhiÖt, nÕu thiÕt bÞ ®iÖn vËn hµnh trong tr¹ng th¸i qu¸ t¶i th× tuæi thä cña nã gi¶m rÊt nhanh, nguy c¬ x¶y ra ng¾n m¹ch t¨ng. b. Qu¸ ®iÖn ¸p: Uvh > U®m Lµ trêng hîp ®iÖn ¸p ®Æt vµo thiÕt bÞ ®iÖn lín h¬n gi¸ trÞ ®Þnh møc cña nã bao gåm : - Qu¸ ®iÖn ¸p thiªn nhiªn (qu¸ ®iÖn ¸p c¶m øng) do sÐt ®¸nh trùc tiÕp vµo thiÕt bÞ ®iÖn hoÆc do sÐt c¶m øng trªn ®êng d©y, lan truyÒn vµo thiÕt bÞ ®iÖn. - Qu¸ ®iÖn ¸p néi bé (qu¸ ®iªn ¸p thao t¸c) do viÖc ®ãng c¾t m¹ng ®iÖn sai quy tr×nh, quy ph¹m, hoÆc ®iÒu chØnh sai lÖch trÞ sè trong vËn hµnh, hoÆc do ®øt d©y trong m¹ng ®iÖn 3 pha 4 d©y, do ch¹m ®Êt 1 pha trong m¹ng 3 pha 3 d©y hoÆc do hå quang ®iÖn chËp chên .. Khi bÞ qu¸ ®iÖn ¸p th× ®iÖn trêng cã thÓ vît qu¸ giíi h¹n ®iÖn trêng ion ho¸ E > Ei g©y ra hiÖn tîng ®¸nh thñng c¸ch ®iÖn, lµm h háng thiÕt bÞ ®iÖn. Trong trêng hîp qu¸ ®iÖn ¸p kh«ng ®ñ lín thêng g©y ra qu¸ t¶i. c. KÐm ¸p : Uvh < U®m -Trêng hîp ®iÖn ¸p ®Æt vµo thiÕt bÞ ®iÖn gi¶m qu¸ thÊp so víi ®iÖn ¸p ®Þnh møc cña nã th× sÏ g©y ra qu¸ t¶i hoÆc cã thÓ g©y ra ng¾n m¹ch lµm h háng thiÕt bÞ ®iÖn. 1.3. Sù cè trong hÖ thèng ®iÖn: a. Sù cè do ng¾n m¹ch: §Þnh nghÜa: Ng¾n m¹ch lµ vËt dÉn cã ®iÖn thÕ kh¸c nhau tiÕp xóc trùc tiÕp víi nhau hoÆc bÞ nèi t¾t qua mét vËt dÉn kh¸c cã ®iÖn trë kh¸ng rÊt nhá so víi tæng trë toµn m¹ch. Ng¾n m¹ch ®îc chia ra: - Ng¾n m¹ch 3 pha (ng¾n m¹ch ®èi xøng) ký hiÖu N3. §ã lµ trêng hîp 3 pha bÞ nèi t¾t: NÕu xÐt ë cïng mét ®iÓm x¶y ra ng¾n m¹ch, th× thêng d¹ng ng¾n m¹ch nµy cã dßng ®iÖn lín nhÊt. - Ng¾n m¹ch hai pha ký hiÖu N2 lµ trêng hîp 2 pha A vµ B hoÆc B vµ C hoÆc A vµ C bÞ nèi t¾t. - Ng¾n m¹ch mét pha nèi ®Êt ký hiÖu N1 lµ d¹ng ng¾n m¹ch mét pha nèi t¾t víi ®Êt, trong m¹ng ®iÖn cã trung tÝnh trùc tiÕp nèi ®Êt. (2) 1,1. n - Ng¾n m¹ch 2 pha nèi ®Êt ký hiÖu N (1) n A B
Ch¬ng II KhÝ cô ®iÖn ®ãng c¾t §iÖn ¸p thÊp ¤1 cÇu dao Ký hiÖu cÇu dao 1 pha, 3 pha kh«ng cã cÇu ch× vµ cã cÇu ch× 1 cùc 2 cùc 3 cùc 1.1. C«ng dông: CÇu dao lµ mét lo¹i khÝ cô ®iÖn h¹ ¸p ®îc sö dông ®Ó ®ãng c¾t hoÆc ®æi nèi s¬ ®å kÕt d©y cña m¹ch ®iÖn thao t¸c trùc tiÕp b»ng tay. 1.2. Ph©n lo¹i: - CÇu dao mét pha, cÇu dao ba pha. - CÇu dao mét chiÒu, cÇu dao hai chiÒu - CÇu dao cã cÇu ch×, cÇu dao kh«ng cã cÇu ch×. - CÇu dao cã lìi dao phô vµ cÇu dao kh«ng cã lìi dao phô. 1.3. CÊu t¹o mét sè lo¹i cÇu dao thêng gÆp: CÊu t¹o chÝnh cña cÇu dao gåm : TiÕp xóc ®éng vµ tiÔp xóc tÜnh, cèt b¾t d©y tõ nguån vµo cÇu dao vµ tõ cÇu dao ra t¶i, tiÕp xóc ®éng thêng lµ lìi dao, ngoµi ra cÇu dao cßn cã tay ®ãng c¾t b»ng vËt liÖu c¸ch ®iÖn lµ gç, sø, nhùa... ®Ó ®¶m b¶o an toµn cho ngêi thao t¸c, cÇu
dao cßn ®îc bao bäc b»ng vâ nhùa c¸ch ®iÖn. CÇu dao sö dông trong m¹ch ®iÖn h¹ ¸p thêng l¾p kÌm theo cÇu ch× ®Ó b¶o vÖ qu¸ t¶i hoÆc ng¾n m¹ch. ¦u ®iÓm cÇu dao lµ ®¬n gi¶n, dÔ l¾p ®Æt vµ dÔ thao t¸c, dÔ kiÓm tra vµ s÷a ch÷a, gi¸ thµnh rÎ nªn ®îc sö dông réng r·i. ¤2 cÇu ch× Ký hiÖu trong s¬ ®å m¹ch ®iÖn 2.1. C«ng dông: CÇu ch× lµ mét lo¹i khÝ cô ®iÖn ®îc sö dông ®Ó b¶o vÖ qu¸ t¶i hoÆc ng¾n m¹ch cho thiÕt bÞ vµ líi ®iÖn. 2.2. Nguyªn t¾c t¸c ®éng c¾t m¹ch: CÇu ch× t¸c ®éng theo nguyªn t¾c dùa vµo hiÖu øng nhiÖt cña dßng ®iÖn. Khi thiÕt bÞ ®iÖn hoÆc m¹ng ®iÖn phÝa sau cÇu ch× bÞ ng¾n m¹ch hoÆc qu¸ t¶i lín, dßng ®iÖn ch¹y qua d©y ch¶y cÇu ch× sÏ lín h¬n dßng ®iÖn ®Þnh møc lµm cho d©y ch¶y bÞ ®èt nãng ch¶y, do ®ã d©y ch¶y bÞ ®øt, cho nªn phÇn líi ®iÖn bÞ ng¾n m¹ch ®îc t¸ch ra khái hÖ thèng. 2.3. CÊu t¹o: CÊu t¹o cÇu ch× gåm c¸c bé phËn chÝnh nh sau : - Th©n cÇu ch× ®îc chÕ t¹o tõ gèm sø hoÆc nhùa tæng hîp cã thÓ cã n¾p hoÆc kh«ng cã n¾p. - èc, ®inh vÝt b¾t d©y ch¶y cßn ®îc gäi lµ cèt b¾t d©y ®îc chÕ t¹o tõ kim lo¹i dÉn ®iÖn nh ®ång, b¹c, nh«m ... - D©y ch¶y cÇu ch× ®îc chÕ t¹o tõ hîp kim ch× hoÆc ®ång vµ cßn ®îc chia ra d©y ch¶y nhanh, d©y ch¶y chËm . 2.4. §Æc tÝnh b¶o vÖ vµ yªu cÇu kü thuËt cña cÇu ch×: a. §Æc tÝnh b¶o vÖ: 1. §êng ®Æc tÝnh A-s cña d©y ch¶y cÇu ch×. 2. §êng ®Æc tÝnh A-s cña ®èi tîng ®îc ®Æt cÇu ch× b¶o vÖ. A lµ vïng b¶o vÖ cña cÇu ch×. Khi x¶y ra ng¾n m¹ch hoÆc qu¸ t¶i ë vïng A th× cÇu ch× t¸c ®éng c¾t m¹ch theo hiÖu øng nhiÖt Q = RI2t. I Khi ®ã nhiÖt ®é d©y ch¶y cÇu ch× θ > θ«® 1 2 B lµ vïng cÇu ch× kh«ng t¸c ®éng do dßng ®iÖn ch¹y A d©y ch¶y lµ dßng ®Þnh mø qua I hoÆc dßng qu¸ t¶i nhá, khi ®ã nhiÖt ®é cña d©y ch¶y θ0 < θ ≤ θ«® nªn d©y ch¶y cÇu ch× kh«n N bÞ ®øt (khi qu¸ nhá nhiÖt ®é d©y ch¶y ≈ θ«®). B Igh I®m t t1 t2 b. Yªu cÇu kü thuËt c¬ b¶n khi l¾p ®Æt cÇu ch×: CÇu ch× ph¶i ®îc l¾p ®Æt nèi tiÕp ë d©y pha, kh«ng l¾p ®Æt ë d©y trung tÝnh. §ÆctÝnh A-s cña d©y ch¶y cÇu ch× ph¶i thÊp h¬n ®Æc tÝnh A-s cña ®èi tîng ®îc l¾p ®Æt cÇu
ch× ®îc b¶o vÖ vµ ph¶i æn ®Þnh. Khi l¾p ®Æt cÇu ch× b¶o vÖ ph¶i b¶o ®¶m tÝnh chän läc theo thø tù tõ t¶i vÒ nguån tøc lµ phÇn tö nµo bÞ sù cè ng¾n m¹ch hoÆc qu¸ t¶i lín th× cÇu ch× b¶o vÖ nã ph¶i t¸c ®éng. CÇu ch× lµm viÖc b¶o ®¶m tin cËy tøc lµ khi phÇn tö ®îc cÇu ch× b¶o vÖ bÞ qu¸ t¶i lín hoÆc ng¾n m¹ch, th× cÇu ch× ph¶i t¸c ®éng c¾t phÇn tö bÞ qu¸ t¶i hoÆc ng¾n m¹ch ra khái hÖ thèng ®iÖn. Kh«ng ®îc tõ chèi t¸c ®éng. Khi cÇn thay thÕ s÷a ch÷a cÇu ch× ph¶i ®¶m b¶o an toµn tiÖn lîi. 2.5. Ph©n lo¹i cÇu ch×: 1. CÇu ch× hép . 2. CÇu ch× c¸. 3. CÇu ch× kiÓu n¾p vÆn. 4. CÇu ch× kiÓu èng sø. ¤3 kh¸i niÖm chung vÒ ¸ptom¸t 3.1. C«ng dông: ¸ptom¸t lµ mét lo¹i khÝ cô ®iÖn ®ãng c¾t vµ b¶o vÖ chÝnh trong m¹ch ®iÖn h¹ ¸p. Nã ®îc sö dông ®Ó ®ãng c¾t tõ xa vµ tù ®éng c¾t m¹ch khi thiÕt bÞ ®iÖn hoÆc ®êng d©y phÝa sau nã bÞ ng¾n m¹ch hoÆc qu¸ t¶i, qu¸ ¸p, kÐm ¸p, ch¹m ®Êt ... 3.2. Ph©n lo¹i : ¸ptom¸t b¶o vÖ qu¸ dßng (ng¾n m¹ch hoÆc qu¸ t¶i) ¸ptom¸t b¶o vÖ qu¸ ®iÖn ¸p. ¸ptom¸t b¶o vÖ kÐm ¸p. ¸ptom¸t b¶o vÖ chèng dËt (Aptom¸t vi sai) ¸ptom¸t b¶o vÖ v¹n n¨ng. ¤4 c¸c bé phËn chÝnh ¸ptom¸t b¶o vÖ qu¸ dßng ®iÖn 4.1.S¬ ®å nguyªn lý cÊu t¹o mét pha: Khi aptom¸t ®ang ë vÞ tri ®ãng, tiÕp xóc ®éng 2 ®ãng chÆt lªn tiÕp xóc tÜnh 1, dßng ®iÖn tõ nguån ch¹y qua tiÕp xóc tÜnh , qua tiÕp xóc ®éng, qua R¬le dßng ®iÖn 10, qua R¬le nhiÖt 7, ®i vÒ t¶i. ë chÕ ®é lµm viÖc b×nh thêng th× lùc ®iÖn tõ R¬le dßng ®iÖn sinh ra nhá h¬n lùc c¨ng lß xo 8 nªn ¸ptom¸t lu«n gi÷ ë tr¹ng th¸i ®ãng.
13 4 t¶i 5 6 12 11 8 9 7 10 CÊu t¹o nguyªn lý mét pha ¸ptom¸t 1. TiÕp xóc tÜnh 2. TiÕp xóc ®éng 3. Gèi híng dÉn 4. 6.Thanh truyÒn ®éng 5. Mãc h·m 7. R¬le nhiÖt 8, 13 Lß xo kÐo 9. Gèi ®ì 10. R¬le dßng ®iÖn 11. Chèt quay 12. Tay thao t¸c ®ãng c¾t 14. C¸ch tö dËp hå quang NÕu ®êng d©y hoÆc thiÕt bÞ ®iÖn sau ¸ptom¸t bÞ ng¾n m¹ch th× dßng ®iÖn ch¹y qua ¸ptom¸t sÏ lín h¬n rÊt nhiÒu so víi dßng ®iÖn ®Þnh møc. V× vËy dßng ®iÖn ë r¬le 10 sinh ra sÏ lín h¬n lùc c¨ng lß xo 8, cho nªn thanh truyÒn ®éng 6 bÞ lùc ®iÖn tõ kÐo tôt xuèng lµm cho mãc h·m 5 më ra, khi ®ã lß xo 13 sÏ kÐo thanh truyÒn ®éng 4 sang tr¸i ®a tiÕp xóc ®éng 2 rêi khái tiÕp xóc tÜnh 1, m¹ch ®iÖn ®îc c¾t, hå quang ®iÖn ph¸t sinh gi÷a hai ®Çu tiÕp xóc ®éng vµ tÜnh ®îc c¸ch tö 14 dËp t¾t. Sau khi kiÓm tra kh¾c phôc xong sù cè ng¾n m¹ch ta ®ãng l¹i ¸ptom¸t qua tay thao t¸c ®ãng c¾t 12. Trêng hîp ®êng d©y hoÆc thiÕt bÞ ®iÖn sau khi ¸ptom¸t bÞ qu¸ t¶i sau thêi gian t (kho¶ng 1-2 phót) r¬le nhiÖt sÏ t¸c ®éng lªn thanh truyªnf 6 lµm cho mãc h·m 5 më ra. Khi ®ã lß xo 13 sÏ kÐo thanh truyÒn ®éng 4 sang tr¸i ®a tiÕp xóc ®éng rêi khái tiÕp xóc tÜnh, nªn m¹ch ®iÖn ®îc c¾t ra. Muèn ®ãng, c¾t m¹ch th× t¸c ®éng vµo tay thao t¸c 12 (®Èy lªn ®ãng, ®Èy xuèng c¾tnh h×nh vÏ). ¤5 ¸ptom¸t b¶o vÖ kÐm ¸p vµ mÊt ®iÖn 5.1. NhiÖm vô: §ãng, c¾t vµ tù ®éng b¶o vÖ kÐm ¸p cho m¹ch ®iÖn h¹ ¸p. 5.2. S¬ ®å cÊu t¹o vµ nguyªn lý lµm viÖc: a.CÊu t¹o:
3 nguån 2 1 13 F®t 10 5 9 8 7 t¶i ¸ptom¸t b¶o vÖ kÐm ¸p vµ mÊt ®iÖn 1. Lß xo kÐo 2. Gèi ®ì trît 3. C¸ch tö dËp hå quang 4. Lâi thÐp non 5. R¬le ®iÖn ¸p 6. TiÕp xóc tÜnh 7. TiÕp xóc ®éng 8. Thanh truyÒn déng 9. Chèt quay 10. Tay thao t¸c ®ãng c¾t b. Nguyªn lý: NÕu ¸ptom¸t ®ang ë vÞ trÝ ®ãng nh h×nh vÏ: tiÕp xóc ®éng 7 ®ãng chÆt lªn tiÕp xóc tÜnh 6, m¹ch ®iÖn nèi liÒn, t¶i cã ®iÖn. ë tr¹ng th¸i lµm viÖc b×nh thêng Uvh = U®m th× lùc ®iÖn tõ cña r¬le ®iÖn ¸p sinh ra lín h¬n lùc kÐo cña lß xo 1 cho nªn ¸ptom¸t ®îc gi÷ ë vÞ trÝ ®ãng. Khi m¹ch ®iÖn bÞ kÐm ¸p Uvh < U®m (kho¶ng 0,8 U®m) th× lùc ®iÖn tõ r¬le ®iÖn ¸p sinh ra nhá h¬n lùc kÐo cña lß xo 1. Khi ®ã lß xo 1 sÏ kÐo thanh truyÒn ®éng 8 sang tr¸i, ®a tiÕp xóc ®éng 7 rêi khái tiÕp xóc tÜnh 6, m¹ch ®iÖn ®îc c¾t ra, hå quang ph¸t sinh gi÷a hai ®Çu tiÕp xóc ®éng vµ tÜnh ®îc buång dËp hå quang 3 dËp t¾t. ¤6 ¸ptom¸t b¶o vÖ qu¸ ¸p
6.1. NhiÖm vô: §ãng, c¾t vµ tù ®éng b¶o vÖ qu¸ ®iÖn ¸p cho m¹ch ®iÖn h¹ ¸p khi Uvh > U®m 6.2. S¬ ®å cÊu t¹o vµ nguyªn lý lµm viÖc: a. CÊu t¹o: nguån 4 1 3 2 10 6 F®t 5 9 8 7 t¶i ¸ptom¸t b¶o vÖ qu¸ ¸p 1. Tay thao t¸c ®ãng c¾t 2. Chèt quay 3. TiÕp xóc tÜnh 4. TiÕp xóc ®éng 5. R¬le ®iÖn ¸p 6. Lâi thÐp non 7. C¸ch tö dËp hå quang 8. Gèi ®ì trît 9. Thanh truyÒn ®éng c¸ch ®iÖn 10. Lß xo kÐo b. Nguyªn lý lµm viÖc: NÕu ¸ptom¸t ®ang ë vÞ trÝ ®ãng nh h×nh vÏ, tiÕp xóc ®éng 4 ®ãng chÆt vµo tiÕp xóc tÜnh
3, m¹ch ®iÖn nèi liÒn, t¶i cã ®iÖn. ë tr¹ng th¸i lµm viÖc b×nh thêng Uvh = U®m lùc ®iÖn tõ cña cuén d©y ®iÖn ¸p sinh ra nhá h¬n lùc kÐo cña lß xo 10. V× vËy ¸ptom¸t ®îc gi÷ ë vÞ trÝ ®ãng. Khi m¹ch ®iÖn bÞ qu¸ ¸p Uvh > U®m (kho¶ng 1,2 U®m) th× lùc ®iÖn tõ cña cuén d©y ®iÖn ¸p ¸p lín h¬n lùc kÐo cña lß xo 10. Khi ®ã lâi thÐp 6 bÞ hót chËp vµo m¹ch tõ r¬le ®iÖn ¸p, kÐo theo tiÕp ®éng 4 rêi khái tiÕp xóc tÜnh 3 m¹ch ®iÖn ®îc c¾t ra, hå quang ph¸t sinh gi÷a hai ®Çu tiÕp xóc ®éng vµ tÜnh ®îc buång c¸ch rö 7 dËp t¾t. Muèn ®ãng hoÆc c¾t ®iÖn khái t¶i th× t¸c ®éng vµo tay thao t¸c1 ë vÞ ®ãng, c¾t nh h×nh vÏ: tay thao t¸c quay quanh chèt 2 ®Èy lªn ®ãng m¹ch, kÐo xuèng c¾t ®iÖn khái t¶i. ¤7 ¸ptom¸t v¹n n¨ng 7.1. NhiÖm vô: Lµ mét lo¹i ¸ptom¸t ®a chøc n¨ng, sö dông ®Ó ®ãng c¾t m¹ch ®iÖn h¹ ¸p t¹i chç hoÆc tõ xa, vµ tù ®ãng c¾t m¹ch khi ®êng d©y hoÆc thiÕt bÞ ®iÖn sau nã : ng¾n m¹ch, qu¸ t¶i, qu¸ ¸p, kÐm ¸p ... 7.2. CÊu t¹o: ¸ptom¸t nµy lµ tæ hîp c¸c lo¹i ¸ptom¸t : b¶o vÖ qu¸ dßng, qu¸ ¸p, kÐm ¸p, vµ cã thÓ ®iÒu khiÓn ®ãng c¨t tõ xa nhê hÖ thèng nam ch©m ®iÖn ®iÒu khiÓn vµ ®ãng c¾t m¹ch. Do tÝnh chÊt ®Æc thï, cÊu t¹o phøc t¹p, gi¸ thµnh cao nªn ph¹m vi sö dông lo¹i ¸ptom¸t nµy rÊt h¹n chÕ. Thêng chØ ®îc sö dông l¾p ®Æt trong c¸c nhµ m¸y c«ng nghiÖp cã yªu cÇu cao vÒ chÊt lîng ®iÖn n¨ng vµ an toµn. ¤8 c«ng t¾c t¬ 8.1. C«ng dông: C«ng t¾c t¬ lµ mét lo¹i khÝ cô ®iÖn h¹ ¸p ®îc sö dông ®Ó ®iÒu khiÓn ®ãng c¾t m¹ch tõ xa tù ®éng hoÆc b»ng nót Ên c¸c m¹ch ®iÖn lùc cã phô t¶i ®iÖn ¸p ®Õn 500V, dßng ®iÖn ®Õn 600A. C«ng t¾c t¬ cã hai vÞ trÝ ®ãng- c¾t. TÇn sè cã thÓ ®Õn 1500 lÇn/giê. NhiÖm vô C«ng t¾c t¬ lµ mét thiÕt bÞ ®iÖn ®ãng c¾t ®iÖn ¸p thÊp dïng ®Ó khèng chÕ tù ®éng vµ ®iÒu khiÓn xa c¸c thiÕt bÞ ®iÖn mét chiÒu vµ xoay chiÒu cã ®iÖn ¸p tíi 500 v. C«ng t¾c t¬ ®îc tÝnh víi tÇn sè ®ãng c¾t lín nhÊt tíi 1500 lÇn trong mét giê. 8.2. Ph©n lo¹i: a. Ph©n lo¹i theo nguyªn lý truyÒn ®éng: - C«ng t¾c t¬ ®iÖn tõ. k - C«ng t¾c t¬ kiÓu h¬i Ðp. - C«ng t¾c t¬ kiÓu thuû lùc. b. Ph©n lo¹i theo d¹ng dßng ®iÖn: - Lo¹i c«ng t¾c t¬ ®iÒu khiÓn ®iÖn ¸p mét chiÒu. - Lo¹i c«ng t¾c t¬ ®iÒu khiÓn ®iÖn ¸p xoay chiÒu. c. Ph©n lo¹i theo kiÓu kÕt cÊu: - C«ng t¾c t¬ h¹n chÕ chiÒu cao. - C«ng t¾c t¬ h¹n chÕ chiÒu réng.
8.3. §Æc ®iÓm cÊu t¹o: CÊu t¹o nguyªn lý mh h×nh vÏ: gåm c¸c bé phËn chÝnh sau: - Cuén d©y ®iÖn ¸p ®iÒu khiÓn sè 7. - M¹ch tõ chÕ t¹o tõ thÐp kü thuËt ®iÖn. - Vá thêng chÕ t¹o tõ nhùa cøng. - Bé phËn truyÒn ®éng gåm lß xo vµ thanh truyÒn ®éng. - HÖ thèng tiÕp ®iÓm thêng më vµ thêng ®ãng Gåm c¸c tiÕp ®iÓm c«ng t¸c (tiÕp ®iÓm chÝnh) vµ c¸c tiÕp ®iÓm phô. TiÕp ®iÓm c«ng t¸c gåm c¸c ®Çu tiÕp xóc tÜnh 6 vµ ®Çu tiÕp xóc ®éng 2 g¾n trªn trôc quay 1 b»ng nhùa c¸ch ®iÖn. TiÕp ®iÓm phô gåm c¸c ®Çu tiÕp xóc tÜnh 5 vµ tiÕp xóc ®éng 4 còng g¾n trªn trôc quay 1. TiÕp ®iÓm phô gåm hai lo¹i tiÕp ®iÓm thêng më vµ tiÕp ®iÓm thêng ®ãng. C«ng dông cña tiÕp ®iÓm phô thêngg ®îc thùc hiÖn chøc n¨ng trong m¹ch ®iÒu khiÓn tù ®éng. Ký hiÖu c«ng t¾c t¬ trªn s¬ ®å h×nh vÏ. C«ng t¾c t¬ ®ãng më b»ng lùc ®iÖn tõ nhê cuén hót 8 cïng lâi thÐp tÜnh 7 vµ lâi thÐp ®éng 3 g¾n trªn trôc quay 1. Cuén d©y ®îc m¾c vµo ®iÖn ¸p nguån th«ng qua c¸c nót bÊm ®iÒu khiÓn M vµ D. Khi cuén d©y cã ®iÖn lùc ®iÖn tõ sÏ hót lâi thÐp 3 chËp vµo lâi thÐp tÜnh 7. lµm trôc mét quay mét gãc theo chiÒu ®ãng tiÕp ®iÓm chÝnh. Khi ®iÖn vµo cuén hót bÞ c¾t, lùc lß xo vµ träng lùc phÇn ®éng sÏ lµm lâi 3 rêi khái lâi 7 phÇn ®éng trë vÒ tr¹ng th¸i cò, c«ng t¾c t¬ bÞ c¾t. 8.4. Nguyªn lý lµm viÖc: Muèn ®ãng ®iÖn cho t¶i th× ®ãng kho¸ K trªn m¹ch ®iÒu khiÓn, cuén d©y c«ng t¾ct¬ sÏ sinh ra lùc ®iÖn tõ hót chËp hai nöa m¹ch tõ l¹i víi nhau, v× Ft® > Flß xo nªn lß xo bÞ nÐn l¹i ®ång thêi thanh truyÒn ®éng 1 kÐo tiÕp xóc ®éng ®ãng chÆt vµo tiÕp xóc tÜnh, khi ®ã tiÕp ®iÓm thêng ®ãng më ra, cßn tiÕp ®iÓm thêng më ®ãng l¹i, m¹ch ®iÖn ®îc nèi liÒn. Muèn c¾t ®iÖn khái t¶i, ng¾t kho¸ K cuén d©y ®iÖn ¸p mÊt ®iÖn, lùc ®iÖn tõ bÞ triÖt tiªu, lß xo 6 ®Èy 2 nöa m¹ch tõ ra xa nhau ®a tiÕp xóc ®éng rêi khái tiÕp xóc tÜnh, m¹ch ®iÖn ®îc c¾t. 8.5. C¸c tham sè chñ yÕu cña c«ng t¾c t¬: a. §iÖn ¸p ®Þnh møc: lµ ®iÖn ¸p cña m¹ch ®iÖn t¬ng øng mµ tiÕp ®iÓm chÝnh ph¶i ®ãng c¾t, cã c¸c cÊp : + 110V, 220V, 440 V mét chiÒu. + 127V, 220V, 380V, 500V xoay chiÒu. Cuén hót cã thÓ lµm viÖc b×nh thêng ë ®iÖn ¸p trong giíi h¹n tõ 85% tíi 105%. b. Dßng ®iÖn ®Þnh møc: lµ dßng ®iÖn ®i qua tiÕp ®iÓm chÝnh trong chÕ ®é lµm viÖc gi¸n ®o¹n l©u dµi, nghÜa lµ ë chÕ ®é nµy thêi gian c«ng t¾c t¬ ®ãng kh«ng l©u qu¸ 8 giê. C«ng t¾c t¬ h¹ ¸p cã c¸c cÊp dßng th«ng dông: 10, 25, 40, 60, 75, 100, 150, 250, 300, 600A. NÕu ®Æt c«ng t¾c t¬ trong tñ ®iÖn th× dßng ®iÖn ®Þnh møc ph¶i lÊy thÊp h¬n 10% v× lµm m¸t kÐm, khi lµm viÖc dµi h¹n th× chän dßng ®iÖn ®Þnh møc nhá h¬n n÷a. c. Kh¶ n¨ng ®ãng c¾t: lµ dßng ®iÖn cho phÐp ®i qua tiÕp ®iÓm chÝnh khi c¾t vµ khi ®ãng m¹ch. VÝ dô nh c«ng t¾c t¬ xoay chiÒu dïng ®Ó ®iÒu khiÓn®éng c¬ kh«ng ®ång bé ba pha lång sãc cÇn cã kh¶ n¨ng ®ãng yªu cÇu (3÷7)I®m. d. Tuæi thä c«ng t¾c t¬: TÝnh b»ng sè lÇn ®ãng c¾t, sau sè lÇn ®ãng c¾t Êy c«ng t¾c t¬ sÏ kh«ng dïng ®îc tiÕp tôc. H háng cã thÓ do mÊt ®é bÒn c¬ häc hoÆc bÒn ®iÖn. e. TÇn sè thao t¸c: sè lÇn ®ãng c¾t trong thêi gian 1 giê, bÞ h¹n chÕ bëi sù ph¸t nãng cña tiÕp ®iÓm chÝnh do hå quang. Cã c¸c cÊp : 30, 100, 120, 150, 300, 600, 1200, 1500 lÇn trªn mét giê, tuú chÕ ®é c«ng t¸c cña m¸y s¶n xuÊt mµ chän c«ng t¾c t¬ cã tÇn sè thao t¸c kh¸c nhau. 8.6. u nhîc ®iÓm : KÝch thít gän nhá cã thÓ tËn dông kho¶ng kh«ng gian hÑp ®Ó l¾p ®Æt vµ thao t¸c mµ cÇu dao kh«ng thùc hiÖn ®îc. §iÒu khiÓn ®ãng c¾t tõ xa, cã vá ng¨n hå quang phãng ra bªn ngoµi nªn an toµn tuyÖt ®èi cho ngêi thao t¸c, thêi gian ®ãng c¾t nhanh, v× nh÷ng u ®iÓm trªn
c«ng t¾c t¬ ®îc sö dông réng r·i ®iÒu khiÓn ®ãng c¾t trong m¹ch ®iÖn h¹ ¸p ®Æc biÖt sö dông nhiÒu trong c¸c nhµ m¸y c«ng nghiÖp. C©u hái: 1. Tr×nh bµy nhiÖm vô c«ng t¾c t¬ 2. Nªu nguyªn lý lµm viÖc c«ng t¾c t¬. ¤9 khëi ®éng tõ 9.1. Kh¸i niÖm vµ c«ng dông: Khëi ®éng tõ lµ mét lo¹i thiÕt bÞ ®iÖn dïng ®Ó ®iÒu khiÓn tõ xa viÖc ®ãng c¾t ®¶o chiÒu vµ b¶o vÖ qu¸ t¶i (nÕu cã m¾c thªm r¬le nhiÖt) cho c¸c ®éng c¬ r«to d©y lång sãc. Khëi ®éng tõ khi cã mét c«ng t¾c t¬ gäi lµ khëi ®éng tõ ®¬n, thêng dïng ®Ó ®ãng c¾t ®éng c¬ ®iÖn. Khëi ®éng tõ khi cã hai c«ng t¾c t¬ gäi lµ khëi ®éng tõ kÐp, thêng dïng khëi ®éng vµ ®iÒu khiÓn ®¶o chiÒu ®éng c¬ ®iÖn. Muèn khëi ®éng tõ b¶o vÖ ®îc ng¾n m¹ch ph¶i m¾c thªm cÇu ch×. 9.2. §iÒu khiÓn ®éng c¬ b»ng khëi ®éng tõ ®¬n: a. C«ng dông: Khëi ®éng tõ ®¬n lµ mét lo¹i khÝ cô ®iÖn h¹ ¸p ®îc sö dông ®Ó ®iÒu khiÓn ®ãng c¾t tõ xa vµ b¶o vÖ qu¸ t¶i cho ®éng c¬ ®iÖn. b. CÊu t¹o: Khëi ®éng tõ ®¬n gåm mét c«ng t¾c t¬ vµ mét bé r¬le nhiÖt ghÐp l¹i víi nhau(bé r¬le nhiÖt cã tõ 2-3 r¬le). c. S¬ ®å ®iÒu khiÓn ®éng c¬ ®iÖn: - M¹ch ®éng lùc gåm : cÇu dao, cÇu ch×, tiÕp ®iÓm c«ng t¾c t¬ K2, cuén d©y dßng ®iÖn cña r¬le nhiÖt. a b c M D k k 1kn 2kn rn rn m - M¹ch ®iÒu khiÓn gåm : nót Ên dõng D (stop) thêng ®ãng, nót Ên më m¸y M thêng më (start). NÕu hép nót bÊm ®iÒu khiÓn kÐp sÏ cã 3 nót Ên : dõng D (stop) ®iÒu khiÓn ®éng c¬ quay thuËn MT (For), §iÒu khiÓn ®éng c¬ quay ngîc MN (REV). Cuén d©y c«ng t¾c t¬ K, tiÕp ®iÓm tù duy tr× cña c«ng t¾c t¬ K1 vµ tiÕp ®iÓm 1RN, 2RN cña R¬le nhiÖt. Muèn ®ãng ®iÖn cho ®éng c¬ ®iÖn tríc hÕt ®ãng cÇu dao, nhng ®éng c¬ vÉn cha cã ®iÖn v× K2 ®ang më. Muèn khëi ®éng nhÊn nót ®ãng M th× c«ng t¾c t¬ K cã ®iÖn, nã sÏ ®ãng tiÕp ®iÓm K1 ®Ó tù duy tr× ®ång thêi ®ãng tiÕp ®iÓm K2 ®a ®iÖn vµo cho ®éng c¬ khëi ®éng. Khi khëi ®éng c¬ ®ang lµm viÖc nÕu bÞ qu¸ t¶i r¬le nhiÖt RN sÏ t¸c ®éng më tiÕp ®iÓm thêng
®ãng 1RN vµ 2RN lµm cho c«ng t¾c t¬ K bÞ mÊt ®iÖn khi ®ã K1 vµ K2 sÏ ®îc më ra c¾t ®iÖn khái ®éng c¬. Muèn c¾t ®iÖn ®éng c¬ nhÊn nót c¾t C c«ng t¾c t¬ K mÊt ®iÖn do ®ã K1 vµ K2 sÏ më ra. NÕu ®éng c¬ hay m¹ch ®éng lùc hoÆc m¹ch ®iÖn ®iÒu khiÓn bÞ ng¾n m¹ch th× cÇu ch× sÏ t¸c ®éng c¾t m¹ch. d. u nhîc ®iÓm vµ ph¹m vi øng dông: Khëi ®éng tõ u ®iÓm h¬n cÇu dao ë chç ®iÒu khiÓn ®ãng c¾t tõ xa nªn an toµn cho ngêi thao t¸c ®ãng c¾t nhanh, b¶o vÖ ®îc qu¸ t¶i cho ®éng c¬, kho¶ng kh«ng gian l¾p ®Æt vµ thao t¸c gän (mét tñ ®iÖn cã thÓ l¾p ®Æt nhiÒu ®éng c¬). V× vËy ®ùoc sö dông réng r·i cho m¹ch ®iÖn h¹ ¸p. 9.3. §iÒu khiÓn ®éng c¬ b»ng khëi ®éng tõ kÐp: a. C«ng dông: Khëi ®éng tõ kÐp lµ mét lo¹i khÝ cô ®iÖn h¹ ¸p ®îc sö dông ®Ó ®iÒu khiÓn ®ãng c¾t, b¶o vÖ qu¸ t¶i vµ ®¶o chiÒu quay cho ®éng c¬ ®iÖn. b. CÊu t¹o: Khëi ®éng tõ kÐp gåm 2 c«ng t¾c t¬ vµ mét bé r¬le nhiÖt ghÐp l¹i víi nhau. c. S¬ ®å m¹ch ®iÖn vµ nguyªn t¾c ®iÒu khiÓn: Khi ®ãng cÇu dao ®éng c¬ vÉn cha cã ®iÖn v× tiÕp ®iÓm KT2 vµ KN2 ®ang më. Muèn ®éng c¬ quay theo chiÒu thuËn ta nhÊn nót ®iÒu khiÓn MT th× c«ng t¾c t¬ KT cã ®iÖn, sÏ ®ãng tiªp ®iÓm KT1 ®Ó tù duy tr×, ®ãng tiÕp ®iÓm KT2 trªn m¹ch ®éng lùc, ®a ®iÖn vµo cho ®éng c¬ khëi ®éng ®ång thêi më tiÕp ®iÓm KT3 kho¸ kh«ng cho ®iÖn vµo c«ng t¾c t¬ ®iÒu khiÓn quay ngîc KN. §Ó tr¸nh trêng hîp khi ®éng c¬ ®ang quay thuËn nÕu nhÊn tiÕp nót ®iÒu khiÓn MN sÏ g©y ra ng¾n m¹ch. Muèn ®¶o chiÒu quay ®éng c¬ ph¶i nhÊn nót dõng D th× c«ng t¾c t¬ KT míi mÊt ®iÖn lµm tiÕp ®iÓm KT1 vµ KT2 më ra, tiÕp ®iÓm KT3 ®ãng l¹i, chê cho ®éng c¬ dõng h¼n, nhÊn nót ®iÒu khiÓn §N th× c«ng t¾c t¬ ®iÒu khiÓn quay ngîc KN cã ®iÖn, nã sÏ ®ãng tiÕp ®iÓm KN1 vµ KN2 ®a ®iÖn vµo cho ®éng c¬ khëi ®éng theo chiÒu quay ngîc l¹i, ®ång thêi më tiÕp ®iÓm KN3 kho¸ kh«ng cho ®iÖn vµo c«ng t¾c t¬ ®iÒu khiÓn quay thuËn. Muèn c¾t ®iÖn nhÊn nót dõng D, c«ng t¾c t¬ mÊt ®iÖn do ®ã tiÕp ®iÓm KT2 hoÆc KN2 sÏ më ra c¾t ®iÖn khái ®éng c¬. NÕu ®éng c¬ bÞ qu¸ t¶i th× r¬le nhiÖt sÏ t¸c ®éng më tiÕp ®iÓm 1RN vµ 2RN c«ng t¾c t¬ sÏ mÊt ®iÖn do ®ã KT2 hoÆc KN2 më ra. NÕu ®éng c¬ bÞ ng¾n m¹ch th× cÇu ch× sÏ t¸c ®éng c¾t m¹ch.
a b c Mt D kt kt kn Mn kn kn kt 1rn 2rn kn kt a a a rn rn m c b c bc b
h¬ng III R¬le vµ c¬ cÊu ®iÖn tõ chÊp hµnh ¤1 kh¸i niÖm chung vÒ r¬le 1.1. C«ng dông : R¬le ®iÖn lµ mét lo¹i thiÕt bÞ ®iÖn tù ®éng, thêng ®îc l¾p ®Æt ë m¹ch ®iÖn nhÞ thø, dïng ®Ó ®iÒu khiÓn ®ãng c¾t hoÆc b¸o tÝn hiÖu, b¶o vÖ an toµn trong qu¸ tr×nh vËn hµnh cña thiÕt bÞ ®iÖn m¹ch nhÊt thø trong hÖ thèng ®iÖn. 1.2. C¸c bé phËn chÝnh cña r¬le : a. C¬ cÊu tiÕp nhËn tÝn hiÖu (khèi tiÕp nhËn tÝn hiÖu vµo) cã nhiÖm vô tiÕp nhËn tÝn hiÖu lµm viÖc kh«ng b×nh thêng hoÆc sù cè trong hÖ thèng ®iÖn tõ BU, BI hoÆc c¸c bé c¶m biÕn ®iÖn, ®Ó biÕn ®æi thµnh ®¹i lîng cÇn thiÕt cung cÊp tÝn hiÖu cho khèi trung gian. b. C¬ cÊu trung gian (khèi trung gian) lµm nhiÖm vô tiÕp nhËn tÝn hiÖu ®a ®Õn tõ khèi tiÕp nhËn tÝn hiÖu, ®Ó biÕn ®æi nã thµnh ®¹i lîng cÇn thiÕt cho r¬le t¸c ®éng. c. C¬ cÊu chÊp hµnh (khèi chÊp hµnh) Lµm nhiÖm vô ph¸t tÝn hiÖu cho m¹ch ®iÒu khiÓn. VÝ dô : c¸c khèi trong cÊu t¹o r¬le ®iÖn tõ. Khèi tiÕp nhËn tÝn hiÖu vµo lµ cuén d©y ®iÖn tõ. Khèi trung gian lµ m¹ch tõ. BU,B a b c Khèi chÊp hµnh lµ hÖ thèng tiÕp ®iÓm. 1.3. Ph©n lo¹i r¬le ®iÖn : Cã nhiÒu lo¹i r¬le ®iÖn víi nguyªn lý vµ chøc n¨ng lµm viÖc rÊt kh¸c nhau ®îc ph©n thµnh c¸c nhãm sau : a. Ph©n lo¹i theo nguyªn lý lµm viÖc : Gåm R¬le ®iÖn c¬ (r¬le ®iÖn tõ, r¬le c¶m øng, r¬le tõ ®iÖn, r¬le ph©n cùc ...) R¬le tõ R¬le nhiÖt R¬le ®iÖn tö, b¸n dÉn, vi m¹ch. R¬le sè b. Ph©n lo¹i theo nguyªn t¾c t¸c ®éng cña c¬ cÊu chÊp hµnh : R¬le cã tiÕp ®iÓm : ®ãng ng¾t m¹ch b»ng tiÕp ®iÓm. R¬le kh«ng cã tiÕp ®iÓm (r¬le tÜnh) t¸c ®éng ®ãng c¾t m¹ch b»ng c¸ch thay ®æi tham sè ®iÖn trë, ®iÖn c¶m hoÆc ®iÖn dung. c. Ph©n lo¹i theo tÝn hiÖu ®Çu vµo : R¬le dßng ®iÖn R¬le ®iÖn ¸p R¬le c«ng suÊt R¬le tæng trë d. Ph©n lo¹i theo vÞ trÝ l¨p ®Æt : R¬le nhÊt thø l¾p ®Æt trùc tiÕp ë m¹ch ®éng lùc R¬le nhÞ thø l¾p ®Æt ë m¹ch nhÞ thø th«ng qua BU, BI, c¶m biÕn. e. Ph©n lo¹i theo trÞ sè vµ chiÒu cña tÝn hiÖu ®Çu vµo : R¬le cùc ®¹i R¬le cùc tiÓu R¬le cùc ®¹i, cùc tiÓu
R¬le so lÖch R¬le ®Þnh híng chiÒu tiÕp nhËn tÝn hiÖu ®Çu vµo. 1.4. C¸c th«ng sè kü thuËt c¬ b¶n cña r¬le ®iÖn Pdk K dk = Ptd a. HÖ sè ®iÒu khiÓn : Trong ®ã : P®k lµ c«ng suÊt ®iÒu khiÓn ®Þnh møc cña r¬le (chÝnh lµ c«ng suÊt cña tiÕp ®iÓm R¬le). Pt® lµ c«ng suÊt t¸c ®éng (c«ng suÊt khèi tiÕp nhËn tÝn hiÖu vµo) lo¹i r¬le ®iÖn tõ chÝnh lµ c«ng suÊt cña cuén d©y ®iÖn tõ. b. Thêi gian t¸c ®éng : Tt® lµ thêi gian kÓ tõ khi khèi tiÕp nhËn cã tÝn hiÖu ®Õn khi khèi chÊp hµnh lµm viÖc, vÝ dô ®èi víi lo¹i r¬le ®iÖn tõ lµ qu·ng thêi gian tõ khi cuén d©y r¬le cã ®iÖn ®Õn khi tiÕp ®iÓm cña nã ®ãng hoÆc më hoµn toµn. c. HÖ sè trë vÒ : Trong ®ã : Itv lµ trÞ sè dßng ®iÖn trë vÒ x¸c ®Þnh b»ng c¸ch sau khi tiÕp ®iÓm thêng më r¬le ®ãng hoµn toµn, thÝ nghiÖm gi¶m tõ tõ dßng ®iÖn khëi ®éng ®Õn khi tiÕp ®iÓm r¬le më ra, t¹i thêi ®iÓm ®ã sÏ ®o ®îc Itv. Ktv cµng gÇn 1 th× r¬le cµng chÝnh x¸c. IR Kn = I kd d. §é nh¹y cña r¬le : Trong ®ã : IR lµ dßng ®iÖn ch¹y qua r¬le khi ng¾n m¹ch cuèi vïng b¶o vÖ. Yªu cÇu kü thuËt ®èi víi s¬ ®å b¶o vÖ chÝnh Kn >= 1,5 vµ ®èi víi s¬ ®å b¶o vÖ dù tr÷ (dù phßng) Kn >= 1,2. ¤2 r¬le ®iÖn tõ 2.1. CÊu t¹o vµ nguyªn lý lµm viÖc : 4 3 2 1 XÐt mét R¬le nh h×nh vÏ: khi cho dßng ®iÖn ®i vµo cuén d©y nam ch©m ®iÖn th× n¾p sÏ chÞu mét lùc hót F. K .i 2 F= δ2 Lùc hót ®iÖn tõ ®Æt vµo n¾p : Víi δ : khe hë I : dßng ®iÖn K : hÖ sè Khi dßng ®iÖn vµo cuén d©y i > It® (dßng ®iÖn t¸c ®éng) th× lùc hót F t¨ng dÉn ®Õn khe hë gi¶m lµm ®ãng tiÕp ®iÓm (do tiÕp ®iÓm ®îc g¾n víi n¾p). Khi dßng ®iÖn i ≤ Itv (dßng trë vÒ) th× lß xo F lß xo > F (lùc ®iÖn tõ) vµ r¬le nh¶. Tû sè ®îc gäi lµ hÖ sè trë vÒ. R¬le dßng cùc ®¹i Ktv < 1
R¬le dßng cùc tiÓu Ktv > 1 R¬le cµng chÝnh x¸c th× Ktv cµng gÇn 1.. HÖ sè ®iÒu khiÓn r¬le : Pdk K dk = Ptd Víi P®k lµ c«ng suÊt ®iÒu khiÓn. Pt® lµ c«ng suÊt t¸c ®éng cña r¬le. R¬le cµng nh¹y th× K®k cµng lín Kho¶ng thêi gian tõ lóc dßng ®iÖn i b¾t ®Çu > It® th× ®Õn lóc chÊm døt ho¹t ®éng cña r¬le gäi lµ thêi gian t¸c ®éng tt®. R¬le ®iÖn tõ ph©n ra lµm hai lo¹i : U U2 I= ⇒ F = K '. 2 R' δ + R¬le mét chiÒu th× cã U lµ ®iÖn ¸p ®Æt vµo cuén d©y. I2 F = K '' . δ2 + R¬le xoay chiÒu : lùc F = 0 (tÇn sè 2f) khi I = 0. Gi¸ trÞ trung b×nh cña lùc hót sÏ lµ : nÕu cuén d©y ®Æt song song víi nguån U th× U2 Ftb = K '' . δ2 Nam ch©m xoay chiÒu khi lùc F = 0 lß xo kÐo n¾p ra do vËy r¬le lo¹i nµy khi lµm viÖc cã rung ®éng g©y tiÕng kªu, ®Ó h¹n chÕ ngêi ta sö dông vßng ng¾n m¹ch . R¬le ®iÖn tõ cã : - C«ng suÊt ®iÒu khiÓn P®k tõ vµi (W) ®Õn vµi ngh×n (W). - C«ng suÊt t¸c ®éng Pt® tõ vµi (W) ®Õn vµi ngh×n (W). - HÖ sè ®iÒu khiÓn K®k = (5 - 20). - Thêi gian t¸c ®éng tt® = (2 - 20)ms. 2.2. Nhîc ®iÓm cña r¬le ®iÖn tõ : C«ng suÊt t¸c ®éng Pt® t¬ng ®èi lín, ®é nh¹y thÊp, K®k nhá. Lo¹i míi t¨ng ®îc K®k. ¤3 r¬le dßng ®iÖn Ký hiÖu 3.1. C«ng dông : R¬le dßng ®iÖn cã chøc n¨ng b¶o vÖ qu¸ dßng trong hÖ thèng ®iÖn 3.2. Ph©n lo¹i : a. Ph©n lo¹i theo nguyªn t¾c t¸c ®éng : ♦ R¬le dßng ®iÖn kiÓu ®iÖn tõ ♦ R¬le dßng ®iÖn kiÓu c¶m øng ♦ R¬le dßng ®iÖn kiÓu kh«ng tiÕp ®iÓm. b. Ph©n lo¹i theo chøc n¨ng b¶o vÖ : ♦ R¬le dßng ®iÖn cùc ®¹i ri ♦ R¬le dßng ®iÖn thø tù kh«ng
♦ R¬le dßng ®iÖn thø tù nghÞch ♦ R¬le dßng ®iÖn so lÖch ♦ R¬le dßng ®iÖn xung ♦ R¬le dßng ®iÖn tÇn sè cao ♦ R¬le dßng ®iÖn ®Þnh híng. 3.3. §Æc ®iÓm cÊu t¹o vµ nguyªn lý lµm viÖc cña r¬le kiÓu ®iÖn tõ : a. CÊu t¹o : nh h×nh vÏ - PhÇn tÜnh gåm : m¹ch tõ sè 10. Trªn hai nöa m¹ch tõ ®îc quÊn hai nöa cuén d©y dßng ®iÖn sè 1, tiÕp xóc tÜnh 3, b¶ng chØnh ®Þnh sè 6 vµ gi¸ ®ì trôc quay 7. - PhÇn ®éng gåm : trôc quay 9 trªn ®ã cã g¾n tiÕp ®iÓm ®éng 4, l¸ thÐp ®éng sè 2 vµ lß xo ph¶n kh¸ng sè 8. 1. Cuén d©y dßng ®iÖn. 2. L¸ thÐp ®éng 3. TiÕp xóc tÜnh 4. TiÕp xóc ®éng 5. CÇn chØnh ®Þnh 6. B¶ng chØnh ®Þnh 7. Gi¸ ®ì trôc quay 8. Lß xo ph¶n kh¸ng 9. Trôc quay 10. M¹ch tõ. b. Nguyªn lý lµm viÖc : Khi bé phËn nµo ®ã trong hÖ thèng ®iÖn bÞ qu¸ dßng, th× dßng ®iÖn thø cÊp cña biÕn dßng ®iÖn BI ch¹y qua cuén d©y r¬le t¨ng lªn lín h¬n trÞ sè dßng khëi ®éng cña b¶o vÖ ®· ®îc chØnh ®Þnh s½n IR > Ik®bv lµm cho lùc ®iÖn tõ r¬le sinh ra lín h¬n lùc c¶n lß xo ph¶n kh¸ng sè 8, kÐo l¸ thÐp ®éng sè 2 quay ®i mét gãc, lµm cho trôc 9 ®a tiÕp xóc ®éng 4 ®ãng chÆt vµo tiÕp xóc tÜnh 3 nèi liÒn m¹ch cho r¬le thêi gian hoÆc trung gian khëi ®éng. - C¸ch chØnh ®Þnh : g¹t cÇn chØnh ®Þnh sè 5 ®Ó thay ®æi søc c¨ng lß xo 8 nh»m thay ®æi moment c¶m, tøc lµ thay ®æi ®îc trÞ sè dßng khëi ®éng cña r¬le. Khi Mq > Mc th× r¬le sÏ t¸c ®éng. HoÆc cóng cã thÓ thay ®æi c¸ch ®Êu nèi hai nöa cuén d©y dßng ®iÖn (®Êu song song hoÆc nèi tiÕp). 3.4. §Æc ®iÓm cÊu t¹o vµ nguyªn lý lµm viÖc cña r¬le dßng ®iÖn kiÓu so lÖch : ë c¸c m¸y biÕn ¸p c«ng suÊt tõ 1000 KVA trë lªn thêng ®îc l¾p ®Æt nhiÒu h×nh thøc b¶o vÖ trong ®ã cã 3 h×nh thøc b¶o vÖ chÝnh lµ : b¶o vÖ dßng ®iÖn cùc ®¹i, b¶o vÖ b»ng r¬le h¬i, b¶o vÖ so lÖch. Mçi lo¹i b¶o vÖ cã chøc n¨ng vµ nhiÖm vô riªng.
mc1 TÝn hiÖu cßi ri ibi wt wt ibi ws wh wh mc2 S¬ ®å b¶o vÖ H×nh thøc b¶o vÖ so lÖch m¸y biÕn ¸p, cã chøc n¨ng chñ yÕu b¶o vÖ khi x¶y ra ng¾n m¹ch ë ®Çu ra cña m¸y biªn ¸p vµ h×nh thøc b¶o vÖ dù tr÷ cho b¶o vÖ r¬le h¬i. Trong h×nh thøc b¶o vÖ so lÖch, ngêi ta thêng sö dông trong hai s¬ ®å : tuÇn hoµn vµ s¬ ®å c©n b»ng ¸p. Lo¹i r¬le dßng ®iÖn kiÓu so lÖch ®Æt trong s¬ ®å b¶o vÖ so lÖch tuÇn hoµn cã cÊu t¹o nh h×nh vÏ : r¬le dßng ®iÖn ®îc chÕ t¹o g¾n liÒn víi biÕn dßng b¶o hoµ tõ trung gian t¹o thµnh r¬le dßng ®iÖn kiÓu so lÖch. BiÕn dßng b·o hoµ tõ trung gian thùc chÊt lµ m¸y bbiÕn ¸p tû sè 1:1, lâi tõ lµ lo¹i b·o hoµ tõ nhanh. Bëi v× dßng ®iÖn ng¾n m¹ch qu¸ ®é gåm hai thµnh phÇn chu kú vµ tù do, biªn ®é dao ®éng lín. BiÕn dßng b·o hoµ tõ trung gian th× cã t¸c dông läc bá thµnh phÇn tù do v× vËy t¨ng ®îc ®é nh¹y vµ ®é tin cËy cho b¶o vÖ. V× IR = IBI1 - IBI2. NÕu kh«ng cã biÕn dßng b·o hoµ tõ trung gian th× khi x¶y ra ng¾n m¹ch ngoµi vïng b¶o vÖ, r¬le vÉn cã thÓ t¸c ®éng nhÇm do tæng trë trong vµ ngoµi vïng b¶o vÖ chªnh lÖch nhau kh«ng nhiÒu. Khi l¾p ®Æt ph¶i chän sao cho tû sè BI2 phï hîp víi tû sè cña biÕn ¸p ®Ó ®¶m b¶o cho IR = IBI1 - IBI2 ë chÕ ®é lµm viÖc b×nh thêng cã trÞ sè cµng nhá cµng tèt. Khi x¶y ra ng¾n m¹ch trong vïng b¶o vÖ th× IR >=IK§BV do ®ã r¬le sÏ t¸c ®éng ®iÒu khiÓn m¸y c¾t MC1 vµ MC2. Trong h×nh thøc b¶o vÖ so lÖch, nÕu kh«ng dïng biÕn dßng b·o hoµ tõ trung gian th× ph¶i sö dông lo¹i r¬le cã cuén h·m, míi ®¶m b¶o tinh chän läc cho b¶o vÖ. ¤4 r¬le nhiÖt
4.1. Kh¸i niÖm vµ c«ng dông : 10 11 9 7 12 8 1 3 2 4 5 6 NGUY£N Lý CÊU T¹O CñA R¥LR NHIÖT R¬le nhiÖt lµ mét lo¹i thiÕt bÞ ®iÖn dïng ®Ó b¶o vÖ ®éng c¬vµ m¹ch ®iÖn khái bÞ qu¸ t¶i. Thêng dïng kÌm víi khëi ®éng tõ, c«ng t¾c t¬. Dïng ë ®iÖn ¸p xoay chiÒu ®Õn 500V, tÇn sè 50 Hz, lo¹i míi I®m ®Õn 150A ®iÖn ¸p mét chiÒu tíi 400V. R¬le kh«ng t¸c ®éng tøc thêi theo trÞ dßng ®iÖn v× cã qu¸n tÝnh nhiÖt lín ph¶i cã thêi gian ®Ó ph¸t nãng. Thêi gian lµm viÖc kho¶ng vµi gi©y ®Õn vµi phót, nªn kh«ng dïng ®Ó b¶o vÖ ng¾n m¹ch ®îc. Muèn b¶o vÖ ng¾n m¹ch thêng dïng kÌm cÇu ch×. 4.2. Nguyªn lý lµm viÖc : Dùa trªn t¸c dông nhiÖt cña dßng ®iÖn, ngµy nay sö dông phæ biÕn r¬le nhiÖt cã phiÕn kim lo¹i kÐp, nguyªn lý lµm viÖc dùa trªn sù gi·n në dµi cña hai kim lo¹i khi bÞ ®èt nãng. PhÇn tö c¬ b¶n cña r¬le nhiÖt lµ phiÕn kim lo¹i kÐp cÊu t¹o tõ hai tÊm kim lo¹i, mét tÊm hÖ sè gi·n në bÐ, mét tÊm cã hÖ sè gi·n në lín h¬n. Hai tÊm kim lo¹i ®îc ghÐp l¹i víi nhau thµnh mét tÊm b»ng ph¬ng ph¸p c¸n nãng hoÆc hµn. Khi ®èt nãng do dßng ®iÖn phiÕn kim lo¹i cong vÒ phÝa kim lo¹i cã hÖ sè gi·n në nhá h¬n, cã thÓ dïng trùc tiÕp cho dßng ®iÖn qua hay d©y ®iÖn trë bao quanh. §Ó ®é uèn cong lín yªu cÇu phiÕn kim lo¹i ph¶i cã chiÒu dµi lín vµ máng. NÕu cÇn lùc ®Èy m¹nh th× chÕ t¹o tÊm phiÕn réng, dµy vµ ng¾n. ¤5 r¬le thêi gian 5.1. C«ng dông : R¬le thêi gian cã chøc n¨ng ®Þnh thêi gian ho¹t ®éng cña s¬ ®å r¬le b¶o vÖ, ®Ó chèng t¸c ®éng nhÇm, ®¶m b¶o yªu cÇu chän läc cho c¸c lo¹i s¬ ®å b¶o vÖ. 5.2. §Æc ®iÓm cÊu t¹o : - PhÇn tÜnh gåm : tiÕp xóc tÜnh sè 1, m¹ch tõ vµ cuén d©y ®iÖn tõ, b¶ng chØnh ®Þnh sè 12. - C¬ cÊu thêi gian gåm hÖ thèng trôc vµ b¸nh r¨ng truyÒn ®éng, thanh h·m 4, lß xo 10,
tiÕp xóc ®éng 11. - C¬ cÊu con l¾c gåm b¸nh r¨ng cãc h·m vµ qu¶ rung sè 3 cã t¸c dông lµm cho tiÕp xóc ®éng 11 quay tõ tõ vµ ®Òu. - TiÕp ®iÓm 6 vµ 7 ®Ó ®iÒu khiÓn ®ãng c¾t kh«ng cÇn thêi gian trÔ. 1. TiÕp xóc tÜnh 2. B¸nh r¨ng truyÒn ®éng 3. C¬ cÊu con l¾c 4. Thanh h·m 5. Con ®éi 6. TiÕp ®iÓm thêng ®ãng 7. TiÕp ®iÓm thêng më 8. Lâi thÐp non 9. Cuén d©y ®iÖn tõ 10. Lß xo 11. TiÕp xóc ®éng 12. B¶ng chØnh ®Þnh thêi gian 5.3. Nguyªn lý lµm viÖc : Khi cuén d©y ®iÖn tõ sè 9 cã ®iÖn sÏ sinh ra lùc ®iÖn hót lâi thÐp ®éng sè 8 tôt xuèng, ®a con ®éi 5 ®Ì lªn tiÕp xóc ®éng lµm më tiÕp ®iÓm thêng ®ãng sè 6 vµ ®ãng tiÕp ®iÓm thêng më sè 7 (tiÕp ®iÓm ®ãng c¾t kh«ng cÇn thêi gian) ®ång thêi thanh h·m 4 ®îc gi¶i phãng tù do, cho nªn khi lß xo 10 kÐo b¸nh r¨ng truyÒn ®éng sè 2 quay, lµm cho toµn bé c¬ cÊu thêi gian vµ tiÕp xóc ®éng quay theo. Do cã c¬ cÊu con l¾c cho nªn c¬ cÊu thêi gian vµ tiÕp xóc ®éng 11 quay ®Òu tõ tõ, cho ®Õn khi tiÕp xóc ®éng 11 ®ãng vµo tiÕp xóc tÜnh sè 1 th× m¹ch ®iÒu khiÓn ®îc nèi liÒn, lµm cho cuén d©y r¬le trung gian cã ®iÖn, khëi ®éng ®ãng tiÕp ®iÓm cña nã, ®a ®iÖn ®i ®iÒu khiÓn c¾t m¸y c¾t vµ b¸o hiÖu sù cè cho nh©n viªn vËn hµnh biÕt. ChØnh ®Þnh thêi gian t¸c ®éng r¬le b»ng c¸ch chØnh ®Þnh vÞ trÝ tiÕp xóc tÜnh sè 1 trªn thang trÞ sè 12. 5.4. VÞ trÝ l¾p ®Æt r¬le thêi gian : Nguån ®iÒu khiÓn thao t¸c thêng lµ ®iÖn mét chiÒu lÊy tõ hÖ thèng ¾c quy. Cuén c¾t m¸y c¾t rt rg ¤6 c¬ cÊu ®iÖn tõ chÊp hµnh 6.1. Kh¸i niÖm chung : Trong c¬ cÊu ®iÖn tõ chÊp hµnh nam ch©m ®iÖn lµ bé phËn chñ yÕu. Nã sinh ra lùc ®iÖn tõ cÇn thiÕt ®Ó cho c¸c c¬ cÊu ®ã lµm viÖc. Nam ch©m ®iÖn mét chiÒu cã cuén d©y ®iÖn ¸p ®îc dïng r«ng r·i h¬n c¶ bëi nã cã nh÷ng u ®iÓm sau: Khi lµm viÖc kh«ng g©y ra rung, ån v× lùc ®iÖn kh«ng thay ®æi heo thêi gian M¹ch tõ kh«ng bÞ ph¸t nãng do tæn hao s¾t g©y ra, lùc ®iÖn tõ lín h¬n gÊp hai lÇn so víi lùc