Giáo Trình Khí Cụ Điện 2020: Kiến Thức Cần Biết Cho Ngành Điện Công Nghiệp

Giáo trình kỹ thuật về khí cụ điện 2020, biên soạn theo chương trình đào tạo chuẩn, hệ thống hóa kiến thức từ cơ bản đến nâng cao.

• Trường học: Trường Cao đẳng nghề Cơ giới và Thủy lợi
• Chuyên ngành: Điện - Điện Tử
• Đề tài: Giáo Trình Khí Cụ Điện
• Loại tài liệu: Giáo trình
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Việt Nam

Mục lục chi tiết

• LỜI NÓI ĐẦU
• 1. BÀI 1: KHÁI QUÁT CHUNG KHÍ CỤ ĐIỆN
• 1.1. Khái niệm về khí cụ Điện
• 1.2. Sự phát nóng của khí cụ điện
• 1.3. Tiếp xúc điện
• 1.4. Điện trở tiếp xúc của tiếp điểm
• 2. KHÍ CỤ ĐIỆN ĐÓNG CẮT
• 2.1. Nguyên lý hoạt động
• 2.2. Tính chọn cầu dao
• 2.3. Các loại công tắc và nút điều khiển
• 2.3.1. Công tắc vạn năng
• 2.3.2. Công tắc hành trình
• 2.3.3. Nút điều khiển (Nút nhấn)
• 2.4. Dao cách ly (disconnecting Switch)
• 2.4.1. Nguyên lý hoạt động
• 2.4.2. Tính chọn Dao cách ly
• 2.4.3. Hư hỏng và nguyên nhân gây hư hỏng
• 2.4.4. Sửa chữa dao cách ly
• 2.5. Tính chọn mỏ cắt ít dầu
• 2.5.1. Nguyên lý hoạt động
• 2.5.2. Tính chọn áptômát
• 2.5.3. Hư hỏng và nguyên nhân gây hư hỏng
• 3. KHÍ CỤ ĐIỆN BẢO VỆ
• 3.1. Nam châm điện
• 3.1.1. Cấu tạo nam châm điện
• 3.1.2. Nguyên lý hoạt động
• 3.2. Ứng dụng nam châm điện
• 3.2.1. Nguyên lý làm việc
• 3.2.2. Hư hỏng và các nguyên nhân gây hư hỏng
• 3.2.3. Role dòng điện
• 3.2.4. Tính chọn rơle nhiệt
• 3.2.5. Tính chọn cầu chì
• 3.3. Thiết bị chống rũ
• 3.3.1. Tính chọn thiết bị chống dòng điện rò
• 4. KHÍ CỤ ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN
• 4.1. Nguyên lý làm việc
• 4.2. Tính chọn Contactor
• 4.3. Hư hỏng và các nguyên nhân gây hư hỏng
• 4.4. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
• 4.5. Tính chọn khởi động từ
• 4.6. Độ bền điện và cơ của các tiếp điểm
• 4.7. Đặc tính kỹ thuật và ứng dụng
• 4.8. Role trung gian
• 4.8.1. Role trung gian
• 4.8.2. Hư hỏng và nguyên nhân gây hư hỏng
• 4.9. Role thời gian (timer)
• 4.9.1. Nguyên lý hoạt động
• 4.9.2. Tính chọn rơle thời gian
• 4.9.3. Hư hỏng và các nguyên nhân gây hư hỏng
• 4.9.4. Sửa chữa rơle thời gian
• 4.10. Bộ khống chế
• 4.10.1. Cấu tạo bộ khống chế hình trống
• 4.10.2. Nguyên lý hoạt động
• 4.10.3. Hư hỏng và các nguyên nhân gây hư hỏng
• 4.10.4. Sửa chữa bộ khống chế
• TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Giáo Trình Khí Cụ Điện 2020

Giáo trình Khí Cụ Điện 2020 là tài liệu quan trọng cho nghề điện công nghiệp. Tài liệu này cung cấp kiến thức cơ bản về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng của các loại khí cụ điện. Được biên soạn theo chương trình khung, giáo trình giúp học viên nắm vững các yêu cầu kỹ thuật và an toàn trong sử dụng khí cụ điện.

1.1. Khái Niệm Về Khí Cụ Điện

Khí cụ điện là thiết bị dùng để đóng, cắt, điều khiển và bảo vệ các lưới điện. Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn và hiệu quả trong hệ thống điện.

1.2. Vai Trò Của Giáo Trình Trong Đào Tạo Nghề Điện

Giáo trình này không chỉ cung cấp lý thuyết mà còn tích hợp thực hành, giúp học viên có khả năng áp dụng kiến thức vào thực tế sản xuất.

II. Những Thách Thức Trong Việc Sử Dụng Khí Cụ Điện

Việc sử dụng khí cụ điện trong công nghiệp gặp nhiều thách thức. Các vấn đề như quá tải, ngắn mạch và hư hỏng thiết bị thường xuyên xảy ra. Điều này đòi hỏi người sử dụng phải có kiến thức vững về an toàn điện và bảo trì thiết bị.

2.1. Vấn Đề An Toàn Điện

An toàn điện là yếu tố hàng đầu trong việc sử dụng khí cụ điện. Cần phải tuân thủ các quy định và tiêu chuẩn an toàn để tránh tai nạn lao động.

2.2. Hư Hỏng Và Nguyên Nhân Gây Hư Hỏng

Hư hỏng khí cụ điện có thể do nhiều nguyên nhân như quá tải, môi trường làm việc khắc nghiệt hoặc lỗi kỹ thuật. Việc nhận diện sớm các dấu hiệu hư hỏng giúp giảm thiểu rủi ro.

III. Phương Pháp Bảo Trì Khí Cụ Điện Hiệu Quả

Bảo trì khí cụ điện là một phần quan trọng trong việc đảm bảo hoạt động ổn định của hệ thống điện. Các phương pháp bảo trì định kỳ và bảo trì theo tình trạng giúp phát hiện sớm các vấn đề.

3.1. Bảo Trì Định Kỳ

Bảo trì định kỳ giúp kiểm tra và thay thế các linh kiện hư hỏng trước khi chúng gây ra sự cố lớn. Điều này giúp tiết kiệm chi phí và thời gian.

3.2. Bảo Trì Theo Tình Trạng

Bảo trì theo tình trạng dựa trên việc theo dõi hiệu suất hoạt động của thiết bị. Sử dụng công nghệ cảm biến giúp phát hiện sớm các dấu hiệu bất thường.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Khí Cụ Điện Trong Ngành Công Nghiệp

Khí cụ điện được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của ngành công nghiệp. Từ sản xuất đến phân phối điện năng, khí cụ điện đóng vai trò không thể thiếu trong việc đảm bảo hoạt động hiệu quả.

4.1. Ứng Dụng Trong Hệ Thống Điện Công Nghiệp

Khí cụ điện được sử dụng để điều khiển và bảo vệ các thiết bị điện trong nhà máy, giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất.

4.2. Ứng Dụng Trong Hệ Thống Điện Dân Dụng

Trong các hộ gia đình, khí cụ điện giúp đảm bảo an toàn và tiết kiệm năng lượng, từ đó nâng cao chất lượng cuộc sống.

V. Kết Luận Về Giáo Trình Khí Cụ Điện 2020

Giáo trình Khí Cụ Điện 2020 là tài liệu thiết yếu cho những ai theo học nghề điện công nghiệp. Nó không chỉ cung cấp kiến thức lý thuyết mà còn giúp học viên phát triển kỹ năng thực hành cần thiết.

5.1. Tương Lai Của Nghề Điện Công Nghiệp

Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, nghề điện công nghiệp sẽ ngày càng trở nên quan trọng. Việc cập nhật kiến thức mới là cần thiết để đáp ứng yêu cầu của thị trường.

5.2. Khuyến Khích Học Tập Liên Tục

Học viên cần được khuyến khích tham gia các khóa học nâng cao và các chương trình đào tạo để không ngừng nâng cao trình độ chuyên môn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI VÀ THỦY LỢI GIÁO TRÌNH KHÍ CỤ ĐIỆN NGHỀ: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP (Ban hành kèm theo quyết định số 546 ngày 11 tháng 8 năm 2020) NĂM 2020 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình có nguồn thông tin cụ thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm LỜI NÓI ĐẦU Mức độ tự động hóa của thiết bị, chất lượng chế tạo cao, độ chính xác cao, độ tin cậy lớn . cụm kết cấu được dùng là truyền động cơ khí – khí nén – điện. Thông tin chuyền tải dưới dạng các năng lượng đó phải là tín hiệu tương tự, nhị phân và tín hiệu số, được xử lý với vận tốc nhanh. Giáo trình Khí cụ điện đóng góp một phần bổ sung kiến thức mới về điều khiển tự động hóa. Để thực hiện biên soạn giáo trỡnh đào tạo nghề Điện công nghiệp ở trỡnh độ CĐN và TCN, giáo trỡnh mụ đun Khí cụ điện là một trong những giỏo trỡnh đào tạo chuyên ngành tự động hóa trong công nghiệp được biên soạn theo nội dung chương trỡnh khung, chương trỡnh dạy nghề đó được Bộ Lao động - Thương binh và Xó hội và Tổng cục dạy nghề phê duyệt. Nội dung biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, tích hợp kiến thức và kỹ năng chặt chẽ với nhau. Nhóm biên soạn đó cố gắng cập nhật những kiến thức mới cú liờn quan đến nội dung chương trỡnh đào tạo và phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung lý thuyết và thực hành được biên soạn gắn với nhu cầu thực tế trong sản xuất đồng thời có tính thực tiễn cao. Nội dung giỏo trỡnh được biên soạn với dung lượng thời gian đào tạo 45 giờ gồm có: Bài1 : Khái quát chung về khí cụ điện Bài 2: Khí cụ điện đóng cắt Bài 3: Khí cụ điện bảo vệ Bài 4: Khí cụ điện điều khiển Tuy nhiên, tuy theo điều kiện cơ sở vật chất và trang thiết bị, các trường có thề sử dụng cho phù hợp. Mặc dù đó cố gắng tổ chức biờn soạn để đáp ứng được mục tiêu đào tạo nhưng không tránh được những khiếm khuyết. Rất mong nhận được đóng góp ý kiến của người sử dụng, người đọc để nhóm biên soạn sẽ hiện chỉnh hoàn thiện hơn sau thời gian sử dụng. Nhóm biên soạn MỤC LỤC TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN .7 Khái niệm và công dụng của khí cụ điện .1 Khái niệm về khí cụ Điện: .1 Khái niệm về khí cụ Điện: .2 Sự phát nóng của khí cụ điện: .3 Tiếp xúc điện: .4 Hồ quang và các phương pháp dập tắt hồ quang: . Công dụng và Phân loại khí cụ điện: .1 Công dụng của khí cụ điện .2 Phân loại khí cụ điện . 37 KHÍ CỤ ĐIỆN ĐÓNG CẮT .2 Nguyên lý hoạt động: .3 Tính chọn cầu dao: .2 Các loại công tắc và nút điều khiển .3 Công tắc vạn năng .4 Công tắc hành trình: .5 Nút điều khiển (Nút nhấn) .3 Dao cách ly ( disconnecting Switch) .2 Nguyên lý hoạt động: .3 Tính chọn Dao cách ly: .4 Hư hỏng và nguyên nhân gây hư hỏng: .5 Sửa chữa dao cách ly: .3 Tính chọn mỏ cắt ít dầu .2 Nguyên lý hoạt động:.3 Tính chọn áptômát:.4 Hư hỏng và nguyên nhân gây hư hỏng: . 61 Bài 3: KHÍ CỤ ĐIỆN BẢO VỆ . Nam châm điện .1 Cấu tạo nam châm điện: .2 Nguyên lý hoạt động : . Ứng dụng nam châm điện: .2 Nguyên lý làm việc: .3 Hư hỏng và các nguyên nhân gây hư hỏng: .4 Role dòng điện : .2 Nguyên lý làm việc: .3 Tính chọn rơle nhiệt: .2 Nguyên lý hoạt động: .3 Tính chọn cầu chì: . Thiết bị chống rũ: .3 Tính chọn thiết bị chống dòng điện rò: . 111 KHÍ CỤ ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN .2 Nguyên lý làm việc: .3 Tính chọn Contactor: .4 Hư hỏng và các nguyên nhân gây hư hỏng: .1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động: .2 Tính chọn khởi động từ: .3 Độ bền điện và cơ của các tiếp điểm: .5 Đặc tính kỹ thuật và ứng dụng: . Role trung gian .1 Role trung gian .3 Hư hỏng và nguyên nhân gây hư hỏng: . Role thời gian (timer) . Nguyên lý hoạt động: . Tính chọn rơle thời gian: . Hư hỏng và các nguyên nhân gây hư hỏng: . Sửa chữa rơle thời gian: . Bộ khống chế . Cấu tạo bộ khống chế hình trống: . Nguyên lý hoạt động: . Hư hỏng và các nguyên nhân gây hư hỏng: . Sửa chữa bộ khống chế: . 139 GIỚI THIỆU VỀ MÔN HỌC Vị trí, ý nghĩa, vai trò môn học: Hiện nay ở nước ta hầu hết các hoạt động của xã hội đều gắn với việc sử dụng điện năng. Điện năng không những được sử dụng ở thành phố mà còn được đưa về nông thôn, miền núi hoặc nhờ các trạm phát điện địa phương. Cùng với sự phát triển của điện năng các khí cụ điện được sử dụng ngày càng tăng lên không ngừng. Chất lượng của các khí cụ điện cũng không ngừng được cải tiến và nâng cao cùng với sự phát triển của công nghệ mới. Vì vậy đòi hỏi người công nhân làm việc trong các ngành, nghề và đặc biệt trong nghề điện phải hiểu rõ về cấu tạo, nguyên lý làm việc, đặc tính kỹ thuật và ứng dụng của từng loại khí cụ điện nắm được các hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng và cách sữa chữa các khí cụ điện, để không ngừng nâng cao hiệu quả kinh tế và tiết kiệm điện năng trong sử dụng. Nội dung môn học này nhằm trang bị cho học viên những kiến thức cơ bản và những kỹ năng cần thiết về cấu tạo, nguyên lý làm việc, đặc tính kỹ thuật và ứng dụng, nắm được các hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng và cách sữa chữa một số khí cụ điện cơ bản nhằm ứng dụng có hiệu quả trong ngành nghề của mình. Mục tiêu của môn học: Sau khi hoàn tất môn học này, học viên có năng lực:  Nhận dạng và phân loại khí cụ điện.  Trình bày cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các loại khí cụ điện.  Sử dụng thành thạo các loại khí cụ điện.  Tính chọn các loại khí cụ điện.  Tháo lắp các loại khí cụ điện.  Chữa các loại khí cụ điện. Mục tiêu thực hiện của môn học: Học xong môn học này, học viên có năng lực:  Nhận dạng và phân loại khí cụ điện theo tiêu chuẩn kỹ thuật.  Trình bày cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các loại khí cụ điện theo nội dung bài đã học.  Sử dụng thành thạo các loại khí cụ điện đúng qui định kỹ thuật.  Tính chọn các loại khí cụ điện đạt yêu cầu kỹ thuật.  Tháo lắp các loại khí cụ điện đạt yêu cầu kỹ thuật.  chữa các loại khí cụ điện đạt các thông số kỹ thuật ban đầu. Nội dung chính của môn học: Để thực hiện mục tiêu bài học này, nội dung bao gồm:  Khái niệm về khí cụ điện.  Khí cụ điện đóng cắt.  Khí cụ điện bảo vệ.  Khí cụ điện điều khiển. Trường Cao đẳng nghề Cơ giới và Thủy lợi Khoa: Điện - Điện Tử BÀI 1 Khái quát chung khí cụ điện Giới thiệu: Cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp điện năng các thiết bị điện dân dụng, điện công nghiệp cũng như các khí cụ điện được sử dụng ngày càng tăng lên không ngừng. Chất lượng của các khí cụ điện cũng không ngừng được cải tiến và nâng cao cùng với sự phát triển của công nghệ mới. Vì vậy đòi hỏi người công nhân làm việc trong các ngành, nghề và đặc biệt trong các nghề điện phải hiểu rõ về các yêu cầu, nắm vững cơ sở lý thuyết khí cụ điện. Làm cơ sở để nắm vững cấu tạo, nguyên lý làm việc và ứng dụng của từng loại khí cụ điện để không ngừng nâng cao hiệu quả kinh tế và tiết kiệm điện năng trong sử dụng. Nội dung môn học này nhằm trang bị cho học viên những kiến thức cơ bản và cần thiết về cơ sở lý thuyết khí cụ điện nhằm ứng dụng có hiệu quả trong ngành nghề của mình. Mục tiêu thực hiện: Học xong bài học này, học viên có năng lực:  Nhận dạng khí cụ điện trong xưởng sản xuất, trong thiết bị, đạt chính xác 90%.  Giải thích tính năng, tác dụng của khí cụ điện trong mạch điện, thiết bị điện, chính xác 100% trong mọi trường hợp.  Phân loại khí cụ điện chính xác 90% trong mọi trường hợp. Nghề Điện Công Nghiệp 7 Giáo trình: Khí Cụ Điện Trường Cao đẳng nghề Cơ giới và Thủy lợi Khoa: Điện - Điện Tử Nội dung chính: 1.Khái niệm về khí cụ Điện: 1.Khái niệm về khí cụ Điện: Khí cụ điện là những thiết bị dùng để đóng, cắt, điều khiển, điều chỉnh và bảo vệ các lưới điện, mạch điện, máy điện và các máy móc sản xuất. Ngoài ra nó còn được dùng để kiểm tra và điều chỉnh các quá trình không điện khác. Các yêu cầu cơ bản đối với khí cụ điện: Khí cụ điện phải thỏa mãn các yêu cầu sau: + Khí cụ điện phải đảm bảo sử dụng lâu dài với các thông số kỹ thuật ở định mức. Nói cách khác dòng điện qua vật dẫn không được vượt quá trị số cho phép vì nếu không sẽ làm nóng khí cụ điện và chóng hỏng. + Khí cụ điện ổn định nhiệt và ổn định điện động. Vật liệu phải chịu nóng tốt và có cường độ cơ khí cao vì khi quá tải hay ngắn mạch, dòng điện lớn có thể làm khí cụ điện hư hỏng hoặc biến dạng. + Vật liệu cách điện phải tốt để khi xẩy ra quá điện áp trong phạm vi cho phép khí cụ điện không bị chọc thủng. + Khí cụ điện phải đảm bảo làm việc được chính xác, an toàn song phải gọn nhẹ, rẻ tiền, dễ gia công, dễ lắp ráp, kiểm tra và sữa chữa. + Ngoài ra khí cụ điện phải làm việc ổn định ở các điều kiện và môi trường yêu cầu.2 Sự phát nóng của khí cụ điện: Dòng điện chạy trong vật dẫn làm khí cụ điện nóng lên (theo định luật Jun- Lenxơ). Nếu nhiệt độ vượt quá giá trị cho phép, khí cụ điện sẽ chóng hỏng, vật liệu cách điện sẽ chóng hoá già và độ bền cơ khí sẽ giảm đi nhanh chóng. Nhiệt độ cho phép của các bộ phận trong khí cụ điện được cho trong bảng sau: (bảng 1.