TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ GIÁO TRÌNH MÔN HỌC: KHÍ CỤ ĐIỆN NGHỀ: BẢO TRÌ THIẾT BỊ CƠ ĐIỆN TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP (Ban hành kèm theo Quyết định số: 185 /QĐ-CĐDK ngày 25 tháng 3 năm 2020 của Trường Cao Đẳng Dầu Khí) Bà Rịa - Vũng Tàu, năm 2020 (Lưu hành nội bộ) TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có 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 GIỚI THIỆU Đất nước Việt Nam trong công cuộc công nghiệp hóa - hiện đại hóa, nền kinh tế đang trên đà phát triển, việc sử dụng các thiết bị điện, khí cụ điện trong sản xuất công nghiệp đóng vai trò vô cùng quan trọng. Vì vậy, việc tìm hiểu đặc tính, kết cấu, tính toán lựa chọn rất cần thiết cho sinh viên học ngành Điện.
Ngoài ra, việc cập nhật thêm các kiến thức về công nghệ mới đang không ngừng cải tiến và nâng cao các thiết bị đện là vô cùng cần thiết. Với một vai trò vô cùng quan trọng như vậy và xuất phát từ yêu cầu, kế hoạch đào tạo, chương trình môn học nghề Điện công nghiệp của Trường Cao đẳng Dầu khí. Chúng tôi đã biên soạn cuốn giáo trình Khí cụ điện gồm 4 chương với những nội dung cơ bản như sau: Bài 1: Khái niệm và công dụng của khí cụ điện Bài 2: Khí cụ điện đóng cắt Bài 3: Khí cụ điện bảo vệ Bài 4: Khí cụ điện điều khiển Giáo trình Khí cụ điện được biên soạn phục vụ cho công tác giảng dạy của giáo viên và là tại liệu học tập của sinh viên Trường Cao đẳng Dầu khí. Do chuyên môn và thời gian có hạn nên không tránh khởi những thiếu sót, vậy rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của đồng nghiệp và bạn đọc để cuốn sách có chất lượng cao hơn.
Bà Rịa – Vũng Tàu, tháng 06 năm 2020 Tham gia biên soạn 1. Chủ biên: Nguyễn Lê Cương 2. Lê Thị Thu Hường 3. Nguyễn Xuân Thịnh 4.
MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT. 5 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ. 7 DANH MỤC CÁC BẢNG. 9 BÀI 1 : KHÁI NIỆM VÀ CÔNG DỤNG CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN.1 Khái niệm về khí cụ điện : .2 Công dụng và phân loại khí cụ điện :.
15 BÀI 2: KHÍ CỤ ĐIỆN ĐÓNG CẮT .2 Các loại công tắc và nút ấn : .3 Dao cách ly. 33 BÀI 3: KHÍ CỤ ĐIỆN BẢO VỆ .1 Nam châm điện: .2 Rơle dòng điện, role điện áp .5 Thiết bị chống dòng rò:. 69 BÀI 4: KHÍ CỤ ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN.2 Khởi động từ: .3 Rơle trung gian và rơ le tốc độ: .4 Rơle thời gian:. 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO.
89 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT U: Hiệu điện thế I: Cường độ dòng điện ΔUcp: Hiệu điện thế cho phép Rtx: Điện trở tiếp xúc ρ: là điện trở suất của vật dẫn làm tiếp điểm F : Lực ép lên bề mặt tiếp xúc của tiếp điểm do bulong, đinh tán hoặc lò xo tạo nên. N : Số điểm tiếp xúc trên bề mặt tiếp xúc của tiếp điểm δb : Ứng suất chống dập của vật liệu làm tiếp điểm. a0 : Hệ số điện trở nhiệt θ0 : Nhiệt độ ban đầu cảu tiếp điểm θ: Nhiệt độ tiếp điểm tại thời điểm đang xét. INA: Cường độ dòng điện định mức nút ấn Itt: Cường độ dòng điện tính toán UNA: Hiệu điện thế định mức nút ấn Utt: Hiệu điện thế tính toán UđmMC: Hiệu điện thế định mức máy cắt UđmMạng: Hiệu điện thế định mức mạng IđmMC: Cường độ dòng điện định mức máy cắt Icb: Cường độ dòng điện cơ bản INt: Cường độ dòng điện ngắn mạch tại thời điểm t.
Scđm: Công suất biểu kiến định mức máy cắt SNt: Công suất cắt ngắn mạch lớn nhất tbv: Là thời gian tác động của tín hiệu bảo vệ rơ le. tmc: Là thời gian tác động của máy cắt Idđm: Cường độ dòng điện ổn định động định mức Ixk: Cường độ dòng điện xung kích idđm: Cường độ dòng điện ổn định động định mức tức thời ixk: Cường độ dòng điện xung kích tức thời Inhđm: Cường độ dòng điện ổn định nhiệt định mức. tnhđm: Thời gian ổn định nhiệt định mức. I∞: Cường độ dòng điện ổn định nhiệt lâu dài Ttd: Thời gian IRI: Là dòng điện phụ tải mà rơ le cho phép liên tục chạy qua lớn nhất NO : Normal Open, tiếp điểm phụ thường hở.
NC: Normal Close, tiếp điểm phụ thường đóng. Itt là dòng điện tính toán tương ứng với công suất Ptt của thiết bị tiêu thụ điện. Ikđ la dòng điện khởi động lớn nhất của phụ tải động cơ điện: Kmm là hệ số dòng điện khởi động. Iđm là dòng điện định mức của động cơ điện.
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 2.1: Cấu tạo của cầu dao .2: Cấu tạo của má kẹp cầu dao. Cầu dao đá hai cực tay nắm ở giữa. Cầu dao nối đất.8: công tắc hành trình kiểu nút ấn .9: Công tắc hành trình kiểu đòn .11: Dao cách ly trong nhà .12: Dao cách ly lắp đặt ngoài trời .13 : Cấu tạo máy cắt nhiều dầu .14: Máy cắt khí SF6 .17: Máy cắt không khí .18: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của CB dòng điện cực đại .19: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của CB điện áp thấp .20: Một số loại CB thông dụng .1: Cấu tạo nam châm điên có nắp.2: Cấu tạo nam châm điên không nắp.2: Phân tích lực hút của cuộn dây nam châm điện đối với vật liệu sắt từ .3:Nguyên lý cấu tạo của rơle điện từ .4: Cấu tạo rơle dòng điện .5: Rơle dòng cực đại .10: Đường đặc tính ampe-giây của động cơ (1) và rơle nhiệt kim loại kép (2) .11: Các hình dạng của tấm kim loại kép.12: Rơle nhiệt 3 pha bảo vệ động cơ.13: Cấu tạo rơle nhiệt kim loại kép kiểu ‘đồng tiền’ .14: Rơle nhiệt kiểu kín (đặt bên trong động cơ) .15: Hộp rơle điều chỉnh nhiệt độ và rơle bảo vệ kiểm kim loại kép dạng đũa (thanh).Rơle nhiệt kim loại kép kiểu ống.17: Rơle điều chỉnh nhiệt độ khí nén .18: Đặc tính A -s của rơle nhiệt.19: Hình ảnh rơ le nhiệt thực tế .20: Cấu tạo cầu chì loại vặn .21: Cấu tạo cầu chì loại hộp .22: Cấu tạo cầu chì loại kín có chất nhồi .23: Hệ thống nhiều cầu chì .24: Cầu dao chống giật một pha .24: Cầu dao chống giật ba pha .25: Cầu dao chống giật thực tế .1: Cấu tạo contactor .2: Nguyên lý hoạt động của contactor .4: Khởi động từ đơn hai nút nhấn .5: Khởi động từ đảo chiều ba nút nhấn .6: Một số khởi động từ .7: Cấu tạo và nguyên lý làm việc của rơle trung gian .8: Cấu tạo và nguyên lý làm việc Rơle thời gian kiểu khí nén .9: Cấu tạo và nguyên lý làm việc Rơle thời gian kiểu bán dẫn .87 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Ký hiệu và xác xuất xảy ra các dạng ngắn mạch.1: Điện áp định mức và điện áp tác động của rơle .2: Số liệu cuộn dây của rơle .3: Điện áp định mức và điện áp tác động của rơle .4: Số liệu cuộn dây của rơle .5: Điện áp định mức và điện áp tác động của rơle .6: Số liệu cuộn dây của rơle .7: Thiết bị chống rò của một số hãng .67 CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN: KHÍ CỤ ĐIỆN 1. Tên mô đun: Khí cụ điện 2.
Mã mô đun: KTĐ19MĐ15 Thời gian thực hiện mô đun: 75 giờ; (Lý thuyết: 14 giờ; Thực hành: 58 giờ; kiểm tra: 3 giờ). Vị trí, tính chất của mô đun: - Vị trí: Là mô đun thuộc các mô đun cơ sở của chương trình đào tạo. Môn đun này được dạy trước môn học và mô đun: an toàn lao động, mạch điện, có thể học song song với môn vật liệu điện.và sau khi hoàn thành các môn học chung ngành nghề. - Tính chất: Môn học này trang bị những kiến thức về cấu tạo và nguyên lý hoạt động cuả các loại khí cụ điện thông dụng, những kỹ năng sử dụng khí cụ điện trong mạch thực tế.
Mục tiêu mô đun: - Về kiến thức: + Nhận dạng và phân loại được các loại khí cụ điện. + Trình bày được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các loại khí cụ điện thông dụng. + Biết được cách lắp được các khí cụ điện vào một số mạch điện cơ bản. - Về kỹ năng + Chọn được các khí cụ điện theo yêu cầu.
+ Lắp được các khí cụ điện vào một số mạch điện cơ bản - Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Rèn luyện tính chủ đô ̣ng, tư duy khoa ho ̣c, nghiêm túc trong công việc. Nội dung mô đun: 5. Chương trình khung: Thời gian học tập (giờ) Trong đó Thực Kiểm tra Số hành/ Mã Tên môn học, mô đun tín Tổng Lý thực tập/ MH/MĐ/HP chỉ số thuyế thí LT TH t nghiệm/ bài tập/ thảo luận Các môn học I 12 255 94 148 8 5 chung/đại cương MHCB19MH01 Giáo dục chính trị 2 30 15 13 2 0 MHCB19MH03 Pháp luật 1 15 9 5 1 0 MHCB19MH05 Giáo dục thể chất 1 30 4 24 0 2 Thời gian học tập (giờ) Trong đó Thực Kiểm tra Số hành/ Mã Tên môn học, mô đun tín Tổng Lý thực tập/ MH/MĐ/HP chỉ số thuyế thí LT TH t nghiệm/ bài tập/ thảo luận Giáo dục quốc phòng MHCB19MH07 2 45 21 21 1 2 và An ninh MHCB19MH09 Tin học 2 45 15 29 0 1 TA19MH01 Tiếng Anh 4 90 30 56 4 0 Các môn học, mô đun II chuyên môn ngành, 42 1035 279 708 18 30 nghề Môn học, mô đun cơ II.1 17 360 138 205 9 8 sở An toàn vệ sinh lao ATMT19MH01 2 30 26 2 2 0 động CK19MH01 Vẽ kỹ thuật 1 2 45 14 29 0 2 KTĐ19MĐ15 Khí cụ điện 3 75 14 58 1 2 KTĐ19MĐ13 Đo lường điện 3 75 14 58 1 2 KTĐ19MH1 An toàn điện 2 30 28 0 2 0 Đại cương thiết bị cơ KTĐ19MH9 2 30 28 0 2 0 điện TBCĐ19MĐ03 Gia công nguội cơ bản 3 75 14 58 1 2 Môn học, mô đun II.