CHƯƠNG 1: KHÍ CỤ ĐIỆN ĐÓNG CẮT Mã chương: 01 Giới thiệu: Nền kinh tế Việt Nam ngày càng phát triển mạnh, việc xây dựng các khu nhà, các khách sạn cao cấp, các khu công nghiệp, các khu chế xuất, các nhà máy liên doanh với nước ngoài ngày càng nhiều. Do đó số lượng các khí cụ điện đóng, cắt 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 phát triển của công nghệ mới. Do vậy từ việc tìm hiểu về lý thuyết cũng như thực hành tìm hiểu kết cấu, tính toán chọn lựa đến việc sử dụng, vận hành cho an toàn đạt được tuổi thọ đề ra của nhà thiết kế và sản xuất là rất cần thiết để không ngừng nâng cao hiệu quả kinh tế và tiết kiệm điện năng trong sử dụng.
Nội dung bài học này nhằm trang bị cho học viên những kiến thức cơ bản về cấu tạo, nguyên lý hoạt động của một số khí cụ điện đóng, cắt thường được sử dụng mạng hạ thế, trung thế và trong các doanh nghiệp công nghiệp, trang bị cho học viên về kỹ năng lựa chọn được các khí cụ điện để sử dụng cho từng trường hợp cụ thể theo tiêu chuẩn Việt Nam. Biết cách kiểm tra, phát hiện và sửa chữa lỗi các khí cụ điện đóng, cắt theo thông số kỹ thuật của nhà sản xuất. Mục tiêu: - Trình bày được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các loại khí cụ điện đóng cắt thường dùng trong công nghiệp và dân dụng. - Sử dụng được thành thạo các loại khí cụ điện đóng cắt nói trên, đảm bảo an toàn cho người và các thiết bị theo TCVN.
- Tính chọn được các loại khí cụ điện đóng cắt thông dụng theo yêu cầu kỹ thuật cụ thể. - Tháo lắp, phán đoán và sửa chữa được hư hỏng các loại khí cụ điện đóng cắt đạt các thông số kỹ thuật và đảm bảo an toàn. - Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ, nghiêm túc trong công việc 2.Nội dung chương: 2. Cấu tạo Phần chính của cầu dao là lưỡi dao và hệ thống kẹp lưỡi, được làm bằng hợp kim của đồng, ngoài ra bộ phận nối dây cũng làm bằng hộp kim đồng.
Lưỡi dao chính 2. Tiếp xúc tĩnh (ngàm) (hệ thống kẹp) Cầu dao có cầu dao 1. Lưỡi dao chính 2. Lưỡi dao phụ 4.
Lò xo bật nhanh b. Phân loại Phân loại cầu dao dựa vào các yếu tố sau: - Theo kết cấu: cầu dao được chia làm một loại cực, hai cực, ba cực hoặc bốn cực. - Cầu dao có tay nắm ở giữa hoặc tay ở bên. Ngoài ra còn có cầu dao một ngả, hai ngả được dùng để đảo nguồn cung cấp cho mạch và đảo chiều quay động cơ.
- Theo điện áp định mức : 250V, 500V. - Theo dòng điện định mức: dòng điện định mức của cầu dao được cho trước bởi nhà sản xuất (thường là các lọai 10A, 15A, 20A, 25A, 30A, 60A, 75A, 100A, 150A, 200A, 350A, 600A, 1000A". - Theo vật liệu cách điện: có loại đế sứ, đế nhưa, đế đá. - Theo điều kiện bảo vệ: lọai có nắp và không có nắp (loại không có nắp được đặt trong hộp hay tủ điều khiển).
- Theo yêu cầu sử dụng: loại cầu dao có cầu chì bảo vệ ngắn mạch hoặc không có cầu chì bảo vệ. Ký hiệu cầu dao không có cầu chì bảo vệ: 12 2. Nguyên lý hoạt động Khi thao tác trên cầu dao, nhờ vào lưỡi dao và hệ thống kẹp lưỡi, mạch điện được đóng ngắt. Trong quá trình ngắt mạch, cầu dao thường xảy ra hồ quang điện tại đầu lưỡi dao và điểm tiếp xúc trên hệ thống kẹp lưỡi.
Người sử dụng cần phải kéo lưỡi dao ra khỏi kẹp nhanh để dập tắt hồ quang. Do tốc độ kéo bằng tay không thể nhanh được nên người ta làm thêm lưỡi dao phụ. Lúc dẫn điện thì lưỡi dao phụ cùng lưỡi dao chính được kép trong ngàm. Khi ngắt điện, tay kéo lưỡi dao chính ra trước còn lưỡi dao phụ vẫn kẹp trong ngàm.
Lò xo liên kết giữa hai lưỡi dao được kéo căng ra và tới một mức nào đó sẽ bật nhanh kéo lưỡi dao phụ ra khỏi ngàm một cách nhanh chóng. Do đó, hồ quang được kéo dài nhanh và hồ quang bị dập tắt trong thời gian ngắn. Hư hỏng và các nguyên nhân gây hư hỏng Lưỡi dao chính không tiếp xúc tốt với ngàm tiếp xúc, ốc bắt bị lỏng tình trạng lưỡi dao không bình thường, lò xo của lưỡi dao phụ bị tuột hoặc không đủ căng. Nguyên nhân lưỡi dao không tiếp xúc tốt là: Ngàm tĩnh quá rộng, mặt tiếp xúc bị bụi bẩn làm tăng điện trở tiếp xúc.
Khi lưỡi dao chính tiếp xúc không tốt dẫn đến điện trở tiếp xúc lớn dòng điện sẽ đốt nóng và có thể làm cháy mặt tiếp xúc cần vệ sinh lưỡi dao và ngàm tiếp xúc. Trường hợp lưỡi dao bị cháy cần thay thế mới, bắt chặt các ốc vít. Sửa chữa cầu dao Bước 1: Mua cầu dao điện mới phù hợp với công suất tiêu thụ của các thiết bị điện đang sử dụng và bút thử điện (hoặc tô vít). Bước 2: Tháo mặt ốp của cầu dao cũ ra, nới lỏng ốc siết dây điện của đường cấp vào (gồm pha lửa, pha mát) tháo ra.
Tiếp theo nởi lỏng ốc siết dây điện của đường điện ra thiết bị ( gồm pha lửa, pha mát) tháo ra. 13 Bước 3: Xác định hướng vị trí bật tắt (hướng bật (on) về đầu ra của thiết bị, hướng tắt (off) về đầu cấp của nguồn điện cấp). Lắp dây điện của đường cấp vào hướng của (off) gồm pha lửa, pha mát. Tiến hành lắp tiếp dây điện của đường ra thiết bị hướng (on) gồm pha lửa, pha mát (ký hiệu như: màu đỏ của dây điện là pha lửa, dây màu trắng là pha mát- lắp phải trùng nhau hoặc màu trắng của dây điện là pha lửa, màu đen của dây điện là pha mát) Bước 4: Lắp mặt ốp của cầu dao mới vào xong.
Bật thử cầu dao lên là được. Các loại công tắc và nút điều khiển 2. Công tắc Công tắc là khí cụ điện dùng để đóng ngắt mạch điện có công suất nhỏ và có dòng điện định mức nhỏ hơn 6A. Công tắc thường có hộp bảo vệ để tránh sự phóng điện khi đóng mơ.
Điện áp của công tắc nhỏ hơn hay bằng 500V. Công tắc hộp làm việc chắc chắn hơn cầu dao, dập tắt hồ quang nhanh hơn vì thao tác ngắt nhanh và dứt khoát hơn cầu dao. Công tắc hộp Phần chính là các tiếp điểm tĩnh 3 gắn trên các vành nhựa bakelit cách điện 2 có đầu vặn vít chìa ra khỏi hộp. Các tiếp điểm động 4 gắn trên cùng trục và cách điện với trục, nằm trong các mạch khác nhau tương ứng với các vành 2.
Khi trục quay đến vị trí thích hợp, sẽ có một số tiếp điểm động tiếp xúc với các 14 tiếp điểm tĩnh, còn số khác rời khỏi tiếp điểm tĩnh. Chuyển dịch tiếp điểm động nhờ cơ cấu cơ khí có núm vặn 5. Ngoài ra còn có lò xo phản kháng đặt trong vỏ hộp để tạo nên sức bật nhanh làm cho hồ quang được dập tắt nhanh chóng. Hình dạng cấu tạo công tắc hộp của Việt Nam, Liên Xô, Đức, Pháp… đều giống như hình trên, chỉ khác ít về hình dạng kết cấu.
Công tắc vạn năng Công tắc xoay dùng để đóng ngắt điện bằng tay mạch điện một chiều và xoay chiều. công tắc được bố trí, một, hai, ba, hay nhiều cực. các cực được bố trí ở các tầng khác nhau. gồm các tiếp điểm động và tĩnh.
ngoài ra còn có các lò xo lá đi kèm với các vòng đệm bằng phíp để dập hồ quang. Giữa các cực là các vòng đệm cách điện. Trục của công tắc là trụ hình vuông. Nguyên lý hoạt động Khi vặn núm điều khiển tùy theo vị trí mà các tiếp điểm thay đổi có thể đóng hoặc mở Các hư hỏng thường gặp và cách khắc phục : Thay thế các chi tiết bị mài mòn bô phận hay hỏng nhất là lò xo tạo ra lực đóng cắt.
khi lò xo kém đàn hồi thay the mới. Sau thời gian sử dụng hệ thống tiếp điểm bị bẩn lau chùi, các tiếp điểm bị cháy hỏng thay thế mới. Công tắc hành trình.Tính chọn công tắc và nút điều khiển Công tắc hành trình dùng để kiểm soát hành trình. 15 Các thông số định mức của công tắc: Uđm: điện áp định mức của công tắc.
Iđm: dòng điện định mức của công tắc. Trị số điên áp định mức của công tắc thường có giá trị 500V. Tri số dòng điên định mức của công tắc thường có giá trị 6A. Ngoài ra còn có các thông số trong việc thử công tắc như độ bề cơ khí, độ cách điện, độ phóng điện.
Các yêu cầu thử của công tắc: Việc kiểm tra chất lượng công tắc phải thử các bước sau: Thử xuyên thủng: đặt điện áp 1500V trong thời gian một phút ở các điểm cần cách điện giữa chúng. Thử cách điện: đo điện trở cách điện > 2M Q Thử phát nóng. Thử công suất cắt. Thử độ ben cơ khí.
Thử nhiệt độ đối với các chi tiết cách điện: các chi tiết cách điện phải chịu đựng 100PP PPC trong thời gian hai giờ mà không bị biến dạng hoặc sủi nhám. Tính chọn công tắc : Uđm: điện áp định mức của công tắc. Iđm: dòng điện định mức của công tắc. Nút điều khiển Khái quát và công dụng: Nút nhấn còn gọi là nút điều khiển là một loại khí cụ điện dùng để đóng ngắt từ xa các thiết bị điện từ khác nhau; các dụng cụ báo hiệu và cũng để chuyển đổi các mạch điện điều khiển, tín hiệu liên động bảo vệ.
Ở mạch điện 16 một chiều điện áp đến 440V và mạch điện xoay chiều điện áp 500V, tần số 50HZ; 60HZ, nút nhấn thông dụng để khởi động, đảo chiều quay động cơ điện bằng cách đóng và ngắt các cuôn dây của contactor nối cho động cơ. Nút nhấn thường được đặt trên bảng điều khiển, ở tủ điện, trên hộp nút nhấn. Nút nhấn thường được nghiên cứu, chế tạo làm việc trong môi trường không ẩm ướt, không có hơi hóa chất và bụi bẩn. Nút nhấn có thể bền tới 1.000 lần đóng không tải và 200.000 lầnđóng ngắt có tải.
Khi thao tác nhấn nút cần phải dứt khoát để mở hoặc đóng mạch điện. Cấu tạo Phân loại và : Cấu tạo: Nút nhấn gồm hệ thống lò xo, hệ thống các tiếp điểm thường hở - thường đóng và vỏ bảo vệ. Khi tác động vào nút nhấn, các tiếp điểm chuyển trạng thái; khi không còn tác động, các tiếp điểm trở về trạng thái ban đầu.