KĨ THUẬT NHIỆT - ĐIỆN

PHẦN 1 KỸ THUẬT ĐIỆN
CHƯƠNG 1 THIẾT BỊ ĐIỆN
TRONG NGÀNH DỆT MAY
1.1 CÁC LOẠI KHÍ CỤ ĐIỆN HẠ ÁP
1.2 CÁC LOẠI ĐÈN CHIẾU SÁNG HẠ ÁP

KHÁI NIỆM CHUNG VỀ KHÍ CỤ ĐIỆN
Khí cụ điện (KCĐ) là thiết bị điện dùng để :
đóng cắt, điều khiển, kiểm tra, tự động điều
khiển, khống chế các đối tượng điện cũng như
không điện và bảo vệ chung trong trường hợp sự
cố.
Khí cụ điện có rất nhiều chủng loại với chức
năng, nguyên lý làm việc và kích cỡ khác nhau,
được dùng rộng rải trong mọi lĩnh vực của cuộc
sống.

1


1.1 CÁC LOẠI KHÍ CỤ ĐIỆN HẠ ÁP

1.1.1 Cầu dao, Cầu chì
CẦU DAO
KHÁI NIỆM CHUNG
Cầu dao là loại KCĐ đóng, cắt mạch điện bằng tay
ở lưới điện hạ áp.

CẤU TẠO CẦU DAO

1. Đế bằng nhựa hoặc

Sứ
2. Cực động bằng đồng
3. Cực tĩnh bằng đồng

2


KÝ HIỆU CẦU DAO

CD
CC
a

c
Kí hiệu cầu dao
a. Hai cực b.Có cầu chảy
c.Ba cực d.Ba cực 2 ngả

b

d

ỨNG DỤNG CẦU DAO
Cầu dao là thiết bị Điện có tác dụng đóng –
ngắt mạch điện có cường độ trung bình và nhỏ.
Khác với công tắc, cầu dao ngắt đồng thời cả dây
pha và dây trung hịa. Ngồi ra cầu dao cịn được
sử dụng để chuyển nguồn điện, đảo chiều quay của
đông cơ điện (1 pha và 3 pha). Cầu dao khơng có
chức năng tự động đóng ngắt mạch điện khi có sự

cố ngắn mạch hoặc quá tải

3


CẦU CHÌ
Cầu chì là loại khí cụ điện bảo vệ mạch điện,
nó tự động cắt mạch điện khi có sự cố , ngắn
mạch.
 Cơng dụng: Dây cầu chì được tạo thành từ rất
nhiều kim loại nóng chảy, đặc điểm lớn nhất của
nó là dễ nóng chảy hơn bất kỳ một kim loại nào.
Khi có sự cố quá tải, ngắn mạch dây cầu chì sẽ
nóng chảy trước tiên rồi cắt nguồn điện. Các
thiết bị điện, đường dây điện sẽ tránh bị chập
mạch, hỏng hóc và cũng đảm bảo an tồn, tránh
các tai nạn về điện cho con người.

CẤU TẠO CẦU CHÌ
Cấu tạo chung của một chiếc cầu
chì là một dây chì mắc nối tiếp
với hai đầu dây dẫn trong mạch
điện. Vị trí lắp đặt cầu chì là ở sau
nguồn điện tổng và trước các bộ
phận của mạch điện, mạng điện
cần được bảo vệ như các thiết bị
điện,…
Các thành phần còn lại bao gồm:
hộp giữ , các chấu mắc, nắp ,…
được thay đổi tùy thuộc vào loại

cầu chì cũng như mục đích thẩm
mỹ.

4


CÁC YÊU CẦU CỦA CẦU CHÌ
 Các phần tử cơ bản của cầu chì là dây chảy
dùng để cắt mạch điện cần bảo vệ và thiết bị
dập hồ quang sau khi dây chảy đứt. Yêu cầu
đối với cầu chì như sau :
 Đặc tuyến ampe - giây của cầu chì cần
phải thấp hơn đặc tính của thiết bị bảo vệ.
 Khi có ngắn mạch cầu chì phải làm việc
có chọn lọc theo trình tự.

CÁC U CẦU CỦA CẦU CHÌ





Đặc tính cầu chì phải ổn định
Cơng suất của thiết bị bảo vệ
càng tăng, cầu chì phải có khả
năng cắt cao hơn.
Việc thay thế dây chảy phải dễ
dàng và tốn ít thời gian.

5

KÝ HIỆU CỦA CẦU CHÌ

MỘT SỐ CẦU CHÌ

6


ỨNG DỤNG CỦA CẦU CHÌ
-

-

Cầu chì được sử dụng rộng rãi để bảo vệ ngắn
mạch, quá tải trong các đường dây tải điện
phòng học, nhà ở, phân xưởng sản xuất…
Bảo vệ ngắn mạch, quá tải trong các bảng
mạch điện tử của máy may, ti vi tủ lạnh….

1.1.2 APTOMAT
KHÁI NIỆM CHUNG
Aptomat là TBĐ tự động cắt mạch điện khi có sự cố ,
dùng để bảo vệ cho mạch điện khi có sự cố quá tải, ngắn
mạch, sụt áp, truyền công suất ngược.
Ngồi ra cịn cịn dùng để đóng mở cho mạch điện khơng
thường xun đóng mở.
Trong tiếng Anh thiết bị đóng cắt là Circuit Breaker (viết
tắt là CB). Aptomat có chức năng bảo vệ quá tải và ngắn
mạch trong hệ thống điện. Một số dịng Aptomat có thêm

chức năng bảo vệ chống dòng rò được gọi là aptomat
chống rò hay aptomat chống giật.

7


PHÂN LOẠI
 Phân theo kết cấu




Loại một cực.
Loại hai cực.
Loại ba cực.

 Phân theo thời gian tác động



Tác động không tức thời.
Tác động tức thời.

PHÂN LOẠI
 Phân loại theo công dụng bảo vệ
 Dòng cực đại.
 Dòng cực tiểu.
 Áp cực tiểu.
 Áptômát bảo vệ công suất điện ngược.
 Áptômát vạn năng (chế tạo cho mạch có dịng điện

lớn các thơng số bảo vệ có thể chỉnh định được) loại
này khơng có vỏ và lắp đặt trong các trạm biến áp lớn.
 Áptơmát định hình: bảo vệ q tải bằng rơle nhiệt, bảo
vệ quá điện áp bằng rơle điện từ, đặt trong vỏ nhựa.

8


PHÂN LOẠI

Phân loại theo chức năng:
- Aptomat thường (bảo vệ quá tải, ngắn mạch):
MCB, MCCB
- Aptomat chống rò: RCCB (Residual Current
Circuit Breaker – aptomat chống dòng rò dạng
tép), RCBO (Residual Current Circuit Breaker
with Overcurrent Protection – aptomat chống dòng
rò và bảo vệ quá tải dạng tép), ELCB (Earth
Leakage Circuit Breaker – aptomat chống dòng rò
và bảo vệ quá tải dạng khối).



Cấu tạo Aptomat




Aptomat (MCB hay MCCB) thường được chế tạo có
hai cấp tiếp điểm (tiếp điểm chính và hồ quang) hoặc

ba tiếp điểm (chính, phụ, hồ quang).
Khi đóng mạch, tiếp điểm hồ quang đóng trước, tiếp
theo là tiếp điểm phụ, sau cùng là tiếp điểm chính. Khi
cắt mạch thì ngược lại, tiếp điểm chính mở trước, sau
đến tiếp điểm phụ, cuối cùng là tiếp điểm hồ quang.
Như vậy hồ quang chỉ cháy trên tiếp điểm hồ quang,
do đó bảo vệ được tiếp điểm chính để dẫn điện. Dùng
thêm tiếp điểm phụ để tránh hồ quang cháy lan vào
làm hư hại tiếp điểm chính.

9


Cấu tạo Aptomat

CẤU TẠO CỦA APTOMAT
1. Đầu nối
2. Đế
3. Buồng dâp hồ quang
4. Tiếp điểm tĩnh
5. Cơ cấu truyền động
6. Cần điều khiển
7. Rơle nhiệt
8. Phần tử bảo vệ ( RI)

10


CẤU TẠO APTOMAT

Hệ thống tiếp điểm :
Gồm các tiếp điểm động và tiếp điểm tĩnh.
Yêu cầu các tiếp điểm này ở trạng thái
đóng, điện trở tiếp xúc phải nhỏ để giảm tổn hao
do tiếp xúc.
Khi ngắt dòng điện rất lớn, các tiếp điểm
phả có đủ độ bền nhiệt, độ bền điện động để
khơng bi hư hỏng do dịng điện ngắt gây nên.

CẤU TẠO APTOMAT

Hệ thống dập hồ quang:
Hệ thống dập hồ quang có nhiệm vụ nhanh
chóng dập tắt hồ quang khi ngắt, khơng cho nó
cháy lặp lại.
Buồng dập hồ quang của aptomat thường
có kiểu dàn dập (aptomat xoay chiều), có kết
hợp cuộn thổi từ (aptomat một chiều)

11


CẤU TẠO APTOMAT

Cơ cấu truyền động đóng cắt aptomat:
Cơ cấu truyền động đóng cắt của aptomat
gồm có cơ cấu đóng cắt và khâu truyền động trung
gian.
Cơ cấu đóng cắt aptomat thường có 2 dạng :
bằng tay và bằng cơ điện.

Cơ cấu truyền động trung gian phổ biến nhất
trong aptomat là cơ cấu tự do trượt khớp

MỘT SỐ APTOMAT

1.
2.
3.
4.

Aptomat dòng điện cực đại
Aptmat dịng điện cực tiểu
Aptomat điện áp thấp
Aptomat cơng suất ngược

12


Nguyên lý làm việc của Aptomat
dòng cực đại:

Nguyên lý hoạt động của Aptomat
dịng cực đại:




Ở trạng thái bình thường sau khi đóng điện,
Aptomat được giữ ở trạng thái đóng tiếp điểm nhờ
móc 2 khớp với móc 3 cùng một cụm tiếp điểm

động. Bật Aptomat ở trạng thái ON, với dòng điện
định mức nam châm điện 5 và phần ứng 4 không
hút.
Khi mạch điện quá tải hay ngắn mạch, lực hút điện
từ ở nam châm điện 5 sẽ hút phần ứng 4 xuống làm
bật nhả móc 3, móc 5 được thả tự do, lò xo 1 được
thả lỏng, kết quả các tiếp điểm của Aptomat được
mở ra, mạch điện bị ngắt.

13


APTOMAT DỊNG CỰC TIỂU

fđt

I
2

3

1
flx

I
Hình : Ngun lý làm việc áptơmát dịng điện cực tiểu

APTOMAT ĐIỆN ÁP THẤP

flx

3

4

6
2

fđt
1

Hình : Ngun lý làm việc áptômát điện áp thấp

14


APTOMAT CƠNG SUẤT NGƯỢC

flx

3

4

6
2

fđt
1

Hình :Ngun lý làm việc áptơmát cơng suất ngược

KÝ HIỆU CỦA APTOMAT

15


ỨNG DỤNG CỦA APTOMAT
-

-

Sử dụng rất phổ biến ở các cơng trình dân
dụng, được lắp đặt ở gia đình, cơng trình lớn:
khách sạn, nhà hàng và các căn hộ chung
cư…giúp bảo vệ an toàn cho người sử dụng
Sử dụng trong công nghiệp: bảo vệ động cơ
điện, hệ thống điện, hệ thống máy điện…

1.1.3 NÚT ẤN
 Nút ấn (hay nút bấm, nút điều khiển) dùng
để đóng - cắt mạch ở lưới điên hạ áp.
 Nút ấn thường được dùng để điều khiển các
rơ le, cơng tắc tơ, chuyển đổi mạch tín hiệu,
bảo vệ ... Phổ biến nhất là dùng nút ấn trong
mạch điều khiển động cơ để mở máy, dừng
và đảo chiều quay điện.

16

NGUYÊN LÝ CẤU TẠO
MỘT SỐ NÚT ẤN

 Nút ấn thường mở : khi nút bị ấn
thì mạch thơng, khi thơi ấn nút, lò
xo đẩy nút lên và mạch bị cắt.
 Nút ấn thường đóng : nó chỉ cắt
mạch khi nút bị ấn .

NGUYÊN LÝ, CẤU TẠO
MỘT SỐ NÚT ẤN
1

2

4

3

Nút ấn thường mở
1.Tiếp điểm động 2.Tiếp điểm tĩnh 3.Lò xo 4.Ký hiệu
1
4
2
3

Nút ấn thường đóng
1.Tiếp điểm động 2.Tiếp điểm tĩnh 3.Lị xo 4.Ký hiệu

17


1.1.4 CÔNG TẮC TƠ, RƠ LE NHIỆT

KHÁI NIỆM VỀ CÔNG TẮC TƠ
 Cơng tắc tơ là khí cụ điện dùng để đóng, cắt
thường xuyên các mạch điện động lực, từ xa,
bằng tay hay tự động.
 Việc đóng cắt cơng tắc tơ có tiếp điểm có thể
được thực hiện bằng nam châm điện, thủy lực
hay khí nén. Thơng thường ta gặp loại đóng
cắt bằng nam châm điện.

CƠNG TẮC TƠ
 Các cơng tắc tơ khơng tiếp điểm, việc đóng
cắt cơng tắc tơ loại này được thực hiện bằng
cách cho các xung điện để khóa hoặc mở các
van bán dẫn ( thyristor, triac)
 Cơng tắc tơ có hai vị trí : đóng - cắt, được chế
tạo có số lần đóng cắt lớn, tần số đóng cắt có
thể tới 1500 lần trong một giờ.

18


PHÂN LOẠI CÔNG TẮC TƠ


Phân loại theo nguyên lý truyền động :

Cơng tắc tơ đóng cắt tiếp điểm bằng
điện từ, bằng thủy lực, bằng khí nén .
 Cơng tắc tơ khơng tiếp điểm


PHÂN LOẠI CƠNG TẮC TƠ


Phân loại theo dạng dịng điện đóng cắt :

Cơng tắc tơ điện một chiều để đóng, cắt
mạch điện một chiều, nam châm điện
của nó là loại nam châm điện một chiều.
 Công tắc tơ xoay chiều dùng để đóng,
cắt mạch điện xoay chiều, nam châm
điện của nó có thể là nam châm điện một
chiều hay xoay chiều.


19


CẤU TẠO CỦA CƠNG TẮC TƠ
 Cơng tắc tơ điện từ có các bộ phận
chính như sau:





Hệ thống tiếp điểm chính
Hệ thống dập hồ quang
Cơ cấu điện từ
Hệ thống tiếp điểm phụ

CẤU TẠO CỦA CÔNG TẮC TƠ

20


CẤU TẠO CỦA CÔNG TẮC TƠ
1. Nam châm điện: Nam châm điện gồm 4 thành
phần: Cuộn dây dùng tạo ra lực hút nam châm, Lõi
sắt, Lò xo tác dụng đẩy phần nắp trở về vị trí ban đầu
2. Hệ thống dập hồ quang: Khi chuyển mạch, hồ quang
điện sẽ xuất hiện làm các tiếp điểm bị cháy và mịn dần,
vì vậy cần hệ thống dập hồ quang.
3. Hệ thống tiếp điểm: Hệ thống tiếp điểm của
contactor trong tủ điện liên hệ với phần lõi từ di động qua
bộ phận liên động về cơ. Tuỳ theo khả năng tải dẫn qua
các tiếp điểm, ta có thể chia các tiếp điểm thành hai loại:

CẤU TẠO CỦA CƠNG TẮC TƠ
Tiếp điểm chính: Có khả năng cho dòng điện lớn đi qua
(từ 10A đến vài nghìn A, thí dụ khoảng 1600A hay
2250A). Tiếp điểm chính là tiếp điểm thường hở đóng lại
khi cấp nguồn vào mạch từ của contactor trong tủ điện làm
mạch từ hút lại.
Tiếp điểm phụ: Có khả năng cho dịng điện đi qua các tiếp

điểm nhỏ hơn 5A. Tiếp điểm phụ có hai trạng thái:
Thường đóng và thường hở.
Tiếp điểm thường đóng là loại tiếp điểm ở trạng thái đóng
(có liên lạc với nhau giữa hai tiếp điểm) khi cuộn dây nam
châm trong contactor ở trạng thái nghỉ (không được cung
cấp điện). Tiếp điểm này hở ra khi contactor ở trạng thái
hoạt động. Ngược lại là tiếp điểm thường hở.

21


CÁC BỘ PHẬN CHÍNH

CƠNG TẮC TƠ KIỂU ĐIỆN TỪ

fđt
c

flx

Fe

LX
K

a

b

c

1

2

Ngun lý cấu tạo của công tắc tơ

22


NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA CÔNG TẮC TƠ

Khi cấp nguồn điều khiển bằng giá trị điện áp định mức
của công tắc tơ vào hai đầu của cuộn dây quấn trên phần
lõi từ cố định thì lực từ tạo ra hút phần lõi từ di động
hình thành mạch từ kín (lực từ lớn hơn phản lực của lị
xo), cơng tắc tơ ở trạng thái hoạt động. Lúc này nhờ vào
bộ phận liên động về cơ giữa lõi từ di động và hệ thống
tiếp điẻm làm cho tiếp điểm chính đóng lại, tiếp điểm
phụ chuyển đổi trạng thái (thường đóng sẽ mở ra,
thường hở sẽ đóng lại) và duy trì trạng thái này. Khi
ngưng cấp nguồn cho cuộn dây thì cơng tắc tơ ở trạng
thái nghỉ, các tiếp điểm trở về trạng thái ban đầu.

CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT
 Điện áp định mức Uđm :
 Là điện áp của mạch điện tương ứng mà
tiếp điểm chính phải đóng/cắt, có các cấp:
110V, 220V, 440V một chiều và 127V,
220V, 380V, 500V xoay chiều.

 Cuộn hút có thể làm việc bình thường ở
điện áp trong giới hạn từ 85% đến
105%Uđm.

23


CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT
 Dòng điện định mức Iđm
 Là dịng điện đi qua tiếp điểm chính trong chế độ
làm việc gián đoạn - lâu dài, nghĩa là ở chế độ này
thời gian công tắc tơ ở trạng thái đóng khơng lâu
q 8 giờ.
 Cơng tắc tơ hạ áp có các cấp dịng thơng dụng: 10,
20, 25, 40, 60, 75, 100, 150, 250, 300, 600A).
 Nếu đặt công tắc tơ trong tủ điện thì dịng điện
định mức phải lấy thấp hơn 10% vì làm mát kém,
khi làm việc dài hạn thì chọn dịng điện định mức
nhỏ hơn nữa.

CÁC U CẦU CỦA CÔNG TẮC
TƠ
 Khả năng cắt và khả năng đóng
 Là dịng điện cho phép đi qua tiếp điểm chính
khi cắt và khi đóng mạch.
 Ví dụ: cơng tắc tơ xoay chiều dùng để điều
khiển động cơ không đồng bộ ba pha lồng sóc
cần có khả năng đóng yêu cầu dòng điện bằng
( 3- 7)Iđm .
Khả năng cắt với công tắc tơ xoay chiều phải


đạt bội số khoảng 10 lần dòng điện định mức
khi tải cảm.

24


CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT
 Tần số thao tác
 Số lần đóng cắt trong thời gian một giờ
bị hạn chế bởi sự phát nóng của tiếp
điểm chính do hồ quang.
 Có các cấp: 30, 100, 120, 150, 300, 600,
1.200 đến 1.500 lần trên một giờ, tùy
chế độ công tác của máy sản xuất mà
chọn cơng tắc tơ có tần số thao tác khác
nhau.

CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT
 Tính ổn định lực điện động
 Cho phép dòng lớn nhất qua tiếp điểm chính
mà lực điện động gây ra khơng làm tách rời
tiếp điểm. Quy định dòng thử lực điện động
gấp 10 lần dịng định mức.
 Tính ổn định nhiệt
 Cơng tắc tơ có tính ổn định nhiệt tức là khi
có dịng ngắn mạch chạy qua trong khoảng
thời gian cho phép thì các tiếp điểm khơng bị
nóng chảy hoặc bị hàn dính.

25