Giáo trình Khí cụ điện (Nghề Điện công nghiệp Cao đẳng)

BỘ XÂY DỰNG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ XÂY DỰNG

GIÁO TRÌNH
MƠ ĐUN: KHÍ CỤ ĐIỆN
NGÀNH/NGHỀ: ĐIỆN CƠNG NGHIỆP
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG

Quảng Ninh, 2021

1


2


TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nội bộ nên các nguồn thơng 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
Khí cụ điện là mơ đun bắt buộc trong chương trình đào tạo Cao đẳng, Trung cấp ngành
điện công nghiệp. Giáo trình được biên soạn theo nội dung của chương trình chi tiết mơ đun
“Khí cụ điện” đào tạo trình độ Cao đẳng, Trung cấp nghề điện công nghiệp tại Trường Cao đẳng
Nghề Xây dựng, tài liệu này nhằm cung cấp những kiến thức về khái niệm, cấu tạo, nguyên lý,
cách lựa chọn và cách sửa chữa, bảo dưỡng những sai hỏng thường gặp của các khí cụ điện
thường dùng trong hệ thống điện và điều khiển máy điện. Nội dung của tài liệu gồm : Bài 1: Khí
cụ điện đóng cắt; Bài 2: Khí cụ điện bảo vệ; Bài 3: Khí cụ điện điều khiển Các bài tập ứng dụng
các khí cụ điện trong các hệ thống. Mặc dù đã cố gắng trong quá trình biên soạn, nhưng chắc

chắn tài liệu không tránh khỏi những khiếm khuyết . Tác giả rất mong nhận được góp ý trân
thành của bạn đọc để tài liệu được hồn thiện hơn.
Trân thành cảm ơn!
Nhóm tác giả

3


4


GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN
Tên mơ đun: Khí cụ điện
Mã mơ đun: MĐ10
Vị trí, tính chất của mơ đun:
- Vị trí: Mơ đun được bố trí học song song với các môn học, mô đun cơ sở: Điện kỹ thuật, Vật
liệu điện, Kỹ thuật điện tử cơ bản, Kỹ thuật đo lường điện.
- Tính chất: Là mơ đun cơ sở của nghề.
Mục tiêu mơ đun:
- Về kiến thức:
+ Trình bày được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các loại khí cụ điện.
+ Trình bày được các phương pháp nhận dạng và phân loại khí cụ điện.
- Về kỹ năng:
+ Sử dụng thành thạo các loại khí cụ điện.
+ Tính chọn được các loại khí cụ điện.
+ Tháo lắp được các loại khí cụ điện.
+ Sửa chữa được các loại khí cụ điện
- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
+ Làm việc độc lập trong điều kiện làm việc thay đổi, chịu trách nhiệm cá nhân và trách nhiệm
một phần đối với nhóm.

+ Đánh giá hoạt động của nhóm và kết quả thực hiện công việc theo nhiệm vụ được giao.
+ Tuân thủ thực hiện vệ sinh công nghiệp, có ý thức tiết kiệm vật liệu và bảo quản dụng cụ thực
tập.
Nội dung của mô đun:

5


Bài 1: Khí cụ điện đóng cắt
1. Mục tiêu của bài:
- Kiến thức:
+ Trình bày được cơng dụng, phân loại, ký hiệu, thông số kỹ thuật, cấu tạo và nguyên lý
hoạt động của các loại khí cụ điện đóng cắt thường dùng trong công nghiệp và dân dụng.
- Kỹ năng:
+ Sử dụng thành thạo các loại khí cụ điện đóng cắt nói trên, đảm bảo an tồn cho người
và các thiết bị theo TCVN.
+ Tính chọn được các loại khí cụ điện đóng cắt thơng dụng theo u cầu kỹ thuật cụ thể.
+ Lắp đặt được các mạch điện đơn giản sử dụng các khí cụ điện đóng cắt.
+ Tháo lắp, phán đoán và sửa chữa hư hỏng các loại khí cụ điện đóng cắt đạt các thơng số
kỹ thuật và đảm bảo an toàn.
- Năng lực tự chủ và trách nhiệm:
+ Nghiêm túc trong học tập, ghi chép bài đầy đủ.
2. Nội dung bài: Khí cụ điện đóng cắt
2.1. Cầu dao.
2.1.1. Công dụng, phân loại, ký hiệu.
a. Công dụng
Cầu dao là một loại khí cụ điện dùng để đóng cắt dòng điện bằng tay đơn giản nhất được sử dụng
trong các mạch điện có điện áp từ 250VDC đến dưới 1000VAC.
b. Phân loại

Tùy theo đặc tính kết cấu và nhu cầu sử dụng của cầu dao mà người ta phân cầu dao theo các
loại sau:
- Theo kết cấu: chia cầu dao làm loại 1 cực, 2 cực, 3 cực, 4 cực, người ta cũng chia cầu dao ra
loại có tay nắm ở giữa hay tay nắm bên. Ngoài ra cịn có cầu dao 1 ngã và cầu dao 2 ngả.
- Theo điện áp định mức: 250V và 500V.
6


- Theo dòng điện định mức: loại 15, 25, 60, 75, 100, 200, 300, 600, 1000A....
- Theo vật liệu cách điện: có loại đế sứ, đế nhựa bakêlít, đế đá.
- Theo điều kiện bảo vệ: có loại khơng có hộp, loại có hộp che chắn (nắp nhựa, nắp gang, nắp
sắt...).
- Theo yêu cầu sử dụng: người ta chế tạo cầu dao có cầu chì (dây chảy) bảo vệ và loại khơng có
cầu chì bảo vệ.
ở nước ta thường sản xuất cầu dao đá loại 2 cực, 3 cực khơng có nắp che chắn, có dịng điện
định mức tới 600 A và có lưỡi dao phụ.
Một số nhà máy đã sản xuất cầu dao nắp nhựa, đế sứ hay đế nhựa, có dịng điện định mức 60A,
các cầu dao này đều có chỗ bắt dây chảy để bảo vệ ngắn mạch.
c. Ký hiệu
TÊN GỌI

KÝ HIỆU
L

Cầu dao một pha

Cầu dao 3 pha, 2 ngả (CD đảo)

2.1.2. Cấu tạo, nguyên lý làm việc.
a. Cấu tạo

7

N


Thơng thường gồm:
- Lưỡi dao chính (1).
- Lưỡi dao phụ (3)
- Tiếp xúc tĩnh (ngàm) (2)
- Đế cách điện (5)
- Lò xo bật nhanh (4).
- Cực đấu dây (6)
Trong cầu dao thì các bộ phận tiếp xúc là rất quan trọng. Theo cách hiểu thông thường,
chỗ tiếp xúc điện là nơi gặp gở chung hai hay nhiều vật dẫn để dòng điện đi từ vật dẫn này sang
vật dẫn khác. Mặt tiếp xúc giửa các vật gọi là bề mặt tiếp xúc.
Tiếp xúc ở cầu dao là dạng tiếp xúc đóng mở, tiếp điểm là tiếp điểm kẹp (cắm). Lưỡi dao được
gắn cố định một đầu, đầu kia được gắn vào tay nắm của cầu dao. Vật liệu chế tạo cho các vật
dẫn, điểm tiếp xúc thường làm bằng bạc, đồng, platin, vonfram, niken và hữu hạn mới dùng
vàng. Bạc có tính dẫn điện và truyền nhiệt tốt, platin (bạch kim) khơng có lớp ơxyt, điện trở tiếp
xúc bé, vofram có nhiệt độ nóng chảy cao và chống bài mịn tốt đồng thời có độ cứng lớn.
Trong đó đồng và đồng thau cùng với những kim loại hoặc hợp kim có nhiệt độ nóng chảy cao là
được sử dụng rộng rãi nhất.
Bulong, vít được làm bằng thép, dùng để ghép các vật tiếp xúc cố định với nhau.
Mỗi một cực của cầu dao có bù long hoặc lỗ để đấu nối dây vào.
Tay nắm được làm bằng vật liệu cách điện tốt có thể là bằng sứ, phíp hoặc mica.
Nắp che chắn được làm bằng nhựa hay phíp.
Đế được làm bằng sứ, nhựa hoặc phíp. Có một số cầu dao do công dụng của từng thiết bị mà
người ta gắn thêm dây chảy (cầu chì) để bảo vệ ngắn mạch.
b. Nguyên lý làm việc

Cầu dao được đóng mở nhờ ngoại lực bên ngồi (bằng tay) tác động. Khi đóng cầu dao, lưỡi dao
tiếp xúc với ngàm dao, mạch điện được nối. Lưỡi dao rời khỏi ngàm dao thì mạch điện bị ngắt.
8


Cầu dao cần được đảm bảo ngắt điện tin cậy cho các thiết bị dùng điện ra khỏi nguồn điện áp.
Do đó khoảng cách giữa tiếp xúc điện đến và đi, tức chiều dài lưỡi dao cần phải lớn hơn 50mm.
Ta sử dụng lưỡi dao phụ và lò xo để làm tăng tốc độ ngắt mạch. Như vậy sẽ dập được hồ quang
một cách nhanh chóng, khơng làm cho ngàm dao và lưỡi dao bị cháy sém.
Để tiếp xúc giữa lưỡi dao và ngàm dao được tốt cần phải giải quyết hai vấn đề:
- Bề mặt tiếp xúc phải nhẵn sạch và chính xác.
- Lực ép tiếp điểm phải đủ mạnh.
Nếu lưỡi dao và ngàm dao tiếp xúc tốt thì đảm bảo dẫn điện tốt, nhiệt sinh ra chỗ tiếp xúc ít.
Nếu mặt tiếp xúc xấu, điện trở tiếp xúc lớn, dịng điện đi qua sẽ đốt nóng mối tiếp xúc, nhiệt độ
tại mối tiếp xúc tăng do đó dễ bị hỏng.
Để giảm bớt điện trở tiếp xúc, người ta thường mạ phủ. Lớp kim loại bao phủ có tác dụng bảo vệ
kim loại chính. Thường mạ với vật liệu sau:
- Tiếp điểm đồng hoặc đồng thau thường được mạ bạc, mạ thiếc khơng tốt bằng mạ bạc vì khi có
dịng điện đi qua (lúc ngắn mạch) thiếc chảy và bắn ra xung quanh sẽ dẫn đến chạm chập tiếp
theo (do nhiệt độ nóng chảy của thiếc nhỏ hơn nhiệt độ nóng chảy của bạc).
- Nhơm thì ta mạ kẽm.
- Kẽm mạ niken nhằm giảm oxy hố, khơng chảy hẳn ra ngoài.
Mặt khác, để bảo vệ tốt bề mặt kim loại, kim loại mạ phải có điện thế hóa học gần bằng điện thế
hóa học của kim loại làm tiếp điểm, tăng lực ép F và giảm bớt khe hở, giảm bớt độ ăn mịn.
Tay nắm được bố trí ở một bên hay ở giữa hoặc có tay nắm điều khiển được nối dài ra phía
trước để thao tác có khoảng cách.
Hoạt động của cầu dao khi ngắn mạch:
- Khi quá tải và đặc biệt khi ngắn mạch, nhiệt độ chỗ tiếp xúc của tiếp điểm rất cao làm giảm
tính đàn hồi và cường độ cơ khí của tiếp điểm. Nhiệt độ cho phép khi ngắn mạch đối với đồng,
đồng thau là (200  300)0C, cịn đối với nhơm là (150 200)0C.

Ta có thể phân biệt 3 trường hợp sau:
- Tiếp điểm đang ở vị trí đóng bị ngắn mạch: tiếp điểm sẽ bị nóng chảy và hàn dính lại. Kinh
nghiệm cho thấy lực ép lên tiếp điểm càng lớn thì dịng điện để làm tiếp điểm nóng chảy và hàn
dính càng lớn. Thường lực ép F vào khoảng (200  500)N. Do đó tiếp điểm cần phải có lực giữ
tốt.
- Tiếp điểm đang trong qúa trình đóng bị ngắn mạch: lúc đó sẽ sinh lực điện động kéo rời tiếp
điểm ra xa, song do chấn động nên dễ bị sinh ra hiện tượng hàn dính.
- Tiếp điểm đang trong quá trình mở bị ngắn mạch: trường hợp này sẽ sinh ra hồ quang làm nóng
chảy tiếp điểm và mài mòn mặt tiếp xúc.
* Ưu điểm
Cầu dao cho phép thực hiện hai chức năng chính sau:
- An tồn cho người: để được điều đó, cầu dao thực hiện nhiệm vụ ngăn cách giữa phần phía trên
(thượng lưu) có điện áp và phần phía dưới (hạ lưu) của một mạng điện mà ở phần này người ta
tiến hành sửa chửa điện.
- An tồn cho thiết bị: khi mà cầu dao có thể bố trí vị trí hay làm trụ cột để lắp thêm các cầu chì,
thì các cầu chì đó được sử dụng để bảo vệ các trang thiết bị đối với hiện tượng ngắn mạch.
Trạng thái của dao cách ly được đóng hay mở dễ dàng được nhận thấy khi ta đứng nhìn từ phía
ngồi.
9


Khả năng cắt điện của cầu dao:
- Các cực của cầu dao có cơng suất cắt rất hạn chế. Cầu dao thường được dùng để đóng ngắt và
đổi nối mạch điện, với công suất nhỏ và những thiết bị khi làm việc khơng cần thao tác đóng cắt
nhiều lần. Nếu điện áp cao hơn hoặc mạch điện có cơng suất trung bình và lớn thì cầu dao
thường chỉ làm nhiệm vụ đóng cắt khơng tải. Vì trong trường hợp này khi ngắt mạch hồ quang
sinh ra sẽ rất lớn, tiếp xúc sẽ bị phá hỏng trong một thời gian rất ngắn và khơi mào cho việc phát
sinh hồ quang giữa các pha, từ đó vật liệu cách điện sẽ bị phá hỏng, gây nguy hiểm cho thiết bị
và người thao tác.
2.1.3. Thơng số kỹ thuật và lựa chọn khí cụ.

Khi lựa chọn cầu dao ta cần chú ý các thông số chính như sau:
- Dịng điện định mức (Iđm): là dòng điện lớn nhất cho phép đi qua tiếp điểm của cầu dao mà cầu
dao khơng bị hư hỏng. Dịng điện này khơng được bé hơn dịng điện tính tốn Itt của phụ tải
Để tiết kiệm ta thường chọn: I đm = (1,2 ÷ 1,5) I tt .
- Điện áp định mức (Uđm): là điện áp cách điện an toàn giữa bộ phận mang điện và phần cách
điện của cầu dao. Điện áp này phụ thuộc vào điện áp của lưới điện mà cầu dao sử dụng. Về
nguyên tắc điện áp này không nhỏ hơn điện áp lưới cực đại.
Uđm  Umạng.
2.1.4. Lắp đặt mạch điện đơn giản sử dụng cầu dao.

2.1.5. Hư hỏng và các nguyên nhân gây hư hỏng.


Do quá tải nguồn điện: đây là nguyên nhân khá phổ biến khi ở các thời gian “cao điểm”,
các gia đình sử dụng đồng thời nhiều thiết bị cùng một lúc tạo nên một nguồn điện có
cơng suất lớn hơn nhiều so với công suất quy định của cầu dao, điều này sẽ dẫn đến việc
cầu dao điện nhà bạn tự động nhảy để bảo đảm an tồn. Nếu khơng thể giảm bớt các thiết
bị điện để cải thiện tình trạng này, bạn nên thay mới một chiếc cầu dao điện có cơng suất
phù hợp với nhu cầu sử dụng để đảm bảo điện hoạt động tốt nhé!



Do nguồn điện bị chập hoặc cháy: đây có thể là do một thiết bị nào đó bị hư hỏng, hoạt
động quá tải dẫn đến chập cháy, thiết bị cầu dao sẽ tự động nhảy để bảo vệ hệ thống điện
10


khác. Với trường hợp này bạn nên nhanh chóng tìm hiểu kỹ “nguồn gốc” chập cháy để
sửa chữa, tránh ảnh hưởng đến các thiết bị khác cũng như toàn bộ hệ thống điện trong
nhà.



Do cầu dao điện bị hỏng: nếu kiểm trả khơng phải 2 ngun nhân trên thì có lẽ cầu dao
điện nhà bạn đã đến kỳ phải thay mới để các hoạt động sử dụng điện không bị gián đoạn
cũng như an toàn hơn.

2.1.6. Sửa chữa cầu dao.
a. Các bước thay cầu dao điện mới đúng cách
Như nội dung trên thì nếu nguồn điện sử dụng quá tải hoặc cầu dao bị hư hỏng bạn cần phải
nhanh chóng thay mới cầu dao điện để đảm bảo cho hoạt động sử dụng điện cũng như an
toàn điện cho các thành viên trong gia đình. Sau đây là các bước thay cầu dao điện đúng
cách:


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 tơ vít).

11




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.



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 mátlắp 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 lưu ý khi thay mới cầu dao điện:


Vì làm việc với hiệu điện thế 220V vô cùng nguy hiểm nên người sửa chữa phải thật sự
bình tĩnh và làm việc trong trạng thái tỉnh táo. Đọc kỹ các thông tin trước khi kiểm tra
cầu dao điện, kiểm tra điện trong nhà và có các biện pháp an toàn khi tiến hành sửa chữa.



Bạn nên chọn mua cầu dao điện chính hãng, có chất liệu vỏ nhữa đạt tiêu chuẩn, độ bền
cao, các điểm tiếp xúc điện khi bật phải bằng thanh đồng, nhôm…. Phải đạt tiêu của nhà
sản xuất. Không nên mua hàng khơng có nguồn gốc xuất sứ.

b. Sửa chữa cầu dao khi bị đứt dây chì
Bước 1: Xác định vùng chập điện: Bạn hãy chủ động ngắt cầu dao của từng tầng của nhà bạn
(nếu nhà có từ 2 tầng trở lên) để khoanh vùng xảy ra chập điện. Sau đó bật lại cầu dao tổng và
lần lượt bật từng cầu dao của mỗi tầng. Cầu dao tổng sẽ bị ngắt ở tầng nào thì tầng đấy bị chập
điện.
Bước 2: Xác định thiết bị điện gây chập: Rút hết tất cả các thiết bị điện ở tầng bị chập và bật lại
cầu dao tổng. Cắm lại từng thiết bị điện cho đến khi cầu dao tổng ngắt. Đó là cách ta xác định
thiết bị nào gây chập điện để thay thế tốt hơn.

12


Bước 3: Xác định chập điện âm tường: Đối với nhà có hệ thống điện âm tường, khi chúng ta
thực hiện các bước 1 và 2 mà cầu dao vẫn bị ngắt, nhiều khả năng dây điện âm tường gây ra sự
cố.
Bước 4: Nếu bạn có tay nghề, sử dụng đồng hồ vạn năng để đo kiểm tra các đường dây từ xung
quanh tầng và xác định đoạn dây từ ổ cắm nào đến ổ cắm nào gây chập điện. Tiến hành ngắt điện
ở đoạn dây đó và thử bật lại cầu dao tổng. Đối với gia đình khơng biết làm cách nào để xác định,
hãy liên hệ ngay với thợ sửa điện để được kiểm tra nhanh chóng.
2.2. Cơng tắc và nút điều khiển.
2.2.1. Công dụng, phân loại, ký hiệu.
a. Công dụng: Công dụng của công tắc điện không phải ai cũng biết đến. Mặc dù hầu như gia
đình nào cũng có đến vài cái cơng tắc điện ở trong nhà.
Việc nắm được công dụng của công tắc điện cũng khá quan trọng. Chúng ta có thể dựa vào cơng
dụng của cơng tắc điện để có thể biết được cách sử dụng công tắc sao cho chuẩn nhất. Để không
khiến cho công tắc điện gặp vấn đề khi sử dụng.
Không những vậy việc chúng ta biết được công dụng của cơng tắc điện. Thì việc sửa chữa cũng
như việc lắp đặt công tắc điện cũng đơn giản hơn khá nhiều. Chính vì vậy việc nắm được cơng
dụng của cơng tắc điện giúp ích cho chúng ta rất nhiều.
Chúng có công dụng của công tắc điện là công tắc bật tắt dùng để có thể điều khiển các thiết bị
sử dụng điện duy nhất. Tuy nhiên ở mỗi loại thì chúng lại sẽ ứng dụng. Và các mạch điện của
chúng sẽ cụ thể khác nhau. Giúp phục vụ các nhu cầu của người sử dụng công tắc điện trong tùy
từng các cơng trình.

Cơng dụng của cơng tắc điện khơng phải ai cũng biết

13

b. Phân loại
Công tắc thông minh, điều khiển từ xa

Công tắc cảm ứng thông minh
Công tắc điện thông minh là thiết bị điện hiện đại dùng để điều khiển mở hoặc tắt đèn, có thể
điều chỉnh các thiết bị điện trực tiếp hay thông qua thiết bị di động. bạn có thể bật hay tắt thiết bị
điện bất cứ khi nào chỉ bằng máy tính hoặc điện thoại có kết nối Internet bất cứ thời gian, địa
điểm nào.
Công tắc từ
Công tắc từ hoạt động được nhờ có mạch điều khiển khác sẽ hút hoặc nhả 2 tiếp điểm với nhau.
Công tắc áp suất

Công tắc áp suất
14


Cơ chế hoạt động vật lý được kích hoạt bằng cách dừng áp suất của chất chứa bên trong buồng
hoặc thùng chứa
Sau đó nó sẽ kích hoạt hai tiếp điểm bên trong để thực hiện việc chuyển mạch đóng mở (on/off)
thiết bị đã được kết nối từ ban đầu.
Công tắc áp suất là một thiết bị có khả năng ứng dụng đa dạng từ các dây chuyền khí nén, thủy
lực phục vụ sản xuất công nghiệp cho đến các thiết bị vật tư nước, như máy nén khí, hay phục vụ
trong các cơng trình: chung cư, trung tâm thương mại. Rơ le áp hay relay áp suất là tên gọi khác
của công tắc áp suất.
Công tắc điện 1 chiều
Công tắc điện 1 chiều (cơng tắc 2 cực có 1 tiếp điểm) có cấu tạo gồm 2 cực: Cực động và cực
tĩnh. Công tắc một chiều được dùng trong mạch điện có tải cơng suất vừa phải khơng q lớn
Ứng dụng: Người ta thường sử dụng công tắc 1 chiều trong các thiết bị điện gia dụng như: đèn,
quạt, tivi..
Công tắc điện 2 chiều

Công tắc 2 chiều (công tắc 3 cực) có 3 tiếp điểm: 1 cực đầu vào và 2 cực đầu ra. Công tắc này
được sử dụng khi muốn dùng 2 cơng tắc ở 2 vị trí để cùng điều khiển một thiết bị ở 2 vị trí khác
nhau.
Ứng dụng: Công tắc 2 chiều được sử dụng trong mạch điện dây điện dân dụng cầu thang tại các
cơng trình cao tầng, hoặc điều khiển các thiết bị bóng đèn trong kho tối.
c. Ký hiệu
TÊN GỌI

KÝ HIỆU

Công tắc 1 cực

Công tắc đảo chiều (3 cực)

Công tắc 6 cực
ON OFF ON
2.2.2. Cấu tạo, nguyên lý làm việc.
a. Cấu tạo công tắc điện
Công tắc điện là một trong những thiết bị được sử dụng dùng để có thể đóng cắt dịng điện bằng
tay thường. Và nó được sử dụng trong các mạch điện chiếu sáng đi kèm theo cùng với lại các
thiết bị đồ dùng điện. Và nó có cấu tạo cơ bản như sau:
+ Lớp vỏ: Thơng thường thì lớp vở này thường được làm bằng nhựa. Và nó được bao bọc bên
ngồi của thiết bị. Khơng những vậy lớp vỏ này cịn được trang trí để tăng thêm tính thẩm mỹ
cao cho sản phẩm. Lớp vỏ cịn có nghiệm vụ bảo vệ bên trong và bên ngồi cơng tắc.
15


Ở bên trong nó giúp bảo vệ các linh kiện giúp tránh khỏi được các tác nhân của thời tiết. Cịn bên
ngồi lớp vỏ có nghiệp vụ giúp bảo vệ người sử dụng khi tiếp cận thiết bị.
+ Cực: Phần cực này cũng là một trong cấu tạo của công tắc điện. Nó bao gồm cực động, cự tĩnh

và bộ phận này thường được chế tạo bằng đồng.
Đây là 2 bộ phận khá quan trọng cấu tạo nên công tắc điện. Và hai bộ phận này là hai bộ phận
chủ yếu giúp cho cơng tắc điện có thể hoạt động một cách tốt nhất.
b. Nguyên lý công tắc điện
Công tắc điện là một trong các dịng thiết bị có cấu tạo khá đơn giản. Chính vì vậy cho nên
ngun lý hoạt động của nó cũng khơng có gì phức tạp. Khi chúng ta đóng cơng tắc lại thì khi đó
các cực động của công tắc sẽ tiếp xúc với cực tĩnh của cơng tắc. Và khi này thì các mạch sẽ được
đóng kín. Và nó sẽ khơng cho dịng điện có thể chạy qua để thiết bị tải có thể hoạt động.
Và khi này các bạn cắt công tắc tắc thì cực độc sẽ được tách ra khỏi cực tĩnh và nó sẽ làm hở các
mạch. Để có thể ngắt nguồn điện.
Tuy nhiên khi cơng tăc gặp vấn đề thì sẽ khiến cho chúng ta khá nguy hiểm trong quá trình sử
dụng. Vì vậy khi chúng ta chỉ cần thấy chúng có vấn đề. Thì chúng ta nên nhờ đến thợ sửa chữa
điện dân dụng giúp đỡ. Bởi nếu không có thể ảnh hưởng đến tính mạng cũng như ảnh hưởng
đến các thành viên trong gia đình trong quá trình sử dụng.

Nguyên lý hoạt động của công tắc điện khá đơn giản

2.2.3. Thơng số kỹ thuật và lựa chọn khí cụ.
Khi lựa chọn công tắc ta cần chú ý các thơng số chính như sau:
- Dịng điện định mức (Iđm): là dòng điện lớn nhất cho phép đi qua tiếp điểm của công tắc mà
công tắc không bị hư hỏng. Dịng điện này khơng được bé hơn dịng điện tính toán Itt của phụ tải
Để tiết kiệm ta thường chọn: I đm = (1,2 ÷ 1,5) I tt .

16


- Điện áp định mức (Uđm): là điện áp cách điện an toàn giữa bộ phận mang điện và phần cách
điện của công tắc. Điện áp này phụ thuộc vào điện áp của lưới điện mà công tắc sử dụng. Về
nguyên tắc điện áp này không nhỏ hơn điện áp lưới cực đại.
Uđm  Umạng.

2.2.4. Lắp đặt mạch điện đơn giản sử dụng công tắc và nút điều khiển.

Sơ đồ nguyên lý

Sơ đồ lắp đặt

17


18


2.2.5. Hư hỏng và các nguyên nhân gây hư hỏng.
Nguyên nhân chủ yếu gây ra các lỗi của công tắc đó là do các mối nối dây bên trong bị lỏng và
sa sút dần. Và phần nhiều công tắc cũng có thể thường xuyên bị hư hỏng do các bộ phận bên
trong cơng tắc bị ăn mịn.
Biện pháp để xử lý cơng tắc khi mắc các lỗi cơng tắc:
Có rất nhiều cách dể khắc phục các lỗi do công tắc điện gây nên trong q trình sử dụng các loại
cơng tắc.
Thơng thường có thể thay thế và đổi mới các loại cơng tắc. Tuy nhiên, có rất nhiều trường hợp
cũng có thể tự sửa chữa được hoặc quý khách hàng có thể gọi điện thoại trực tiếp cho các nhân
viên kĩ thuật của Công ty TNHH Sirius Việt Nam để được hỗ trợ và sửa chữa tốt nhất.
2.2.6. Sửa chữa công tắc và nút điều khiển.
Việc sửa chữa công tắc sẽ trở nên rất đơn giản nếu như quý khách hàng thực hiện tốt theo các
quy định sau:
+ Tắt nguồn điện trước khi thay thế các loại công tắc, tháo nắp che cơng tắc ra.
+ Tháo các vít giữ cơng tắc, cẩn thận lắp cà kéo công tắc ra khỏi hộp công tắc. Không nên chạm
tay vào bất cứ các đầu dây trần hay các cọc bắt dây để tránh bị giật.
+ Nên tháo các đầu dây diện và tháo rời cơng tắc ra để bạn có thể thay mới được cơng tắc.
+ Nếu bạn sửa chữa được thì sau khi nối các đầu dây vào các cọc bắt vít trên cơng tắc thì bạn siết

các vít giữ lại.
Như vậy, bài viết trên đây đã chia sẻ tới các bạn những lỗi thường gặp của cơng tắc trong q
trình sử dụng. Và bài viết cũng giới thiệu tới các bạn cách khắc phục những lỗi xảy ra trong quá
trình sử dụng công tắc.
2.3. Dao cách ly.
2.3.1. Công dụng, phân loại, ký hiệu.
a. Công dụng
19




Dao cách ly trong tiếng anh là Disconnectors Switches = DS



Dao cách ly là một khí cụ điện dùng để đóng cắt mạch điện cao áp khơng có dịng điện hoặc
dòng điện nhỏ hơn dòng định mức nhiều lần và tạo nên khoảng cách an tồn có thể nhìn thấy
được.



Ở một số dao cách ly thường có dao nối đất đi kèm, khi dao cách ly mở, dao nối đất liên động,
nối phần mạch cách ly để phóng điện áp dư còn tồn tại trong mạch cắt, đảm bảo an toàn. v Dao
cách ly thường được thao tác bằng tay hoặc bằng điện cơ (động cơ điện). Dao cách ly được chế
tạo cho tất các cấp điện áp.

b. Phân loại
Theo mơi trưịng lắp đặt ta có :
- Dao cách ly lắp đặt trong nhà.

- Dao cách ly lắp đặt ngoài trời.
20


Theo kết cấu ta có :
- Dao cách ly một pha
- Dao cách ly ba pha.
Theo kiểu truyền động ta có :
- Dao cách ly kiểu chém.
- Dao cách ly kiểu trụ quay
- Dao cách ly kiểu treo
- Dao cách ly kiểu khung truyền.
c. Ký hiệu
2.3.2. Cấu tạo, nguyên lý làm việc.
a. Cấu tạo dao cách ly
1. Sứ cách điện.
2. Lưỡi dao.
3. Ngàm cố định.
4. Dây dẫn.
5. Hệ thống truyền động.

Hình ảnh: Cấu tạo dao cách ly
b. Nguyên lý làm việc
Dao cách ly gần giống như cầu dao hạ thế nhưng vì dao cách ly làm việc ở điện áp cao nên các
phụ kiện thường lớn hơn. Dao cách ly làm nhiệm vụ đóng và cắt mạch điện khi khơng có dịng
điện.
Cơng dụng của nó là cách ly các bộ phận mạch điện khỏi các phần có điện để tiến hành sửa chữa.
Dao cách ly khơng có bộ phận dập hồ quang.
21

Thao tác dao cách ly bằng sào cách điện hoặc bằng bộ truyền động nối đến trục truyền động.
Đóng cắt dao cách ly có thể thực hiện bằng tay, bằng động cơ hoặc có loại trang bị khác.
Để đóng cắt dao cách ly ta tác động vào hệ thống truyền động, làm cho lưỡi dao và ngàm cố
định tiếp xúc (đóng) hoặc rời ra khỏi nhau (ngắt).
2.3.3. Thơng số kỹ thuật và lựa chọn khí cụ.
a. Thơng số kỹ thuật
Các thơng số chính và chọn Dao cách ly phải thoả mãn các tiêu chuẩn sau đây:
– Điện áp định mức Udm: Để đảm bảo cho hệ thống cách điện được làm việc lâu dài, tạo ra một
khoảng cách an toàn yêu cầu thì điện áp định mức của Dao cách ly phải không nhỏ hơn điện áp
danh định của mạng.
Udm ≥ Uddm
– Dòng điện định mức Idm: Để đảm bảo Dao cách ly khơng bị phát nóng q mức khi làm việc
lâu dài thì dịng điện làm việc lớn nhất qua Dao cách ly (Icb – dòng điện cưỡng bức) khơng được
vượt q dịng điện định mức của dao.
Idm ≥ Icb
– Dịng điện ổn định động Iơđđ: Để đảm bảo độ bền cơ học của Dao cách ly dưới tác dụng cơ
học của dịng điện ngắn mạch gây ra thì trị số dòng ngắn mạch lớn nhất qua dao (dòng xung kích
Ixk) khơng được vượt q dịng ổn định động của dao:
Iơđđ ≥ Ixk
– Dịng ổn định nhiệt Iodnh: Để đảm bảo Dao cách ly khơng bị phát nóng q mức cho phép khi
có dịng ngắn mạch đi qua trong một thời gian nào đó (tnh.dm) thì năng lượng nhiệt do dòng
ngắn mạch sinh ra trong thời gian tồn tại của nó (BN) khơng được vượt q nhiệt lượng định
mức của Dao cách ly (Bnh. dm):
Bnh.dm = I2 odnh.tnh.dm ≥ BN
Điều kiện này thường thoả mãn với các khí cụ điện có dịng điện cho phép lớn. Do vậy với các
Dao cách ly có dịng định mức ≥ 1000A thì không cần kiểm tra điều kiện này.
b. Lựa chọn dao cách ly:
- Điều kiện chọn : UđmDCL >=
IđmDCL

>=

Uđmmạng
Icb

- Điều kiện kiểm tra : Kiểm tra ổn định động: Iôđđđm >= Ixk
hay i ôđđđm >= i xk
- Kiểm tra ổn định nhiệt:


Các tiếp điểm cần phải làm việc đảm bảo khi có dịng điện định mức lâu dài chạy qua và có khả
năng làm việc tốt ở nơi có điều kiện thiên nhiên khắc nghiệt



Các tiếp điểm và các phần có dòng điện chạy qua phải đảm bảo ổn định động và ổn định nhiệt.
2.3.4. Lắp đặt mạch điện đơn giản sử dụng dao cách ly.
Thao tác dao cách ly được quy định tại Điều 21 Thông tư 44/2014/TT-BCT quy định quy trình
thao tác trong hệ thống điện quốc gia do Bộ trưởng Bộ Công Thương ban hành như sau:
1. Dao cách ly được phép thao tác không điện hoặc thao tác có điện khi dịng điện thao tác nhỏ
hơn dịng điện cho phép theo Quy trình vận hành dao cách ly do Đơn vị quản lý vận hành ban
hành. Cho phép dùng dao cách ly để tiến hành các thao tác có điện trong các trường hợp sau:
22


a) Đóng và cắt điểm trung tính của các máy biến áp, kháng điện;
b) Đóng và cắt các cuộn dập hồ quang khi trong lưới điện khơng có hiện tượng chạm đất;
c) Đóng và cắt chuyển đổi thanh cái khi máy cắt hoặc dao cách ly liên lạc thanh cái đã đóng;
d) Đóng và cắt khơng tải thanh cái hoặc đoạn thanh dẫn;

đ) Đóng và cắt dao cách ly nối tắt thiết bị;
e) Đóng và cắt khơng tải máy biến điện áp, máy biến dịng điện;
g) Các trường hợp đóng và cắt không tải các máy biến áp lực, các đường dây trên không, các
đường cáp phải được Đơn vị quản lý vận hành cho phép theo quy định đối với từng loại dao cách
ly;
h) Các bộ truyền động cơ khí hoặc tự động của các dao cách ly dùng để đóng cắt dịng điện từ
hóa, dịng điện nạp, dịng điện phụ tải, dòng điện cân bằng cần phải đảm bảo hành trình nhanh
chóng và thao tác dứt khốt.
2. Trước khi thực hiện thao tác tại chỗ dao cách ly, phải kiểm tra đủ các điều kiện để đảm bảo
không xuất hiện hồ quang gây nguy hiểm khi thao tác. Điều kiện thao tác dao cách ly tại chỗ
được quy định tại Quy trình vận hành dao cách ly do Đơn vị quản lý vận hành ban hành, nhưng
không được trái với quy định tại Thơng tư này.
3. Trình tự thao tác dao cách ly hai phía máy cắt như sau:
a) Trường hợp một phía máy cắt có điện áp, một phía khơng có điện áp
- Khi thao tác mở dao cách ly: Mở dao cách ly phía khơng có điện áp trước, mở dao cách ly phía
có điện áp sau;
- Khi thao tác đóng dao cách ly: Đóng dao cách ly phía có điện áp trước, đóng dao cách ly phía
khơng có điện áp sau.
b) Trường hợp hai phía máy cắt đều có điện áp
- Khi thao tác mở dao cách ly: Mở dao cách ly phía nếu có sự cố xảy ra ít ảnh hưởng đến chế độ
vận hành của hệ thống điện trước, mở dao cách ly kia sau;
- Khi thao tác đóng dao cách ly: Đóng dao cách ly phía nếu có sự cố xảy ra ảnh hưởng nhiều đến
chế độ vận hành của hệ thống điện trước, đóng dao cách ly kia sau.
4. Thao tác tại chỗ dao cách ly phải thực hiện nhanh chóng và dứt khốt, nhưng khơng được gây
hư hỏng dao cách ly. Nghiêm cấm cắt (hoặc đóng) lưỡi dao trở lại khi thấy xuất hiện hồ quang
trong q trình đóng (hoặc cắt) dao cách ly.
5. Ngay sau khi kết thúc thao tác, dao cách ly cần được kiểm tra vị trí các lưỡi dao đã đóng cắt
hết hành trình hoặc tiếp xúc tốt trừ trường hợp thao tác xa đối với trạm điện, nhà máy điện không
người trực vận hành.
Trên đây là nội dung quy định về thao tác dao cách ly. Để hiểu rõ hơn về vấn đề này bạn nên

tham khảo thêm tại Thông tư 44/2014/TT-BCT.
2.3.5. Hư hỏng và các nguyên nhân gây hư hỏng.
- Hư hỏng lưỡi dao
- Hư hỏng hộp số
- Hư hỏng tay quay…
2.3.6. Sửa chữa dao cách ly.
2.4. Máy cắt điện (Cutting machines ha mowing-machine).
23


2.4.1. Công dụng, phân loại, ký hiệu.
a. Công dụng: Máy cắt điện cũng là thiết bị điện thuộc công cụ máy cắt chuyên dụng dùng để
đóng cắt mạch điện ở các chế độ vận hành khác nhau: chế độ không tải, chế độ tải định mức và
chế độ sự cố. Trong đó chế độ đóng cắt dịng ngắn mạch điện là chế độ hoạt động nặng nề nhất.
b. Phân loại: Hiện nay có các loại máy cắt điện cao áp được sản xuất ra có mặt trên thị trường
với tên gọi, chức năng và đặc điểm cấu tạo rất khác nhau.
Máy cắt khơng khí là gì?
Máy cắt khơng khí là một khí cụ điện có tên viết tắt là ACB, một cơng cụ dùng để đóng cắt và để
bảo vệ các thiết bị điện trước những sự cố có thể xảy ra như: quá tải, ngắn mạch.
Cấu tạo máy cắt điện khơng khí ACB thì kết cấu khá phức tạp nhưng công nghệ lại vô cùng đơn
giản. Máy cắt điện ACB địi hỏi cao về cơng tác bảo trì và bảo dưỡng định kỳ.
Buồng dập hồ quang được chế tạo theo kiểu khí nén và kết hợp các tấm ngăn làm bằng thủy tinh
hữu cơ. Các lá thép được xẻ rãnh hình V và các cuộn dây có chức năng tạo từ trường để kéo dài
hồ quang.
Máy cắt hợp bộ là gì?
Máy cắt hợp bộ là 1 thiết bị máy cắt điện dùng để đóng cắt , có buồng dập hồ quang. Loại này có
thể tháo máy ra để thay thế thí nghiệm định kỳ sửa chữa.
Nó thường được chế tạo thành một dạng tủ điện đặt ở trong nhà (indoor). Máy cắt hợp bộ thường
sử dụng trong các nhà máy sản xuất cơng nghiệp với 3 vị trí khác nhau: service, test và isolator.
Máy cắt điện cao áp

Máy cắt điện cao áp hay là máy cắt cao áp là thiết bị điện dùng để đóng cắt mạch điện có mức
điện áp từ 1000V trở lên ở các chế độ vận hành khác nhau.
Máy ngắt điện cao áp dùng để đóng hay cắt mạch khi xuất hiện dịng phụ tải và khi có dịng ngắn
mạch. Máy cắt chân khơng hay cịn có tên gọi tắt là VCB (Vacuum Circuit Breaker) là một cơng
cụ dùng để đóng cắt và bảo vệ quá tải cùng ngắn mạch.
Máy cắt chân không VCB thường dùng ở mức điện áp trung áp từ 1kV – trên 40kV và có thể
đóng cắt dịng điện lớn từ 100A – 4000A.
2.4.2. Cấu tạo, nguyên lý làm việc.
Máy cắt hạ thế ACB hay cịn gọi là máy cắt khơng khí dùng cắt nguồn hạ áp có cơng suất
cao, dưới đây là cấu tạo và nguyên lý hoạt động
24


cau-tao-may-cat-ha-the
1. Tiếp điếm chỉnh.
2. Móc nhảy.
3. Cầu nhảy.
4. Nam châm điện (dùng khi nhấn cắt điện).
5. Nam châm điện (dùng khi mất điện áp).
6. Độ phận nhẩy diện.
7. Lưỡng kim.
8. Độ phận gia nhiệt.
9. Nút nhấn cắt điện (thường đóng).
10. Núỉ nhấn.
Dẫn giải:
- Khi trên đường dây xuất hiện một sự cố ngắn mạch, bộ phận quá dòng số 6 là một nam
châm điện đột ngột tác động làm nháy điện làm cho máy cắt ngắi điện.
- Khi đường dây bị quá tải, nhờ có một điện trở gia nhiệt đấu nối tiếp với đường dây số 8 sẽ
tác động làm cong bản lưỡng kim và làm cho nhảy điện và máy cắt ngắt điện.

- Khi điện áp đường dây giảm xuống một cách nghiêm trọng, nam châm điện số 5 mất điện
sẽ nhả ra và lò xo kéo thanh sắt động làm nhảy điện và máy căt cũng ngắt điện.
- Nếu như ấn nút ngắt điện số 9 cũng làm cho nam châm điện số 5 mất điện hoặc là ấn nút
nhấn số 10 làm cho nam châm điện số 4 tác động cũng gây nhảy điện và ngắt điện

25