Giáo trình Trang bị điện: Phần 2 - Trường ĐH Công nghiệp Quảng Ninh

Chương 3. THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN
3.1 Phân loại và các yêu cầu đối với các thiết bị điều khiển
Thiết bị điều khiển được sử dụng để điều khiển các thiết bị điện, máy móc
dùng điện theo các chế độ làm việc cần thiết của chúng.
Các thiết bị điều khiển được phân loại theo các dấu hiệu khác nhau như:
- Theo cấp điện áp, gồm: Thiết bị điều khiển hạ áp (điện áp ≤ 1000 V), thiết bị
điều khiển trung áp (1000 V < điện áp ≤ 35 kV), thiết bị điều khiển cao áp (35 kV <
điện áp ≤ 220 kV) và siêu cáp áp (220 kV < điện áp),
- Theo phương thức điều khiển, gồm: Thiết bị điều khiển bằng tay và thiết bị
điều khiển từ xa và tự động.
- Theo hình thức chế tạo, gồm: Thiết bị điện kiểu hở, kiểu kín và kiểu phịng
nổ.
Do điều kiện đặc biệt của mỏ nên các thiết bị điều khiển cần phải thỏa mãn
một số yêu cầu sau:
- Được chế tạo theo kiểu kín để bụi và nước khơng lọt được vào trong vỏ.
- Có độ bền cơ học cao để tránh các tác động phá hoại cơ học.
- Có khóa liên động để loại trừ khả năng chạm vào phần mang điện của thiết
bị.
- Đảm bảo kiểm tra tự động mạch tiếp đất khi dùng thiết bị để điều khiển cho
các máy móc di động.
- Các thiết bị điều khiển sử dụng trong mỏ có khí bụi nổ phải được chế tạo
theo hình thức đặc biệt để bảo vệ khỏi nổ bầu khơng khí mỏ. Ở các mỏ khơng có khí
và bụi nổ, đối với máy móc di động trong hầm lò, sử dụng thiết bị điều khiển chế tạo
theo hình thức phịng nổ; cịn đối với các máy móc đặt cố định trong các đường lò cái
và sân giếng, được phép sử dụng các thiết bị thông thường kiểu kín và kiểu chống ẩm.
Ở các mỏ lộ thiên, thiết bị điều khiển được sử dụng là các thiết bị điện dùng
cho cơng nghiệp nói chung, loại được chế tạo để làm việc ngoài trời hoặc loại chế tạo
để phục vụ cho mỏ lộ thiên.
Đối với các mạch tự động điều khiển cần đảm bảo một số yêu cầu sau:

- 68 -

- Đáp ứng các chế độ làm việc của thiết bị điện: Đối với một sơ đồ điện cần
được thiết kế theo một bài toán kỹ thuật cụ thể. Một bài toán kỹ thuật được xác định
theo những chức năng mà nó đảm nhiệm.
- Đảm bảo các sai số trong phạm vi cho phép: Khi thiết lập các hệ thống tự
động điều chỉnh có liên quan đến số lượng, dạng, cơng suất của các thiết bị động lực
chính. Chúng được lựa chọn theo các chỉ tiêu kỹ thuật của từng thiết bị đó. Bài tốn
kỹ thuật cho biết chế độ làm việc của đối tượng điều chỉnh, các chế độ làm việc của
các thiết bị động lực chính mà hệ thống tự động cần thực hiện. Nó cho chúng ta biết
những sai số tĩnh và động cho phép của đại lượng điều chỉnh. Từ những thơng số đó
mà chọn những thông số của các thiết bị điều chỉnh cho hợp lý, đáp ứng được những
yêu cầu về sai số.
- Đảm bảo độ nhanh, điều chỉnh phù hợp: Các máy móc cơng nghiệp ngày
càng có u cầu cao về năng suất lao động. Muốn đạt được yêu cầu đó, mạch điều
khiển phải chính xác. Tuy nhiên, thường gặp trong các hệ thống tự động điều khiển,
hệ thống tác động nhanh sẽ kéo theo lượng điều chỉnh lớn, do đó thường phải lựa
chọn sao cho tối ưu theo yêu cầu thực tế của đối tượng.
- Có chỉ tiêu năng lượng cao: Các hệ thống điều khiển cần có chỉ tiêu kinh tế
cao. Trong chỉ tiêu kinh tế thì tổn thất năng lượng khi biến đổi và điều chỉnh đóng
vai trị quan trọng. Ngồi ra hệ số cơng suất của hệ thống cũng góp phần ảnh hưởng
khơng nhỏ đến chỉ tiêu năng lượng.
3.2 Thiết bị điều khiển bằng tay
Với thiết bị điều khiển loại này, việc đóng thiết bị được thực hiện bằng tay
thơng qua cơ cấu cơ khí, cịn cắt tiếp điểm có thể bằng tay hoặc tự động.
Các thiết bị điều khiển bằng tay chủ yếu gồm: Cầu dao và bộ đảo mạch; hộp
khống chế; máy ngắt tự động.
3.2.1 Cầu dao
Cầu dao là thiết bị điều khiển đơn giản nhất dùng để đóng cắt mạch điện một
chiều hoặc xoay chiều. Cầu dao được sản xuất với loại 1 cực, 2 cực hoặc 3 cực.

Để làm tắt nhanh hồ quang khi cắt mạch, ở một số loại cầu dao ngồi dao chính
cịn có thêm dao phụ. Khi cắt dao chính, dao phụ còn nằm trong má kẹp của tiếp điểm

- 69 -


cố định một thời gian, sau đó nhờ lị xo mà dao phụ cần cắt nhanh mạch. Bộ đảo mạch
được chế tạo giống cầu dao nhưng có hai hệ tiếp điểm cố định để có thể đổi chiều
hoặc vị trí pha của mạch điện.
Khi sử dụng cầu dao đóng cắt mạch điện, để bảo vệ cực đại người ta thường
sử dụng cầu chì. Hình vẽ cầu dao đơn giản được biểu diễn trên hình 3.1.

Hình 3.1. Cầu dao
1- Dao chính

2 – Dao phụ

3- Má cố định

4- Lò xo

3.2.2 Hộp khống chế
Hộp khống chế dùng để thực hiện một số thao tác trong sơ đồ truyền động điện
như: Mở máy, dừng máy, đổi chiều quay, hãm và điều chỉnh tốc độ động cơ điện 1
chiều hoặc không đồng bộ rôto dây quấn. Tùy theo cơ cấu cơ khí đóng mở tiếp điểm
mà các hộp khống chế được chế tạo với kiểu quay và kiểu cam. Trên hình 3.2 biểu
diễn sơ đồ điều khiển động cơ bằng bộ khống chế kiểu tang quay.

Hình 3.2. Sơ đồ đấu động cơ qua hộp khống chế kiểu tang quay
Đ- Động cơ không đồng bộ rôto dây quấn.

3.2.3 Máy ngắt tự động
Máy ngắt tự động là thiết bị điều khiển, khi đóng bằng tay cịn cắt thì có thể
bằng tay hoặc tự động, dùng để đóng cắt điện cho đường dây chính. Trong thực tế

- 70 -


máy ngắt tự động cũng có thể dùng để điều khiển bằng tay động cơ công suất đến 300
kW, điện áp dưới 1000V.
Trong máy ngắt tự động được trang bị các hình thức bảo vệ sau: Bảo vệ khỏi
ngắn mạch nhờ cơ cấu cắt (cơ cấu nhả khớp) kiểu điện từ, bảo vệ quá tải nhờ cơ cấu
nhiệt hoặc phối hợp điện từ - nhiệt và bảo vệ mất điện nhờ rơ le cực tiểu.
Theo kiểu chế tạo mà phân ra: máy ngắt tự động kiểu thường và máy ngắt tự
động kiểu phòng nổ.
 Máy ngắt tự động kiểu thường: Cịn được gọi là Atomat có sơ đồ cấu tạo
như hình vẽ 3.3

Hình 3.3. Sơ đồ nguyên lý Atomat
1, 6- Lị so; 2- Móc 2; 3- Móc 3; 4- Phần ứng; 5- Nam châm điện 5

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, lị xo 1 được thả
lỏng, kết quả các tiếp điểm của Aptomat được mở ra, mạch điện bị ngắt.
Về cấu tạo: 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).

- 71 -


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.
Hình ảnh về Atomat MCB Schneider được biểu diễn trên hình 3.4.

Hình 3.4. Atomat MCB Schneider
1- Thanh lưỡng kim

2- Tiếp điểm động 3- Thanh gạt

4 – Buồng dập hồ quang 5- Cuộn hút

6 – Tiếp điểm tĩnh.

Các tham số kỹ thuật của Atomat:
- In: Dịng điện định mức. Ví dụ: MCCB 3P 250A 36kA, In = 250A.
- Ir: là dòng hoạt động được chỉnh trong phạm vi cho phép của Aptomat. Ví
dụ aptomat chỉnh dịng 250A có thể điều chỉnh từ 125A đến 250A.
- Ue: Điện áp làm việc định mức.
- Icu: Dòng cắt ngắn mạch là khả năng chịu đựng dòng điện lớn nhất của tiếp
điểm trong 1 giây.
- Icw: Khả năng chịu dòng ngắn mạch trong 1 đơn vị thời gian.
- 72 -

- Ics: khả năng cắt thực tế khi xảy ra sự cố của thiết bị. Khả năng này phụ
thuộc vào từng nhà sản xuất do công nghệ chế tạo khác nhau. Ví dụ cùng một hãng
sản xuất nhưng có 2 loại MCCB là Ics = 50% Icu và Ics = 100% Icu.
- AT: Ampe Trip (dòng điện tác động)
- AF: Ampe Frame (dịng điện khung). Ví dụ NF250A 3P 200A và NF250A
3P 250A đều có AF = 250A nhưng một cái sẽ tác động khi dòng vượt quá AT = 200A,
một cái sẽ tác động khi dòng vượt quá AT = 250A. Thông số AT/AF cho biết độ bền
của tiếp điểm đóng cắt. Ví dụ Aptomat 250AT/400AF sẽ có độ bền cao hơn Aptomat
250AT/250AF, kích thước aptomat 400AF cũng lớn hơn, giá thành cao hơn.
- Characteritic cuver: là đường cong đặc tính bảo vệ của CB (đường cong
chọn lọc của CB). Đây là thông số rất quan trọng, quyết định cho việc chọn CB ở vị
trí nào trong hệ thống điện.
- Mechanical/electrical endurace: Số lần đóng cắt cơ khí cho phép/ số lần
đóng cắt điện cho phép.
Phân loại Aptomat:
- Phân loại theo cấu tạo:
+ Aptomat dạng tép MCB (Miniature Circuit Breaker): bảo vệ quá tải và
ngắn mạch. (Hình 3.5)

Hình 3.5. Aptomat dạng tép MCB của hãng LS

+ Aptomat dạng khối MCCB (Moulded Case Circuit Breaker): bảo vệ quá tải
và ngắn mạch. (Hình 3.6)

- 73 -


Hình 3.6. Aptomat dạng khối MCCB của hãng Mitsubishi
- 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).
- Phân loại theo số pha / số cực:
+ Aptomat 1 pha: 1 cực
+ Aptomat 1 pha + trung tính (1P+N): 2 cực
+ Aptomat 2 pha: 2 cực
+ Aptomat 3 pha: 3 cực
+ Aptomat 3 pha + trung tính (3P+N): 4 cực
+Aptomat 4 pha: 4 cực
- Phân loại theo dòng cắt ngắn mạch:
+ Dòng cắt thấp: thường dùng trong dân dụng. Ví dụ MCCB NF125-CV 3P
100A của Mitsubishi có dịng cắt 10kA.
- Dịng cắt tiêu chuẩn: thường dùng trong cơng nghiệp. Ví dụ MCCB NF125SV 3P 100A của Mitsubishi có dịng cắt 30kA.
- Dịng cắt cao: thường dùng trong cơng nghiệp và các ứng dụng đặc biệt. Ví
dụ MCCB NF125-HV 3P 100A của Mitsubishi có dịng cắt 50kA.
- Phân loại theo khả năng chỉnh dịng:
- Aptomat có dịng định mức khơng đổi. Ví dụ MCCB NF400-SW 3P 400A
của Mitsubishi có dịng định mức 400A khơng thay đổi được.
- 74 -


- Aptomat chỉnh dịng định mức. Ví dụ MCCB NF400-SEW 3P 400A của
Mitsubishi có dịng định mức điều chỉnh được từ 200A - 400A.
* Máy ngắt tự động kiểu phòng nổ: Máy ngắt tự động kiểu phịng nổ có vỏ
phịng nổ riêng có sơ đồ điện biểu diễn trên hình 3.7.
Phần trên của máy ngắt là hộp đấu cáp cho phép đấu vào hoặc cáp mềm, hoặc
cáp bọc thép. Để bảo vệ khỏi ngắn mạch dùng rơ le cực đại PM1 và PM2 đặt trên 2

pha. Móc cầu dao độc lập được thực hiện ở dạng cuộn cắt OK, nó tác động lên cơ cấu
cắt để cắt máy cắt khi cuộn này được cung cấp điện, ví dụ khi rơ le rị đóng tiếp điểm.
Để ngăn khơng cho đóng máy ngắt sau khi cắt tự động do có ngắn mạch, các
rơ le cực đại được trang bị móc cài để khóa máy ngắt sau khi bảo vệ này tác động.
Việc tháo móc chỉ có thể thực hiện được sau khi mở nắp của máy ngắt. Việc trang bị
móc cài như vậy nhắc nhở người vận hành phải khắc phục chỗ ngắn mạch trước khi
đóng điện, vì nếu khơng thì tia lửa, hồ quang phát sinh ở chỗ ngắn mạch sẽ làm nổ
bầu khơng khí mỏ.

Từ mạng đến

Đến khởi động từ

Ngăn cho mạng

Ngăn ra

Đến máy ngắt sau

Đến rơ le rị

Hình 3.6. Sơ đồ máy cắt tự động AΦB

Để kiểm tra khả năng làm việc của rơ le cực đại, trong máy ngắt có trang bị
các cuộn dây phụ OП1 và OП2 quấn trên cùng một mạch từ của rơ le cực đại. Khi ấn
các nút kiểm tra KПM1 hoặc KПM2, cuộn dây OП được đấu điện và nhờ cơ cấu nhả
khớp của rơ le cực đại mà máy ngắt cắt.

- 75 -

Ngồi ra trong mỏ hầm lị người ta cũng đã chế tạo các loại máy ngắt điều
khiển đóng cắt điện từ xa. Trong máy ngắt loại này, để truyền động cho cơ cấu đóng
cắt mạch dùng động cơ một pha có vành góp. Động cơ được điều khiển từ xa nhờ hộp
nút điều khiển. Những máy ngắt tự động dùng để điều khiển đóng cắt điện cho tồn
mạng được đấu vào đầu ra phía thứ cấp máy biến áp và bố trí kèm theo rơ le rị để
bảo vệ khỏi rò điện cho mạng. Để tiện lợi cho vận hành, ở loại máy ngắt này cả máy
ngắt và rơ le rò được lắp đặt trong một vỏ phòng nổ chung. Ở các mạng hạ áp mỏ
hầm lò trong một số trường hợp cần phải trang bị hệ thống tự động đóng lặp lại. Hệ
thống thiết bị tự động đóng lặp lại có thể lắp đặt trong vỏ riêng, nhưng với mục đích
tiện lợi trong vận hành, chúng thường được lắp đặt chung với máy ngắt tự động trong
cùng một vỏ phòng nổ.
Trong điều kiện mỏ hầm lò, khi đoạn đường lò từ trạm biến áp khu vực đến
trạm phân phối khá xa hoặc theo đường lị khó đi lại, để tiện cho vận hành thì cuối
đường cáp chính được đặt thêm một máy ngắt tự động.
Máy ngắt tự động được chọn thỏa mãn điều kiện:
𝑈đ.𝐴 ≥ 𝑈đ.𝑚 ; 𝐼đ.𝐴 ≥ 𝐼𝑙𝑣.𝑚 ; 𝐼𝑐ắ𝑡 ≥ 𝐼𝑛𝑚.𝑚𝑎𝑥
trong đó:
Uđ.A, Uđ.m – điện áp định mức của máy ngắt và của mạng;
Iđ.A – dòng điện dịnh mức máy ngắt;
Ilv.m – dòng điện làm việc bình thường của mạng;
Icắt – dịng cắt cho phép để khơng làm hỏng tiếp điểm của máy cắt;
Inm.max – dịng ngắn mạch lớn nhất xảy ra trong mạng, chính là dòng ngắn mạch ba
pha khi ngắn mạch xả ra ở các cực của máy ngắt, có kể đến sự tăng điện áp mạng lên 10%.

3.3 Thiết bị điều khiển từ xa và tự động
3.3.1 Khái quát chung
Thiết bị điều khiển từ xa và tự động dùng để điều khiển từng phần hoặc tồn
bộ truyền động điện của các máy móc. Trong hệ thống thiết bị điều khiển từ xa và tự
động, tùy theo công dụng và cách tác động của chúng mà có thể phân ra thành 3 nhóm:

- Các thiết bị dùng để đóng cắt dịng điện trong mạch cơ bản: Công tắc tơ
- Các thiết bị dùng tác động lên mạch điều khiển của nhóm 1: Các loại rơ le
điều khiển
- 76 -


- Thiết bị chỉ huy dùng để truyền đi các tín hiệu điều khiển đến các thiết bị
thuộc nhóm 2 và 1, nhằm đưa truyền động điện đến các chế độ làm việc khác nhau:
hộp nút điều khiển, hộp khống chế chỉ huy, các loại rơ le và cảm biến khác nhau.
Bộ phận chủ yếu của thiết bị điều khiển từ xa và tự động là công tắc tơ.
Tập hợp công tắc tơ, rơ le điều khiển, các loại rơ le bảo vệ thành một thiết bị
chung có tên gọi là bảng công tắc tơ, khởi động từ hoặc trạm từ.
Ở các hệ truyền động điện đòi hỏi phải thực hiện nhiều thao tác như truyền
động điện dùng động cơ một chiều, động cơ đồng bộ, động cơ không đồng bộ roto
dây quấn thường sử dụng bảng công tắc tơ.
Để điều khiển các máy móc trang bị nhiều động cơ thường sử dụng trạm từ.
Khởi động từ là thiết bị điều khiển từ xa phổ biến nhất, nó được dùng để điều
khiển từ xa và tự động động cơ không đồng bộ roto lồng sóc. Với các động cơ khơng
đảo chiều quay sử dụng khởi động từ không thuận nghịch, cịn với động cơ có đảo
chiều quay sử dụng khởi động từ thuận nghịch.
3.3.2 Công tắc tơ
Contactor (Công tắc tơ) là khí cụ điện hạ áp, thực hiện việc đóng cắt thường
xuyên các mạch điện động lực. Thường sử dụng contactor để điều khiển các thiết bị
như động cơ, tụ bù, hệ thống chiếu sáng thông qua nút nhấn, chế độ tự động hoặc
điều khiển từ xa. Hình ảnh của công tắc tơ ba pha S-T50 của Mitsubishi được biểu
diễn trên hình 3.7

Hình 3.7. Contactor S-T50 của Mitsubishi

- 77 -

Thao tác đóng ngắt của contactor có thể thực hiện nhờ cơ cấu điện từ, cơ cấu
khí động hoặc cơ cấu thủy lực. Nhưng thông dụng nhất là các loại contactor điện từ.
Ở đây đề cập đến contactor đóng ngắt theo cơ chế điện từ.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Contactor:
Contactor bao gồm 3 bộ phận chính:
- Nam châm điện: gồm có các chi tiết: Cuộn dây dùng tạo ra lực hút nam
châm; Lõi sắt; Lò xo tác dụng đẩy phần nắp trở về vị trí ban đầu.
- 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.
- Hệ thống tiếp điểm: gồm có tiếp điểm chính và tiếp điểm phụ
+ Tiếp điểm chính: Có khả năng cho dịng điện lớn đi qua. Tiếp điểm chính là
tiếp điểm thường mở 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 mở.
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 mở ra khi contactor ở trạng thái hoạt
động. Ngược lại là tiếp điểm thường mở.
Như vậy, hệ thống tiếp điểm chính thường được lắp trong mạch điện động lực,
còn các tiếp điểm phụ sẽ lắp trong hệ thống mạch điều khiển của Contactor.
Sơ đồ nguyên lý cấu tạo cơng tắc tơ được biểu diễn trên hình 3.8
Nguyên lý hoạt động của contactor như sau: Khi cấp nguồn trong mạch điện
điều khiển bằng với giá trị điện áp định mức của Contactor vào hai đầu cuộn dây quấn
trên phần lõi từ đã được cố định trước đó thì lực từ sinh ra sẽ hút phần lõi từ di động
và hình thành mạch từ kín (lúc này lực từ sẽ lớn hơn phản lực của lò xo). Contactor
bắt đầu trạng thái hoạt động.
Nhờ bộ phận liên động về cơ giữa lõi từ di động và hệ thống tiếp điểm sẽ làm

cho tiếp điểm chính đóng lại và tiếp điểm phụ chuyển đổi trạng thái (khi thường đóng
sẽ mở ra và khi thường hở sẽ đóng lại), trạng thái này sẽ được duy trì. Khi nguồn điện
- 78 -


ngưng cấp cho cuộn dây thì contactor ở trạng thái nghỉ và các tiếp điểm lại trở về
trạng thái ban đầu.

Hình 3.8. Cấu tạo Contactor - Khởi động từ

Thơng số cơ bản của Contactor:
- Dòng điện định mức: Là dòng điện chảy qua hệ thống tiếp điểm chính của
contactor khi đóng mạch điện phụ tải. Với giá trị này của dịng điện, mạch dẫn điện
chính của contactor khơng bị phát nóng quá giới hạn cho phép.
- Điện áp định mức: Là điện áp đặt trên hai cực của mạch dẫn điện chính của
contactor.
- Khả năng đóng của contactor: Được đánh giá bằng giá trị dịng điện mà
contactor có thể đóng thành cơng. Thường thì giá trị này bằng từ 1 đến 7 lần giá trị
dòng điện định mức.
- Khả năng ngắt của contactor: Được đánh giá bằng giá trị dòng điện ngắt, mà
ở giá trị đó, contactor có thể tác động ngắt thành công khỏi mạch điện. Thường giá
trị này bằng từ 1 đến 10 lần dòng điện định mức.
- Độ bền cơ: Là số lần đóng ngắt khi khơng có dịng điện chảy qua hệ thống
tiếp điểm của contactor. Vượt quá số lần đóng ngắt đó, các tiếp điểm xem như bị hư
hỏng, khơng cịn sử dụng được nữa. Các loại contactor thường có độ bền cơ từ 5 triệu
đến 10 triệu lần đóng ngắt.
- Độ bền điện: Là số lần đóng ngắt dịng điện định mức. Contactor loại thường
có độ bền điện vào khoảng 200.000 đến 1 triệu lần đóng ngắt.
- 79 -

Phân loại Contactor:
Có nhiều cách phân loại contactor:
- Theo nguyên lý truyền động: Ta có contactor kiểu điện từ, kiểu hơi ép, kiểu
thủy lực. Thường chúng ta gặp contactor kiểu điện từ.
- Theo dạng dòng điện: Contactor điện một chiều và contactor điện xoay chiều.
- Theo kết cấu: Người ta phân contactor dùng ở nơi hạn chế chiều cao (như
bảng điện ở gầm xe) và ở nơi hạn chế chiều rộng (ví dụ buồng tàu điện).
- Theo dịng điện định mức: Contactor 9A, 12A, 18A,..., 800A hoặc lớn hơn.
- Theo số cực: Contactor 1 pha, 2 pha, 3 pha, 4 pha. Phổ biến nhất là contactor
3 pha.
- Theo cấp điện áp: Contactor trung thế, contactor hạ thế.
- Theo điện áp cuộn hút: Cuộn hút xoay chiều 220VAC, 380VAC, cuộn hút 1
chiều 24VDC, 48VDC.
- Theo chức năng chuyên dụng: Một số hãng chế tạo contactor chuyên dụng
cho một ứng dụng đặc thù ví dụ contactor chuyên dùng cho tụ bù của hãng Schneider.
Cách chọn contactor:
-

Lựa chọn contactor cho động cơ:

Để lựa chọn contactor phù hợp cho động cơ ta phải dựa vào những thông số
cơ bản như Uđm, Pđm , Cosφ để tính ra dịng điện định mức của động cơ Iđm.
Căn cứ giá trị dòng định mức của động cơ để chọn giá trị dòng định mức của
contactor: Ict = (1,2 – 1,4).Iđm
Lựa chọn contactor cho tụ bù:
Để lựa chọn contactor phù hợp cho tụ bù ta phải dựa vào dòng điện định mức
của tụ bù.
Căn cứ giá trị dòng định mức của bộ tụ bù để chọn giá trị dòng định mức của
contactor: Ict = 1,2.Iđm.

Trong cả hai trường hợp trên:
- Nên chọn contactor có dịng lớn hơn dịng tính tốn.
- Khi chọn contactor cho động cơ phải lưu ý đến điện áp cuộn hút và tiếp
điểm phụ.

- 80 -


3.3.3 Khởi động từ
Trong mạch điện thơng thường (khơng phịng nổ) khởi động từ gồm contactor
có kèm theo rơ le nhiệt để bảo vệ quá tải nhỏ và lâu dài. Trong khởi động từ phịng
nổ ngồi contactor cịn kèm theo các thiết bị bảo vệ khác tạo thành khởi động từ trọn
bộ.
Yêu cầu chúng đối với khởi động từ bao gồm: tính chắc chắn và tiện lợi trong
vận hành, tính chống mịn của tiếp điểm, tính chống rung của contactor. Ngồi ra các
khởi động từ trong mỏ hầm lị (khởi động từ phòng nổ) phải thỏa mãn một số yêu cầu
đặc biệt khác.
- Bảo vệ mất điện: Khi điều khiển từ xa, việc bảo vệ mất điện thực chất là
ngăn chặn khơng cho cơng tắc tơ tự đóng sau khi mất điện và đột ngột có điện trở lại.
Nếu hiện tượng này không được ngăn chặn sẽ gây nguy hiểm cho con người và máy
móc do máy đột ngột chạy mà không hề báo trước. Do vậy, bảo vệ mất điện là một
trong những yêu cầu quan trọng đối với khởi động từ. Thông thường chức năng này
được thực hiện bằng cách mắc sun nút “chạy” với các loại sun khác nhau:
+ Sun bằng tiếp điểm tự khóa: Sơ đồ được biểu diễn trên hình 3.9. trong sơ đồ
này để mắc sun nút chạy dùng tiếp điểm thưởng mở của công tắc tơ K. Sau khi cho
khởi động từ làm việc, nút “chạy” không phải ấn nữa nên trở lại trạng thái cắt mạch
nhưng rơ le PП vẫn được tiếp tục cấp điện nhờ tiếp điểm duy trì K. Nếu mất điện
công tắc tơ K và rơ le PП thôi làm việc, sơ đồ trở về trạng thái ban đầu. khi có điện
trở lại, cơng tắc tơ khơng tự đóng nếu khơng có người điều khiển ấn lên nút “chạy”.
Ưu điểm của sơ đồ là đơn giản, chắc chắn nhưng phải thêm lõi cáp phụ cho mạch

mắc sun.

Hình 3.9. Sơ đồ nguyên lý bảo vệ mất điện bằng tiếp điểm liên động

- 81 -


+ Sun điện trở: Sơ đồ được biểu diễn trên hình 3.10. Phương pháp này dựa
trên nguyên lý làm việc của rơ le điện từ (ở đây là rơ le trung gian PП): Dòng điện
cần để hút mỏ thép từ trạng thái nghỉ sang trạng thái làm việc lớn hơn là dịng điện
cần thiết để duy trì mỏ thép ở trạng thái làm việc. Trong sơ đồ muốn đưa rơ le PП
vào trạng thái làm việc để đóng đóng mạch cuộn dây công tắc tơ K, cần phải ấn lên
nút “chạy” nhằm mắc sun điện trở R. Khi rơ le PП đã làm việc, nút “chạy” khơng cịn
được ấn, điện trở R được đưa vào mạch rơle PП, vì rơle đã làm việc nên dù dịng qua
nó có giảm nhưng vẫn duy trì sự làm việc được. Sau khi mất điện nếu có trở lại, khởi
động từ khơng thể tự đóng trở lại nếu khi khơng có người điều khiển khởi động.

Hình 3.10. Sơ đồ nguyên lý bảo vệ mất điện bằng điện trở mắc song song với nút “chạy”

Ưu điểm của sơ đồ là chỉ cần 2 lõi cáp dùng cho mạch điều khiển. Nhược điểm
là khởi động từ có thể tự đóng, tự cắt khi điện áp dao động mạnh. Tuy nhiên, nhược
điểm này được khắc phục bằng cách cung cấp cho mạch điều khiển qua máy biến áp
ổn áp và điện trở R được chọn sao cho rơ le PП khơng tự đóng khi điện áp mạng đạt
tới giá trị bằng 1,5Ud. Phương pháp này tạo điều kiện để dễ dàng thực hiện yêu cầu
bảo vệ khỏi chập mạch điều khiển.
- Bảo vệ khỏi chập mạch điều khiển: Khi chập mạch điều khiển thì thao tác
của người điều khiển khơng cịn ý nghĩa. Từ sơ đồ điều khiển hình 3.11 cho thấy khi
dây 1 của mạch điều khiển chập ra đất, cơng tắc tơ có thể tự đóng. Điều này xảy ra
khi dây 1 chập với dây 3. Nếu chập mạch điều khiển khi máy đang làm việc thì khơng
thể dừng được máy vì nút “dừng” bị mắc sun qua mạch chập. Để ngăn chặn hậu quả

do chập mạch điều khiển, cần có hình thức bảo vệ nhằm khơng cho máy tự hoạt động
khi khơng có sự can thiệp của người điều khiển.

- 82 -


Hình 3.11. Sơ đồ mình họa hậu quả của chập mạch điều khiển

Có thể thực hiện bằng nhiều phương pháp khác nhau:
+ Mắc cầu chì trong mạch điều khiển: Sơ đồ trên hình 3.12. Trong sơ đồ này
ngồi điện trở R1 để bảo vệ khỏi mất điện, cịn có điện trở R2 để hạn chế dòng điện
của mạch điều khiển khi làm việc bình thường. Khi có chập mạch điều khiển, cả hai
điện trở R1 và R2 đều được mắc sun bởi mạch chập, do đó dịng trong mạch điều khiển
tăng đủ để chảy cầu chì.
Hình 3.12 Sơ đồ bảo vệ khỏi chập mạch
điều khiển sử dụng cầu chì

Phương pháp này đơn giản nhưng có nhược điểm là khơng chắc chắn, đặc biệt
là khi điện áp mạng dao động lớn và khi mạch điều khiển bị chập khơng hồn tồn
(chập qua điện trở quá độ).
+ Sử dụng rơ le dòng điện: Sơ đồ được minh họa trên hình 3.13. Trong sơ đồ
này, rơ le trung gian PП là rơ le dòng điện một chiều đặc biệt, cho nên nếu qua nó
dịng xoay chiều thì từ lực bằng khơng và mỏ thép được nhả ra. Bình thường qua rơ
le có dịng chỉnh lưu ½ chu kỳ, khi chập mạch điều khiển chỉnh lưu B bị mắc sun,
qua rơ le có dịng xoay chiều hoặc khơng có dịng (hình 3.14) nên nhả mỏ thép và cắt
mạch cuộn dây công tắc tơ.

- 83 -

Hình 3.13. Sơ đồ bảo vệ khỏi chập mạch điều
khiển nhờ rơ le dòng điện một chiều mắc nối
tiếp.

Các sơ đồ loại này làm việc chắc chắn nên được sử dụng rộng rãi trong các
khởi động từ hiện đại trong các mỏ.
Hình 3.14. Sơ đồ bảo vệ khỏi chập mạch điều
khiển nhờ rơ le dòng điện một chiều đấy song song.

- Ngăn ngừa nguy cơ điện giật: Để giảm nguy cơ điện giật thường sử dụng
các biện pháp sau:
+ Giảm điện áp của mạch điều khiển: Luật an toàn qui định điện áp mạch điều
khiển có đưa điện ra vỏ máy không được vượt quá 36 V. Với qui định này thì để điều
khiển cơng tắc tơ có cuộn điều khiển 380V hoặc 660 V phải dùng rơ le trung gian.
+ Sử dụng khóa liên động: Sử dụng khóa liên động điện có nghĩa là khơng cho
phép mở nắp khởi động từ khi chưa cắt điện để người không chạm được vào các bộ
phận đang có điện ở bên trong.
+ Kiểm tra thường xuyên tình trạng của mạch tiếp đất: Đối với các máy di
động, việc tiếp đất vỏ máy được thực hiện bằng lõi tiếp đất trong cáp mềm cung cấp
điện cho máy. Nếu lõi tiếp đất đứt hoặc điện trở mạch tiếp đất tăng quá cao thì người
sẽ bị điện giật khi có rị điện ra vỏ máy. Để kiểm tra thường xuyên, thường sử dụng
mạch tiếp đất làm mạch điều khiển. Nếu mạch tiếp đất đứt hoặc điện trở tăng quá cao
thì máy bị cắt điện hoặc khơng thể đóng điện cho nó được. Việc kiểm tra thường
xuyên mạch tiếp đất bằng cách như vậy thực chất là đã đưa điện ra vỏ máy, vì thế ở
các mỏ có khí và bụi nổ chỉ cho phép sử dụng mạch điều khiển an toàn tia lửa.
+ Sử dụng rơ le liên động rị điện: Nhằm khơng cho khởi động từ làm việc nếu
đường cáp cung cấp điện cho động cơ hoặc bản thân động cơ có rị điện hoặc điện trở

- 84 -

cách điện giảm thấp. Ngoài ra rơ le liên động rị điện cũng đóng vai trị làm giảm số
lần cắt điện, cũng như cho khả năng phát hiện nhanh chỗ rị.
Trên hình 3.15. trình bày một rơ le liên động rị điện được sử dụng rộng rãi
trong khởi động từ.

Hình 3.15. Sơ đồ nguyên lý rơ le liên động rò điện

Rơ le liên động rò điện PY một đầu được đấu vào mạch điện lực qua tiếp điểm
thường đóng của công tắc tơ K, một đầu được đấu với cầu chỉnh lưu. Nếu trên đường
cáp cung cấp điện cho động cơ hoặc trong dây quấn động cơ có rị điện, hoặc điện trở
cách điện của chúng giảm thấp, mạch rò sẽ có dịng đủ lớn để rơ le PY tác động mở
tiếp điểm thường đóng PY trong mạch rơ le trung gian PП, do đó mất khả năng điều
khiển cơng tắc tơ K để đóng điện cho động cơ. Trong trường hợp bình thường (khơng
có rị) rơ le PY được cắt ra, động cơ được đóng điện, lúc đó bảo vệ rò điện được thực
hiện bằng rơ le rò lắp trong mạng.
- Đảm bảo tính an tồn tia lửa: Việc sử dụng khởi động từ trong các mỏ có
khí và bụi nổ, cần phải ngăn chặn tia lửa phát sinh do:
+ Dòng rò từ mạch điều khiển khi đứt hoặc ngắn mạch.
+ Dòng rò từ mạch điện lực khi rơ le rị khơng tác động.
+ Dịng rị mạch tiếp đất do bố trí khơng hợp lý lõi tiếp đất trong cáp mềm.
Khi đưa điện ra vỏ máy với mục đích kiểm tra thường xuyên mạch tiếp đất,
các vỏ máy di động làm việc trong lị chợ có thể chạm vào nhau và phát sinh tia lửa
ở chỗ chạm. Tia lửa này sẽ nguy hiểm về gây nổ bầu khơng khí mỏ. Bởi vậy, trong
các khởi động từ muốn đưa điện ra vỏ máy thì mạch điều khiển phải là mạch an toàn
tia lửa.

- 85 -

Dòng rò từ mạch điện lực cũng phát sinh theo mạch tương tự như trên hình
3.16, khi mạch tiếp đất của một vỏ máy nào đó bị đứt hoặc điện trở tăng lên quá cao.
Các nghiên cứu cho thấy tính an toàn tia lửa sẽ được đảm bảo nếu ở mạng 380 V điện
trở mạch tiếp đất nối vỏ máy di động với khởi động từ không vượt quá 300 Ω, còn
mạng 660 V là 100 Ω. Như vậy việc kiểm tra thường xuyên mạch tiếp đất không chỉ
nhằm đảm bảo an tồn điện giật mà cịn nhằm đảm bảo an tồn tia lửa khi rị. Đối với
chính mạch tiếp đất cũng có thể là nguyên nhân gây ra tia lửa nguy hiểm về nổ khí.
Khi bố trí lõi tiếp đất ở vị trí khơng đối xứng so với các lõi điện lực, trong lõi tiếp đất
sẽ xuất hiện sức điện động cảm ứng. Giá trị sức điện động này bằng (0,25-0,5).10-4
V/Am. Khi động cơ mở máy do dòng lớn nên có thể gây cảm ứng trong lõi tiếp đất
với điện áp đủ lớn và có thể gây tia lửa theo các mạch rị khác nhau, ví dụ khi các vỏ
máy chạm nhau.
Để ngăn ngừa tia lửa trong trường hợp này hoặc là bố trí lõi tiếp đất ở vị trí
đối xứng so với các lõi điện lực, nghĩa là bố trí ở tâm, hoặc hốn vị các lõi điện lực
như trên hình 3.17.

Hình 3.16. Rị mạch điều khiển của khởi động từ

Hình 3.17. Sơ đồ ngun lý hốn vị
lõi điện lực của cáp điện

- 86 -


*. Các loại khởi động từ phòng nổ:
- Khởi động từ không thuận nghịch: Khác với các khởi động từ thơng thường
dùng trong các ngành cơng nghiệp nói chung, các khởi động từ dùng trong mỏ hầm
lò đều được chế tạo theo hình thức phịng nổ. Vỏ phịng nổ của khởi động từ làm bằng
thép hàn có dạng hình trụ, nắp dạng bán cầu, mặt ghép giữa các nắp và vỏ dạng gờ.
Nắp được khóa liên động với tay cầu dao cách ly bằng vít và chỉ có thể mở nắp khi

cầu dao cách ly ở trạng thái cắt.
Phần trên của vỏ là hộp đấu cáp có nắp đậy. Hộp đấu cáp phân ra hai ngăn:
Mạng và động cơ. Trong ngăn mạng có các cực để đấu cáp vào khởi động từ và đi
tiếp, ở ngăn động cơ có các đầu cực để đấu đến động cơ bằng 1 hoặc 2 cáp, ngồi ra
cịn một hoặc hai đầu đấu phụ.
Bảo vệ ngắn mạch bằng khối bảo vệ cực đại vạn năng có chốt liên động và có
tín hiệu thơng báo khi bảo vệ tác động. Để tăng tính an tồn tia lửa của mạch điều
khiển, điện áp của mạch bằng 18 V, rơ le trung gian đấu song song với cuộn thứ cấp
máy biến áp điều khiển. Để ngăn cản đóng điện vào đường cáp có rị điện hoặc điện
trở cách điện thấp sử dụng rơ le liên động rò điện (khối БPY). Để hạn chế số lần và
tần số đóng cắt contactor sử dụng rơ le thởi gian PB. Trên hình 3.18 biểu diễn sơ đồ
mạch điều khiển của khởi động từ phịng nổ loại ПMBИ.

Hình 3.18. Sơ đồ mạch điều khiển khởi động từ ПMBИ

- 87 -


- Khởi động từ thuận nghịch: Là loại khởi động từ được chế tạo theo hình
thức phịng nổ, có mạch điều khiển an toàn tia lửa, dùng để điều khiển từ xa có đổi
chiều quay động cơ khơng đồng bộ roto lồng sóc.
Sơ đồ điện của khởi động từ thuận nghịch ПMBИP được biểu diễn trên hình
3.19. trong khởi động từ loại này có 2 contactor: Tiến - K1 và lùi - K2 . Bảo vệ cực
đại bằng cầu chì đặt trên hai pha. Để bảo vệ mất pha khi một cầu chì chảy dùng hai
rơ le PO mắc song song với cầu chì, tiếp điểm thường đóng của nó đặt trong mạch rơ
le trung gian PП.

Hình 3.19. Sơ đồ khởi động từ thuận nghịch loại ПMBИP-41 và ПMBИP-51

Để loại trừ tình trạng hai contactor cùng đồng thời làm việc cần sử dụng hình

thức khóa liên động cơ hoặc điện. Mạch liên động điện được thực hiện bằng cách lắp
tiếp điểm thường đóng của contactor này vào mạch điều khiển của contactor kia như
trên hình 3.20.

- 88 -


Hình 3.20. Sơ đồ điều khiển động cơ có đổi
chiều quay duy trì bằng tiếp điểm liên động.

*. Chọn khởi động từ: Khởi động từ được chọn theo các điều kiện sau:
𝐼đ.𝑘 ≥ 𝐼đ.𝑡𝑏 ; 𝑈đ.𝑘 ≥ 𝑈đ.𝑡𝑏 ; 𝐼𝑐ắ𝑡 ≥ 1,2𝐼𝑛𝑚𝑚𝑎𝑥 ,
trong đó:
Iđ.k, Uđ.k, Iđ.tb, Uđ.tb – dịng và áp định mức của khởi động từ của thiết bị mà khởi động
từ điều khiển và bảo vệ tương ứng;
Tcắt – Dòng cắt giới hạn của khởi động từ;
Inmmax – dòng ngắn mạch lớn nhất chạy qua khởi động từ.

Chế độ làm việc của động cơ ảnh hưởng đến việc chọn khởi động từ vì cơng
suất lớn nhất của động cơ đấu vào khởi động từ được tính tốn trên cơ sở nung nóng
cho phép các bộ phận dẫn điện của khởi động từ hoặc trên cơ sở cắt dòng mở máy
của động cơ. Vì vậy với các động cơ có 𝜂đ . 𝑐𝑜𝑠𝜑đ ≥ 0,75 (với ηđ, cosφđ – hiệu suất và
hệ số công suất định mức của động cơ) và bội số dòng mở máy km < 8 thì khởi động
từ được chọn theo cơng suất động cơ: 𝑃đ ≤ 𝑃𝑚𝑎𝑥
trong đó: Pđ – cơng suất định mức của động cơ;
Pmax – công suất lớn nhất của động cơ được phép đấu vào khởi động từ.

Nếu 𝜂đ . 𝑐𝑜𝑠𝜑đ ≤ 0,75 và km < 8 thì khởi động từ được chọn theo dịng điện
nung nóng cho phép, lúc đó:
𝑃𝑚𝑎𝑥 ≥

0,75
𝑃
𝜂đ . 𝑐𝑜𝑠𝜑đ đ

Cịn đối với động cơ có km >8 thì:
𝑃𝑚𝑎𝑥 ≥

𝑘𝑚
𝑃
8 đ

Đối với các động cơ roto lồng sóc làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại, việc
chọn khởi động từ cũng giống như đối với động cơ làm việc ở chế độ lâu dài nhưng

- 89 -


cần đảm bảo các điều kiện dòng điện ở chế độ ngắn hạn khơng vượt q dịng định
mức của khởi động từ.
Đối với động cơ roto dây quấn, máy biến áp, phụ tải thắp sáng thì điều kiện
chọn là dịng định mức của khởi động từ phải lớn hơn dòng làm việc thực tế của phụ
tải.
Thông thường mỗi động cơ cần chọn một khởi động từ riêng, nhưng trong một
số trường hợp cho phép đấu hai động cơ vào một khởi động từ, nếu như hai động cơ
đó truyền động cho cùng một máy công tác. Trong trường hợp này khởi động từ cần
chọn theo dòng làm việc và dòng mở máy tổng của các động cơ.
Việc tính tốn chỉnh định bảo vệ cực đại trong khởi động từ được thực hiện
tùy theo loại và sơ đồ bảo vệ có trong khởi động từ đã được chọn, cũng như tính chất
và chế độ làm việc của tải.

-

Chỉnh định bảo vệ cực đại của khởi động từ để bảo vệ động cơ:

+ Đối với rơ le cực đại tác động tức thời:
Khi dòng mở máy của động cơ lớn hơn 600 -700 A, thì dịng tác động của bảo
vệ được chọn:

𝐼𝑐đ = 𝑘𝑐 . 𝐼𝑚.𝑡 , 𝐴

trong đó:
Ic.đ – Dịng chỉnh định tác động của bảo vệ;
kc = 1,2-1,3 – hệ số chắc chắn;
Im.t – dòng mở máy thực tế của động cơ.

Cách chọn dòng chỉnh định như trên đảm bảo tránh được dịng mở máy thực
tế, nhưng vẫn có thể có tác động nhầm lẫn khi đấu ngược hoặc đấu lặp lại động cơ
vừa mới cắt còn đang quay. Để tránh tác động nhầm lẫn trong trường hợp này, đối
với động cơ có chế độ mở máy liên tục lấy kc = 1,6-1,7; đối với động cơ có chế độ
đấu ngược thường xuyên lấy kc = 2-2,2. Tuy nhiên trong các khởi động từ có rơ le
thời gian để khống chế thời gian giữa hai lần mở máy liên tiếp thì khơng cần phải
tăng hệ số kc lên như vậy.
Nếu khởi động từ dùng để đóng điện cho 2 động cơ, dòng chỉnh định bảo vệ
cực đại bằng:

𝐼𝑐đ = 𝑘𝑐 (𝐼𝑚.𝑡1 + 𝐼𝑚.𝑡2 )

trong đó:
Im.t1 và Im.t2 – dịng mở máy thực tế của các động cơ.
- 90 -

Khi dòng mở máy của động cơ nhỏ hơn (600-700) A, cho phép chỉnh định theo
dòng mở máy định mức Im.đ: Ic.đ ≥ Im.đ
Nếu khởi động từ dùng để điều khiển cho động cơ roto dây quấn thì chỉnh định
bảo vệ rơ le cực đại theo công thức: Ic.đ = (1,6 – 2) Iđ
Hệ số 1,6 - 2 được chọn tùy theo giá trị dòng mở máy lớn nhất đã dùng để tính
biến trở mở máy.
Tất cả các trường hợp chỉnh dịnh bảo vệ ở trên cần đảm bảo điều kiện độ nhạy:
𝑘𝑛 =

𝐼𝑛𝑚.𝑚𝑖𝑛
≥ 1,5
𝐼𝑐.đ

trong đó: Inm.min – dịng ngắn mạch nhỏ nhất ở cuối vùng bảo vệ.
+ Đối với cầu chì: Nếu bảo vệ cực đại trong khởi động từ được thực hiện bằng
cầu chì thì dịng định mức của dây chì được tính như sau: 𝐼𝑑.𝑑𝑐 =

𝐼𝑚.𝑑
𝑘𝑞𝑡

trong đó: kqt – hệ số quá tải, đối với động cơ roto lồng sóc có điều kiện mở máy bình
thường thì kqt = 2,5, còn với động cơ mở máy thường xun thì kqt = 1,8.

Nếu bội số dịng mở máy của động cơ khơng biết thì có thể chọn theo cơng
𝐼𝑑.đ𝑐 = 2,5𝐼đ

thức:

Cầu chì để bảo vệ cho động cơ roto dây quấn được chọn theo chế độ mở máy:
Khi mở máy nhẹ: Iđ.dc = Iđ
Khi mở máy nặng: Iđ.dc = 1,5 Iđ
trong đó: Iđ – dịng định mức của động cơ.
Các giá trị dòng định mức của dây chảy Iđ.dc tính ở trên được làm trịn gần đúng
lớn hơn để bằng dòng định mức của dây chảy đã được chế tạo sẵn.
Độ nhạy của cầu chì được tính theo cơng thức: 𝐴𝑛 =

𝐼𝑛𝑚.𝑚𝑖𝑛
𝐼đ.𝑑𝑐

trong đó: An – hệ số độ nhạy tùy theo dòng định mức của dây chảy và điện áp mạng
được biểu diễn trong bảng 3.1
Bảng 3.1. Giá trị độ nhạy bảo vệ cầu chì theo giá trị dịng điện và điện áp

Iđ.dc , A

20 ÷100

125

160

200

380 và 660 V

7

6,4

5

4

127 V

4

4

4

4

Độ nhạy khi điện áp mạng (An)

- 91 -


Luật an toàn về trang bị điện mỏ khuyên nên thay cầu chì bằng rơ le cực đại
nếu:
Trong mạng 380 V và 660 V có dịng định mức lớn hơn (160-200)A
Trong mạng 127 V có dịng định mức bất kỳ.
- Chỉnh định bảo vệ của khởi động từ để bảo vệ cho máy biến áp 660380/230-123V: Nếu rơ le đặt ở phía hạ áp của máy biến áp để cung cấp cho phụ tải
thắp sáng, dòng tác động được chọn theo điều kiện:
Icđ = 3 It
trong đó: It – dịng thực tế của phụ tải thắp sáng.
+ Đối với rơ le cực đại tác động tức thời.
Hệ số 3 kể đến dịng khởi động của bóng đèn sợi đốt vì ở trạng thái nguội điện

trở của dây tóc bóng đèn nhỏ thua 3 lần so với khi nhiệt độ định mức.
Để cung cấp cho phụ tải hỗn hợp (động cơ và thắp sáng), dịng chỉnh định tính
theo cơng thức:
𝐼𝑐𝑑 = (1,2 − 1,4) (𝐼𝑚.𝑚𝑎𝑥 + ∑ 𝐼𝑡 )
trong đó:
Im.max – dòng mở máy thực tế của động cơ lớn nhất;
∑ 𝐼𝑡

– tổng dòng làm việc thực tế của các phụ tải còn lại.

+Đối với bảo vệ cực đại đặt ở phía cao áp của máy biến áp, dịng tác động
được chọn cần kể đến hệ số biến độ của máy biến áp nba:
𝐼𝑐𝑑 =

3𝐼𝑡
𝑛𝑏𝑎

và
𝐼𝑐𝑑 =

(1,2 ÷ 1,4)
(𝐼𝑛.𝑚𝑎𝑥 + ∑ 𝐼𝑡 )
𝜂𝑏𝑎

Hệ số độ nhạy của bảo vệ đặt ở phía hạ áp được kiểm tra theo công thức:
𝑘𝑛 =

𝐼𝑛𝑚.𝑚𝑖𝑛
≥ 1,5
𝐼𝑐.𝑑

Đối với bảo vệ đặt ở phía cao áp, hệ số độ nhạy được kiểm tra theo dòng
ngắn mạch xảy ra ở phía hạ áp quy đổi về phía cao áp.

- 92 -