Bài giảng Khí cụ điện: Chương 4 - TS. Nguyễn Văn Ánh

KHÍ CỤ ĐIỆN
TS.NGUYỄN VĂN ÁNH
BỘ MƠN THIẾT BỊ ĐIỆN - ĐIỆN TỬ, VIỆN ĐIỆN
C3 - 106, TEL. 3869 2511
EMAIL:


PHẦN I
LÝ THUYẾT CƠ SỞ


CHƯƠNG 4: MẠCH VÒNG
DẪN ĐIỆN
1 – Khái Niệm Chung
2 – Lực Điện Động
3 – Khái Niệm về Tiếp Xúc
4 – Điện Trở Tiếp Xúc
5 – Chế Độ Làm Việc Của Tiếp Điểm
6 – Cấu Tạo Và Nguyên Nhân Hư Hỏng


1. Khái Niệm Chung


Mạch vòng dẫn dòng điện động lực trong các
KCĐ bao gồm các dây dẫn và hệ thống tiếp
điểm


1. Khái Niệm Chung


Trong mạch vòng dẫn điện, phần dây dẫn điện
thường làm việc tin cậy hơn. Tuy nhiên, trong một
số trường hợp sự cố, có thể xuất hiện lực điện động
rất lớn và phá hủy hệ thống dây dẫn này.



Đối với tiếp điểm, đây là bộ phận quan trọng
nhất trong mạch vòng dẫn điện và quyết định
đến độ làm việc tin cậy của thiết bị. Vì vậy, đây
chính là đối tượng nghiên cứu chính của chương
này


2. Lực Điện Động


Khi có hai thanh dẫn đặt gần nhau, tương tác
giữa từ trường của thanh dẫn này lên dòng điện
ở thanh dẫn kia dẫn đến sinh ra lực, gọi là lực
điện động.



Lực điện động tỉ lệ thuận với
dòng điện của mỗi thanh dẫn
và hệ số kết cấu của mạch
vòng.

F1

F2

F1  F2  i1 i2 K C
i1

i2


Chiều lực điện động trong một số trường hợp



i1
i1

F

F

F

i2

i2

F

F

i1
i2

F

i1

F

i1
F

F

i2
F

i1
F
F i
2

F i
2


Lưc điện động có tác dụng gì với những cuộn
dây này?



Thông thường trong thiết bị xoay chiều, lực điện
động sinh ra giữa các vòng dây nhỏ. Tuy nhiên,
khi xảy ra sự cố ngắn mạch, trị số dòng điện gây
ra lực điện động được xác định bởi
i XK  K X K



2 in m

Do đó, dịng điện này sẽ sinh ra một xung lực
gấp vài trăm lần so với bình thường và có thể
phát hủy hệ thống dây dẫn. Dịng điện IXK được
gọi là dịng diện xung kích.




Độ bền điện động của TBĐ được hiểu là khả
năng chịu được lực điện động lớn nhất mà
không bị hỏng. Thường độ bền điện động được
cho dưới dạng dòng điện xung kích.



Khi chọn thiết bị đóng cắt, phải kiểm tra dịng
điện ngắn mạch đi qua thiết bị đó có bé hơn

dịng điện xung kích cho phép (độ bền điện
động cho phép của thiết bị) hay không? !


3. Khái Niệm về Tiếp Xúc
• Tiếp xúc điện là chỗ tiếp giáp giữa hai vật dẫn
điện để cho dòng điện chạy từ vật dẫn này sang
vật dẫn kia

Bề mặt tiếp xúc
Tiếp điểm

• Bề mặt chỗ tiếp giáp của các vật dẫn điện gọi là bề
mặt tiếp xúc điện.
• Vật dẫn có bề mặt tiếp xúc điện gọi là tiếp điểm


• Theo mối liên kết, có 3 loại tiếp xúc: Cố định,
trượt, và đóng cắt
 Tiếp

xúc cố định: là loại tiếp xúc không tháo
lắp giữa 2 vật dẫn, được liên kết bằng bulông,
đinh vit, đinh rivê,...


 Tiếp

xúc trượt: là vật dẫn điện này có thể trượt
trên bề mặt của vật dẫn điện kia

 Tiếp

xúc đóng mở : là tiếp xúc mà có thể làm
cho dòng điện chạy hoặc ngừng chạy từ vật
này sang vật khác


Dựa vào hình dạng chỗ tiếp xúc, ta chia tiếp
xúc điện ra các dạng sau :
 Tiếp xúc điểm: là hai vật tiếp xúc với nhau
chỉ ở một điểm hoặc trên bề mặt diện tích
với đường kính rất nhỏ.
 Tiếp xúc đường: là hai vật dẫn tiếp xúc với
nhau theo một đường thẳng hoặc trên bề mặt
rất hẹp
 Tiếp xúc mặt: là hai vật dẫn điện tiếp xúc
với nhau trên bề mặt rộng




4. Điện Trở Tiếp Xúc
Vậy

điện trở tiếp xúc là điện trở do hiện tượng
đường đi của dòng điện bị kéo dài tại chỗ tiếp
xúc tạo nên
Dòng điện



Điện trở tiếp xúc được xác định bằng biểu thức
kinh nghiệm:
K
Rtx  m
F

K: hệ số phụ thuộc vật liệu và tình trạng bề mặt
tiếp điểm; m: hệ số phụ thuộc kiểu tiếp xúc
 Vật liệu làm tiếp điểm
 Lực ép tiếp điểm
 Hình dạng của tiếp điểm
 Nhiệt độ của tiếp điểm
 Tình trạng bề mặt tiếp xúc
 Mật độ dòng điện


5. Chế Độ Làm Việc Của Tiếp Điểm
a) Chế độ đóng:

Tải

 Điện trở tiếp xúc nhỏ
 Lưu ý khi ngắn mạch, gây ra hàn dính


b) Chế độ cắt:

 Độ mở khơng q
nhỏ: Tránh phóng
điện, và dập tắt hồ
quang điện nhanh
 Độ mở không quá
lớn, ảnh hưởng kích
thước của thiết bị

Độ mở

5. Chế Độ Làm Việc Của Tiếp Điểm

Tải


5. Chế Độ Làm Việc Của Tiếp Điểm
c) Chế độ q độ đóng:

Tải

 Ăn mịn điện tích
 Hiện tượng rung: Hồ quang điện, điện trở tiếp
xúc lớn, dễ gây hàn dính tiếp điểm


5. Chế Độ Làm Việc Của Tiếp Điểm
b) Chế độ quá độ mở:

Tải

 Điện trở tiếp xúc tăng dần, và hồ quang điện
 Độ mòn tiếp điểm phụ thuộc vào dòng điện cắt,
thời gian cháy hồ quang, vật liệu làm tiếp điểm


6. Cấu Tạo Và Nguyên Nhân Hư
Hỏng
• Phần sau!