chương trình mô đun đào tạo khí cụ điện hạ thế

1
CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN ĐÀO TẠO KHÍ CỤ ĐIỆN HẠ THẾ
Mã số mô đun: MĐ 15
Thời gian mô đun: 70h; (Lý thuyết: 30h; Thực hành: 40h)

I. VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MÔ ĐUN
- Vị trí mô đun: Mô đun được bố trí sau khi học sinh học xong các môn học chung, các
môn học/ mô đun: Điện kỹ thuật; Vật liệu điện; Kỹ thuật điện tử cơ bản; Đo lườ
ng điện và
không điện; Kỹ thuật an toàn điện.
- Tính chất của mô đun: Là mô đun cơ sở bắt buộc.
II. MỤC TIÊU MÔ ĐUN: Học xong mô đun này học viên có khả năng:
- Trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc và công dụng của các khí cụ điện hạ thế
- Lựa chọn đúng các khí cụ điện theo các yêu cầu cụ thể
- Lắp đặt và b
ảo dưỡng các khí cụ điện đúng quy trình
- Sửa chữa được các hư hỏng thường gặp của các khí cụ điện
- Thiết lập và sửa chữa được các mạch tự động điều khiển đơn giản dùng trong lĩnh vực
điện dân dụng
III. NỘI DUNG MÔ ĐUN:
1. Nội dung tổng quát và phân phối thời gian:
Thời gian
Số
TT
Tên các bài trong mô đun
Tổng
số
Lý
thuyết
Thực

hành
Kiểm
tra*
1 Các trạng thái và chế độ làm
việc của khí cụ điện
2
2 0

2 Hồ quang và cách dập tắt hồ
quang
2
2 0

3 Tiếp xúc điện 2 2 0
4 Công tắc 3 1 2
5 Cầu dao 3 1 2
6 Nút ấn 3 1 2
7 Bộ khống chế 3 1 2
8 Công tắc hành trình 3 1 2
9 Cầu chì 3 1 2
10 Áp tô mát 4 2 2
Kiểm tra số 1 1.5 1.5
11 Rơ le nhiệt 4 2 2
12 Công tắc tơ 4 2 2
13 Khởi động từ 5 2 3
14 Rơle trung gian 5 2 3
15 Rơle thời gian 6 2 4
16 Rơle dòng điện 5 2 3
17 Rơle điện áp 5 2 3
18 Rơle tốc độ 5 2 3

Kiểm tra số 2 1.5 1.5

2
Cộng: 70 30 37 3
*
Ghi chú: Thời gian kiểm tra được tích hợp giữa lý thuyết với thực hành được tính vào giờ
thực hành
2. Nội dung chi tiết:
Bài 1: Các trạng thái và chế độ làm việc của khí cụ điện
Mục tiêu của bài: Học xong bài này học sinh có khả năng:
- Giải thích được các trạng thái và chế độ làm việc của khí cụ điện
Nội dung của bài: Thời gian: 2h (LT: 2h; TH: 0h)
1. Các trạng thái làm việc của khí c
ụ điện Thời gian: 1h
1.1. Trạng thái bình thường (định mức)
1.2. Trạng thái quá tải
1.3. Trạng thái quá điện áp
1.4. Trạng thái ngắn mạch
2. Các chế độ làm việc của khí cụ điện Thời gian: 1h
2.1. Chế độ làm việc dài hạn
2.2. Chế độ làm việc ngắn hạn
2.3. Chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại

Bài 2: Hồ quang và cách dập tắt hồ quang
Mục tiêu của bài: Học xong bài này học sinh có khả năng:
- Giải thích được sự phát sinh hồ quang và ảnh hưởng của nó đến thiết bị dùng điện.
- Trình bày được các phương pháp dập tắt hồ quang ở các khí cụ điện
Nội dung của bài: Thời gian: 2h (LT: 2h; TH: 0h)
1. Ảnh hưởng của hồ quang đối với thiết bị dùng điện Thờ
i gian: 1h

1.1. Quá trình phát sinh của hồ quang điện
1.2. Tác hại của hồ quang điện đối với thiết bị dùng điện
2. Một số phương pháp dập tắt hồ quang điện Thời gian: 1h
1.1. Phương pháp tăng nhanh khoảng cách để kéo dài tia hồ quang
1.2. Phương pháp thổi bằng từ trường
1.3. Phương pháp thổi bằng sinh khí
1.4. Phương pháp chia nhỏ tia h
ồ quang bằng các vách ngăn hẹp
1.5. Phương pháp dập hồ quang bằng khí nén hoặc dầu cách điện

Bài 3: Tiếp xúc điện
Mục tiêu của bài: Học xong bài này học sinh có khả năng:
- Giải thích được ý nghĩa của tiếp xúc điện trong hệ thống điện.
- Phân tích được ảnh hưởng của tiếp xúc điện đối với một số sự cố
thông thường
Nội dung của bài: Thời gian: 2h (LT: 2h; TH: 0h)
1. Khái niệm về tiếp xúc điện Thời gian: 1h
1.1. Ý nghĩa.
1.2. Yêu cầu đối với tiếp xúc điện
1.3. Phân phối tiếp xúc điện
2. Những yếu tố chính ảnh hưởng đến điện trở tiếp xúc Thời gian: 1h
3. Các nguyên nhân hư hỏng tiếp điểm và cách khắc phục

3
Bài 4: Công tắc
Mục tiêu của bài: Học xong bài này học sinh có khả năng:
- Mô tả cấu tạo, giải thích nguyên lý làm việc và trình bày được công dụng của công tắc.
- Kiểm tra, tháo ráp, lắp đặt, hiệu chỉnh và thay thế được các công tắc điện.
Nội dung của bài: Thời gian: 3h (LT: 1h; TH: 2h)
1. Công dụng Thời gian: 1h

2. Phân loại, ký hiệu
3. Cấu tạo và nguyên lý làm việc
4. Tính toán lựa chọn các thông số kỹ thuật
5. Lắp đặt mạch điện đơn giản có sử dụng công tắc Thời gian: 2h

Bài 5: Cầu dao
Mục tiêu của bài: Học xong bài này học sinh có khả năng:
- Mô tả cấu tạo, giải thích nguyên lý làm việc và trình bày được công dụng của cầu dao.
- Kiểm tra, tháo, lắp, hiệu chỉnh và thay thế được các cầu dao.
Nội dung của bài: Thời gian: 3h (LT: 1h; TH: 2h)
1. Công dụng Thời gian: 1h
2. Phân loại, ký hiệ
u
3. Cấu tạo và nguyên lý làm việc
4. Tính toán lựa chọn các thông số kỹ thuật
5. Lắp đặt mạch điện đơn giản có sử dụng cầu dao Thời gian: 2h

Bài 6: Nút ấn
Mục tiêu của bài: Học xong bài này học sinh có khả năng:
- Mô tả cấu tạo, giải thích nguyên lý làm việc và trình bày được công dụng của nút ấn.
- Kiểm tra, tháo, lắp, hiệu chỉnh và thay thế được các nút ấn.
Nội dung c
ủa bài: Thời gian: 3h (LT: 1h; TH: 2h)
1. Công dụng Thời gian: 1h
2. Phân loại, ký hiệu
3. Cấu tạo và nguyên lý làm việc
4. Tính toán lựa chọn các thông số kỹ thuật
5. Lắp đặt mạch điện đơn giản có sử dụng nút ấn Thời gian: 2h

Bài 7: Bộ khống chế

Mục tiêu của bài: Học xong bài này học sinh có khả năng:
- Mô tả cấu tạo, giải thích nguyên lý làm việc và trình bày được công d
ụng của bộ khống
chế.
- Kiểm tra, tháo, lắp, hiệu chỉnh và thay thế được các bộ khống chế.
Nội dung của bài: Thời gian: 3h (LT: 1h; TH: 2h)
1. Công dụng Thời gian: 1h
2. Phân loại, ký hiệu
3. Cấu tạo và nguyên lý làm việc
4. Tính toán lựa chọn các thông số kỹ thuật
5. Lắp đặt mạch điện đơn giản có sử dụng bộ khống chế Thời gian: 2h

4

Bài 8: Công tắc hành trình
Mục tiêu của bài: Học xong bài này học sinh có khả năng:
- Mô tả cấu tạo, giải thích nguyên lý làm việc và trình bày được công dụng của công tắc
hành trình.
- Kiểm tra, tháo, lắp, hiệu chỉnh và thay thế được các công tắc hành trình
Nội dung của bài: Thời gian: 3h (LT: 1h; TH: 2h)
1. Công dụng Thời gian: 1h
2. Phân loại, ký hiệu
3. Cấu tạo và nguyên lý làm việc
4. Tính toán lựa chọn các thông số kỹ thuật
5. Lắp đặ
t mạch điện đơn giản có sử dụng công tắc hành trình Thời gian: 2h

Bài 9: Cầu chì
Mục tiêu của bài: Học xong bài này học sinh có khả năng:
- Mô tả cấu tạo, giải thích nguyên lý làm việc và trình bày được công dụng của cầu chì.

- Kiểm tra, tháo ráp, lắp đặt và thay thế được các cầu chì.
- Tính, chọn chính xác dây chì cho từng phụ tải cụ thể.
Nội dung của bài: Thời gian: 3h (LT: 1h; TH: 2h)
1. Công dụng Th
ời gian: 1h
2. Phân loại, ký hiệu
3. Cấu tạo và nguyên lý làm việc
4. Tính toán lựa chọn các thông số kỹ thuật
5. Lắp đặt mạch điện đơn giản có sử dụng cầu chì Thời gian: 2h

Bài 10: Áp tô mát
Mục tiêu của bài: Học xong bài này học sinh có khả năng:
- Mô tả cấu tạo, giải thích nguyên lý làm việc và trình bày được công dụng của áp tô mát.
- Kiểm tra, lắp đặt, hiệu chỉnh và thay thế được các áp tô mát.
- Tính, chọn chính xác dòng tác động của áp tô mát cho từng phụ tải cụ thể.
Nội dung của bài: Thời gian: 4h (LT: 2h; TH: 2h)
1. Công dụng Thời gian: 1h
2. Phân loại, ký hiệu
3. Cấu tạo và nguyên lý làm việc
4. Tính toán lựa chọn các thông số kỹ thuật Thời gian: 1h
5. Lắp đặt và hiệu chỉnh mạch điện có sử dụng áp tô mát Thời gian: 2h
Kiểm tra số 1 Thời gian: 1.5h

Bài 11: Rơ le nhiệt
Mụ
c tiêu của bài: Học xong bài này học sinh có khả năng:
- Mô tả cấu tạo, giải thích nguyên lý làm việc và trình bày được công dụng của rơ le nhiệt.
- Kiểm tra, lắp đặt, hiệu chỉnh và thay thế được các rơ le nhiệt.
- Tính, chọn chính xác thông số rơ le nhiệt cho từng phụ tải cụ thể.
Nội dung của bài: Thời gian: 4h (LT: 2h; TH: 2h)

5
1. Công dụng Thời gian: 1h
2. Phân loại, ký hiệu
3. Cấu tạo và nguyên lý làm việc
4. Tính toán lựa chọn các thông số kỹ thuật Thời gian: 1h
5. Lắp đặt và hiệu chỉnh mạch điện đơn giản có sử dụng rơ le nhiệtThời gian: 2h

Bài 12: Công tắc tơ
Mục tiêu của bài: Học xong bài này học sinh có khả năng:
- Mô tả cấu tạo, giải thích nguyên lý làm việc và trình bày được công dụ
ng của công tắc tơ.
- Kiểm tra, lắp đặt, hiệu chỉnh và thay thế được các công tắc tơ.
- Tính, chọn đúng thông số công tắc tơ cho từng phụ tải cụ thể.
Nội dung của bài: Thời gian: 4h (LT: 2h; TH: 2h)
1. Công dụng Thời gian: 1h
2. Phân loại, ký hiệu
3. Cấu tạo và nguyên lý làm việc
4. Tính toán lựa chọn các thông số kỹ thuật Thời gian: 1h
5. Lắp đặt mạch điệ
n đơn giản có sử dụng công tắc tơ Thời gian: 2h

Bài 13: Khởi động từ
Mục tiêu của bài: Học xong bài này học sinh có khả năng:
- Mô tả cấu tạo, giải thích nguyên lý làm việc và trình bày được công dụng của khởi động
từ.
- Kiểm tra, lắp đặt, hiệu chỉnh và thay thế được các khởi động từ.
- Tính, chọn đúng thông số khởi động từ cho từng ph
ụ tải cụ thể.
Nội dung của bài: Thời gian: 5h (LT: 2h; TH: 3h)

1. Công dụng Thời gian: 1h
2. Phân loại, ký hiệu
3. Cấu tạo và nguyên lý làm việc
4. Tính toán lựa chọn các thông số kỹ thuật Thời gian: 1h
5. Lắp đặt mạch điện đơn giản có sử dụng khởi động từ Thời gian: 3h

Bài 14: Rơ le trung gian
Mục tiêu của bài: Học xong bài này học sinh có khả nă
ng:
- Mô tả cấu tạo, giải thích nguyên lý làm việc và trình bày được công dụng của rơ le trung
gian.
- Kiểm tra, lắp đặt, hiệu chỉnh và thay thế được các rơ le trung gian.
- Tính, chọn đúng thông số, chủng loại rơ le trung gian cho từng phụ tải cụ thể.
Nội dung của bài: Thời gian: 5h (LT: 2h; TH: 3h)
1. Công dụng Thời gian: 1h
2. Phân loại, ký hiệu
3. Cấu tạo và nguyên lý làm việc
4. Tính toán lựa chọn các thông số kỹ thu
ật Thời gian: 1h
5. Lắp đặt mạch điện đơn giản có sử dụng rơ le trung gian Thời gian: 3h


6
Bài 15: Rơ le trung gian
Mục tiêu của bài: Học xong bài này học sinh có khả năng:
- Mô tả cấu tạo, giải thích nguyên lý làm việc và trình bày được công dụng của rơ le thời
gian.
- Kiểm tra, lắp đặt, hiệu chỉnh và thay thế được các rơ le thời gian.
- Tính, chọn đúng thông số, chủng loại rơ le thời gian cho từng phụ tải cụ thể.
Nội dung của bài: Thời gian: 6h (LT: 2h; TH: 4h)

1. Công dụng Thời gian: 1h

2. Phân loại, ký hiệu
3. Cấu tạo và nguyên lý làm việc
4. Tính toán lựa chọn các thông số kỹ thuật Thời gian: 1h
5. Lắp đặt mạch điện đơn giản có sử dụng rơ le thời gian Thời gian: 4h

Bài 16: Rơ le dòng điện
Mục tiêu của bài: Học xong bài này học sinh có khả năng:
- Mô tả cấu tạo, giải thích nguyên lý làm việc và trình bày được công dụng của rơ le dòng
điện.
- Kiểm tra, lắp đặt, hiệu chỉnh và thay thế được các rơ le dòng điện.
- Tính, chọn đúng dòng điện tác động, đúng chủng loại rơ le dòng điện cho từng phụ tải cụ
thể.
Nội dung của bài: Thời gian: 5h (LT: 2h; TH: 3h)
1. Công dụng Thời gian: 1h
2. Phân loại, ký hiệu
3. Cấu tạo và nguyên lý làm việc
4. Tính toán lựa chọn các thông số kỹ thuật Thời gian: 1h
5. Lắp đặt và hiệu chỉnh rơ le dòng điện Thời gian: 3h

Bài 17: Rơ le điện áp
Mục tiêu của bài: Học xong bài này học sinh có khả năng:
- Mô tả cấu tạo, giải thích nguyên lý làm việc và trình bày được công dụng của rơ le điện
áp.
- Kiểm tra, lắp đặt, hiệu chỉnh và thay thế được các rơ le điện áp.
- Tính, chọn đúng điện áp tác động, đúng chủ
ng loại rơ le điện áp cho từng phụ tải cần bảo
vệ điện áp cụ thể.
Nội dung của bài: Thời gian: 5h (LT: 2h; TH: 3h)

1. Công dụng Thời gian: 1h
2. Phân loại, ký hiệu
3. Cấu tạo và nguyên lý làm việc
4. Tính toán lựa chọn các thông số kỹ thuật Thời gian: 1h
5. Lắp đặt và hiệu chỉnh mạch điện đơn giản có sử dụng rơ le
Thời gian: 3h
điện áp

Bài 18: Rơ le tốc độ
Mục tiêu của bài: Học xong bài này học sinh có khả năng:

7
- Mô tả cấu tạo, giải thích nguyên lý làm việc và trình bày được công dụng của rơ le tốc độ.
- Kiểm tra, lắp đặt, hiệu chỉnh và thay thế được các rơ le tốc độ.
- Tính, chọn đúng tốc độ tác động, đúng chủng loại rơ le tốc độ cho từng phụ tải cụ thể.
Nội dung của bài: Thời gian: 5h (LT: 2h; TH: 3h)
1. Công dụng Thời gian: 1h
2. Phân loại, ký hiệu
3. Cấu tạo và nguyên lý làm việc
4. Tính toán lựa chọn các thông số kỹ thuật Thời gian: 1h
5. Lắp đặt mạch điện đơn giản có sử dụng rơ le tốc độ Thời gian: 3h
Kiểm tra số 2 Thời gian: 1.5h
IV. ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN MÔ ĐUN
- Vật liệu: Dây điện từ, dây dẫn, giấy cách điện, nhựa thông, thiế
c hàn, dầu mỡ, giấy
nhám
- Dụng cụ và trang thiết bị: Các loại khí cụ điện hạ thế, Dụng cụ nghề điện dân dụng,
Bảng thực hành, gá lắp khí cụ điện
- Nguồn lực khác: Nguồn điện một pha, ba pha; Động cơ một pha, ba pha; VOM, am-pe
kìm; Các tài liệu tham khảo, tạp chí chuyên ngành về khí cụ điện hạ thế

V. PHƯƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG ĐÁNH GIÁ:
Ph
ương pháp đánh giá:
- Trắc nghiệm khách quan.
- Quan sát đối chiếu với các tiêu chuẩn thực hiện khi học viên tiến hành lắp đặt, hiệu
chỉnh và sửa chữa các khí cụ điện
Nội dung đánh giá:
- Kiến thức:
+ Cấu tạo, nguyên lý hoạt động, công dụng của các loại khí cụ điện dùng trong
điện dân dụng: công tắc, cầu dao, nút ấn, công tắc hành trình, bộ khống chế, cầu chì, áp tô
mát, công tắc t
ơ, khởi động từ, rơ le nhiệt, rơ le trung gian, rơ le thời gian, rơ le dòng điện,
rơ le điện áp, rơ le tốc độ
+ Thiết lập các mạch tự động điều khiển đơn giản.
- Kỹ năng:
+ Lựa chọn khí cụ điện cho công việc
+ Lắp đặt, sử dụng, bảo dưỡng và sửa chữa khí cụ điện hạ th
ế
- Thái độ:
+ Nghiêm túc trong học tập
+ Trung thực trong kiểm tra
+ Tuân thủ các nguyên tắc an toàn lao động và bảo vệ môi trường
+ Rèn luyện tính kiên nhẫn, chính xác trong công việc, ý thức bảo quản khí cụ
trong quá trình làm việc
VI. HƯỚNG DẪN THỰC HIỆN MÔ ĐUN
1. Phạm vi áp dụng chương trình: Chương trình mô đun được sử dụng để giảng dạy cho
trình độ trung cấp nghề điện dân dụng.
2. Hướng dẫ
n một số điểm chính về phương pháp giảng dạy môn học:
- Giáo viên trước khi dạy cần phải căn cứ vào mục tiêu và nội dung của từng bài học,

chọn phương pháp giảng dạy phù hợp, đặc biệt quan tâm phương pháp dạy học tích cực để

8
người học có thể tham gia xây dựng bài học. Ngoài phương tiện giảng dạy truyền thống,
nếu có điều kiện giáo viên nên sử dụng máy chiếu projector, Laptop, và các phần mềm
minh họa nhằm làm rõ và sinh động nội dung bài học.
- Đối với các giờ thực hành, giáo viên cần chuẩn bị đầy đủ vật tư, dụng cụ và phương
tiện và xưởng trường một cách đầy đủ.
- Cuối m
ỗi buổi học, cần có sự đánh giá nhận xét kết quả buổi học
3. Những trọng tâm chương trình cần chú ý:
- Cấu tạo, nguyên lý hoạt động, công dụng của các loại khí cụ điện dùng trong điện dân
dụng: công tắc, cầu dao, nút ấn, công tắc hành trình, bộ khống chế, cầu chì, áp tô mát, công
tắc tơ, khởi động từ, rơ le nhiệt, rơ le trung gian, rơ le thời gian, rơ le dòng đi
ện, rơ le điện
áp, rơ le tốc độ
- Thiết lập các mạch tự động điều khiển đơn giản.
- Lựa chọn khí cụ điện cho công việc
- Lắp đặt, sử dụng, bảo dưỡng và sửa chữa khí cụ điện hạ thế
4. Tài liệu cần tham khảo:
- Tô Đằng, Nguyễn Xuân Phú – Sử dụng và sửa chữa khí cụ đi
ện hạ thế - NXB Khoa
học và kỹ thuật - 1978
- Nguyễn Xuân Phú, Tô Đằng – Khí cụ điện: Lý thuyết kết cấu và tính toán, lựa chọn và
sử dụng – NXN Khoa học và kỹ thuật – 2001
5. Ghi chú và giải thích:
- Phổ biến nội quy xưởng cho người học trước khi tiến hành thực hành.
- Trước khi kết thúc buổi thực hành, phải để dành thời gian phù hợp để người học làm
vệ sinh công nghiệp và bảo bảo dụng cụ, thiết bị.

9
MỤC LỤC
Bài 1: Các trạng thái và chế độ làm việc của khí cụ điện 12
1.1. Các trạng thái làm việc của khí cụ điện 12
1.2 Các chế độ làm việc của khí cụ điện 12
Bài 2: Hồ quang và cách dập tắt hồ quang 13
2.1 Ảnh hưởng của hồ quang đối với thiết bị dùng điện 13
2.2 Một số phương pháp dập tắt hồ quang điện 14
Bài 3: Tiếp xúc điện 16
3.1 Khái niệm về tiếp xúc điện 16
3.2 Những yếu tố chính ảnh hưởng đến điện trở tiếp xúc 17
3.3 Các nguyên nhân hư hỏng tiếp điểm và cách khắc phục 18
Bài 4: Công tắc 19
4.1 Công dụng 19
4.2 Phân loại, ký hiệu 19
4.3 Cấu tạo và nguyên lý làm việc 20
4.4 Tính toán lựa chọn các thông số kỹ thuật 22
4.5 Lắp đặt mạch điện đơn giản có sử dụng công tắc 22
Bài 5: Cầu dao 22
5.1 Công dụng 22
5.2 Phân loại, ký hiệu 23
5.3 Cấu tạo và nguyên lý làm việc 24
5.4 Tính toán lựa chọn các thông số kỹ thuật 25
5.5 Lắp đặt mạch điện đơn giản có sử dụng cầu dao 25
Bài 6: Nút ấn 26
6.1 Công dụng 26
6.2 Phân loại, ký hiệu 26
6.3 Cấu tạo và nguyên lý làm việc 26
6.4 Tính toán lựa chọn các thông số kỹ thuật 27
6.5 Lắp đặt mạch điện đơn giản có sử dụng nút ấn 27

Bài 7: Bộ khống chế 27
7.1 Công dụng 27
7.2 Phân loại, ký hiệu 28
7.3 Cấu tạo và nguyên lý làm việc 28
7.4 Tính toán lựa chọn các thông số kỹ thuật 30
7.5 Lắp đặt mạch điện đơn giản có sử dụng bộ khống chế 31
Bài 8: Công tắc hành trình 31
8.1 Công dụng 31
8.2 Phân loại, ký hiệu 31
8.3 Cấu tạo và nguyên lý làm việc 31
8.4 Tính toán lựa chọn các thông số kỹ thuật 31
8.5 Lắp đặt mạch điện đơn giản có sử dụng công tắc hành trình 32
Bài 9: Cầu chì 32
9.1 Công dụng 32
9.2 Phân loại và cấu tạo, ký hiệu 32

10
9.3 Nguyên lý làm việc 34
9.4 Tính toán lựa chọn các thông số kỹ thuật 35
9.5 Lắp đặt mạch điện đơn giản có sử dụng cầu chì 36
Bài 10: Áp tô mát 36
10.1 Công dụng 36
10.2 Phân loại, ký hiệu 37
10.3 Cấu tạo và nguyên lý làm việc 38
10.4 Tính toán lựa chọn các thông số kỹ thuật 41
10.5 Lắp đặt và hiệu chỉnh mạch điện có sử dụng áp tô mát 42
Bài 11: Rơ le nhiệt 42
11.1 Công dụng 42
11.2 Phân loại, ký hiệu 42
11.3 Cấu tạo và nguyên lý làm việc 43

11.4 Tính toán lựa chọn các thông số kỹ thuật 44
11.5 Lắp đặt và hiệu chỉnh mạch điện đơn giản có sử dụng rơ le nhiệt 45
Bài 12: Công tắc tơ 45
12.1 Công dụng 45
12.2 Phân loại, ký hiệu 45
12.3 Cấu tạo và nguyên lý làm việc 46
12.4 Tính toán lựa chọn các thông số kỹ thuật 49
12.5 Lắp đặt mạch điện đơn giản có sử dụng công tắc tơ 49
Bài 13: Khởi động từ 49
13.1 Công dụng 49
13.2 Phân loại, ký hiệu 50
13.3 Cấu tạo và nguyên lý làm việc 50
13.4 Tính toán lựa chọn các thông số kỹ thuật 51
13.5 Lắp đặt mạch điện đơn giản có sử dụng khởi động từ 51
Bài 14: Rơ le trung gian 51
14.1 Công dụng 51
12.2 Phân loại, ký hiệu 52
14.3 Cấu tạo và nguyên lý làm việc 53
14.4 Tính toán lựa chọn các thông số kỹ thuật 54
14.5 Lắp đặt mạch điện đơn giản có sử dụng rơ le trung gian 54
Bài 15: Rơ le thời gian 55
15.1 Công dụng 55
15.2 Phân loại, ký hiệu 55
15.3 Cấu tạo và nguyên lý làm việc 55
15.4 Tính toán lựa chọn các thông số kỹ thuật 58
15.5 Lắp đặt mạch điện đơn giản có sử dụng rơ le thời gian 59
Bài 16: Rơ le dòng điện 59
16.1 Công dụng 59
16.2 Phân loại, ký hiệu 59
16.3 Cấu tạo và nguyên lý làm việc 60

16.4 Tính toán lựa chọn các thông số kỹ thuật 61

11
16.5 Lắp đặt và hiệu chỉnh rơ le dòng điện 61
Bài 17: Rơ le điện áp 62
17.1 Công dụng 62
17.2 Phân loại, ký hiệu 62
17.3 Cấu tạo và nguyên lý làm việc 62
17.4 Tính toán lựa chọn các thông số kỹ thuật 63
17.5 Lắp đặt và hiệu chỉnh mạch điện đơn giản có sử dụng rơ le điện áp 63
Bài 18: Rơ le tốc độ 63
18.1 Công dụng 63
18.2 Phân loại, ký hiệu 64
18.3 Cấu tạo và nguyên lý làm việc 64
18.4 Tính toán lựa chọn các thông số kỹ thuật 65
18.5 Lắp đặt mạch điện đơn giản có sử dụng rơ le tốc độ 66

12
Bài 1: Các trạng thái và chế độ làm việc của khí cụ điện
1.1. Các trạng thái làm việc của khí cụ điện
1.1.1 Trạng thái bình thường (định mức)
Các khí cụ điện cũng như các thiết bị điện làm việc với các đại lượng thông số không vượt quá trị số định
mức như các đại lượng về dòng điện, điện áp, công suất vv
Đại lượng định mức là những trị số của các thông số mà thiết bị điện được sử dụng hết khả năng của
chúng, đồng th
ời đảm bảo làm việc lâu dài.
1.1.2 Trạng thái quá tải
Dòng điện vượt quá trị số định mức như: quá tải, ngắn mạch, khi đó các tổn hao trong dây quấn và
lõi thép vượt quá mức bình thường làm nhiệt độ tăng cao gây hư hỏng KCĐ.
1.1.3 Trạng thái quá điện áp

Điện áp vượt quá trị số định mức như trong trường hợp quá điện áp do sét. Khi đó, điện trường
trong vật liệu cách điện tăng cao có thể xảy ra phóng điện, gây hư hỏng cách điện
1.1.4 Trạng thái ngắn mạch
Ngắn mạch 3 pha, ngắn mạch 2 pha, ngắn mạch 1 pha, ngắn mạch 2 pha chạm đất. Khi có ngắn
mạch dòng điện rất lớn, đây là trường hợp sự cố của mạch điện nên cần thiết phải có thiết bị bảo vệ.
1.2 Các chế độ làm việc của khí cụ điện
1.2.1 Chế độ làm việc dài hạn



1.2.2 Chế độ làm việc ngắn hạn


13


1.2.3 Chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại

Bài 2: Hồ quang và cách dập tắt hồ quang
2.1 Ảnh hưởng của hồ quang đối với thiết bị dùng điện
2.1.1Quá trình phát sinh của hồ quang điện
Khi đóng cắt dòng điện ở chỗ tiếp xúc xuất hiện phóng điện hồ quang, ta gọi đó là hồ quang điện
Xét mạch điện sau:

14

Lúc cầu dao đang đóng, trong mạch có dòng điện I, còn điện áp nguồn đặt vào tải U, điện áp đặt vào hai
cực AB của cầu dao bằng 0 (bỏ qua điện trở tiếp xúc của tiếp điểm).
Khi cắt điện, hai đầu tiếp xúc A’, B’ rời nhau ra. Lúc đó dòng điện trong mạch giảm nhanh, điện trở chỗ
tiếp xúc trở thành rất lớn và toàn bộ đi

ện áp U coi như đặt vào hai cực AB. Điện trường khe hở giữa hai
tiếp điểm sẽ là:
d
U
E =

B
A
A’ B’
d
U
I

Lúc vừa mở tiếp điểm, khoảng cách d rất nhỏ, nên điện trường E rất lớn. Đồng thời do dòng điện I vẫn
còn ở ngay lúc tiếp điểm chưa rời hẳn, nên nhiệt độ ở chỗ tiếp xúc tăng lên, kết quả không khí ở khe hở vị
ion hóa mạnh làm cho khối khí trở thành dẫn điện tốt và xuất hiện hiện tượng phóng điệ
n hồ quang giữa
hai đầu tiếp xúc A’ và B’. Như vậy điện áp U càng cao hoặc dòng điện I càng lớn, hồ quang càng dễ phát
sinh và càng mạnh, vì thế đóng cắt điện áp cao dòng điện lớn, hồ quang sinh ra rất mạnh.
2.1.2 Tác hại của hồ quang điện đối với thiết bị dùng điện
- Kéo dài thời gian đóng cắt: do có hồ quang nên sau khi các tiếp điểm rời nhau nhưng dòng điện vẫn còn
tồn tại. Chỉ khi hồ quang được dập tắt hẳn mạch điện mới được cắt.
- Làm hỏng các mặt tiếp xúc: nhiệt độ hồ quang rất cao nên làm cháy, làm rỗ bề mặt tiếp xúc. Làm tăng
điện trở tiếp xúc.
- Gây ngắn mạch giữa các pha: do hồ quang xuất hiện nên vùng khí giữ
a các tiếp điểm trở thành dẫn điện,
vùng khí này có thể lan rộng ra làm phóng điện giữa các pha.
- Hồ quang có thể gây cháy và gây tai nạn khác: Hồ quang mạnh ở môi trường có chất dễ cháy sẽ dễ dàng
gây ra hỏa hoạn. Nhiều trường hợp hồ quang phóng cả vào người thao tác, gây bỏng nặng.
- Khi hồ quang phóng chập chờn, dễ xảy ra hiện tượng cảm ứng, làm điện áp cục bộ trên các thiết bị t

ăng
cao, dẫn tới quá điện áp
2.2 Một số phương pháp dập tắt hồ quang điện
Yêu cầu hồ quang cần phải được dập tắt trong khu vực hạn chế với thời gian ngắn nhất, tốc độ mở
tiếp điểm phải lớn mà không làm hư hỏng các bộ phận của khí cụ. Đồng thời năng lượng hồ quang phải
đạt đến giá trị bé nhất, điện trở hồ quang phải tăng nhanh và việc dập tắt hồ quang không được kéo theo
quá điện áp nguy hiểm, tiếng kêu phải nhỏ và ánh sáng không quá mạnh. Để dập tắt hồ quang ta dùng các
biện pháp sau:
1. Phương pháp tăng nhanh khoảng cách để kéo
dài hồ quang
B
A
A’ B’
I
I
I
F
1
F
2
I

15
Khoảng cách giữa các đầu tiếp xúc tăng nhanh, sẽ giảm nhanh chóng làm giảm mật độ ion giữa hai
đầu tiếp xúc, giảm điện trường khe hở, hồ quang bị kéo dài, dễ bị dập tắt. Đồng thời, không khí bị hồ
quang đốt nóng bốc lên, làm hồ quang đốt nóng bốc lên, làm hồ quang bị thổi lên phía trên và cong đi.
Lúc đó ở hai phần hồ quang sẽ xuất hiện tác dụng tương hỗ giữa hai dòng đi
ện ngược chiều. Lúc này có
xu hướng đẩy hồ quang tách ra hai bên, do đó dễ làm đứt hồ quang.
Ví dụ 1: Để tăng tốc độ tách khỏi đầu tiếp xúc, người ta dùng lực lò xo (Cầu dao có lưỡi dao phụ, để

tăng nhanh khoảng cách.)
Ví dụ 2: Tăng khoảng cách người ta dùng tiếp điểm kiểu cầu.

Tiếp điểm kiểu cầu

•
Khi cắt mạch lưỡi dao chính A rời ra trước, nhưng mạch điện vẫn liền, nhờ lưỡi dao phụ 3 vẫn tiếp.
Khi lò xo 4 đủ găng, lươox dao 3 bật khỏi tiếp xúc tĩnh 2 rất nhanh, nên hồ quang sinh ra yếu, rất dễ bị
dập tắt.
•
Khi cắt mạch, xuất hiện hai khe hở, nên điện trường ở khe hở giảm nhiều, hồ quang sinh ra sẽ yếu đi
và dễ dập tắt hơn.
2. Phương pháp thổi bằng từ trường:
2
1
4
3
F
F
++
I
+
+

Người ta đặt cuộn dây thổi từ cạnh khe hở của hai đầu tiếp xúc và nối tiếp với dòng điện trong
mạch. Từ trường của cuộn dây đã chỉ rõ trên hình vẽ dấu chấm trong lòng cuộn dây chỉ chiều từ trường đi

16
từ dưới lên, còn dấu + ở ngoài chỉ từ trường đi từ trên xuống. Khi xuất hiện hồ quang, lực điện từ sẽ thổi
hồ quang lên phía trên, nên sẽ bị kéo dài và thổi tắt.

3. Phương pháp thổi bằng cách sinh khí
Khe hở sinh hồ quang đặt trong hộp khá kín có khe hở để thoát khí. Hộp làm bằng vật liệu dễ sinh
khí, phíp, dầu cách điện. Khi hồ quang phát sinh, thành hộp bị đốt cháy hoặc dầu bị
phân tích sinh khí có
áp suất lớn thoát ra ngoài tạo thành luồng khí thổi tắt hồ quang.

4. Phương pháp chia nhỏ tia hồ quang bằng các
vách ngăn hẹp
Người ta đặt khe hở sinh hồ quang trong hộp bằng amiang, phía
trong hộp có đặt các tấm thép song song, tạo thành cách tử chia
nhỏ hồ quang. Khi hồ quang sinh ra, các tấm thép tạo ra lực hút
điện từ, cùng với lực thổi của không khí và lực điện động, đẩy hồ
quang vào sau các tấm thép, nên hồ quang bị làm nguội và chia
thành các đoạn nhỏ ngắt quãng, nên dễ bị dập tắt
5. Phương pháp dập hồ quang bằng khí nén
hoặc dầu cách điện
- Dập tắt hồ quang trong môi trường dầu (máy cắt điện
dầu)
- Dập tắt hồ quang bằng luồng không khí (máy cắt không
khí)
Bài 3: Tiếp xúc điện
3.1 Khái niệm về tiếp xúc điện
3.1.1 Ý nghĩa.
Theo cách hiểu thông thường, chỗ tiếp xúc điện là nơi gặp gỡ chung của hai hay nhiều vật dẫn để
dòng điện đi từ vật dẫn này sang vật dẫn khác. Bề mặt tiếp xúc giữa các vật dẫn gọi là bề mặt tiếp xúc
điện.
Tiếp xúc điện là một phần rất quan trọng của khí cụ điện. Trong thời gian hoạt động đóng m
ở, chỗ
tiếp xúc sẽ phát nóng cao, mài mòn lớn do va đập và ma sát, đặc biệt sự hoạt động có tính chất hủy hoại
của hồ quang.

3.1.2 Yêu cầu đối với tiếp xúc điện
Tiếp xúc điện phải thỏa mãn các yêu cầu sau:
Cách t?

17
- Thực hiện tiếp xúc chắc chắn, đảm bảo.
- Sức bền cơ khí cao.
- Không phát nóng quá giá trị cho phép đối với dòng điện định mức.
- Ổn định nhiệt và điện động khi có dòng ngắn mạch đi qua.
- Chịu được tác dụng của môi trường xung quanh, ở nhiệt độ cao ít bị oxy hoá.
3.1.3 Phân phối tiếp xúc điện
Có ba loại tiếp xúc:
- Tiếp xúc cố định: hai vật tiếp xúc không rời nhau bằng bu lông, đinh tán.
- Tiếp xúc đóng mở: tiếp điểm của các khí cụ điện đóng mở mạch điện.
- Tiếp xúc trượt: Chổi than trượt trên cổ góp, vành trượt của máy điện.
Lực ép lên mặt tiếp xúc có thể là bu lông hay lò xo.
Theo bề mặt tiếp xúc có ba dạng:
- Tiếp xúc điểm (giữa hai mặt c
ầu, mặt cầu - mặt phẳng, hình nón - mặt phẳng).
- Tiếp xúc đường (giữa hình trụ - mặt phẳng).
- Tiếp xúc mặt (mặt phẳng - mặt phẳng).
Bề mặt tiếp xúc theo dạng nào cũng có mặt phẳng lồi lõm rất nhỏ mà mắt thường không thể thấy
được. Tiếp xúc giữa hai vật dẫn không thực hiện được trên toàn bộ bề mặt mà chỉ có một vài điểm tiếp
xúc thôi. Đó chính là các đỉnh có bề mặt cực bé để dẫn dòng điện đi qua.
Muốn tiếp xúc tốt phải làm sạch mối tiếp xúc. Sau một thời gian nhất định, bất kỳ một bề mặt nào
đã được làm sạch trong không khí cũng đều bị phủ một lớp oxy. Ở những mối tiếp xúc bằng vàng hay
bằng bạc, lớp oxy này chậm phát triển.
Thông thường, bề mặt tiế
p xúc được làm sạch bằng giấy nhám mịn và sau đó lau lại bằng vải. Nếu
bề mặt tiếp điểm có dính mỡ hoặc dầu phải làm sạch bằng axêtôn.

3.2 Những yếu tố chính ảnh hưởng đến điện trở tiếp xúc
a, Vật liệu làm tiếp điểm:
Nếu vật liệu mềm thì dù áp suất có bé điện trở tiếp xúc cũng bé. Nói một cách khác, nếu khả năng
chống dập nát được đặc trưng bằng S bé thì Rtx cũng bé. Do đó thường dùng vật liệu mềm để làm tiếp
điểm hoặc dùng kim loại cứng mạ ngoài bằng kim loại mềm như: đồng thau mạ thiếc, thép mạ thiếc. Từ
đó cũng đã phát triển tiếp đ
iểm lưỡng kim loại: tiếp điểm loại cứng tiếp xúc với kim loại lỏng như thủy
ngân.
b, Lực ép lên tiếp điểm F:
Lực F tiếp điểm càng lớn thì điện trở tiếp xúc càng bé, có thể xem đường cong (hình 1-2, b). Tuy
nhiên lực ép tăng đến một giá trị nhất định nào đó thì điện trở tiếp xúc sẽ không giảm nữa.
c, Hình dạng tiếp điểm:
m
tx
F
k
RRR =−=
1


18
Vì: m khác nhau nên cũng khác nhau (Bảng 1-4).
d, Diện tích tiếp xúc:
Có ảnh hưởng đến điện trở tiếp xúc, diện tích tiếp xúc càng lớn thi Rtx càng nhỏ.
e, Mật độ dòng điện:
Diện tích tiếp xúc được xác định tuỳ theo mật độ dòng điện cho phép. Đối với thanh dẫn bằng đồng
tiếp xúc nhau ở tần số 50Hz thì mật độ dòng điện cho phép là:

Trong đó:
+ I - giá trị dòng điện hiệu dụng, A.

+ S - diện tích mặt tiếp xúc, mm2.
Biểu thức tính toán trên chỉ đúng với dòng điện từ. Nếu I ngoài giá trị đó:
I < 200A thì Jcp = 0,31A/mm2
I > 2000A thì Jcp = 0,12A/mm2
Khi vật liệu tiếp xúc không phải là đồng (Cu) thì mật độ dòng điện cho phép đối với chất ấy có thể
tính theo công thức sau:
xlieuvatp
Cuptx
cpCuxlieuvatcp
R
R
JJ
).(
)(

=

Đối với mật độ dòng điện đã cho trước, muốn giảm phát nóng tiếp điểm thì vật liệu phải có điện trở
suất nhỏ, đồng thời phải có khả năng tỏa nhiệt cao qua mặt ngoài. Do đó những vật dẫn có bề mặt xù xì
(vật đúc) hay những vật dẫn được quét sơn sẽ tỏa nhiệt có hiệu quả hơn. Có thể ki
ểm tra nhiệt độ tiếp xúc
bằng sự biến màu của sơn.
Như vậy muốn giảm điện trở tiếp xúc có thể tăng lực F, tăng số điểm tiếp xúc, chọn vật dẫn có điện
trở suất bé và hệ số truyền nhiệt lớn, tăng diện tích truyền nhiệt và chọn tiếp điểm có dạng toả nhiệt dễ
nhất.
3.3 Các nguyên nhân hư hỏng tiếp điểm và cách khắc phục
a, Nguyên nhân gây hư hỏng tiếp điểm
- Ăn mòn kim loại: do trên bề mặt tiếp điểm có những lỗ nhỏ. Trong vận hành hơi nước và các chất
đọng lại gây phản ứng hóa học, bề mặt tiếp xúc bị ăn mòn làm hư hỏng tiếp điểm.
- Ô xy hóa: do môi trường tác dụng lên bề mặt tiếp xúc tạo thành lớp ô xýt mỏng có điện trở suất

lớn dẫn tới điện trở tiếp xúc lớn, phát nóng h
ỏng tiếp điểm.
- Điện thế hóa học của vật liệu làm tiếp điểm.
- Hư hỏng tiếp điểm do điện: Khi vận hành khí cụ điện không được bảo quản tốt tiếp điểm bị rỉ, lò
xo bị han rỉ không duy trì đủ lực làm điện trở tiếp xúc tăng khi có dòng điện các tiếp điểm sẽ phát nóng có
thể nóng chảy tiếp điểm.

19
b, Các biện pháp khắc phục
- Với những mối tiếp xúc cố định nên bôi một lớp bảo vệ.
- Khi thiết kế nên chọn vật liệu có điện thế hóa học giống nhau.
- Sử dụng các vật liệu không bị ô xy hóa làm tiếp điểm hoặc mạ các tiếp điểm.
- Thường xuyên kiểm tra, thay thế lò xo hư hỏng, lau sạch các tiếp điểm.
Bài 4: Công tắc
4.1 Công dụng
Công tắc là một loại khí cụ điện dùng để đóng cắt dòng điện hoặc đổi nối mạch điện bằng tay, trong
các mạng điện có công suất bé, có điện áp một chiều đến 440V và điện áp xoay chiều đến 500V.
Công tắc hộp thường dùng làm cầu dao tổng cho các máy công cụ, dùng đóng mở trực tiếp cho các
động cơ điện công suất bé. Hoặc dùng để đổi n
ối, khống chế trong các mạch điện tự động. Có khi dùng để
thay đổi chiều quay của động cơ điện, hoặc đổi cách đấu điện cuộn dây Stato từ Y
→ Δ
4.2 Phân loại, ký hiệu
a. Phân loại:
Theo hình dạng bên ngoài, người ta chia công tắc làm ba loại:
- Kiểu hở.
- Kiểu bảo vệ.
- Kiểu kín.
Theo công dụng người ta chia công tắc ra các loại:
- Công tắc đóng ngắt trực tiếp.

- Công tắc chuyển mạch (hay công tắc vạn năng).
- Công tắc hành trình.
- Công tắc một pha dùng trong điện sinh hoạt.
b. Ký hiệu:

Công tắc 1 cực Công tắc đảo chiều Công tắc hành trình
• Một Cột Một Nối Kết (single pole single throw - SPST Công Tắc Đóng Mở đơn giản).

• Một Cột Hai Nối Kết (single pole double throw - SPDT' , Công Tắc Đóng Mở hai mạch điện)


20
•
Hai Cột Một Kết Nối (double pole single throw – DPST)

• Hai Cột Hai Nối Kết (double pole double throw – DPDT)

4.3 Cấu tạo và nguyên lý làm việc
Nhìn chung là dạng tiếp xúc đóng mở, tiếp xúc điểm và các vật dẫn thường được làm bằng đồng.
a, Công tắc hộp: (hình 4-2. a, b, c, d, e).

a. b. c.
Hình 4-2. Công tắc hộp
a. Hình dạng chung;
b. Mặt cắt (vị trí đóng);
c. Mặt cắt (vị trí ngắt)

Phần chính là các tiếp điểm tĩnh 3 gắn trên các vành nhựa bakêlit 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
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 đ
iều giống như hình trên, chỉ
khác ít nhiều về hình dạng kết cấu.

d. e.
Hình 4-2. Công tắc hộp

21
d. Kiểu bảo vệ e. Kiểu kín
b, Công tắc vạn năng (hình 4-3. a, b).
Gồm các đoạn riêng lẽ cách điện với nhau và lắp trên cùng một trục. Các tiếp điểm 1 và 2 sẻ đóng
mở nhờ xoay vành cách điện 3 lồng trên trục 4. Khi ta vặn công tắc, tay gạt công tắc vạn năng có một số
vị trí chuyển đổi, trong đó các tiếp điểm của các đoạn sẽ đóng hoặc ngắt theo yêu cầu.
Công tắc vạn năng được chế
tạo theo kiểu tay gạt có các vị trí cố định hoặc có lò xo phản hồi về vị
trí ban đầu (vị trí 0).

Hình 4-3: Công tắc vạn năng
a. Hình dạng chung
b. Mặt cắt ngang
1. Tiếp điểm tĩnh.
2. Tiếp điểm động.
3. Vành cách điện.
4. trục nhỏ.
• Hình dáng ngoài của một số công tắc dùng trong dân dụng và công nghiệp:

• Hình dạng ngoài và sơ đồ đấu dây loại công tắc đơn trong dân dụng












• Hình dạng ngoài và sơ đồ đấu dây công tắc chuyển đổi động cơ từ sao kép qua tam giác nối tiếp (dùng
trong công nghiệp).
• Công dụng:
13
14
16
10
5 6
12
11

22
Công tắc hộp thường được dùng làm cầu dao tổng cho các máy công cụ, dùng đóng mở trực tiếp các
động cơ điện công suất bé, dùng để khống chế các mạch điện tự động. Có khi dùng thay đổi chiều quay
của động cơ hoặc đổi cách đấu cuộn dây sta to của động cơ từ sao kép ra tam giác
Công tắc vạn năng dùng để đóng ngắt, chuyển đổi mạch điện các cuộn dây hút c

ủa công tăc tơ, khởi
động từ Nó được dùng trong các mạch điện điều khiển có điện áp đến 440V (một chiều) và đến 500V
(xoay chiều tần số 50Hz).
Công tắc một pha dùng trong lưới điện sinh hoạt để đóng mở đèn. Thường được chôn trong tường
hay để trên bảng điện.
4.4 Tính toán lựa chọn các thông số kỹ thuật
a, Một số thông số kỹ thuật
+ Công tắc xoay Việt Nam
Ký hiệu CX-10 (dòng điện định mức 10A)
Ký hiệu CX-25 (dòng điện định mức 25A)
+ Công tắc xoay 3 pha Trung Quốc

Ký hiệu Điện áp (V) Dòng điện định mức (A)
HZ1-25/E16TH 250 25
500 15
HZ1-100/3TH 250 100
500 60
+ Công tắc xoay của cộng hòa dân chủ Đức
Ký hiệu Elgero 6305, 203, 67, 9TGL
15A 500VAC
16A 500VAC
+ Công tắc hành trình của cộng hòa dân chủ Đức
Ký hiệu M689
6A 250VAC
Có một tiếp điểm thường đóng và một tiếp điểm thường mở
+Điều kiện chọn
I
CT
≥I
tt phụ tải

U
CT
≥U
mạng

4.5 Lắp đặt mạch điện đơn giản có sử dụng công tắc
N
CT
Đ

Bài 5: Cầu dao
5.1 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 đến 220VDC hoặc 380VAC.
Cầu dao cho phép thực hiện hai chức năng chính sau:

23
- An toàn 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 toàn 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
ngoài.
Khả năng cắt điện của cầu dao:
- Các cực của cầu dao có công suất cắt rất hạn chế. Cầu dao thường được dùng để đóng ngắt và đổi
nối m
ạch điện, với công suất nhỏ và những thiết bị khi làm việc không cần thao tác đóng cắt nhiều lần.

Nếu điện áp cao hơn hoặc mạch điện có công suất trung bình và lớn thì cầu dao thường chỉ làm nhiệm vụ
đóng cắt không 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 khơ
i 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.
5.2 Phân loại, ký hiệu
a, 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 còn có cầu dao 1 ngả và cầu dao 2 ngả.
- Theo điện áp định mức: 250V và 500V.
- 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 ba kê lít, đế đá.
- Theo điều kiện bảo vệ: có loại không 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 không có cầu
chì bảo vệ.
Ở nước ta thường sản xuất cầu dao đá loại 2 cực, 3 cực không có nắp che chắn, có dòng 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 dòng điện định mức 60A, các
cầu dao này đều có chỗ bắt dây chảy để bảo vệ ngắn mạch.
b. Ký hiệu:


Cầu dao 2 ngã 3 pha. Cầu dao 1 ngã 2 pha.

L N

24
2
5
Cầu dao 3 pha
1
6
Cầu dao có lưỡi dao phụ
Hình 5 .1: Các bộ phận của cầu dao

5.3 Cấu tạo và nguyên lý làm việc
a. Cấu tạo
Thông 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 gỡ chung hai hay nhiều vật dẫn để dòng điện đi từ vật dẫn này sang vật dẫn khác. Mặt tiếp
xúc giữa các vật gọi là b
ề 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) không có lớp ôxyt, điện trở tiếp xúc bé, vofram có nhiệt độ nóng

chảy cao và chống bài mòn 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.
Bu lông, vít được làm bằng thép, dùng để ghép các vật tiếp xúc cố định với nhau.
Mỗi một cực c
ủa cầu dao có bu lông hoặc lỗ để đấu nối dây vào.
Tay nắm được làm bằng vật liệu cách điện tốt có thể là bằng sứ, phíp hoặc mi ca.
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 hoạt động:
Cầu dao được đóng mở nhờ ngoại lực bên ngoài (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.
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 đ
iện 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,
không làm cho ngàm dao và lưỡi dao bị cháy xém.
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.

25
- 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, dòng điện đi qua sẽ đốt nóng mối tiếp xúc, nhiệt độ tại mối tiếp
xúc tăng do đó dễ bị hỏng.
Để giảm bớ
t 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 không tốt bằng mạ bạc vì khi có

dòng điện đi qua (lúc ngắn mạch) thiếc chảy và bắn ra xung quanh sẽ dẫn đến chạm chậ
p tiếp theo (do
nhiệt độ nóng chảy của thiếc nhỏ hơn nhiệt độ nóng chảy của bạc).
- Nhôm thì thường mạ kẽm.
- Kẽm mạ niken nhằm giảm oxy hoá, không 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 điể
m, tăng lực ép F và giảm bớt khe hở, giảm bớt độ ăn mòn.
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 h
ồi và cường độ cơ khí của tiếp điểm. Nhiệt độ cho phép khi ngắn mạch đối với đồng, đồng thau là
(200
÷ 300)
0
C, còn đối với nhôm là (150 ÷200)
0
C.
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 dòng 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 đi
ểm và mài mòn mặt tiếp xúc.

5.4 Tính toán lựa chọn các thông số kỹ thuật
Chọn cầu dao theo dòng điện định mức và điện áp định mức:
I
đmCD
= I
tt

U
đmCD
= U
nguồn

5.5 Lắp đặt mạch điện đơn giản có sử dụng cầu dao