Giáo trình trang bị điện - Phần I Khí cụ điện và trang bị điện - Chương 2 pptx

4
mềm nh đồng thau mạ thiếc, thép mạ thiếc. Từ đó cũng đã phát triển tiếp
điểm lỡng kim loại nh tiếp điểm kim loại cứng tiếp xúc với kim loại lỏng
nh thuỷ ngân.
Lực ép lên tiếp điểm F càng lớn thì điện trở tiếp xúc càng nhỏ
Hình dạng tiếp điểm có ảnh hởng đến điện trở tiếp xúc
Nhiệt độ tiếp điểm tăng thì điện trở tiếp xúc tăng
Diện tích tiếp xúc lớn thì R
tx
nhỏ. Mật độ dòng nhỏ đi

Chơng II
Hồ quang điện v nguyên tắc dập tắt hồ quang

2.1.Hồ quang điện
2.1.1.Khái niệm hồ quang điện
Giữa hai vật dẫn khi hở sẽ kích thích bởi đện trờng lớn làm cho các điện
tích bật ra khỏi bề mặt của vật dẫn chuyển động trong môi trờng không khí làm
ion hoá gây ra tia hồ quang điện
2.1.2. Nguyên nhân và quá trình phát sinh hồ quang






Khi các tiếp điểm 1 và 2 của khí cụ điện còn liền nhau (Hình 1) trong
mạch điện có dòng điện chạy qua. Vì điện trở tiếp xúc giữa hai tiếp điểm 1 và 2
rất nhỏ. Khi các tiếp điểm này cắt ra (H2) dòng điện trong mạch điện bị cắt sẽ có
hiện tợng quá điện áp và điện áp đặt giữa hai đầu tiếp xúc của tiếp điểm 1 và 2

rất lớn. Lúc mới bắt đầu cắt ra khoảng cách giữa hai tiếp điểm còn rất nhỏ do đó
dới tác dụng của điện áp lớn cờng độ điện trờng trong khoảng không gian
giữa hai đầu tiếp điểm rất lớn làm bật điện tử ra khỏi bề mặt tiếp xúc (hay từ
catốt) chuyển động trong không khí dới tác dụng của điện trờng làm iôn hoá
không khí gây hồ quang. điện áp càng lớn thì hồ quang sẽ càng lớn và càng khó
dập tắt. Nếu hồ quang không bị dập tắt nó sẽ làm h hỏng tiếp điểm.
2.1.3.Hồ quang có lợi và hồ quang có hại
+ Hồ quang có lợi: Hồ quang có khả năng làm nóng chảy kim loại do đó nó đợc
sử dụng trong công nghiệp hàn điện đây là hồ quang có lợi
+ Hồ quang có hại: Hồ quang trong khí cụ điện làm cháy các tiếp điểm và các bộ
phận khác đây là hồ quang có hại
2.2.Các phơng pháp dập tắt hồ quang và ứng dụng
1 2
Z
U
Hình 1
1
Z
U
Hình 2
2

5
2.2.1.Các phơng pháp dập tắt hồ quang: Để dập tắt hồ quang ta dùng những
biện pháp tăng cờng quá trình phản iôn ở khu vực hồ quang nh:
+ Kéo dài tia hồ quang bằng cơ khí: thân hồ quang bị nhỏ lại và dài ra làm tăng
bề mặt tiếp xúc của HQ với môI trờng. Vì vậy HQ bị toả nhiệt và khuyếch tán
nhanh làm tăng quá trình phản ứng ion hoá. Muốn vậy phải tăng khoảng cách
của 2 tiếp điểm ví dụ nh cầu dao cách ly, rơ le,các thiết bị điều khiểnvvv
+ Chia nhỏ hồ quang bằng phơng pháp thổi từ ( tức dùng từ trờng để tạo lực

điện động tác động vào các điện tích thổi hồ quang chuyển động nhanh và kéo
dài
+ Chia hồ quang thành nhiều hồ quang ngắn nhờ các vắch ngăn
+ Dùng dòng khí nén hay dầu để thổi dập tắt hồ quang
+ Dùng khe hở hẹp để hồ quang cọ sát vào vách của khe hẹp này
+ Tạo thành chân không ở khu vực hồ quang
+ Cho hồ quang tiếp xúc với một chất cách điện làm nguội( khi có hồ quang chất
cách điện cháy sinh khí chiếm chỗ ô xy
2.2.2.Một số ứng dụng
+ Công tắc tơ điện xoay chiều thờng dùng phơng pháp chia nhỏ hồ quang để
dập tắt hồ quang tại điểm kết hợp theo tính chất bắc cầu để hạn chế hồ quang
+ áp tô mát thờng dùng phơng pháp kéo dài tia hồ quang để dập tắt tia hồ
quang sinh ra tại cặp tiếp điểm
+ Van chống sét: dập tắt tia hồ quang bằng phơng pháp cho hồ quang tiếp xúc
với chất cách điện làm nguội tia hồ quang
2.3. Các thiết bị dập hồ quang
2.3.1. Buồng dập hồ quang kiểu khe hở dọc
* Khái niệm: Buồng dập hồ quang kiểu khe hở dọc có nghĩa là đợc bố chí song
song với chùm tia hồ quang. Ví dụ nh buồng dập hồ quang của áp tô mát gồm
nhiều tấm đồng hình chữ U ghép song song
* Nguyên tắc dập hồ quang : Khi tia hồ quang phóng vào nhờ các tấm đồng mà
tia hồ quang bị chia nhỏ các tia hồ quang đồng thời kéo dài tia hồ quang đó . Do
đó nó dễ dàng bị dập tắt
2.3.2. Buồng dập hồ quang kiểu khe hở ngang
* Khái niệm : Buồng dập hồ quang kiểu khe hở ngang có nghĩa là các khe hở dập
hồ quang vuông góc với chùm tia hồ quang
Ví dụ: Buồng dập hồ quang trong công tắc tơ gồm nhiều các tấm có khoan nhiều
lỗ trùng nhau ghép song song
*Nguyên tắt dập hồ quang
Khi chùm tia lửa đập vào tấm ngăn cách thứ nhất

6
nhờ các lỗ nhỏ mà chùm tia lửa chia thành nhiều tia nhỏ sau đó tiếp tục đập vào
vách ngăn .Cách thứ hai các tia lửa bị chia một lần nữa cứ nh thế tia lửa bị chia
nhỏ nhiều lần nên dễ bị dập tắt
2.3.3.Buồng dập hồ quang kiểu thổi từ
Cuộn dây thổi từ đợc mắc nối tiếp với cặp tiếp điểm. Khi cặp tiếp điểm
chớm mở giữa hai tếp điểm phát sinh tia hồ quang hình thành dòng hồ quang
phóng qua hai tiếp điểm. Đồng thời trên cuộn dây thổi từ xuất hiện dòng tự cảm
cùng chiều với dòng điện chính tạo ra cảm ứng từ B mạnh tác dụng lên dòng hồ
quang một lực điện động làm tia hồ quang bị kéo dài và dễ bị dập tắt
2.4.Sự phát nóng của khí cụ điện
Khi dòng điện chạy trong vật dẫn của khí cụ nó sinh ra một nhiệt lợng Q
Q =I
2
Rt (Jun) hay Q= 0,24I
2
Rt (calo)
Trong đó: R là điện trở của phần dây dẫn có dòng điện chạy qua.
Một phần nhiệt lợng toả ra môi trờng xung quanh, phần còn lại đốt nóng các
vật dẫn có dòng điện chạy qua.
Khi dòng điện tăng hoặc toả nhiệt không tốt các vật dẫn càng bị đốt nóng.
Thực tế thấy rằng khi nhiệt độ tăng quá mức quy định thì độ bề cơ học cũng nh
tính chất cách điện của vật liệu giảm rất nhanh, do đó dòng điện đi qua khí cụ
điện không đợc lớn quá giá trị cho phép.( Nói cách khác mỗi khí cụ điện chỉ
đợc dùng trong một giới hạn dòng điện nhất định) dòng điện này là dòng điện
định mức của khí cụ (I
đm
).
Quá trình phát nóng của khí cụ khi có dòng định mức đi qua là:

Lúc cha có dòng điện đi qua cácvật dẫn của khí cụ đều có nhiệt độ của
môi trờng
Từ lúc có dòng điện vật dẫn tiêu thụ năng lợng điện để chuyển thành
nhiệt nănglàm nóng vật dẫn. Lúc đầu nhiệt năng toả ra môi trờng xung quanh ít
mà chủ yếu tích luỹvào vật dẫn, nhiệt độ vật dẫ bắt đầu tăng và sau
một thời gian đạt tới giá trị ổn định (

ôđ
) và giữa ở giá trị này













Chơng III


0

ôđ
t