PHẦN THỨ NHẤT LÍ THUYẾT CƠ SỞ - KHÁI NIỆM CHUNG VỀ THIẾT BỊ ĐIỆN, GIÁO TRÌNH THIẾT BỊ ĐIỆN

5
PHÁƯN THỈÏ NHÁÚT
LÊ THUÚT CÅ SÅÍ

KHẠI NIÃÛM CHUNG VÃƯ THIÃÚT BË ÂIÃÛN

Thiãút bëû âiãûn âỉåüc âãư cáûp åí âáy l cạc loải thiãút bë lm cạc nhiãûm vủ: âọng càõt, âiãưu khiãøn, âiãưu
chènh, bo vãû, chuøn âäøi, khäúng chãú v kiãøm tra mi sỉû hoảt âäüng ca hãû thäúng lỉåïi âiãûn v cạc loải
mạy âiãûn. Ngoi ra thiãút bëû âiãûn cn âỉåüc sỉí dủng âãø kiãøm tra, âiãưu chènh v biãún âäøi âo lỉåìng nhiãưu quạ
trçnh khäng âiãûn khạc.
Thiãút bëû âiãûn l mäüt loải thiãút bë âang âỉåüc sỉí dủng ráút phäø biãún cọ màût trong háưu hãút cạc lnh
vỉûc sn xút ca nãưn kinh tãú, tỉì cạc nh mạy âiãûn, trảm biãún ạp, hãû
thäúng truưn ti âiãûn, âãún cạc mạy
phạt v âäüng cå âiãûn trong cạc xê nghiãûp cäng nghiãûp, näng nghiãûp, giao thäng, v trong c lnh vỉûc an
ninh qúc phng.
Thiãút bëû âiãûn sỉí dủng åí nỉåïc ta hiãûn nay âỉåüc nháûp tỉì ráút nhiãưu nỉåïc, ráút nhiãưu hng sn xút
khạc nhau v â cạc thãú hãû. Cọ c cạc thiãút bë â cọ thåìi gian sỉí dủng 40 âãún 50 nàm, ráút lảc háûu v cạc
thiãút bë ráút hiãûn âải måïi nháûp. Chênh vç váûy cạc quy cạch khäng thäúng nháút, gáy khọ khàn cho váûn hnh,
bo dỉåỵng v sỉía chỉỵa. Do qụa nhiãưu chng loải thiãút bëû âiãûn våïi cạc tiãu chøn kiỵ thût ráút khạ
c nhau,
nãn trong sỉí dủng hiãûn nay nhiãưu khi khäng sỉí dủng hãút tênh nàng v cäng sút ca thiãút bë hồûc sỉí dủng
khäng âụng gáy hỉ hng nhiãưu, lm thiãût hải khäng nh cho nãưn kinh tãú. Chênh vç váûy viãûc âo tảo v
cáûp nháûp náng cao kiãún thỉïc vãư thiãút bë âiãûn âàûc biãût l cạc thiãút bë måïi cho cạc cạn bäü kiỵ thût qun lê v
váûn hnh thiãút bë âiãûn l mäüt âi hi ráút cáúp thiãút. Giạo trçnh ny nhàòm trang bë nhỉỵng lê lûn cå bn, âãø
hiãøu ngun lê lm viãûc, âàûc âiãøm cáúu tảo cạc loải thiãút bëû âiãûn thỉåìng dng trong tỉû âäüng truưn âäüng,
trong hãû thäúng âiãûn v trong cạc liỵnh vỉûc âiãưu khiãøn mạ
y âiãûn, nhàòm giụp sinh viãn cạc ngnh nàng
lỉåüng khi ra trỉåìng cọ thãø lỉûa chn, váûn hnh, sỉía chỉỵa, ci tiãún thiãút bëû âiãûn hồûc mäüt säú bäü pháûn ca
thiãút bëû âiãûn, âàûc biãût cung cáúp nhỉỵng kiãún thỉïc lm cå såí âãí tiãúp cáûn cạc thiãút bë hiãûn âải.

1. Phán loải thiãút bë âiãûn

Âãø thûn låüi cho viãûc nghiãn cỉïu, váûn hnh sỉí dủng v sỉía chỉỵa thiãút bëû âiãûn ngỉåìi ta thỉåìng
phán loải nhỉ sau:
a) Phán theo cäng dủng
+ Thiãút bëû âiãûn khäúng chãú: dng âãø âọng càõt, âiãưu chènh täúc âäü chiãưu quay ca cạc mạy phạt
âiãûn, âäüng cå âiãûn (nhỉ cáưu dao, ạp tä mạt, cäng tàõ
c tå, ).
+ Thiãút bëû âiãûn bo vãû: lm nhiãûm vủ bo vãû cạc âäüng cå, mạy phạt âiãûn, lỉåïi âiãûn khi cọ quạ
ti, ngàõn mảch, sủt ạp, ( nhỉ råle, cáưu chç, mạy càõt, ).
+ Thiãút bëû âiãûn tỉû âäüng âiãưu khiãøn tỉì xa: lm nhiãûm vủ thu nháûn phán têch v khäúng chãú sỉû hoảt
âäüng ca cạc mảch âiãûn nhỉ khåíi âäüng tỉì,
+ Thiãút bëû âiãûn hản chãú dng ngàõn mảch (nhỉ âiãûn tråí phủ, cün khạng, ).
+ Thiãút bëû âiãûn lm nhiãûm vủ duy trç äøn âënh cạc tham säú âiãûn (nhỉ äøn ạp, bäü tỉû âäüng âiãưu chènh
âiãûn ạp mạy phạt, )
+ Thiãút bëû âiãûn lm nhiãûm vủ âo lỉåì
ng (nhỉ mạy biãún dng âiãûn, biãún ạp âo lỉåìng, ).
b) Phán theo tênh cháút dìng âiãûn
+ Thiãút bëû âiãûn dng trong mảch mäüt chiãưu.
+ Thiãút bëû âiãûn dng trong mảch xoay chiãưu.
c) Phán theo ngun lê lm viãûc
Thiãút bëû âiãûn loải âiãûn tỉì, âiãûn âäüng, cm ỉïng, cọ tiãúp âiãøm, khäng cọ tiãúp âiãøm,

6
d) Phán theo âiãưu kiãûn lm viãûc
+ Loải lm viãûc vng nhiãût âåïi khê háûu nọng áøm, loải åí vng än âåïi, cọ loải chäúng âỉåüc khê
chạy näø, loải chëu rung âäüng,
e) Phán theo cáúp âiãûn ạp cọ
+ Thiãút bëû âiãûn hả ạp cọ âiãûn ạp dỉåïi 3kV.
+ Thiãút bëû âiãûn trung ạp cọ âiãûn ạp tỉì 3kV âãún 36 kV.
+ Thiãút bëû âiãûn cao ạp cọ âiãûn ạp tỉì 36kV âãún nh hån 400 kV.
+ Thiãút bëû âiãûn siãu cao ạp cọ âiãûn ạp tỉì 400 kV tråí lãn.

2. Cạc u cáưu cå bn ca thiãút bë âiãûn
- Phi âm bo sỉí dủng âỉåüc láu di âụng tøi th thiãút kãú khi lm viãûc våïi cạc thäng säú
k
thût åí âënh mỉïc.
- Thiãút bëû âiãûn phi âm bo äøn âënh lỉûc âiãûn âäüng v äøn âënh nhiãût âäü khi lm viãûc bçnh
thỉåìng, âàûc biãût khi sỉû cäú trong giåïi hản cho phẹp ca dng âiãûn v âiãûn ạp.
- Váût liãûu cạch âiãûn chëu âỉåüc quạ ạp cho phẹp.
- Thiãút bëû âiãûn phi âm bo lm viãûc tin cáûy, chênh xạc an ton, gn nhẻ, dãù làõp rạp, dãù kiãøm
tra, sỉía chỉỵa.
- Ngoi ra cn u cáưu phi lm viãûc äøn âënh åí âiãưu kiãûn khê háûu mäi trỉåìng m khi thiãút kãú â
cho phẹp.

7
Chỉång 1. HÄƯ QUANG ÂIÃÛN

1.1. ÂẢI CỈÅNG VÃƯ HÄƯ QUANG ÂIÃÛN

1. Khại niãûm chung
Häư quang âiãûn thỉûc sỉû cọ êch khi âỉåüc sỉí dủng trong cạc lénh vỉûc nhỉ hn âiãûn, luûn
thẹp, nhỉỵng lục ny häư quang cáưn âỉåüc duy trç chạy äøn âënh.
Nhỉng trong cạc thiãút bëû âiãûn nhỉ cáưu chç, cáưu dao, mạy càõt, häư quang lải cọ hải cáưn phi nhanh
chọng âỉåüc loải trỉì. Khi thiãút bëû âiãûn âọng, càõt (âàûc biãût l khi càõt) häư quang phạt sinh giỉỵa cạc càûp tiãúp
âiãøm ca thiãút bëû âiãûn khiãún mảch âiãûn khäng âỉåüc ngàõt dỉït khoạt. Häư quang chạy láu sau khi thiãút bëû
âiãûn â âọng càõt s lm hỉ hải cạc tiãúp âiãøm v bn thán thiãút bëû âiãû
n. Trong trỉåìng håüp ny âãø âm bo
âäü lm viãûc tin cáûy ca thiãút bëû âiãûn u cáưu phi tiãún hnh dáûp tàõt häư quang cng nhanh cng täút.
Bn cháút ca häư quang âiãûn l
hiãûn tỉåüng phọng âiãûn våïi máût âäü dng
âiãûn ráút låïn (tåïi khong 10
4
âãún 10
5

A/cm
2
), cọ nhiãût âäü ráút cao (tåïi khong
5000
÷
6000
0
C) v âiãûn ạp råi trãn cỉûc
ám bẹ (chè khong 10
÷
20V) v thỉåìng
km theo hiãûn tỉåüng phạt sạng. Sỉû phán
bäú ca âiãûn ạp v cỉåìng âäü âiãûn trỉåìng
dc theo chiãưu di häư quang âỉåüc biãøu
diãùn trãn hçnh 1-1a.
Dc theo chiãưu di häư quang
âỉåüc chia lm ba vng l: vng xung
quanh cỉûc ám (cạch cỉûc ám khong 10
-4

âãún 10
-5
cm) vng ny tuy âiãûn ạp nh chè
8 âãún 10V nhỉng khong cạch cng ráút bẹ
nãn cỉåìng âäü âiãûn trỉåìng ráút låïn cåỵ 10
5

âãún 10
6

V/cm. Cn vng cọ chiãưu di gáưn
hãút häư quang l vng thán, vng ny cọ
cỉåìng âäü âiãûn trỉåìng chè khong 10 âãún
50 V/cm. Vng cn lải cn âỉåüc gi l
vng cỉûc dỉång cọ cỉåìng âäü âiãûn trỉåìng
låïn hån vng thán nhỉng cạc úu täú xy ra
åí âáy theo cạc lê thuút hiãûn âải thç êt nh
hỉåíng âãún quạ trçnh phạt sinh v dáûp häư
quang nãn khäng âỉåüc âãư cáûp.
Âàûc tênh u(i) ca häư quang mäüt chiãưu cọ thãø biãøu âiãùn theo cäng thỉïc Kapzow cọ dảng:
u
hq
= a+ bl +
n
i
dlc
+

Våïi: a, b, c, d l cạc hàòng säú phủ thüc váût liãûu lm tiãúp âiãøm v cạc úu täú bãn ngoi (vê dủ tiãúp
âiãøm âäưng cọ a= 30; b=17; c=41; d=33). Cọ n l säú m, phủ thüc vo nhiãût âäü váût liãûu dỉång cỉûc, theo
thỉûc nghiãûm thỉåìng láúy n = 2,62.T.10
-4
, trong âọ T l nhiãût âäü ca váût liãûu dỉång cỉûc.
Âàûc tênh u(i) våïi l l chiãưu di häư quang cọ dảng hypẹcbän nhỉ hçnh 1-1b.

a)







b)






Hçnh 1-1: a) Häư quang mäüt chiãưu; b)ì Âàûc tênh

K A
U
A
U
Th
U
K
E[V]
E
K
E

th
E
A

Vn
g
K Vn
g
thán Vn
g
A
l
hq
[m]
I
U
hq
l
50mm
20
0
0 2 4 6 8 10 12
50
100
150
200

8
2. Qụa trçnh phạt sinh v dáûp tàõt häư quang
a) Quạ trçnh phạt sinh

Häư quang âiãûn phạt sinh l do mäi trỉåìng giỉỵa cạc âiãûn cỉûc (hồûc giỉỵa cạc càûp tiãúp âiãøm) bë ion
họa (xút hiãûn cạc hảt dáùn âiãûn). Ion họa cọ thãø xy ra bàòng cạc con âỉåìng khạc nhau dỉåïi tạc dủng ca
ạnh sạng, nhiãût âäü, âiãûn trỉåìng mảnh, Trong thỉûc tãú quạ trçnh phạt sinh häư quang âiãûn cọ nhỉỵng dảng
ion họa sau:
- Quạ trçnh phạt xả âiãûn tỉ í nhiãût; Quạ trçnh tỉû phạt xả âiãûn tỉ.í
- Quạ trçnh ion họa do va chảm.
- Quạ trçnh ion họa do nhiãût .
a.1) Sỉû phạt xả âiãûn tỉí nhiãût
Âiãûn cỉûc v tiãúp âiãøm chãú
tảo tỉì kim loải, m trong cáúu trục kim loải ln täưn tải cạc âiãûn tỉí tỉû do
chuøn âäüng vãư mi hỉåïng trong qu âảo ca cáúu trục hảt nhán ngun tỉí. Khi tiãúp âiãøm bàõt âáưu måí ra
lỉûc nẹn vo tiãúp âiãøm gim dáưn khiãún âiãûn tråí tiãúp xục tàng lãn chäù tiãúp xục dng âiãûn bë thàõt lải máût âäü
dng tàng ráút låïn lm nọng cạc âiãûn cỉûc (nháút l åí cỉûc ám nhiãưu e). Bë âäút nọng, âäüng nàng ca cạc âiãûn
tỉí tàng nhanh âãún khi cäng nháûn âỉåüc låïn hån cäng thoạt liãn kãút hảt nhán thç âiãûn tỉí s thoạt ra khi bãư
màût cỉûc ám tråí thnh âiãûn tỉí tỉû do. Quạ trçnh ny âỉåüc g
i l phạt xả âiãûn tỉí nhiãût.
a.2) Sỉû tỉû phạt xả âiãûn tỉí
Khi tiãúp âiãøm hay âiãûn cỉûc vỉìa måí ra lục âáưu khong cạch cn ráút bẹ dỉåïi tạc dủng ca âiãûn ạp
ngưn ngoi thç cỉåìng âäü âiãûn trỉåìng ráút låïn, nháút l vng cỉûc ám cọ khong cạch nh cọ thãø tåïi hng
triãûu V/ cm. Våïi cỉåìng âäü âiãûn trỉåìng låïn åí cỉûc ám mäüt säú âiãûn tỉí cọ liãn kãút úu våïi hảt nhán trong cáúu
trục s bë kẹo báût ra khi bãư màût ca täút tråí thnh cạc âiãûn tỉí tỉû do, hiãûn tỉåüng ny gi l tỉû phạt xả âiãûn
tỉí
. Khi cọ âiãûn tỉí tỉû phạt xả v phạt xả âiãûn tỉí nhiãût nàng lỉåüng âỉåüc gii phọng ráút låïn lm nhiãût âäü khu
vỉûc häư quang tàng cao v phạt sạng, âàûc biãût khi càõt mảch åí âiãûn ạp cao v cọ dng ti låïn thç häư quang
chạy v phạt sạng ráút mnh liãût.
a.3) Ion họa do va chảm
Sau khi tiãúp âiãøm måí ra, dỉåïi tạc dủng ca nhiãût âäü cao hồûc ca âiãûn trỉåìng låïn (m thäng
thỉåìng l c hai) thç cạc âiãûn tỉí tỉû do s phạt sinh chuøn âäüng tỉì cỉûc dỉång sang cỉûc ám. Do âiãûn
trỉåìng ráút låïn nãn cạc âiãûn tỉí chuøn âäüng våïi täúc âäü ráút cao. Trãn âỉåìng âi cạc âiãû
n tỉí ny bàõn phạ cạc

ngun tỉí v phán tỉí khê s lm báût ra cạc âiãûn tỉí v cạc ion dỉång. Cạc pháưn tỉí mang âiãûn ny lải tiãúp
tủc tham gia chuøn âäüng v bàõn phạ tiãúp lm xút hiãûn cạc pháưn tỉí mang âiãûn khạc. Do váûy m säú lỉåüng
cạc pháưn tỉí mang âiãûn tàng lãn khäng ngỉìng, lm máût âäü âiãûn têch trong khong khäng gian giỉỵa cạc tiãúp
âiãøm ráút låïn, âọ l quạ trçnh ion họa do va chảm.
a.4) Ion họa do nhiãût
Do cọ cạc quạ trçnh phạt xả âiãûn tỉí v ion họa do va chảm, mäüt lỉåüng låïn nàng lỉåüng âỉåüc gii
phọng lm nhiãût âäü vng häư quang tàng cao v thỉåìng km theo hiãûn tỉåü
ng phạt sạng. Nhiãût âäü khê cng
tàng thç täúc âäü chuøn âäüng ca cạc pháưn tỉí khê cng tàng v säú láưn va chảm do âọ cng cng tàng lãn.
Khi tham gia chuøn âäüng cng cọ mäüt säú pháưn tỉí gàûp nhau s kãút håüp lải phán li thnh cạc ngun tỉí.
Cạc ngun tỉí khúch tạn vo mäi trỉåìng xung quanh, gàûp nhiãût âäü tháúp s kãút håüp lải thnh phán tỉí,
hiãûn tỉåüng ny gi l hiãûn tỉåüng phán li (phn ỉïng phán li thu nhiãût lm gim nhiãût âäü ca häư quang, tảo
âiãưu kiãûn cho khỉí ion). Cn lỉåüng cạc ion họa tàng lãn do va chảm khi nhiãût âäü tàng thç gi âọ l lỉåüng
ion họa do nhiãût. Nhiãût âäü âãø cọ hiãûn tỉåüng ion họa do nhiãû
t cao hån nhiãưu so våïi nhiãût âäü cọ hiãûn tỉåüng
phán li. Vê dủ khäng khê cọ nhiãût âäü phán li khoàng 4000
0
K cn nhiãût âäü ion họa khong 8000
0
K.
Tọm lải, häư quang âiãûn phạt sinh l do tạc dủng ca nhiãût âäü cao v cỉåìng âäü âiãûn trỉåìng låïn
sinh ra hiãûn tỉåüng phạt xả âiãûn tỉí nhiãût v tỉû phạt xả âiãûn tỉí v tiãúp theo l quạ trçnh ion họa do va chảm
v ion họa do nhiãût. Khi cỉåìng âäü âiãûn trỉåìng cng tàng (khi tàng âiãûn ạp ngưn), nhiãût âäü cng cao v
máût âäü dng cng låïn thç häư quang chạy cng mnh liãût. Quạ trçnh cọ thoạt nàng lỉåüng hảt nhán nãn

9
thỉåìng km theo hiãûn tỉåüng phạt sạng chọi la. Nãúu tàng ạp lỉûc lãn mäi trỉåìng häư quang thç s gim
âỉåüc täúc âäü chuøn âäüng ca cạc pháưn tỉí v do váûy hiãûn tỉåüng ion họa s gim.
b) Quạ trçnh häư quang tàõt
Häư quang âiãûn s bë dáûp tàõt khi mäi trỉåìng giỉỵa cạc âiãûn cỉûc khäng cn dáùn âiãûn hay nọi cạch

khạc häư quang âiãûn s tàõt khi cọ quạ trçnh phn ion họa xy ra mảnh hån quạ trçnh ion họa. Ngoi quạ
trçnh phán li â nọi trãn, song song våïi quạ trçnh ion họa cn cọ cạc quạ trçnh phn ion gäưm hai hiãûn
tỉåüng sau:
b.1) Hiãûn tỉåüng tại håüp
Trong quạ trçnh chuøn âäüng cạc hảt mang âiãûn l ion dỉång v âiãû
n tỉí gàûp âỉåüc cạc hảt têch
âiãûn khạc dáúu l âiãûn tỉí hồûc ion dỉång âãø tråí thnh cạc hảt trung ha (hồûc êt dỉång hån). Trong lê
thuút â chỉïng minh täúc âäü tại håüp tè lãû nghëch våïi bçnh phỉång âỉåìng kênh häư quang, v nãúu cho häư
quang tiãúp xục våïi âiãûn mäi hiãûn tỉåüng tại håüp s tàng lãn. Nhiãût âäü häư quang cng tháúp täúc âäü tại håüp
cng tàng.
b.2) Hiãûn tỉåüng khúch tạn
Hiãûn tỉåüng cạc hảt têch âiãûn di chuøn tỉì vng cọ máût âäü âiãûn têch cao(vng häư quang) ra vng
xung quanh cọ máût âäü âiãûn têch tháúp l hiãûn tỉåüng khúch tạn. Cạc âiãûn tỉí v ion dỉång khúch tạn dc
theo thán häư quang, âiãûn tỉí khú
ch tạn nhanh hån ion dỉång. Quạ trçnh khúch tạn âàûc trỉng bàòng täúc âäü
khúch tạn. Sỉû khúch tạn cng nhanh häư quang cng nhanh bë tàõt. Âãø tàng quạ trçnh khúch tạn ngỉåìi ta
thỉåìng tçm cạch kẹo di ngn lỉía häư quang.


1.2. HÄƯ QUANG ÂIÃÛN MÄÜT CHIÃƯU

1. Khại niãûm chung
Chụng ta kho sạt åí âáy mäüt quạ trçnh xút hiãûn häư quang giỉỵa hai âiãûn cỉûc trong mäüt mảch
âiãûn mäüt chiãưu nhỉ hçnh 1-2.
Gi âiãûn ạp ngưn l U
0
,âiãûn tråí mảch l R, âiãûn cm mảch l L v r
hq
âàûc trỉng cho âiãûn tråí häư
quang våïi âiãûn ạp trãn häư quang l u

hq
. Theo âënh lût Kiãúc khäúp II, ta cọ phỉång trçnh cán bàòng âiãûn ạp
trong mảch khi måí tiãúp âiãøm v häư quang bàõt âáưu chạy nhỉ sau:
U
0
= i.R + u
hq
+ L
d
t
di
(1.1)
Khi häư quang chạy äøn âënh thç dng âiãûn khäng âäøi i=I v cọ
d
t
di
= 0 phỉång trçnh cán bàòng ạp s l :
U
0
= u
R
+ u
hq
= I.R+ I.r
hq
(1.2)
Cạc thnh pháưn âiãûn ạp trong phỉång trçnh (1.1) âỉåüc thãø hiãûn trãn hçnh 1-2. Våïi: âỉåìng 1-l
âiãûn ạp ngưn; âỉåìng 2- l âiãûn ạp råi trãn âiãûn tråí R v âỉåìng 3- l âàûc tênh u(i) ca häư quang.
Theo âäư thë cạc âỉåìng âàûc tênh 2 v 3 giao nhau åí hai âiãøm A v B. Tải A v B phỉång trçnh
(1.2) âỉåüc tha mn, cạc âiãøm A, B âỉåüc gi l hai âiãøm chạy ca häư quang .

-Xẹt tải B: Häư quang âang chạy nãúu vç mäüt lê do no âọ lm dng âiãûn i tàng låïn hån I
B
thç theo âäư thë ta
nháûn tháúy sỉïc âiãûn âäüng tỉû cm trãn L l L
d
t
di
< 0 (ngỉåüc chiãưu dng tàng) s lm dng âiãûn i gim
xúng lải I
B
. Cn ngỉåüc lải nãúu i gim nh hån I
B
thç L
d
t
di
> 0 s lm i tàng tråí lải giạ trë I
B
, do váûy âiãøm
B âỉåüc gi l âiãøm häư quang chạy äøn âënh.
-Nãúu cng tỉång tỉû ta xẹt tải âiãøm A, khi häư quang âang chạy äøn âënh våïi i= I
A
nãúu vç mäüt lê do no âọ i
gim nh hån I
A
thç L
d
t
di
< 0 nãn dng tiãúp tủc gim âãún 0 v häư quang tàõt. Cn nãúu i tàng låïn hån I

A
thç

10
trãn âàûc tênh ta tháúy L
d
t
di
> 0 nãn dng tiãúp tủc tàng âãún I
B
v häư quang chạy äøn âënh tải âiãøm B, váûy
âiãøm A gi l âiãøm häư quang chạy khäng äøn âënh.

2. Âiãưu kiãûn âãø dáûp tàõt häư quang âiãûn mäüt chiãưu
Âãø cọ thãø dáûp tàõt âỉåüc häư quang âiãûn mäüt
chiãưu cáưn loải b âỉåüc âiãøm häư quang chạy äøn âënh
(âiãøm B). Trãn âàûc tênh ta nháûn tháúy s khäng cọ
âiãøm chạy äøn âënh khi âỉåìng âàûc tênh 3(âiãûn ạp
trãn häư quang) cao hån âỉåìng âàûc tênh 2 (l âàûc
tênh âiãûn ạp råi trãn âiãûn tråí R) nhỉ hçnh 1-2b (tỉïc
l häư quang s tàõt khi U
hq
> U
0
- U
R
). Âãø náng cao
âỉåìng âàûc tênh 3 thỉåìng thỉûc hiãûn hai biãûn phạp l
tàng âäü di häư quang(tàng l) v gim nhiãût âäü vng
häư quang xúng, âàûc tênh nhỉ hçnh 1-3.

3. Quạ âiãûn ạp trong mảch âiãûn mäüt chiãưu
Khi càõt mảch âiãûn mäüt chiãưu thỉåìng xy ra quạ âiãûn ạp, khi åí mảch cọ âiãûn cm låïn nãúu täúc âäü
càõt cng nhanh thç quạ âiãûn ạp cng låïn.
Nãúu tải thåìi âiãøm càõt cọ I= 0 thç : U
0
= L
d
t
di
+ u
hq
, hay ta cọ:
u
hq

- U
0
= - L
d
t
di
=
U
∆

(1.3)
∆
U

l trë säú quạ âiãûn ạp xoay chiãưu. Trong mảch mäüt chiãưu lm viãûc våïi cäng sút låïn lải cọ nhiãưu
vng dáy khi dáûp häư quang âiãûn quạ âiãûn ạp s xy ra ráút låïn cọ thãø gáy âạnh thng cạch âiãûn v hỉ hng
thiãút bë. Âãø hản chãú hiãûn tỉåüng quạ âiãûn ạp ngỉåìi ta thỉåìng dng thãm mäüt mảch âiãûn phủ màõc song
song våïi phủ ti. Mảch ny cọ thãø l âiãûn tråí, âiãûn tråí v tủ näúi tiãúp hồûc mäüt chènh lỉu màõc ngỉåüc.

Hçnh 1-2: Âàûc tênh häư quang mäüt chiãưu v âiãưu kiãûn
tàõt
I[A]
U[V]
U
0
1
2 3
U
R
U
hq

Ldi/dt>0
Ldi/dt< 0
Ldi/dt< 0
I
[
A

]
U
[
V
]
2
3
c
)
a
)
+
-
U
o
R

r
hq
L
I
b
)
T
1

T
2
<T
1

U
[
V
]

b
)

I
[
A
]
U
[
V
]

L
1

L
2
>L
1

a
)

I

[
A
]
H
çnh 1-3: Âàûc tênh khi kẹo di v gim
nhiãût âäüü häư quang

11
1.2. HÄƯ QUANG ÂIÃÛN XOAY CHIÃƯU


1. Khại niãûm chung
Âàûc âiãøm ca mảch xoay chiãưu l trong
mäüt chu kç biãún thiãn dng âiãûn cọ hai láưn qua trë säú
i= 0. Khi cọ häư quang thç tải thåìi âiãøm khi i= 0 quạ
trçnh phn ion họa xy ra mảnh hån quạ trçnh ion
họa. Khi i= 0 häư quang khäng dáùn âiãûn v âáy l
thåìi âiãøm täút âãø dáûp tàõt häư quang âiãûn xoay chiãưu.
Khi häư quang âiãûn xoay chiãưu âang chạy ta
âỉa dng âiãûn v âiãûn ạp ca häư quang vo dao
âäüng kê ta s âỉåüc dảng sọng ca dng âiãûn v âiãûn
ạp häư quang nhỉ hçnh 1-4.
Dng âiãûn cọ dảng sọng gáưn giäúng sọng
hçnh sin cn âiãûn ạp thç trong mäüt nỉía chu kç cọ hai
âènh nh
n tỉång ỉïng våïi hai giạ trë âiãûn ạp chạy (
U
ch
) v âiãûn ạp tàõt (U
t

) ca häư quang âiãûn. Tỉì dảng
sọng thu âỉåüc trãn mn hçnh dao âäüng kê ta xáy
dỉûng âỉåüc âàûc tênh Vän -Am pe (V-A) ca häư
quang âiãûn xoay chiãưu nhỉ hçnh 1-4.
Ta nháûn tháúy åí thåìi âiãøm dng âiãûn qua trë
säú 0 nãúu âiãûn ạp ngưn nh hån trë säú âiãûn ạp chạy
(U
ch
)

thç häư quang s tàõt. Do váûy quạ trçnh dáûp häư
quang âiãûn xoay chiãưu phủ thüc ráút nhiãưu vo tênh
cháút ca phủ ti.
Ta nháûn tháúy trong mảch cọ phủ ti âiãûn
tråí thưn dãù dáûp häư quang hån trong mảch cọ ti
âiãûn cm, båíi åí mảch thưn tråí khi dng âiãûn qua trë säú khäng (thåìi gian i=0 thỉûc tãú kẹo di khong
0,1
µ
s
) thç âiãûn ạp ngưn cng bàòng khäng (trng pha), cn åí mảch thưn cm khi dng bàòng khäng thç
âiãûn ạp ngưn âang cọ giạ trë cỉûc âải (âiãûn ạp vỉåüt trỉåïc dng âiãûn mäüt gọc 90
0
).

2. Dáûp tàõt häư quang âiãûn xoay chiãưu
Häư quang âiãûn xoay chiãưu khi dng âiãûn qua trë säú 0 thç khäng âỉåüc cung cáúp nàng lỉåüng. Mäi
trỉåìng häư quang máút dáưn tênh dáùn âiãûn v tråí thnh cạch âiãûn. Nãúu âäü cạch âiãûn ny â låïn v âiãûn ạp
ngưn khäng â duy trç phọng âiãûn lải thç häư quang s tàõt hàón. Âãø âạnh giạ mỉïc âäü cạch âiãûn ca âiãûn
mäi vng häư quang l låïn hay bẹ ngỉåìi ta dng khại niãûm âiãûn ạp chc thng. Âiãûn ạp chc thng ( U
ch.t

)
cng låïn thç mỉïc âäü cạch âiãûn ca âiãûn mäi cng cao.
Quạ trçnh dáûp tàõt häư quang âiãûn xoay chiãưu khäng nhỉỵng ty thüc vo tỉång quan giỉỵa âäü låïn
ca âiãûn ạp chc thng våïi âäü låïn ca âiãûn ạp häư quang m cn phủ thüc tỉång quan giỉỵa täúc âäü tàng
ca chụng. Nãúu täúc âäü tàng âiãûn ạp chc thng låïn hån täúc âäü phủc häưi âiãûn ạp ngưn (hçnh 1-5: âỉåìng 1
v âỉåìng 2 khäng giao nhau åí âiãøm no) thç häư quang s tàõt hon ton. Trong cạc thiãút bë âiãûn khi tiãúp
âiãøm måí ra khong cạch tàng dáưn lm cạch âiãûn âiãûn mäi tàng dáưn (âỉåìng 1), nỉía chu kç sau cng däúc
hån nỉía chu kç trỉåïc.

Hçnh 1-4: Âàûc tênh ca häư quang xoay chiãưu

i
(t )

1
2
U
ch
U
t
U[V]
ωt
a)
U
I
U
ch

U
t

b)

12
Ngỉåüc lải, täúc âäü phủc häưi âiãûn ạp m nhanh hån täúc
âäü tàng ca âiãûn ạp chc thng ( lm âỉåìng 1 v âỉåìng 2 giao
nhau) thç häư quang s chạy lải.

Tọm lải : âãø dáûp tàõt häư quang âiãûn xoay chiãưu hon
ton thç ta phi lm sao âãø âäü tàng âiãûn ạp chc thng (âỉåìng 1)
vỉåüt cao hån âènh ca âỉåìng biãøu diãùn âiãûn ạp phủc häưi häư
quang (âỉåìng 2). Khi âiãûn ạp ngưn l1000V thç trong lục dng
âiãûn qua trë säú 0 sau khong 0,1
µ
s
mỉïc âäü cạch âiãûn khu vỉûc
ny âảt âãún giạ trë xun thng tỉïc thåìi khong 150 âãún 250V.


1.4. QUẠ TRÇNH PHỦC HÄƯI ÂIÃÛN ẠP CA HÄƯ
QUANG ÂIÃÛN

1. Khại niãûm
Giạ trë tỉïc thåìi ca âiãûn ạp ngưn xút hiãûn giỉỵa cạc tiãúp âiãøm sau khi â ngàõt mảch trong quạ
trçnh quạ âäü âỉåüc gi l âiãûn ạp phủc häưi.
a) Trong mảch âiãûn mäüt chiãưu
Ty thüc tênh cháút ca ti l âiãûn tråí, âiãûn cm hay âiãûn dung m âiãûn ạp phủc häưi cng khạc
nhau. Thỉûc tãú täưn tải âiãûn dung giỉỵa cạc dáy dáùn khạc nhau, dáy dáùn våïi âáút hay giỉỵa cạc bäúi dáy våï
i
nhau. Trong mảch khi cọ c R, L, C thç âiãûn ạp phủc häưi ty theo giạ trë âiãûn tråí R m cọ thãø dao âäüng
tưn hon hay khäng. Khi mảch R, L, C m cọ màõc thãm tủ âiãûn song song våïi häư quang thç trỉåïc khi
dng âiãûn triãût tiãu tủ â âỉåüc nảp v phọng âiãûn tråí lải, âiãûn ạp phủc häưi s dao âäüng tưn hon khi R
nh.
Nhỉng nãúu trë säú âiãûn tråí R låïn s khäng thãø cọ dao âäüng tưn hon âỉåüc.
b) Trong mảch âiãûn xoay chiãưu
Nãúu häư quang âỉåüc dáûp tàõt vénh viãùn thç quạ trçnh phủc häưi âiãûn ạp cọ dảng biãún thiãn våïi táưn säú
nh dáưn vãư bàòng 0. Nãúu häư quang xút hiãûn lải thç quạ trçnh phủc häư
i bë ngàõt v âiãûn ạp gim nhanh tỉì giạ

trë U
ch
âãún giạ trë bẹ nháút ỉïng våïi âiãûn ạp råi trãn häư quang.
Nãúu mảch âiãûn cọ âiãûn tråí â låïn thç âiãûn ạp phủc häưi trãn tiãúp âiãøm khi cọ häư quang s khäng
cn xút hiãûn lải (cọ dảng khäng tưn hon). ÅÍ mảch âiãûn xoay chiãưu thç táưn säú âiãûn ạp ngưn f
ngưn
thäng
thỉåìng ráút tháúp so våïi táưn säú dao âäüng riãng ca mảch cọ L v C.

f
ngưn
<< = ÷
∏
1
2
100 10 000

(.)[]
LC
Hz
(1.4)
Giạ trë bẹ nháút ph håüp våïi lỉåïi cọ âiãûn ạp cao. Quạ trçnh phủc häưi âiãûn ạp xy ra åí hai trỉåìng
håüp giåïi hản sau :
+ Ngàõt mảch cm ỉïng låïn (
0
90≈ϕ
) thỉåìng xy ra khi ngàõn mảch.
+ Ngàõt mảch thưn âiãûn tråí (
0
0≈ϕ

).
Trãn hçnh 1-6a biãøu diãùn trỉåìng håüp phủ ti thưn âiãûn cm (
0
90≈ϕ
) âiãûn ạp phủc häưi khäng tưn
hon, kãút qu l : xmamaxph
EU ≤
. Hçnh 1-6b âiãûn ạp phủc häưi dao âäüng (tưn hon) v trãn thỉûc tãú
xmamaxph
E.2U ≤
. Trãn hçnh 1-6c l trỉåìng håüp phủ ti âiãûn tråí (
0
0≈ϕ
), khi âọ dng âiãûn v sỉïc âiãûn
âäüng ngưn e
(t)
trng pha nhau, chụng âäưng thåìi qua giạ trë 0, âiãûn ạp phủc häưi s bàòng 0.
Kãút qu l mảch thưn âiãûn tråí, häư quang dãù bë dáûp tàõt vénh viãùn hån l mảch âiãûn cm. Tỉì âọ
gii thêch khi thỉí nghiãûm thiãút bë âiãûn âọng måí mảch dng xoay chiãưu cáưn phi thỉûc hiãûn trong mảch cọ
hãû säú cäng sút

ϕ
cos
tháúp
)2.0cos( ≤ϕ
.

Hçnh 1-5: Âiãưu kiãûn tàõt häư quang
xoay chiãưu
I[A]
U[V]
1
2
150÷250V

13
Trón hỗnh 1-6d bióứu dióựn õióỷn aùp phuỷc họửi khi ngừt maỷch õổồỡng dỏy khọng taới.

2. Nng lổồỹng họử quang
a) Doỡng mọỹt chióửu
ỷc tờnh dỏỷp từt họử quang phuỷ thuọỹc vaỡo nng lổồỹng họử quang. Nng lổồỹng họử quang doỡng mọỹt
chióửu tờnh theo :


+
t
0
2
hq
dt.i).i.RU(
2

I
L=W
(1.5)
Tổỡ phổồng trỗnh thỏỳy rũng toaỡn bọỹ nng lổồỹng
2
I.L
2
õaợ tờch luợy trong maỷch trổồùc luùc ngừt cọỹng
vồùi nng lổồỹng nguọửn sau khi õaợ bồùt phỏửn nng lổồỹng tọứn hao trón õióỷn trồớ R nũm trong maỷch chờnh laỡ
nng lổồỹng họử quang (W
hq
).
Do vỏỷy ồớ maỷch mọỹt chióửu, õióỷn caớm cuớa maỷch caỡng lồùn thỗ nng lổồỹng họử quang seợ caỡng lồùn, khi
õoù họử quang seợ khoù dỏỷp từt.
b) Doỡng õióỷn xoay chióửu
Họử quang xoay chióửu dỏỷp từt luùc i = 0, do õoù nng lổồỹng õióỷn tổỡ xem nhổ bũng 0 vaỡ ta coù :



n.
=t
0
hq
R.i)i.dt (u=W
(1.6)
Vồùi n laỡ sọỳ lổồỹng baùn chu kỗ trong khoaớng thồỡi gian chaùy cuớa họử quang. Kóỳt quaớ laỡ ồớ doỡng xoay
chióửu thỗ nng lổồỹng họử quang laỡ nng lổồỹng nguọửn trổỡ bồùt õi phỏửn tọứn hao taùc duỷng. Khaùc vồùi doỡng mọỹt
chióửu toaỡn bọỹ nng lổồỹng õổồỹc õổa trồớ vóử nguọửn. Nóỳu doỡng õióỷn õổồỹc ngừt trổồùc luùc õi qua trở sọỳ 0 thỗ
mọỹt phỏửn cuớa nng lổồỹng tổỡ seợ khọng õổa vóử nguọửn maỡ cung cỏỳp cho họử quang. Do õoù õổùng trón quan

Hỗnh 1-6: Caùc õổồỡng õỷc tờnh õióỷn aùp phuỷc họửi sau khi cừt maỷch trong caùc
trổồỡng hồỹp: a,b) phuỷ taới õióỷn caớm, c)phuỷ taới õióỷn trồớ , d)phuỷ taới dung

e(t)
i(t)

u
t

t

U
phm
E
m
=90
L

e(t)

i(t)
u
t
t

U
m
=2E
m
E
m
=90
L
U
phm
=0
e(t)

i(t)

u

t

t
R

e(t)
i(t)
u
t
t

C
i=0
=90
d)c)
b)
a)

14
âiãøm nàng lỉåüng m xẹt thç ngàõt mảch dng xoay chiãưu dãù dng hån ngàõt mảch dng mäüt chiãưu cng mäüt
cäng sút.
Âäưng thåìi ta cn tháúy mún gim nàng lỉåüng häư quang (mäüt chiãưu v xoay chiãưu) thç phi cáưn
gim thåìi gian âäút chạy ca häư quang.

3. Cäng thỉïc qui ỉåïc vãư cäng sút ngàõt
Âãø âàûc trỉng cho kh nàng ngàõt låïn nháút ca thiãút bë âọng måí mảch, ngỉåìi ta âỉa vo khại niãûm
cäng sút ngàõt (S
ngàõt
) âỉåüc xạc âënh theo qui ỉåïc theo cäng thỉïc sau :

)MVA(I.CS
âmngàõt ngàõt
=
(1.7)
Trongâọ: C=m.U
âm
=3.U
âmfa
=
pha bacho trỉngâàûc:
âmdáy
U.3
.
[kA].mảch, måí âọng thiãút bëca mỉïcâënh t âiãûn ngàõ dng dủng hiãûu trëgiạ l
âmngàõt
I
dủng). hiãûu trë(giạ dáy mỉïcâënh ạpâiãûn l
âmdáy
U
dủng). hiãûu trë(giạ phamỉïcâënh ạpâiãûn l
âmfa
U

I
ngàõtâm
l dng âiãûn låïn nháút ỉïng våïi lục âáưu tiãn cạc tiãúp âiãøm råìi xa nhau åí âiãûn ạp âënh mỉïc ca thiãút bë
âọng måí mảch.
Trong cạc cäng thỉïc trãn xẹt trë säú ca cạc thäng säú cå bn âãø khi ngàõt åí giạ trë âọ thiãút bë âiãûn
khäng bë xy ra hỉ hng.

1.5. BIÃÛN PHẠP V TRANG BË DÁÛP HÄƯ QUANG TRONG THIÃÚT BË ÂIÃÛN

1. Cạc biãûn phạp v trang bë âãø dáûp häư quang trong thiãút bë âiãûn cáưn phi âm bo u cáưu
-Trong thåìi gian ngàõn phi dáûp tàõt âỉåüc häư quang, hản chãú phảm vi chạy häư quang l nh nháút.
-Täúc âäü âọng måí tiãúp âiãøm phi låïn.
-Nàng lỉåüng häư quang sinh ra phi bẹ
, âiãûn tråí häư quang phi tàng nhanh.
-Trạnh hiãûn tỉåüng quạ âiãûn ạp khi dáûp häư quang.

2. Cạc ngun tàõc cå bn âãø dáûp häư quang âiãûn
-Kẹo di ngn lỉía häư quang.
-Dng nàng lỉåüng häư quang sinh ra âãø tỉû dáûp.
-Dng nàng lỉåüng ngưn ngoi âãø dáûp.
-Chia häư quang thnh nhiãưu pháưn ngàõn âãø dáûp.
-Màõc thãm âiãûn tråí song song âãø dáûp.

3. Trong thiãút bë âiãûn hả ạp thỉåìng dng cạc biãûn phạp v trang bë sau
a) Kẹo di häư quang âiãûn bàòng cå khê
Âáy l biãûn phạp âån gin thỉåìng dng åí cáưu dao cäng sút nh hồûc åí råle. Kẹo di häư quang lm
cho âỉåìng kênh häư quang gim, âiãûn tråí häư
quang s tàng dáùn âãún tàng quạ trçnh phn ion âãø dáûp häư
quang. Tuy nhiãn biãûn phạp ny chè thỉåìng âỉåüc dng åí mảng hả ạp cọ âiãûn ạp nh hån hồûc bàòng 220V
v dng âiãûn tåïi 150 A.
b) Dng cün dáy thäøi tỉì kãút håüp bưng dáûp häư quang
Ngỉåìi ta dng mäüt cün dáy màõc näúi tiãúp våïi tiãúp âiãøm chênh tảo ra mäüt tỉì trỉåìng tạc dủng lãn
häư quang âãø sinh ra mäüt lỉûc âiãûn tỉì kẹo di häư quang. Thäng thỉåìng biãûn phạp ny kãút håüp våïi trang bë
thãm bưng dáûp bàòng amiàng. Lỉûc âiãûn tỉì ca cün thäøi tỉì s thäøi häư quang vo tiãúp giạp amiàng lm
tàng quạ trçnh phn ion.

15

c) Dng bưng dáûp häư quang cọ khe håí quanh co
Bưng âỉåüc dng bàòng amiàng cọ hai nỉía läưi lm v ghẹp lải håüp thnh nhỉỵng khe håí quanh co
(khi âỉåìng kênh häư quang låïn hån bãư räüng khe thç gi l khe hẻp).
Khi càõt tiãúp âiãøm lỉûc âiãûn âäüng sinh ra s âáøy häư quang vo khe quanh co s lm kẹo di v
gim nhiãût âäü häư quang.
d) Phán chia häư quang ra lm nhiãưu âoản ngàõn
Trong bưng häư quang åí phêa trãn ngỉåìi ta ngỉåìi ta âàût thãm nhiãưu táúm thẹp non. Khi häư quang
xút hiãûn, do lỉûc âiãûn âäüng häư quang bë âáøy vo giỉỵa cạc táúm thẹp v bë chia ra lm nhiãưu âoản ngàõn.
Loải ny thỉåìng âỉåüc dng åí lỉåïi mäüt chiãưu dỉåïi 220 V v xoay chiãư
u dỉåïi 500 V.
e) Tàng täúc âäü chuøn âäüng ca tiãúp âiãøm âäüng
Ngỉåìi ta bäú trê cạc lạ dao âäüng, cọ mäüt lạ chênh v mäüt lạ phủ (thỉåìng l åí cáưu dao) hai lạ ny
näúi våïi nhau bàòng mäüt l xo, lạ dao phủ càõt nhanh do l xo ân häưi(l xo s lm tàng täúc âäü càõt dao phủ)
khi kẹo dao chênh ra trỉåïc .
f) Kãút cáúu tiãúp âiãøm kiãøu bàõc cáưu
Mäüt âiãøm càõt âỉåüc chia ra lm hai tiãúp âiãøm song song nhau, khi càõt mảch häư quang âỉåüc phán
chia lm hai âoản v âäưng thåìi do lỉûc âiãûn âäüng ngn lỉía häư quang s bë kẹo di ra lm tàng hiãûu qu
dáûp.

4. Cạc biãûn phạp v trang bë dáûp häư quang åí
thiãút bë âiãûn trung v cao ạp
a) Dáûp häư quang trong dáưu biãún ạp kãút håüp phán chia häư quang
ÅÍ cạc mạy càõt trung ạp cạc tiãúp âiãøm càõt âỉåüc ngám trong dáưu biãún ạp, khi càõt häư quang xút
hiãûn s âäút chạy dáưu sinh ra häùn håüp khê (ch úu l H) lm tàng ạp sút vng häư quang, âäưng thåìi gim
nhiãût âäü häư quang. Cạc mạy càõt âiãûn ạp cao mäùi pha thỉåìng âỉåüc phán ra lm nhiãưu chäù ngàõt.
b) Dáûp häư quang bàòng khê nẹn
Dng khê nẹn trong bçnh cọ sàơn hồûc hãû thäúng äúng dáùn khê nẹn âãø khi häư quang xút hiãûn (tiãúp
âiãøm khi måí) s lm måí van ca bçnh khê nẹn, khê nẹn s thäøi d
c hồûc ngang thán häư quang lm gim
nhiãût âäü v kẹo di häư quang.

c) Dáûp häư quang bàòng cạch dng váût liãûu tỉû sinh khê
Thỉåìng dng trong cáưu chç trung ạp, khi häư quang xút hiãûn s âäút chạy mäüt pháưn váût liãûu sinh
khê(nhỉ thy tinh hỉỵu cå, ) sinh ra häùn håüp khê lm tàng ạp sút vng häư quang.
d) Dáûp häư quang trong chán khäng
Ngỉåìi ta âàût tiãúp âiãøm càõt trong mäi trỉåìng ạp sút chè khong 10
-6
âãún 10
-8
N/ cm
2
.
ÅÍ mäi trỉåìng ny thç âäü bãưn âiãûn cao hån ráút nhiãưu âäü bãưn âiãûn ca khäng khê nãn häư quang nhanh
chọng bë dáûp tàõt.
e) Dáûp häư quang trong khê ạp sút cao
Khê âỉåüc nẹn åí ạp sút tåïi khong 200 N/cm
2
hồûc cao hån s tàng âäü bãưn âiãûn gáúp nhiãưu láưn
khäng khê. Trong cạc mạy càõt âiãûn ạp cao v siãu cao ạp hiãûn nay thỉåìng sỉí dủng khê SF
6
âỉåüc nẹn trong
cạc bçnh khê nẹn âãø dáûp häư quang. Häư quang dáûp trong mäi trỉåìng SF
6
ráút âm bo(båíi vç ngay c åí âiãưu
kiãûn ạp sút thỉåìng häư quang cng â tàõt nhanh trong mäi trỉåìng khê SF
6
).

16

Hỗnh 1-7: Caùc bióỷn phaùp nhỏn taỷo dỏỷp từt họử quang thổồỡng duỡng
a) chia họử quang thaỡnh nhióửu õoaỷn; b) dỏỷp họử quang trong khe heỷp buọửng dỏỷp;
c,d) di chuyóứn họử quang trong tổỡ trổồỡng; e) dỏỷp họử quang trong dỏửu


17
Chỉång 2. TIÃÚP XỤC ÂIÃÛN

2.1. ÂẢI CỈÅNG VÃƯ TIÃÚP XỤC ÂIÃÛN

1. Khại niãûm
Chäù tiãúp giạp giỉỵa hai váût dáùn âiãûn âãø cho dng âiãûn chảy tỉì váût dáùn ny sang váût dáùn kia gi l
tiãúp xục âiãûn. Bãư màût chäù tiãúp giạp ca cạc váût dáùn âiãûn gi l bãư màût tiãúp xục âiãûn.
Tiãúp xục âiãûn chia ra lm ba dảng chênh:
-Tiãúp xục cäú âënh: l hai váût dáùn tiãúp xục liãn kãút chàût cỉïng bàòng buläng, âinh viút, âinh rivã,
-Tiãúp xục âọng måí: l tiãúp xục m cọ thãø lm cho dng âiãûn chảy hồûc ngỉìng chảy tỉì váût ny sang váût
khạc (nhỉ cạc tiãúp âiãø
m trong thiãút bë âọng càõt).
-Tiãúp xục trỉåüt: l váût dáùn âiãûn ny cọ thãø trỉåüt trãn bãư màût ca váût dáùn âiãûn kia (vê dủ nhỉ chäøi than trỉåüt
trãn vnh gọp mạy âiãûn).
Tiãúp xục âọng måí v tiãúp xục trỉåüt âãưu cọ hai pháưn, pháưn âäüng (gi l tiãúp âiãøm âäüng) v pháưn

ténh (gi l tiãúp âiãøm ténh).
Ba dảng tiãúp xục trãn âãưu cọ thãø tiãún hnh tiãúp xục dỉåïi ba hçnh thỉïc:
-Tiãúp xục âiãøm: l hai váût tiãúp xục våïi nhau chè åí mäüt âiãøm hồûc trãn bãư màût diãûn têch våïi âỉåìng kênh ráút
nh (nhỉ tiãúp xục hai hçnh cáưu våïi nhau, hçnh cáưu våïi màû
t phàóng, hçnh nọn våïi màût phàóng, )
-Tiãúp xục âỉåìng: l hai váût dáùn tiãúp xục våïi nhau theo mäüt âỉåìng thàóng hồûc trãn bãư màût ráút hẻp (nhỉ tiãúp
xục hçnh trủ våïi màût phàóng, hçnh trủ våïi trủ, )
-Tiãúp xục màût: l hai váût dáùn âiãûn tiãúp xục våïi nhau trãn bãư màût räüng(vê dủ tiãúp xục màût phàóng våïi màût
phàóng, ).
Cạc u cáưu âäúi våïi tiãúp xục âiãûn ty thüc åí cäng dủng, âiãưu kiãûn lm viãûc, tøi th u cáưu
ca thiãút bë v cạc úu täú khạc. Mäüt úu täú ch úu nh hỉåíng tåïi âäü tin cáûy lm viãûc v
nhiãût âäü phạt
nọng ca tiãúp xục âiãûn l âiãûn tråí tiãúp xục R
tx
.

2. Âiãûn tråí tiãúp xục
Xẹt khi âàût hai váût dáùn tiãúp xục nhau(hçnh 2-1) , ta s cọ diãûn têch bãư màût tiãúp xục :
S
bk
= a . l.
Nhỉng trãn thỉûc tãú diãûn têch bãư màût tiãúp xục thỉûc nh hån nhiãưu a.l vç giỉỵa hai bãư màût tiãúp xục
d gia cäng thãú no thç váùn cọ âäü nháúp nhä, khi cho tiãúp xục hai váût våïi nhau thç chè cọ mäüt säú âiãøm trãn
tiãúp giạp tiãúp xục. Do âọ diãûn têch tiãúp xục thỉûc nh hån nhiãưu diãûn têch tiãúp xục biãøu kiãún S
bk
= a.l.
Diãûn têch tiãúp xục cn phủ thüc vo lỉûc ẹp lãn trãn tiãúp âiãøm v váût liãûu lm tiãúp âiãøm, lỉûc ẹp
cng låïn thç diãûn têch tiãúp xục
cng låïn.
Diãûn têch tiãúp xục thỉûc

åí mäüt âiãøm(nhỉ màût cáưu tiãúp
xục våïi màût phàóng) xạc âënh
båíi:
S =
d
F
δ
(2.1)
Trong âọ:
F l lỉûc ẹp vo tiãúp
âiãøm [kg].

δ
d
l ỉïng sút chäúng










Hçnh 2-1: Tiãúp xục ca hai váût dáùn
2
1
a
l

1
2
a

18
dáûp nạt ca váût liãûu lm tiãúp âiãøm [kg/cm
2
].

Bng 2.1: ỈÏng sút chäúng dáûp nạt ca mäüt säú kim loải thäng dủng

Kim loải
ỈÏng sút
δ
d

[N/cm
2
]
Kim loải
ỈÏng sút
δ
d

[N/cm
2
]
bảc 30.400 âäưng cỉïng
(håüp kim)
51.000

âäưng mãưm 38.200 nhäm 88.300
Nãúu tiãúp xục åí n âiãøm thç diãûn têch s låïn lãn n láưn so våïi biãøu thỉïc (2.1).
Dng âiãûn chảy tỉì váût ny sang váût khạc chè qua nhỉỵng âiãøm tiãúp xục, nhỉ váûy dng âiãûn åí cạc
chäù tiãúp xục âọ s bë thàõt hẻp lải, dáùn tåïi âiãûn tråí åí nhỉỵng chäù ny tàng lãn.
Âiãûn tråí tiãúp xục ca tiãúp âiãøm kiãøu báút kç tênh theo cäng thỉïc:
R
tx
=
m
F
K
[
Ω
] ( 2.2)
K: hãû säú phủ thüc váût liãûu v tçnh trảng bãư màût tiãúp âiãøm ( theo bng tra).
m: hãû säú phủ thüc säú âiãøm tiãúp xục v kiãøu tiãúp xục våïi:
+Tiãúp xục màût m = 1
+Tiãúp xục âỉåìng m = 0,7
+Tiãúp xục âiãøm m = 0,5

Bng 2.2: Tra trë säú K trong cäng thỉïc (2.2)
Kim loải tiãúp xục
Trë säú K [
Ω
.N]
Kim loải tiãúp xục
Trë säú K [
Ω
.N]
âäưng - âäưng ( 0,08 âãún 0,14).10

-2
sàõt - âäưìng ( 3,1).10
-2

bảc - bảc ( 0,06)10
-2
nhäm - âäưng ( 0,38).10
-2

nhäm - nhäm ( 0,127).10
-2


Ngoi cäng thỉïc (2.2) l cäng thỉïc kinh nghiãûm, ngỉåìi ta cn dng phỉång phạp gii têch âãø dáùn
gii rụt ra cäng thỉïc tênh âiãûn tråí tiãúp xục âiãøm:
R
tx
=
πδ
ρ
.
.
2
d
nF
(2.3)
ρ
: âiãûn tråí sút ca váût dáùn [
Ω
.

cm].
n: säú âiãøm tiãúp xục.
F: lỉûc nẹn [kg].
Do váûy r rng âiãûn tråí tiãúp xục ca tiãúp âiãøm nh hỉåíng âãún cháút lỉåüng ca thiãút bë âiãûn, âiãûn
tråí tiãúp xục låïn lm cho tiãúp âiãøm phạt nọng. Nãúu phạt nọng quạ mỉïc cho phẹp thç tiãúp âiãøm s bë nọng
chy, tháûm chê bë hn dênh. Trong cạc tiãúp âiãøm thiãút bë âiãûn mong mún âiãûn tråí tiãúp xục cọ giạ trë cng
nh cng täút, nhỉng do thỉûc tãú cọ nhiãưu úu täú nh hỉåíng âãún R
tx
nãn khäng thãø gim R
tx
cỉûc

nh âỉåüc
nhỉ mong mún.

3.Cạc úu täú nh hỉåíng âãún âiãûn tråí tiãúp xục (R
tx
)
Âiãûn tråí tiãúp xục bë nh hỉåíng ca nhiãưu úu täú våïi mỉïc âäü khạc nhau, ta xẹt åí âáy mäüt säú úu
täú ch úu sau:

19
a) Váût liãûu lm tiãúp âiãøm
Tỉì (2.3) ta tháúy hãû säú chäúng dáûp nạt
δ
d
bẹ thç R
tx
bẹ. Vç váûy âỉïng vãư màût u cáưu cọ âiãûn tråí
tiãúp xục bẹ nãn dng cạc váût liãûu mãưm âãø lm tiãúp âiãøm. Nhỉng thỉûc tãú cáưn phi kãút håüp cạc úu täú

khạc(nhỉ âäü bãưn cå) nãn váût liãûu thỉåìng dng l âäưng, âäưng thau mả thiãúc, thẹp mả thiãúc,
b) Lỉûc ẹp lãn tiãúp âiãøm
Cng tỉì cäng thỉïc (2.2) v (2.3) lỉûc F
cng låïn thç R
tx
cng nh (hçnh 2-2)
Âỉåìng 1 biãøu diãùn âiãûn tråí tiãúp xục gim theo
chiãưu lỉûc tàng, nãúu gim lỉûc nẹn lãn tiãúp âiãøm
âiãûn tråí tiãúp xục R
tx
thay âäøi theo âỉåìng 2.
Ta cọ thãø gii thêch l vç khi tàng lỉûc nẹn bãư lãn
màût tiãúp xục thç khäng nhỉỵng bãư màût tiãúp xục bë
biãún dảng ân häưi m cn bë phạ hy củc bäü. Khi
ta gim lỉûc ẹp thç mäüt säú âiãøm tiãúp xục váùn cn
giỉỵ ngun nhỉ khi lỉûc ẹp låïn tạc dủng. Tàng lỉûc
ẹp chè cọ tạc dủng gim R
tx
åí giai âoản âáưu âiãûn
tråí låïn v trung bçnh. Khi lỉûc ẹp â låïn thç d cọ tàng lỉûc ẹp lãn nỉỵa thç âiãûn tråí tiãúp xục váùn khäng thay
âäøi.
c) Hçnh dảng ca tiãúp âiãøm
Hçnh dảng ca tiãúp âiãøm cng nh hỉåíng âãún R
tx
. Cng mäüt lỉûc nhỉng kiãøu tiãúp xục khạc nhau
thç R
tx
cng khạc nhau. Tỉì cạc cäng thỉïc trãn ta tháúy R
tx
ca tiãúp xục màût nh nháút vç cọ hãû säú m låïn nháút

(tra tỉì cäng thỉïc 2.2).
d) Nhiãût âäü ca tiãúp âiãøm
Nhiãût âäü ca tiãúp âiãøm thay âäøi s lm R
tx
thay âäíi theo kãút qu thê nghiãûm våïi nhiãût âäü nh hån
200
0
C cọ thãø tênh R
tx
qua cäng thỉïc:
R
tx( )
θ

= R
tx (0)
(1+
2
3
α
θ
) [
Ω
]
(2.4)
Trong âọ: R
tx(0):
âiãûn tråí tiãúp xục åí 0
0
C,

α
: hãû säú nhiãût âiãûn tråí [1/
0
C].

θ
: Nhiãût âäü ca tiãúp âiãøm [
0
C].
e) Tçnh trảng bãư màût tiãúp xục
Bãư màût tiãúp xục khi bë báøn hồûc khi bë oxit họa cọ R
tx
låïn hån nhiãưu R
tx
ca tiãúp âiãøm sảch (do
cọ nhiãưu âiãøm khäng âỉåüc tiãúp xục trỉûc tiãúp bàòng váût liãûu lm tiãúp âiãøm). Khi bë oxy họa cng nhiãưu thç
nhiãût âäü phạt nọng trãn bãư màût tiãúp xục cng cao. Tiãúp âiãøm bë oxy họa cọ âiãûn tråí tiãúp xục tàng hng
chủc láưn(vç oxit ca pháưn låïn kim loải dáùn âiãûn kẹm hån nhiãưu kim loải ngun cháút).
f) Máût âäü dng âiãûn
Diãûn têch tiãúp xục âỉåüc xạc âënh ty theo máût âäü dng âiãûn cho phẹp. Theo kinh nghiãûm
âäúi våïi thanh dáùn bàòng âäưng cho tiãúp xục nhau khi ngưn åí táưn säú 50 Hz thç máût âäü dng âiãûn cho phẹp
l:
J
cp
=
≈
S
I
[( 0,31 - 1,05 .10
-4

(I-200)] [A/mm
2
] ( 2.5)
Trong âọ : I l giạ trë dng hiãûu dủng ; S=S
bk
diãûn têch tiãúp xục biãøu kiãún.
Biãøu thỉïc (2.5) trãn chè âụng khi dng âiãûn biãún thiãn trong khong tỉì 200 âãún 2000A. Nãúu ngoi trë säú
âọ thç cọ thãø láúy:
I < 200 A láúy J
cp
= 0,31 [A/ mm
2
]









R
tx
[10
6
Ω]
F[kg]
0 5 10 15 20 25
100

200
300
400
1
2
Hçnh 2-2: Âiãûn tråí tiãúp xục khi lỉûc nẹn tàng

20
I > 2000 A láúy J
cp
= 0.12 [A/ mm
2
].

Khi váût dáùn tiãúp xục khäng phi l âäưng thç máût âäü dng cho php âäúi våïi váût liãûu áúy cọ thãø
láúy theo cäng thỉïc sau:
J
cp váût liãux
= J
cp.âäưng
x liãûu)váût (
âäưng)(tx
R
R
ρ
ρ
(2.6)

2.2. TIÃÚP ÂIÃØM THIÃÚT BË ÂIÃÛN

1. Váût liãûu lm tiãúp âiãøm
Âãø tha mn täút cạc âiãưu kiãûn lm viãûc khạc nhau ca tiãúp âiãøm thiãút bë âiãûn thç váût liãûu lm tiãúp
âiãøm phi cọ âỉåüc nhỉỵng u cáưu cå bn sau:
-Cọ âäü dáùn âiãûn cao(gim R
tx
v chênh âiãûn tråí ca tiãúp âiãøm).
-Dáùn nhiãût täút (gim phạt nọng củc bäü ca nhỉỵng âiãøm tiãúp xục).
-Khäng bë oxy họa (gim R
tx
âãø tàng âäü äøn âënh ca tiãúp âiãøm).
-Cọ âäü kãút tinh v nọng chy cao (gim âäü mi mn vãư âiãûn v gim sỉû nọng chy hn dênh
tiãúp âiãøm âäưng thåìi tàng tøi th tiãúp âiãøm).
-Cọ âäü bãưn cå cao (gim âäü mi mn cå khê giỉỵ ngun dảng bãư màût tiãúp xục v tàng tøi th
ca tiãúp âiãøm).
-Cọ â âäü do (âãí gim âiãûn tråí tiãúp xục).
-Dãù gia cäng khi chãú tảo v giạ thnh r.
Thỉûc tãú êt váût liãûu no âạp ỉïng âỉåüc âáưy â cạc u cáưu trãn. Trong thiãút kãú sỉí dủng ty tỉìng
âiãưu kiãûn củ thãø m tr
ng nhiãưu âãún u cáưu ny hay u cáưu khạc. Nhỉỵng váût liãûu thỉåìng dng gäưm:
a) Âäưng kiỵ thût âiãûn: âäưng ngun cháút thu âỉåüc bàòng âiãûn phán. Nọ âạp ỉïng háưu hãút cạc u cáưu trãn.
Nhỉåüc âiãøm chênh ca âäưng kiỵ thût âiãûn l ráút dãù bë oxit họa.
b) Âäưng câimi: âäưng kiỵ thût âiãûn pha thãm câimi cọ tênh cháút cå cao chäúng mi mn täút, kh nàng
chëu âỉåüc häư quang täút hån âäưng kiỵ thût âiãûn thäng thỉåìng.
c) Bảc: l váût liãûu lm tiãúp âiãøm ráút täút do cọ âäü dáùn âiãûn cao v cọ âiãûn tråí tiãúp xục äøn âënh. Nhỉåüc
âiãøm ch úu l chëu häư quang kẹm nãn sỉí dủ
ng bë hản chãú.
d) Âäưng thau: håüp kim âäưng våïi km âỉåüc sỉí dủng lm tiãúp âiãøm dáûp häư quang.
e) Cạc håüp kim âäưng khạc: håüp kim âäưng våïi nhäm, âäưng våïi mangan, âäưng våïi niken, âäưng våïi silic
v cạc håüp kim âäưng khạc âỉåüc sỉí dủng lm tiãúp âiãøm, âäưng thåìi lm l xo ẹp (vê dủ tiãúp âiãøm ténh ca
cáưu chç). Nhỉỵng tiãúp âiãøm nhỉ váûy khi bë âäút nọng dãù bë máút tênh ân häưi.

f) Thẹp cọ âiãûn tråí sút låïn: thẹp thỉåìng bë oxy họa cao nhỉng l váût liãûu r nãn váùn âỉåüc sỉí dủng lm
tiãúp xục cäú âënh âãø dáùn dng âiãûn låïn, trong cạc thiãút bë thẹ
p thỉåìng âỉåüc mả.
g) Nhäm: cọ âäü dáùn âiãûn cao, r nhỉng ráút dãù bë oxy họa lm tàng âiãûn tråí sút. Nhỉåüc âiãøm nỉỵa l hn
nhäm ráút phỉïc tảp, âäü bãưn cå lải kẹm.
h) Vonfram v håüp kim vonfram: cọ âäü mi mn vãư âiãûn täút v chëu âỉåüc häư quang täút nhỉng cọ âiãûn
tråí tiãúp xục ráút låïn. Håüp kim vonfram våïi vng sỉí dủng cho tiãúp âiãøm cọ dng nh. Håüp kim våïi
molipâen dng lm tiãúp âiãøm cho nhỉỵng thiãút bë âiãûn thỉåìng xun âọng måí, khi dng âiãûn låïn thç
vonfram v håüp kim vonfram sỉí dủng âãø lm tiãúp âiãøm dáûp häư quang.
i) Vng v platin: khäng bë oxy họa do âọ cọ
âiãûn tråí tiãúp xục nh v äøn âënh, âỉåüc sỉí dủng lm tiãúp
âiãøm trong thiãút bëû âiãûn hả ạp cọ dng âiãûn bẹ v quan trng. Vng ngun cháút v platin ngun cháút cọ
âäü bãưn cå tháúp nãn thỉåìng âỉåüc sỉí dủng dảng håüp kim våïi mälipâen hồûc våïi iriâi âãø tàng âäü bãưn cå.
j) Than v graphit: cọ âiãûn tråí tiãúp xục v âiãûn tråí sút låïn nhỉng chëu âỉåüc häư quang ráút täút.

21
Thỉåìng dng lm cạc tiãúp âiãøm m khi lm viãûc phi chëu tia lỉía âiãûn, âäi khi lm tiãúp âiãøm dáûp häư
quamg.
k) Håüp kim gäúm: häùn håüp vãư màût cå hc ca hai váût liãûu khäng náúu chy m thu âỉåüc bàòng phỉång
phạp thiãu kãút häùn håüp bäüt hồûc bàòng cạch táøm váût liãûu ny lãn váût liãûu kia. Thỉåìng váût liãûu thỉï nháúït cọ
tênh cháút k thût âiãûn täút, âiãûn tråí sút v âiãûn tråí tiãúp xục nh, êt bë oxy họa.Váût liãûu thỉï hai cọ tênh cháút
cå cao v chëu âỉåüc häư quang. Nhỉ váûy, cháút lỉåüng kim loải gäúm l do tênh cháút ca häùn håüp quút âënh.
Kim loải gäúm sỉí dủng räüng r
i nháút thỉåìng cọ gäúc bảc nhỉ : bảc-niken, bảc- oxit câimi, bảc- vonfram,
bảc-mälipâen. Ngoi ra âäi khi ngỉåìi ta sỉí dủng kim loải gäúm cọ gäúc âäưng nhỉ: âäưng -vonfram, âäưng -
mälipâen, âäưng câimi lm tiãúp âiãøm chênh v tiãúp âiãøm dáûp häư quang.
Chụ
+Våïi tiãúp xục cäú âënh thỉåìng dng váût liãûu l âäưng, nhäm, thẹp.
+Våïi tiãúp xục âọng/måí ty theo dng dáùn, nãúu :
-Dng âiãûn bẹ dng bảc, âäưng, platin, vonfram, âäi khi vng, mälipâen, niken.

-Dng vỉìa âãún låïn dng âäưng thau, kim loải hồûc håüp kim êt nọng chy nhỉ vonfram, molipâen,
-Dng âiãûn låïn thç thỉåìng dng håüp kim gäúm (sn pháøm hai kim loải åí dảng bäüt ẹp lải å íạp lỉûc låïn,
nhiãût âäü cao. Håü
p kim gäúm ráút cỉïng chëu âỉåüc dng låïn, khuút âiãøm l âäü dáùn âiãûn kẹm, nãn thỉåìng
âỉåüc chãú tảo dảng táúm mng hn trãn bãư màût tiãúp âiãøm ca thiãút bë).

2. Mäüt säú kãút cáúu tiãúp âiãøm
a) Phán ra lm cạc loải theo cáúu tảo
Tiãúp xục cäú âënh cọ cạc dảng
-Näúi hai thanh tiãút diãûn chỉỵ nháût.
-Näúi hai thanh tiãút diãûn trn (thanh trn näúi våïi nhau thỉåìng trong cạc thiãút bëû âiãûn nhỉ mạy ngàõt âiãûn,
mạy biãún dng, ).
Loải tiãúp xục âọng måí v tiãúp xục trỉåüt phán theo dng âiãûn
-Dng bẹ : I
≤
10 [mA].
-Dng vỉìa: I
≤
100 [A].
-Dng låïn: I > 100 [A].
b) Tiãúp âiãøm råle
Thỉåìng dng bảc, platin tạn hn gạ vo tiãúp âiãøm, kêch thỉåïc tiãúp âiãøm do dng âiãûn cho phẹp
quút âënh (theo bng cọ trong cạc säø tay thiãút kãú).
c) Tiãúp âiãøm thiãút bë âiãûn khäúng chãú
Cạc thiãút bë nhỉ cäng tàõïc tå, ạptämạt v thiãút bë cao ạp thỉåìng cọ dng âiãûn låïn. Thç nhỉỵng tiãúp
âiãøm chênh màõc song song våïi tiãúp âiãøm häư quang khi tiãúp âiãøm åí vë trê âọng dng âiãûn s qua tiãúp âiãøm
chênh (tiãúp âiãøm) lm viãûc, khi måí hồûc bàõt âáưu âọng tiãúp âiãøm häư quang s chëu häư quang. Do âọ bo vãû
âỉåüc tiãúp âiãøm lm viãûc.
Ta thỉåìng tháúy tiãúp âiãøm cọ cạ
c dảng nhỉ hçnh 2-3.

+Hçnh ngọn: dng trong cäng tàõc tå, tiãúp âiãøm âäüng vỉìa trỉåüt vỉìa làn trãn tiãúp âiãøm ténh do váûy cọ thãø
tỉû lm bọc låïp oxit trãn bãư màût tiãúp xục.
+Tiãúp âiãøm bàõc cáưu: dng trong råle v cäng tàõc tå.
+Tiãúp âiãøm âäúi diãûn: dng åí mạy ngàõt âiãûn ạp cao.
+Tiãúp âiãøm hoa hû: gäưm mäüt cạnh hçnh thang giäúng cạnh hoa hû hay chỉỵ z, tiãúp âiãøm âäüng l mäüt
thanh dáùn trn.
+Tiãúp âiãøm vút mạ: tiãúp âiãøm âäüng kiãøu säúng dao cọ thãø trỉåüt giỉỵa hai vút trn (lm tiãúp âiãøm ténh) l
xo v dáy âỉåüc näúi chàût våïi vút.

22
+Tiãúp âiãøm chäøi: tiãúp âiãøm âäüng hçnh chäøi gäưm nhỉỵng lạ âäưng mng 0,1
÷
0,2 mm xãúp lải trỉåüt lãn
säúng dao tiãúp âiãøm ténh. Âãø tàng lỉûc ẹp trãn tiãúp âiãøm hçnh chäøi thç thỉåìng cọ thãm bn ân häưi. Loải ny
khi chäøi bë chạy s lm âiãûn tråí tàng nhanh do âọ êt dng lm tiãúp âiãøm häư quang.

Hçnh 2-3:Dảng mäüt säú tiãúp xục âọng måí: a) Tiãúp âiãøm ngọn, b) Tiãúp âiãøm bàõc cáưu, c)Tiãúp âiãøm
kiãøu càõm, d) Tiãúp âiãøm kiãøu âäúi diãûn, e) Tiãúp âiãøm kiãøu lỉåỵi, h) Tiãúp âiãøm kiãøu thy ngán, g) Tiãúp âiãøm
kiãøu vút mạ
+Tiãúp âiãøm càõm: thỉåìng âỉåüc dng åí cáưu dao, cáưu chç, dao cạch li, ạp lỉûc lãn tiãúp âiãøm âäüng khong P
= (0,3
÷
0.6) kg/cm
2
.

3. Ngun nhán hỉ hng tiãúp xục v biãûn phạp khàõc phủc
a) Ngun nhán hỉ hng
Ngun nhán hỉ hng tiãúp xục cọ ráút nhiãưu, ta xẹt mäüt säú ngun nhán chênh sau:
a.1) Àn mn kim loải
Trong thỉûc tãú chãú tảo d gia cäng thãú no thç bãư màût tiãúp xục tiãúp âiãøm váùn cn nhỉỵng läù nh li
ti. Trong váûn hnh håi nỉåïc v cạc cháút cọ hoảt tênh họa hc cao tháúm vo v âng lải trong nhỉỵng läù
nh âọ s gáy ra cạc phn ỉïng họa hc tảo ra mäüt låïp mng mng ráút gin. Khi va chảm trong quạ trçnh
âọng låïp mng ny dãù bë bong ra. Do âọ bãư màût tiãúp xục s bë mn dáưn, hiãû
n tỉåüng ny gi l hiãûn tỉåüng
àn mn kim loải.
a.2) Oxy họa
Mäi trỉåìng xung quanh lm bãư màût tiãúp xục bë oxy họa tảo thnh låïp oxit mng trãn bãư màût tiãúp
xục, âiãûn tråí sút ca låïp oxit ráút låïn nãn lm tàng R
tx
dáùn âãún gáy phạt nọng tiãúp âiãøm. Mỉïc âäü gia tàng
R
tx
do bãư màût tiãúp xục bë oxy họa cn ty nhiãût âäü. ÅÍ 20-30

o
C cọ låïp oxêt dy khong 25.10
-6
mm. Theo
thê nghiãûm tiãúp âiãøm âäưng âãø ngoi tråìi sau mäüt thạng R
tx
tàng lãn khong 10%. ÅÍ nhiãût âäü

låïn hån 70
0
C
sỉû oxit họa ráút nhanh. Theo thê nghiãûm åí 100
0
C sau chè mäüt giåì R
tx
ca tiãúp âiãøm âäưng tàng khong 50
láưn. Ngoi ra viãûc ln phiãn bë âäút nọng v lm ngüi cng tàng quạ trçnh äxit họa.
a.3) Âiãûn thãú họa hc ca váût liãûu tiãúp âiãøm
Mäùi cháút cọ mäüt âiãûn thãú họa hc nháút âënh. Láúy H lm gäúc cọ âiãûn thãú ám (-) thç ta cọ bng mäüt
säú kim loải cọ âiãûn thãú họa hc nhỉ bng sau:


23
Bng 2.3: Âiãûn thãú họa hc ca mäüt säú kim loải
Kim loải Ag Cu H Sn Ni Co Fe Al
Âiãûn thãú họa
hc [ V].
+0.8 +0.345 0 -0.14 - 0.2 -0.255 -0.44 - 1.34

Hai kim loải cọ âiãûn thãú họa hc khạc nhau khi tiãúp xục s tảo nãn mäüt càûp hiãûu âiãûn thãú họa

hc, giỉỵa chụng cọ mäüt hiãûu âiãûn thãú. Nãúu bãư màût tiãúp xục cọ nỉåïc xám nháûp s cọ dng âiãûn chảy qua,
v kim loải cọ âiãûn thãú hc ám hån s bë àn mn trỉåïc lm nhanh hng tiãúp âiãøm.
a.4) Hỉ hng do âiãûn
Thiãút bëû âiãûn váûn hnh láu ngy hồûc khäng âỉåüc bo qun täút l xo tiãúp âiãøm bë hoen rè úu âi
s khäng â lỉûc ẹp vo tiãúp âiãøm. Khi cọ dng âiãûn chảy qua, tiãúp âiãøm dãù bë phạt nọng gáy nọng chy,
tháûm chê hn dênh vo nhau. Nãúu lỉûc ẹ
p tiãúp âiãøm quạ úu cọ thãø phạt sinh tia lỉía lm chạy tiãúp âiãøm.
Ngoi ra, tiãúp âiãøm bë báøn, rè s tàng âiãûn tråí tiãúp xục, gáy phạt nọng dáùn âãún hao mn nhanh tiãúp âiãøm.
b) Cạc biãûn phạp khàõc phủc
Âãø bo vãû tiãúp âiãøm khi bë rè v âãø lm gim nh âiãûn tråí tiãúp xục cọ thãø thỉûc hiãûn cạc biãûn
phạp sau:
b.1) Âäúi våïi nhỉỵng tiãúp xục cäú âënh nãn bäi mäüt låïp måỵ chäúng rè hồûc quẹt sån chäúng áøm.
b.2) Khi thiãút kãú ta nãn chn nhỉỵng váût liãûu cọ âiãûn thãú họa hc giäúng nhau hồûc gáưn bàòng nhau cho tỉìng
càûp.
b.3) Nãn sỉí dủng cạc váût liãûu khäng bë oxy họa lm tiãúp âiãøm.
b.4) Mả âiãûn cạc tiãúp âiãøm: våïi tiãúp âiãøm âäưng, âäưng thau thỉåìng âỉåüc mả thiãúc, mả bảc, mả km cn
tiãúp âiãøm thẹp thỉåìng âỉåüc mả câini, niken, km,
b.5) Thay l xo tiãúp âiãøm: nhỉỵng l xo â rè, â úu lm gim lỉûc ẹp s lm tàng âiãûn tråí tiãúp xục, cáưn lau
sảch tiãúp âiãøm bàòng vi mãưm v thay thãú l xo nẹn khi lỉûc nẹn cn quạ úu.
b.6) Kiãøm tra sỉía chỉỵa ci tiãún: ci tiãún thiãút bë dáûp häư quang âãø rụt ngàõn thåìi gian dáûp häư quang nãúu
âiãưu kiãûn cho phẹp.

4. Tçnh trảng lm viãûc ca tiãúp âiãøm khi ngàõn mảch
Khi cọ ngàõn mảch, nhiãût âäü chäù tiãúp xục tàng cao lm gim tênh ân häưi v cỉåìng âäü cå khê ca
tiãúp âiãøm. Nhiãût âäü cho phẹp khi ngàõn mảch quy âënh:
-Våïi âäưng, âäưng thau: [

] = (200
÷
300)

0
C
-Nhäm: [

] = (150
÷
200)
0
C
Ty thåìi gian ngàõn mảch cọ máût âäü dng âiãûn cho phẹp khạc nhau nhỉ bng 2-4.

Bng 2.4: Máût âäü dng âiãûn cho phẹp
Váût liãûu tiãúp xục Máût âäü dng âiãûn cho phẹp j
cp
[A/mm
2
]
Thåìi gian ngàõn mảch [s] 1s 5s 10s
Âäưng 152 67 48
Âäưng thau 75 38 27
Nhäm 89 40 28

Ngoi ra cn ty tçnh trảng lm viãûc ca tiãúp âiãøm khi ngàõn mảch xy ra nhỉ:
-Tiãúp âiãøm åí vë trê âọng khi ngàõn mảch
Theo cäng thỉïc kinh nghiãûm Butkãvich: I
m
= K.
F
(2.7)

Våïi: I
m
: dng âiãûn biãn âäü lm tiãúp âiãøm nọng chy hn dênh.

24
K: hãû säú ty váût liãûu lm tiãúp âiãøm v säú âiãøm tiãúp xục.
F: lỉûc nẹn lãn tiãúp âiãøm, F = (20
÷
50) kg.
Hãû säú K trong mäüt säú trỉåìng håüp củ thãø sau:
+ Tiãúp âiãøm chäøi âäưng, âäưng thau: K= 3000 âãún 4000
+ Tiãúp âiãøm hçnh ngọn bàòng âäưng: K= 4100.
+ Tiãúp âiãøm kiãøu càõm âäưng, âäưng thau: K= 6000.
-Tiãúp âiãøm trong quạ trçnh âọng bë ngàõn mảch
Lục ny sinh lỉûc âiãûn âäüng kẹo dåìi tiãúp âiãøm, tiãúp âiãøm âäüng cọ täúc âäü låïn dãù sinh hiãûn tỉåüng
hn dênh vç cọ cháún âäüng.
Khi dng chảy trong váût dáùn tỉì tiãút diãûn låïn sang tiãút diãûn nh thỉåìng bë ún cong sinh lỉûc âiãûn
âäüng theo cäng thỉïc:
F = 1,02.10
-8
.i
2
ln
d
D
(2.8)
D,d: âỉåìng kênh tiãút diãûn låïn v nh [cm].
-Tiãúp âiãøm trong quạ trçnh ngàõt bë ngàõn mảch
Phạt sinh häư quang cọ thãø lm chạy tiãúp âiãøm. Ty kim loải cọ trë cỉûc tiãøu ạp v cỉûc tiãøu dng
cọ thãø phạt sinh häư quang.

Bng 2.5: Trë säú dng, ạp cỉûc tiãøu
Kim loải tiãúp âiãøm W Ag Cu Al Fe
I
min
[A] 0,8 0,75 0,42 0,5 0,55
U
min
[V] 11,5 12 14 12,5 12,5

+Khi càõt dng bẹ
Nãúu I
〈
I
min
, U
〉
U
min
: Giỉỵa hai tiãúp âiãøm hçnh thnh mäüt cáưu kim loải nọng chy, cáưu bë âỉït
kim loải s chy tỉì anät sang catät. Vç váûy tiãúp âiãøm l anät bë mn.
Nãúu I
≥
I
min
, U
〉
U
min
: Hçnh thnh cạc ion âãún bàõn phạ phêa catät, kim loải s chuøn tỉì catät
sang anät.

+Trỉåìng håüp càõt dng trung bçnh v dng âiãûn låïn
Häư quang låïn c catät v anät âãưu bë mn. Cáưn chụ tiãúp âiãøm âäüng khi âọng cọ khi bë hao
mn nhiãưu hån khi måí.
Sỉû hao mn tè lãû våïi dng âiãûn, säú láưn âọng måí v lỉåüng âiãûn têch qua tiãúp âiãøm v thåìi gian
chạy ca häư quang, âọ l cạc hao mn vãư âiãûn (do dng âiãûn gáy ra). Ngoi ra cn hao mn vãư cå, thäng
thỉåìng hao mn vãư cå bàòng (1
÷
3)% hao mn âiãûn.














25
Chỉång 3. PHẠT NỌNG

3.1. ÂẢI CỈÅNG

1. Khại niãûm chung
Nhiãût lỉåüng sinh ra do dng âiãûn chảy qua trong cün dáy hay váût dáùn âiãûn khi thiãút bëû âiãûn lm viãûc
s gáy phạt nọng. Ngoi ra trong thiãút bëû âiãûn xoay chiãưu cn do täøn hao dng xoạy v tỉì trãù trong li sàõt

tỉì cng sinh ra nhiãût. Nãúu nhiãût âäü phạt nọng ca thiãút bëû âiãûn vỉåüt quạ trë säú cho phẹp thç thiãút bëû âiãûn s
nhanh bë hỉ hng, váût liãûu cạch âiãûn nhanh bë gi họa, âäü bãưn cå khê ca kim loải bë gim sụt. Nhiãût âäü
cho phẹp ca cạc bäü pháûn ca thiãút bëû âiãûn tham kho theo bng cho sàơn.
Trong tênh toạn phạt nọng thiãút bëû âiãûn thỉåìng dng khại niãûm âäü
chãnh nhiãût
τ
l hiãûu säú giỉỵa nhiãût
âäü phạt nọng
θ
v nhiãût âäü mäi trỉåìng xung quanh thiãút bëû âiãûn

θ
0
. ÅÍ vng än âåïi cho phẹp
τ
=35
0
C,
vng nhiãût âåïi
τ
=50
0
C. Sỉû phạt nọng thiãút bëû âiãûn cn ty thüc vo chãú âäü lm viãûc. Thiãút bëû âiãûn cọ
ba chãú âäü lm viãûc: di hản, ngàõn hản v ngàõn hản làûp lải.

2. Cạc ngưn nhiãût trong thiãút bë âiãûn-Cạc phỉång phạp truưn nhiãût
Trong thiãút bëû âiãûn mäüt chiãưu sỉû phạt nọng ch úu l do täøn hao âäưng. Âäúi våïi thiãút bëû âiãûn xoay
chiãưu, sỉû phạt nọng sinh ra ch úu l do täøn hao âäưng trong dáy qún v täøn hao sàõt tỉì trong li thẹp,
ngoi ra cn täøn hao do hiãûu ỉïng bãư màût.
Song song våïi quạ trçnh phạt nọng cọ quạ trçnh ta nhiãût gäưm: dáù

n nhiãût, bỉïc xả nhiãût v âäúi lỉu
nhiãût.
Quạ trçnh dáùn nhiãût, nhiãût lỉåüng dáùn tênh theo cäng thỉïc
dQ = -
λ
.
→
→
∂
∂
X
Q
.dS.dt
Trong âọ: dQ: nhiãût lỉåüng âỉåüc dáùn theo phỉång x.

→
→
∂
∂
X
Q
:
grâien nhiãût lỉu theo phỉång x; dS: diãûn têch nhiãût lỉu âi qua, dt: thåìi gian;
λ
: hãû
säú dáùn nhiãût [W/
0
C.cm].
Bỉïc xả nhiãût: phủ thüc bãư màût ta nhiãût
Âäúi lỉu nhiãût: phán lm âäúi lỉu tỉû nhiãn v âäúi lỉu cỉåỵng bỉïc, âäúi lỉu phủ thüc vo vë trê phán bäú ca

váût thãø, kêch thỉåïc bãưì màût, tênh cháút mäi trỉåìng xung quanh váût v nhiãût âäü mäi trỉåìng.
Nãúu xẹt c âäưng thåìi ba hçnh thỉïc trãn thç cọ cäng thỉïc Niutån sau:
P =
α
.S.τ hay τ =
αS
P

Trong âọ: P: nhiãût lỉåüng ta ra; S: diãûn têch ta nhiãût.
τ: âäü chãnh nhiãût ca váût dáùn våïi mäi trỉåìng.

α
: hãû säú ta nhiãût [N/
0
C.cm
2
].
Dng cäng thỉïc trãn ráút tiãûn nhỉng sai säú cåỵ (15
÷
25)%
Hãû säú
α
tra trong ti liãûu thiãút kãú:
+Våïi cün dáy truưn nhiãût täút trong phảm vi nhiãût âäü 75
0
C
÷
120
0
C hãû säú

α
l:

α
= 11.10
-4
âãún 12,98.10
-4
[W/
0
C cm
2
]
+Våïi cün dáy truưn nhiãût kẹm:
α
= 9,84.10
-4
âãún 11,52.10
-4
[W/
0
C. cm
2
].
3. Nhiãût âäü phạt nọng v cáúp cạch âiãûn

26
Nhiãût âäü mäi trỉåìng xung quanh quy âënh cho cạc nỉåïc åí vng än âåïi
θ
0

= 35
0
C, nỉåïc åí vng nhiãût
âåïi
θ
0
= 40
0
C. Nhiãût âäü phạt nọng chãnh lãûch τ =
θ
-
θ
0
quy âënh vng än âåïi thç: τ =35
0
C, vng nhiãût
âåïi τ =50
0
C.
Cáúp cạch âiãûn: càn cỉï vo kh nàng chëu nhiãût âäü phạt nọng låïn nháút ca váût liãûu cạch âiãûn m khäng
lm phạ hy tênh cháút cå ca nọ, ngỉåìi ta chia váût liãûu cạch âiãûn ra cạc cáúp cạch âiãûn gäưm cáúp:
A : [T
0
] = (90
÷
105)
0
C
E : [T
0

] = (105
÷
120)
0
C
B : [T
0
] = (120
÷
140)
0
C
Cạc bäü pháûn thiãút bëû âiãûn quy âënh
+ Váût liãûu khäng bc cạch âiãûn âãø xa váût cạch âiãûn [T
0
] =110.
+ Dáy näúi tiãúp xục cäú âënh [T
0
] = 75
0
C
+ Tiãúp xục mả bảc [T
0
] =120
0
C
+ Váût liãûu dáùn âiãûn cọ bc cạch âiãûn thç:
-Cáúp O: [T
0
]

≤
80
0
C
-Cáúp A : [T
0
]
≤ 95
0
C
-Cáúp B: [T
0
]
≤
110
0
C
+ Váût liãûu khäng dáùn âiãûn khäng bc cạch âiãûn [T]
≤
110
0
C
Ngoi ra chãú âäü lm viãûc khạc nhau cọ nhiãût âäü låïn nháút cho phẹp khạc nhau.

3.2. CHÃÚ ÂÄÜ LM VIÃÛC DI HẢN CA VÁÛT THÃØ ÂÄƯNG NHÁÚT

Thiãút bë âiãûn lm viãûc di hản tỉïc l thiãút bëû âiãûn cọ thãø lm viãûc liãn tủc láu di nhỉng thåìi gian
lm viãûc phi khäng nh hån thåìi gian cáưn thiãút âãø thiãút bë phạt nọng âãún nhiãût âäü äøn âënh.
Khi cọ dng âiãûn I chảy trong váût dáùn s gáy ra täøn hao mäüt cäng sút P v trong thåìi gian dt s gáy
ra mäüt nhiãût lỉåüng:

P.dt = RI
2
dt (3.1)
Nhiãût lỉåüng hao täøn ny bao gäưm hai pháưn:
-Âäút nọng váût dáùn G.C.dτ
-Ta ra mäi trỉåìng xung quanh S
α
.τ.dt.
Ta cọ phỉång trçnh cán bàòng nhiãût ca quạ trçnh phạt nọng:
P.dt

= G.C.dτ + S
α
.τ.dt (3.2)
Trong âọ: G l khäúi lỉåüng váût dáùn [g]
C l tè nhiãût váût dáùn ta nhiãût [J/g].
τ l âäü chãnh nhiãût [0
0
C].

α
l hãû säú ta nhiãût [W/cm
2
].
Tỉì (3.2) ta cọ phỉång trçnh :

C.G
P
=
d

t
d
τ
+
C.G
.S
α
.τ (3.3)
Gii phỉång trçnh vi phán (3.3) våïi âiãưu kiãûn tải t = 0 thç âäü chãnh nhiãût ban âáưu l τ
0
, ta âỉåüc:
τ =
α.S
P
(1 -
t
GC
S
e
α
) + τ
0

t
GC
S
e
α
(3.4)

27
ỷt T =
.S
C.G
laỡ hũng sọỳ thồỡi gian phaùt noùng.

.S
P
=
ọõ
: õọỹ chónh nhióỷt ọứn õởnh. Ta coù:
=
ọõ
( 1-
T
t
e

) +
0
T
t
e

(3.5)

Khi t = 0 maỡ
0
= 0 thỗ:

=
ọõ
.(1-
T
t
e

) (3.6)
Khi ngừt doỡng õióỷn (I = 0), quaù trỗnh phaùt noùng chỏỳm
dổùt vaỡ quaù trỗnh nguọỹi laỷnh bừt õỏửu xaớy ra, nghộa laỡ P.dt
= 0, ta coù phổồng trỗnh nguọỹi laỷnh:
I
2
R.dt = 0 (3.7)
Vaỡ: G.C.d + S

+dt = 0 nón coù:

d
t
d
+
.S
C.G
= 0 (3.8)
Vồùi õióửu kióỷn khi ngừt doỡng õióỷn õọỹ chónh lóỷch nhióỷt bũng õọỹ chónh lóỷch nhióỷt ọứn õởnh. Giaới phổồng
trỗnh vi phỏn (3.8) ta õổồỹc bióứu thổùc thóứ hióỷn quaù trỗnh nguọỹi laỷnh:
=
ọõ
.e

t
T

Hũng sọỳ thồỡi gian phaùt noùng T laỡ khoaớng thồỡi gian cỏửn thióỳt õóứ õọỳt noùng vỏỷt lón tồùi õọỹ chónh nhióỷt ọứn
õởnh nóỳu khọng coù sổỷ toớa nhióỷt ra mọi trổồỡng xung quanh .
Xaùc õởnh hũng sọỳ T bũng giaới tờch, ta coù: P dt = G.C.d

d
t
d
=
C.G
P
thỗ =
C.G
P
.t +
0

Nóỳu
0
= 0 thỗ: =
C.G
P
.t
Khi
0
=
ọõ
thỗ t = T. Tổỡ

ọõ
=
C.G
P
.T vaỡ theo cọng thổùc Niutồn
ọõ
=
S.
P

.
Ta coù: T=
.S
C.G
(3.9)
Duỡng phổồng phaùp veợ cuợng coù thóứ xaùc õởnh õổồỹc giaù trở T. Tổỡ gọỳc toỹa õọỹ gọỳc ta veợ õổồỡng tióỳp tuyóỳn
vồùi õổồỡng cong 1 vaỡ õổồỡng cong 2. Ta nhỏỷn õổồỹc
AB
=
T.

d
dt

t =0
=

ọõ
T
= tg

=
AB
BC

Trong õoù BC =
ọõ
vỏỷy
AB = T. Quaù trỗnh phaùt noùng coù toớa nhióỷt ra mọi trổồỡng xung quanh thỗ sau
thồỡi gian T õọỹ chónh lóỷch nhióỷt chố õaỷt tồùi giaù trở 0,632
ọõ
.

3.4. CH ĩ LAèM VIC NGếN HAN CUA VT THỉ ệNG NHT
chóỳ õọỹ laỡm vióỷc ngừn haỷn õọỹ chónh lóỷch nhióỷt cuớa thióỳt bởỷ õióỷn sau thồỡi gian laỡm vióỷc chổa õaỷt tồùi
trở sọỳ ọứn õởnh thỗ thióỳt bởỷ õióỷn õaợ ngổỡng laỡm vióỷc. Nhióỷt õọỹ phaùt noùng ồớ chóỳ õọỹ naỡy laỡ nhoớ nhỏỳt. Khi ngổỡng
laỡm vióỷc (I= 0) thỗ quaù trỗnh nguọỹi laỷnh laỷi bừt õỏửu.

ọõ

0

0.632
ọõ
3
t[s]
1
2
0
T
A
B
H
ỗnh 3-1: Phaùt noùng daỡi haỷn

28
Gi sỉí lm viãûc di hản âỉåìng cong phạt nọng l âỉåìng 1 trong hçnh 3-2.
Phủ ti lục ny l P
f
:
P
f
=
α
S.τ
f

(3.10)
Sau thåìi gian t
lv
(thåìi gian lm viãûc ngàõn hản)
âäü chãnh nhiãût måïi âảt tåïi trë τ
1
< τ
f
, nãn thiãút bëû
âiãûn lm viãûc non ti v chỉa låüi dủng hãút kh nàng
chëu nhiãût. Tỉì âọ ta tháúy ràòng cọ thãø náng phủ ti
lãn âãø sau thåìi gian lm viãûc ngàõn hản t
lv
âäü chãnh
nhiãût vỉìa âảt tåïi trë säú cho phẹp τ
f
, phủ ti lục ny
l P
n
:
P
n
=
α
S. τ
max
(3.11)
Âỉåìng cong phạt nọng trỉåìng håüp ny l âỉåìng
2. Âiãøm M trãn âỉåìng 2 tha mn phỉång trçnh âäü
chãnh nhiãût ca quạ trçnh phạt nọng.

τ
f
= τ
max
(1- e
T
t
lv
) (3.12)
Sau thåìi gian lm viãûc t
lv
dng âiãûn ngỉìng chảy vo váût dáùn do âọ váût dáùn ngüi lảnh theo quy
lût nhỉ khi lm viãûc di hản (âỉåìng 3).
Tỉì cạc biãøu thỉïc (3.10), (3.11), (3.12) v gi K
p
=
f
n
P
P
l hãû säú quạ ti cäng sút ta rụt ra:
K
p
=
f
n
P
P
=
f

max
τ
τ
=
T
t
lv
e1
1
−
−
> 1 (3.13)
Vç cäng sút tè lãû våïi bçnh phỉång dng âiãûn nãn:
K
I
=
f
n
I
I
=
P
K
=
T
t
lv
e1
1
−

−
(3.14)
K
I
: hãû säú quạ ti vãư dng âiãûn.
Vê dủ: Mäüt thiãút bëû âiãûn cọ T = 180s nãúu lm viãûc di hản thç dng âiãûn cho phẹp I
f
= 100 A nhỉng nãúu
lm viãûc ngàõn hản trong thåìi gian t
lv
= 5 s thç cọ thãø tàng dng diãûn lãn bao nhiãu ?.
Giiï:
K
I
=
1
1 −
−
e
t
T
lv
=
1
1
5
180
−
−
e

= 6
Váûy dng cho phẹp låïn nháút l: I
n
= K
I
. I
f
= 6.100 = 600 [A].


3.4. CHÃÚ ÂÄÜ LM VIÃÛC NGÀÕN HẢN LÀÛP LẢI CA
VÁÛT THÃØ ÂÄƯNG NHÁÚT

Âáy l chãú âäü m thiãút bëû âiãûn lm viãûc trong mäüt thåìi gian t
lv
m nhiãût âäü phạt nọng chỉa âảt tåïi
bo ha v sau âọ nghè mäüt thåìi gian t
ng
m nhiãût âäü chỉa gim vãư nhiãût âäü ban âáưu räưi lải tiãúp tủc lm
viãûc v nghè xen k. Quạ trçnh lm viãûc v nghè cỉï làûp lải tưn hon nhỉ váûy. Âãø thãø hiãûn mỉïc âäü lm
viãûc làûp, ngỉåìi ta dng khại niãûm hãû säú lm viãûc (cn gi hãû säú âọng âiãûn):

τ
τ
max

τ
f

τ
1

0
t[s]
t
lv
1
2
3
H
çnh 3-2: Phạt nọng khi ngàõn hản
M

29
L% =
ng
t
lv
t
lv
t

+
.100% (3.15)
Trong thổỷc tóỳ L% thổồỡng bũng 25%, 40%, 60%. Trong chóỳ õọỹ laỡm vióỷc ngừn haỷn lỷp laỷi, nhióỷt
õọỹ phaùt noùng nhoớ hồn chóỳ õọỹ laỡm vióỷc daỡi haỷn nhổng lồùn hồn ồớ chóỳ õọỹ ngừn haỷn. Tọứng thồỡi gian laỡm vióỷc
t
lv
vaỡ thồỡi gian nghố t
ng ỡ
goỹi laỡ thồỡi gian chu kỗ t
ck
.
t
ck
= t
lv
+ t
ng

Ta giaớ thióỳt taỷi thồỡi õióứm ban õỏửu õọỹ chónh nhióỷt õọỹ cuớa vỏỷt dỏựn laỡ

0
sau thồỡi gian laỡm vióỷc t
lv
vỏỷt dỏựn õổồỹc õọỳt noùng õóỳn õọỹ chónh nhióỷt laỡ:


1
=

ọõ

(1-e
T
t
lv

) +

0
e
T
t
lv

(3.16)
Sau thồỡi gian nghố t
ng
vỏỷt dỏựn nguọỹi xuọỳng nhióỷt
õọỹ:

2
=

1
e
T
t
ng

(3.17)
Chu kỗ tióỳp theo vỏỷt dỏựn laỷi bở õọỳt noùng tồùi õọỹ chónh

nhióỷt õọỹ:


3
=

ọõ
(1- e
T
t
lv

) +

2
e
T
t
lv



(3.18)
Sau mọỹt sọỳ chu kỗ nhióỷt õọỹ chónh lóỷch nhióỷt õọỹ
õaỷt õóỳn õọỹ chónh nhióỷt cổỷc õaỷi

max
vaỡ õọỹ chónh lóỷch
nhióỷt õọỹ cổỷc tióứu

min
khọng thay õọứi, ta goỹi laỡ thồỡi kỗ ọứn
õởnh. Tổồng tổỷ nhổ trón, ta vióỳt:
Quaù trỗnh phaùt noùng

max
=

ọõ
(1- e
T
t
lv

) +

min
e
T
t
lv

(3.19)
Quaù trỗnh nguọỹi laỷnh:

min
=

max
. e

T
t
ng

(3.20)
Giaới hai phổồng trỗnh naỡy ta õổồỹc:


max
=
T
tt
T
t
ọõ
nglv
lv
e1
e1
+

(3.21)
Vồùi:

ọõ
:õọỹ chónh nhióỷt õọỹ ọứn õởnh bũng õọỹ chónh nhióỷt cho pheùp

f
[
0
C].


max
: õọỹ chónh nhióỷt õọỹ lồùn nhỏỳt khi laỡm vióỷc ngừn haỷn lỷp laỷi [
0
C].
Coù:
max
<
f
=

ọõ
nón coù thóứ cho tng taới thóm lón õóứ laỡm vióỷc nhổ ồớ õổồỡng cong phaùt noùng 2(ổùng vồùi

nl

>

f
) hỗnh 3-3, õóứ sau thồỡi gian laỡm vióỷc

=
f
.
Ta coù:


f
=
nl

T
tt
T
t
nglv
lv
e1
e1
+




(3.22)

t[s]
t
lv
t
ng
t
cK
3
4
1
2


max

f



max

min
H
ỗnh 3-3: Phaùt noùng khi ngừn haỷn lỷp laỷi