power point về nguyên lý hoạt động của aptomat

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA CƠ ĐIỆN

ĐỀ TÀI :
TÌM HIỂU VỀ KHÍ CỤ ÁPTOMAT
SVTH : Trịnh Văn Hiếu Thành
GVHD :Thầy T.s Nguyễn Xuân Trường
Lớp : HTĐB_K58


KẾT CẤU BÀI TIỂU LUẬN
I. Mục đích , yêu cầu , ý nghĩa khí cụ aptomat
II. Lý thuyết.
1. Khái niệm chung và yêu cầu của aptomat .
2. Phân loại .
3. Cấu tạo và nguyên lí làm việc của Áptomat
4. Cách lựa chọn aptomat.
5. Bảo dưỡng sửa chữa thiết bị aptomat
6. Những sự cố thường gặp và cách khắc phục
7. Một số thông số của thiết bị.
III. Kết luận , tài liệu tham khảo


I. Mục đích , yêu cầu , ý nghĩa vấn đề
nghiên cứu .

Đối tượng
nghiên cứu

• Tìm hiểu về thiết bị đóng cắt
aptomat

Mục đích.

• Tìm hiểu cấu tạo ,nguyên lí hoạt động của
aptomat
• biết được cách sử dụng và khả năng bảo vệ cũng
như các chức năng của aptomat.

Yêu cầu.

• Có thêm kiến thức về aptomat để từ đó vận dụng vào
việc sử dụng chúng một cách hợp lí, đúng mục đích.

Ý nghĩa

• Sau khi tìm hiểu và trình bày vào bản báo cáo giúp em
hiểu sâu hơn về aptomat


II. Lý thuyết.
1. Khái niệm chung
và yêu cầu
Aptomat còn có tên gọi khác là CB( Circuit
Breaker ), cầu dao tự động, disjonteur.
Aptomat là loại khí cụ dùng để tự động ngắt mạch điện, bảo vệ
quá tải, ngắn mạch, sụt áp v.v…đôi khi trong kỹ thuật cũng sử
dụng aptomat để đóng cắt không thường xuyên các mạch làm
việc ở chế độ bình thường.

Thường gọi là aptomat không khí vì hồ quang dập tắt

trong không khí


Yêu cầu

Để nâng cao tính ổn định
àm việc ở định mức
nhiệt và điện dòng của các
mat phải là chế độ
thiết bị điện, hạn chế sự phá
dài hạn, nghĩa là trị Aptomat phải ngắt được trị số hoại do dòng điện ngắn mạch
điện định mức chạy
dòng điện ngắn mạch lớn có
gây ra, aptomat phải có thời
omat lâu bao nhiêu
thể đến vài chục Kiloampe. gian cắt bé. Muốn vậy thường
ợc. Mặt khác mạch
Sau khi ngắt dòng điện ngắn
phải kết hợp lực thao tác cơ
n điện của aptomat
mạch, aptomat phải đảm bảo học với thiết bị dập hồ quang
u được dòng điện
vẫn làm việc tốt ở dòng định
bên trong aptomat. Để thực
ch lớn khi có ngắn
mức.
hiện yêu cầu thao tác có chọn
các tiếp điểm của nó
lọc aptomat cần phải có khả
g hay đang đóng.

năng điều chỉnh dòng điện tác
động và thời gian tác động.


Dòng
điện định
Thời gian tác động của aptomat là thông số quan
mức
trọng.
ThờiI­­
gian này được tính từ lúc xảy ra sự cố đến
khi mạch
đmđiện bị ngắt hoàn toàn:
điện áp
thời gian
định
Những thông
t = t0 + t1 +táct2động,
mức
t khi dòng điện đạt tới trị
số
cơ
bản
t0 : thời gian
từ thời
điểm
xảy ra ngắn mạch đến
Uđm
số tác động I = Itđ. Thời gian t0 phụ thuộc vào giá trị của dòng điện khởi
động và tốc độ tăng của dòng điện di/dt phụ thuộc vào thông số của

dòng điện
mạch điện ngắt.

ngắt
giới
t1 : thời gian kể
từ khi
I = Itđ đến khi tiếp điểm của aptomat bắt đầu
chuyển động, thờihạn
gian,này phụ thuộc vào các phần tử bảo vệ, cơ cấu ngắt,
kết cấu của tiếp điểm, trọng lượng phần động. Nếu t1 ≥ 0,01 thì aptomat có
thời gian tác động bình thường. Đối với aptomat tác động nhanh, thời gian
t1 = 0,002 đến 0,008s.
t2 : thời gian cháy của hồ quang, phụ thuộc vào giá trị của dòng điện
ngắt và biện pháp dập hồ quang.


cấu

2. Phân
loại
Theo
công cụ
bảo về

Theo
thao tác


Theo kết cấu

1 cực

2 cực

3 cực


Tác động
không tức
thời

ác động
tức thời.

Theo
thời
gian


Aptomat dòng điện cực đại
Theo
công
cụ bảo
về

Apomat dòng điện cực
tiểu
Aptomat điện áp thấp
Aptomat công suất ngược

1.Cần gạt
8.Buồng
dập hồ
quang

7.Cuộn
dây nam
châm điện

2.Cơ cấu
ngắt mạch
điện

Cấu
tạo

6.Hiệu
chỉnh vít

3.Hệ
thống tiếp
điểm

4.Ngõ vào
dây điện
5.Thanh
lưỡng kim
( rơ le

nhiệt )


Hệ thống tiếp điểm
• Aptomat thường được chế tạo có hai cấp tiếp điểm (tiếp điểm chính và tiếp điểm hồ
quang) hoặc có ba cấp tiếp điểm (tiếp điểm chính ,tiếp điểm phụ và tiếp điểm hồ
quang).
• Hai cấp tiếp điểm
 Tiếp điểm hồ quang có vai trò bảo vệ tiếp điểm chính trong quá trình đóng ngắt
mạch điện. Khi đóng mạch thì tiếp điểm hồ quang sẽ được đóng trước sau đó đến
tiếp điểm chính và ngược lại đối với khi cắt mạch.
• Ba cấp tiếp điểm
 Trong quá trình làm việc nếu mạch điện xảy ra sự cố thì tiếp điểm chính sẽ được mở
ra trước, sau đó đến tiếp điểm phụ,cuối cùng là tiếp điểm hồ quang.Ngược lại
 Do vậy hồ quang chỉ cháy trên tiếp điểm hồ quang nên bảo vệ được tiếp điểm chính
để dẫn điện. Như vậy , tiếp điểm phụ có nhiệm vụ bảo vệ tiếp điểm chính không cho
hồ quang cháy lan vào làm hư hỏng


Hộp dập hồ quang
• Để aptomat dập được hồ quang trong tất cả các chế độ làm việc của
lưới điện thì người ta thường dùng hai kiểu thiết bị dập hồ quang là:
 Kiểu nửa kín: Thiết bị được đặt trong vỏ kín của atptomat và có lỗ
thoát khí.Kiểu này có giới hạn dòng điện cắt nhỏ hơn 50kA.
 Kiểu hở: Kiểu này được dùng khi giới hạn dòng điện cắt lớn hơn 50kA
hoặc điện áp lớn hơn 1000V.
• Trong buồng dập hồ quang người ta thường xếp những tấm thép thành
lưới ngăn để phân chia hồ quang thành nhiều đoạn ngắn thuận lợi cho
việc dập tắt hồ quang.

Cơ cấu ngắt mạch điện
• Truyền động đóng cắt aptomat có 2 cách: bằng
tay và bằng cơ điện (điện từ, động cơ điện).
 Điều khiển bằng tay (núm gạt): được thực hiện
với các aptomat có dòng định mức không lớn
hơn 600A.
 Điều khiển bằng cơ điện : được sử dụng trong
các aptomat có dòng điện lớn hơn (đến 1000A).


Nguyên lý làm việc của
aptomat

Aptomat dòng điện cực
đại
2.Thanh
Đòn

1. Lò xo
ngắt

3. Thanh
dẫn
6. Lò xo

i

4. Phần ứng
F hút

F kéo
i

5. Nam
Khi làm
có sựviệc
cố ngắn
bình thường
mạch xảy
. Tiếp
ra , xúc
lực hút
động
điện
đóng
từ chặt
ở nam
lênchâm
tiếp xúc
điệntĩnh,
5 lớndòng
hơn
lực điện
châm
điện
kéo từ
củanguồn
lò xo chạy
6 nênqua
kéotiếp

phần
xúc
ứng
tĩnh,
về qua
phíatiếp
namxúc
châm
động,
. Nhả
qua tiếp
namđiểm
châmđộng
điệnvà
và
đi đến tải.
tếp điểm tĩnh ra nhờ lực kéo của lò xo 1 . Và mạch được ngắt
15 .


Nguyên lý làm việc của aptomat

Aptomat điện áp thấp
2. Đòn
1. Lò xo
ngắt

3. Thanh
dẫn
4. Lò xo

F lò xò

F hút

5. phần Ứng

F lò
xo

6. Nam châm
điện
Khi sụt áp quá mức, nam châm điện 6 sẽ nhả phần ứng lò xo 4 thanh dẫn 3 bật
Bật aptomat ở trạng thái ON, với điện áp định mức nam châm điện 6 và phần ứng
lên, thanh đòn 2 được thả tự do, lò xo 1 được thả lỏng, kết quả các tiếp điểm của
5 hút lại với nhau.
aptomat được mở ra, mạch điện bị ngắt.


Nguyên lý làm việc của aptomat

Dòng điện cực tiểu

3

I

fđt
2

1

flx
I
Khi gặp sự cố , dòng I < lực điện từ của nam châm điện 1 không đủ sức giữ nắp
Khi làm ở trạng thái bình thường , nam châm điện từ hút tiếp điểm động 2 đóng
2 nên lực kéo của lò xo 3 sẽ kéo tiếp điểm động ra khỏi tiếp điểm tĩnh, mạch
mạch với tiếp điểm tĩnh 1 với dòng chỉnh định là .
điện bị ngắt


Nguyên lý làm việc của aptomat
Apstomat công suất ngược

1. Lò xo
ngắt

2.Thanh
Đòn

3. Thanh
dẫn
F kéo

flx
fđt

4. Lò xo

F kéo

5. Phần ứng

6. Nam
Khi chiều dòng điện thay đổi (công suất truyền ngược), lực điện từ của nam
châmchâm
điện
Nếu năng lượng truyền thuận chiều, từ thông của cuộn dây dòng điện và cuộn dây điện
tỷ lệ với bình phương hiệu hai từ thông do dòng điện và điện áp sinh ra, do đó điện
lực điện
áp của nam châm 6 cùng chiều với nhau, lực điện từ lớn hơn lực của lò xo 4, aptomat
từ giảm đi rất nhiều, không thắng nổi lực kéo của lò xo 4, mấu giữa thanh dẫn 3 và đòn 2
đóng
bật ra, lò xo ngắt 1 kéo tiếp điểm động rời khỏi tiếp điểm tĩnh, mạch điện bị ngắt.


4. Cách lựa chọn
aptomat

Dòng điện tính toán đi trong mạch điện.
Dòng điện quá tải
Khả năng thao tác phải có tính chọn lọc.

aptomat không được phép cắt khi có quá
tải ngắn hạn thường xảy ra trong điều
kiện làm việc bình thường như dòng điện
khi mở máy động cơ điện, dòng điện cực
đại trong các phụ tải công nghệ.

lựa ­­­­­­chọn dòng điện định mức của
phần tử bảo vệ bằng 125%, 150% hoặc

lớn hơn so với dòng điện tính toán trong
mạch.

Yêu cầu chung là dòng điện định mức của
các phần tử bảo vệ không được bé hơn
dòng điện tính toán I­­­­­tt của mạch.

Sau cùng chọn aptomat theo các thông số
kĩ thuật đã cho của nhà chế tạo


5. bảo dưỡng và sửa chữa thiết bị aptomat

1. Đối với aptomat hoạt động trong các thiết bị diện
được vận hành liên tục hàng tháng nên tiến hành bảo
dưỡng phải thỏa mãn những điều sau
a) Kiểm tra , làm sạch các tiếp điểm chính và hộp dập hồ quang
b) Kiểm tra , làm sạch các chi tiết cách điện bằng giẻ mềm tầm xăng và bằng giẻ
khô . Tuyệt đối không được dùng vật cứng làm sạch.
c) Thử đóng aptomat bằng hệ thống mạch tự động hay bằng nút test trên aptomat
d) Kiểm tra khoảng thời gian giữa lúc đóng và mở lặp lại.
e) Kiểm tra hành trình tiếp điểm động.
f) Kiểm tra bộ phận truyền động và lực kéo của lò xo
g) Ngoài ra 1 vài loại aptoamt sẽ cần làm thêm các yêu cầu khác .


5. bảo dưỡng và sửa chữa thiết bị
aptomat
2. Bảo dưỡng và sữa chữa định kỳ hàng năm .
Sau khi ta thực hiện nội dung bảo dưỡng định kỳ theo hàng

tháng ta sẽ thực hiện bảo dưỡng sửa chữa thiết bị theo nội
dũng của àng năm như sau :
a)
b)
c)
d)
e)
f)

Thay thế những chi tiết bị hư hỏng.
Tháo và làm sạch bộ dập hồ quang .
Thực hiện kiểm tra cách điện cầu dao.
Kiểm tra hành trình của tiếp điểm động.
Xem xét và kiểm tra ap lực của lò xo theo catalo
Ngoài ra ta sẽ phải thực hiện các bước bảo dưỡng tùy theo từng loại aptomat


6. những sự cố thường gặp và cách khắc phục

Kiểm tra công suất tiêu thụ
Ngắt bớt các thiết bị có công
suất tiêu thụ lớn .

Thay aptomat mới .

Kiểm tra tra từng thiết bị một
và ngắt ra khỏi mạng điện


7. Thông số của 1 số aptomat

CB
5SY73­3P
5SM­4P
NB1series
series
series
series
C60­1P

NB1­63 có khả năng đóng cắt cao, sử dụng trong
các
mạch
điện
chiềudòng
(50/60Hz),
điện
áp
Loại
Loại
cài,
cài,
điện
điện
ápxoay
230/240,
áp230/400V,
240/415V,
dòng
địnhđịnh

định
mức
6~63A,
mức
Loại
cài,
điện
áp
dòng
mức
định mức
230/400V
vàngắn
dòngmạch
định
mức
lên tới
dòng
6~50A,
ngắn mạch
dòng
4,5kA,
6kA,15kA
10kA.
25~63A
63A, sử dụng để bảo vệ ngắn mạch và quá tải.


III. Kết luận , kiến thức đạt được ,
tài liệu tham khảo .

 Để quá trình vận hành và làm việc của các thiết bị được an toàn thì Aptomat có một
vai trò rất quan trọng trong việc bảo vệ hệ thống điện khi có các sự cố ngắn mạch
hoặc quá tải xảy ra.
 Vì vậy giúp cho các nhà máy xí nghiệp tiết kiệm được khoản chi phí thiệt hại do các
sự cố về điện gây ra. Không chỉ được sử dụng trong các khu công nghiệp, xí nghiệp
lớn mà Aptomat còn được sử dụng để bảo vệ các thiết bị, đồ điện trong các hộ gia
đình.
 Trải qua rất nhiều lần cải tiến và hoàn thiện về cấu tạo, chức năng, Aptomat đã ngày
càng trở nên gắn bó với cuộc sống hơn .
 chúng ta có thể lựa chọn được các loại Aptomat thích hợp cho từng mạng điện để có
thể phát huy được hết chức năng của Aptomat .


c
ợ
ư
đ
t
ạ
đ
c
ứ
h
t
n
ế
i
k
Hiểu biết sau hơn về vấn đề nghiên cứu

1

Tăng khả năng thuyết trình , đứng trước đám đông

2

Tăng khả năng phân tích chọn lọc thông tin cần thiết

3

Tăng khả năng thiết lập thời gian biểu , sắp xếp công việc

Sử dụng các phần mềm thành thạo hơn như word , excel , power point , ….

4
5