câu hỏi ôn tập khí cụ điện

1

CHƯƠNG 1:
Câu 1: Khái niệm, phân loại, yêu cầu của khí cụ điện.
 Khí cụ điện (KCĐ) hay còn gọi là thiết bị điện làm nhiệm vụ : đóng cắt, điều khiển, kiểm

tra, tự động điều khiển, khống chế các đối tượng điện cũng như không điện và bảo vệ
chung trong trường hợp sự cố.
 Phân loại: - Theo chức năng, KCĐ được phân thành các nhóm chính sau:
1. Nhóm KCĐ đóng cắt: Chức năng chính của nhóm này là đóng cắt tự động hoặc bằng
tay mạch điện ở các chế độ làm việc khác nhau. Các KCĐ đóng cắt bao gồm cầu dao,
dao cách ly, dao phụ tải, máy cắt tự động, máy cắt mạch, cầu chì…Đặc điểm của nhóm
KCĐ đóng cắ là tần số thao tác thấp, do đó tuổi thọ của chúng thường ko cao (hang
chục ngàn lần đóng cắt)
2. Nhóm KCĐ hạn chế dòng điện, điện áp: Nhóm này có chức năng hạn chế dòng điện,
điện áp trong mạch không tăng quá cao khi bị sự cố. Kháng điện dùng để hạn chế dòng
ngắn mạch còn van chống sét dung để hạn chế điện áp.
3. Nhóm KCĐ mở máy, điều khiển: Nhóm này gồm các loại KCĐ như các bộ mở máy,

khống chế điện trở mở máy, công tắc tơ, khởi động từ… Đặc điểm của nhóm này là tần
số thao tác cao, có thể tới 1500 lần/giờ, vì vậy tuổi thọ có thể lên đến hàng triệu lần
đóng cắt

4. Nhóm KCĐ kiểm tra, theo dõi: Nhóm này có chức năng kiểm tra, theo dõi sự làm việc

của các đối tượng và biến đổi các tín hiệu không điện thành tín hiệu điện. Gồm các loại
rơ le, các bộ cảm biến… Đặc điểm của nhóm KCĐ này là công suất thấp, thường được
nối mạch ở thứ cấp để biến đổi, truyền tín hiệu.
5. Nhóm KCĐ tự động điều chỉnh, khống chế, duy trì chế độ làm việc và các tham số của
đối tượng như các bộ ổn định điện áp, ổn định tốc độ, ổn định nhiệt độ.
6. Nhóm KCĐ biến đổi dòng điện, điện áp gồm máy biến dòng điện và máy biến điện áp.

Chúng có chức năng biến đổi dòng điện lớn, điện áp cao thành dòng điện và điện áp có
trị số thích hợp cho việc đo lường, điều khiển, bảo vệ.
- Theo nguyên lý làm việc: KCĐ được chia theo các nhóm với nguyên lý điện cơ, điện
từ, từ điện, điện động, nhiệt, có tiếp xúc và không tiếp xúc.
- Theo nguồn điện, ta có KCĐ một chiều và KCĐ xoay chiều. Theo độ lớn của điện áp
làm việc, KCĐ chia thành KCĐ hạ áp và KCĐ cao áp.
- Theo điều kiện môi trường, có các loại KCĐ lắp đặt trong nhà, KCĐ lắp đặt ngoài trời,
KCĐ làm việc trong môi trường dễ cháy nổ.
Yêu cầu của KCĐ: Tùy theo chức năng, các KCĐ có các yêu cầu cụ thể, riêng biệt, nhưng
các yêu cầu cơ bản nhất vẫn là các yêu cầu về kỹ thuật và các yêu cầu về kinh tế. Phải đảm
bảo sử dụng được lâu dài đúng tuổi thọ thiết kế khi làm việc với các thông số kỹ thuật ở định
mức.
Thiết bị điện phải đảm bảo ổn định lực điện động và ổn định động khi làm việc bình
thường, đặc biệt khi sự cố trong giới hạn cho phép của dòng điện và điện áp.


2

Vật liệu cách điện chịu được quá áp cho phép. Thiết bị điện phải đảm bảo làm việc tin
cậy, chính xác an toàn, gọn nhẹ, dễ lắp ráp, dễ kiểm tra sửa chữa.
Câu 2: Nguyên lý, cấu tạo và ứng dụng của nam châm điện. So sánh giữa nam châm
điện một chiều và xoay chiều.
 Cấu tạo:

NCĐ gồm 2 bộ phận chính là mạch từ và mạch điện. Cuộn dây có số vòng là w1 đc quấn trên
thân của mạch từ thông qua khóa K để nối với nguồn điện. Phần động của NCĐ là nắp của
NCĐ trên đó gắn một lò xo phản lực
 Nguyên lý làm việc: Khi đóng khóa K thì dòng điện được đưa vào cuộn dây của NCĐ sẽ
tạo nên một sức từ động F=i.w, sức từ động này sinh ra từ thông gồm 2 thành phần: 1
thành phần khép mạch qua khe hở không khí của NCĐ và 1 thành phần từ thông khép

mạch qua thân mạch từ. Từ thông khe hở không khí sinh ra một lực điện từ, nếu lực
điện từ lớn hơn lực của lò xo thì hút nắp của NCĐ. Khi mở khóa K Fdtkéo nắp trở về vị trí ban đầu. Việc đóng hay mở nắp của NCĐ tương ứng với tác động
của hệ thống tiếp điểm để thực hiện việc đóng hoặc ngắt mạch điện.
 Ở NCĐ xoay chiều, mạch từ thường được ghép bởi các lá thép kỹ thuật điện mỏng,
cách điện lẫn nhau để giảm tổn hao năng lượng do từ trễ và dòng điện xoáy; còn ở
NCĐ một chiều, mạch từ thường có cấu tạo từ vật liệu dạng khối.
 Giống Nhau: - Là cơ cấu điện từ dùng để biến đổi điện năng thành cơ năng
- Nguyên lý làm việc: Điện từ
- Cấu tạo đều có 2 bộ phận chính là mạch từ và cuộn dây
 Khác nhau
NCĐ xoay chiều
Làm việc ở điện áp xoay chiều

NCĐ một chiều
Làm việc ở điện áp một chiều

Mạch từ được ghép bởi các lá
thép kĩ thuật điện mỏng ( tôn silic)

Mạch từ có cấu tạo nguyên khối (sắt non)

Có tổn hao từ trễ và dòng điện xoáy

Không có tổn hao từ trễ và dòng xoáy

Có vòng chống rung
Dòng điện trong cuộn dây phụ thuộc vào khe
hở không khí

Không cần vòng chống rung
Dòng điện trong cuộn dây không phụ
thuộc vào chiều dài khe

Câu 3: Nguyên nhân và tác hại của phát nóng trong khí cụ điện.


3
-

Nguyên nhân : KCĐ làm việc lâu dài trong các mạch điện , nhiệt độ của khí cụ tăng lên
gây tổn thất điện năng dưới dạng nhiệt năng và đốt nóng các bộ phận dẫn nhiệt và cách
điện khí cụ điện
KCĐ làm việc mọi chế độ khi nhiệt độ của các bộ phận phải không quá giá trị cho phép
thì làm việc được lâu dài

-

Tác hại : KCĐ vượt quá giới hạn cho phép như dòng điện hoặc điện áp thì rất nguy hiểm sẽ
làm hư hỏng đến các bộ phận của KCĐ có lúc cháy luôn cả KCĐ đó ..
Câu 4: Các chế độ phát nóng trong khí cụ điện. (lưu ý khả năng tăng tải của KCĐ).
A. Chế độ làm việc dài hạn của KCD :
KCĐ làm việc lâu dài, nhiệt độ của KCD tăng lên và đến 1 lúc thì ổn định và không tăng
nữa đến lúc đó
sẽ tỏa nhiệt ra môi trường xung quanh .
B. CHế độ làm việc ngắn hạn lặp lại của KCĐ
Nhiệt độ của KCĐ tăng lên khi KCĐ trong khoảng thời gian làm việc . NHiệt độ của khí
cụ điện giảm trong thời gian nghỉ . NHiệt đo của KCD giảm chưa dạt đến giá trị ban đầu thì
KCĐ làm việc chế độ lặp lại sau1 khoảng thời gian Nhiệt đô KCĐ tăng lên đến giá trị gần bằng
so nhiệt độ giảm thì lúc đó làm việc trạng thái dừng

C. Chế độ làm việc ngắn hạn
Khi dòng điện nhiệt độ của nó không đạt tới giá trị ổn đinh sau khi phát nóng ngắn
hạn khí cụ được ngắt nhiệt độ của KCĐ sụt xuống đến mức không thế so sánh với môi
trường xung quanh
Câu 5. Lực điện động trong khí cụ điện (khái niệm, độ bền điện động của KCĐ).
Một vật dẫn đặt trong từ trường có dòng điện chạy qua sẽ chịu tác dụng của một lực của
một lực. Lực cơ học này có xu hướng làm biến dạng và chuyền dời vật dẫn để từ thông
xuyên qua nó là lớn nhất. Lực chuyển dời đó gọi là lực điện động.
Ổn định lực điện động là khả năng chịu tác dụng của lực điện động khi xảy ra ngắn
mạch.Để bảo đảm thì dòng điện sinh ra bởi lực điện động phải lớn hơn dòng điện xung kích
hay còn gọi là dòng ngắn mạch.
Câu 6: Hồ quang điện: Khái niệm, quá trình phát sinh, quá trình dập tắt, các phương
pháp dập tắt hồ quang, ưu nhược điểm và ứng dụng của các phương pháp).
 Hồ quang điện là hiện tượng phóng điện trong chất khí có mật độ dòng điện tương đối

lớn từ 10^4 đến 10^5 A/cm^2 và có nhiệt độ rất cao từ 5000- 6000 độ C

 Quá trình phát sinh hồ quang điện: Ở điều kiện bình thường khí gồm các phần tử trung

hòa nên ko dẫn điện, nếu dưới tác dụng của ánh sáng, nhiệt độ điện trường và hiện
tượng va đập thì các phần tử trung hòa bị phân tích thành các điện tử tự do ion+ và
ion- thì nó trở thành dẫn điện. Quá trình tạo ra các điện tử tự do và ion trong chất khí


4

gọi là quá trình ion hóa. Ở các tiếp điểm của KCĐ đóng cắt trong quá trình đóng cắt thì
tiếp điểm động rời khỏi tiếp điểm tĩnh làm cho điện trở tiếp xúc tăng, tổn hao lớn,
nhiệt độ tiếp điểm tăng cao tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình phát xạ nhiệt độ điện
tử là quá trình mà nhiệt độ ở catốt cao, các điện tử tự do trong điện cực có động năng

lớn sẽ thoát khỏi bề mặt của kim loại tạo nên dòng điện trong chất khí và phát sinh hồ
quang điện.
 Các phương pháp dập tắt hồ quang điện:
a. Kéo dài hồ quang điện bằng cơ khí: Khi hồ quang điện bị kéo dài thì thân của hồ quang
nhỏ lại và dài ra, tăng bề mặt tiếp xúc của hồ quang với môi trường vì vậy hồ quang được
khuếch tán nhanh, tỏa nhiệt và làm tăng quá trình ion hóa. Kéo dài hồ quang bằng cơ khí
được thực hiện bằng việc tăng khoảng cách giữa 2 tiếp điểm. Được ứng dụng cho các thiết
bị đóng cắt có dòng điện bé và điện áp thấp(<250v) như ở các rơle, các thiết bị điều khiển.
Với các thiết bị đóng cắt có dòng điện lớn hơn( cỡ vài chục Ampe trở lên) thì chiều dài tự do
của hồ quang điện khá lớn nên ko thể tăng khoảng cách tiếp điểm vì kích thước của KCĐ sẽ
tăng lên rất nhiều. Với các thiết bị đóng, cắt có điện áp trên 1000 V, dòng điện bé thì người
ta cũng dùng biện pháp kéo dài cơ khí ở dao cách ly cao áp.
b. Phân đoạn hồ quang điện: Phương pháp này chia hồ quang điện thành nhiều đoạn. Ở
dòng điện xoay chiều thì trên mỗi phân đoạn có điện áp chọc thủng, khi dòng điện đi qua trị
số 0 đạt cỡ từ 150 v- 250 v vì vậy với các tiếp điểm dạng cầu thường gặp ở các công tắc tơ
xoay chiều có điện áp đến 500 v thì hồ quang điện bị phân thành 2 đoạn sẽ dễ dàng dập tắt
hơn. Người ta sử dụng các buồng dập hồ quang kiểu dàn dập gồm các tấm sắt non có tác
dụng phân đoạn hồ quang, kéo dài và làm nguội hồ quang. Phương pháp này được ứng dụng
trong các KCĐ đóng cắt hạ áp.
c. Thổi hồ quang bằng điện từ: Phương pháp này dùng lực điện động giữa dòng điện và môi
trường sắt từ, lực điện động sinh ra sẽ thổi hồ quang điện vào trong bồn dập có khe hẹp
kiểu ziczac làm cho năng lượng của hồ quang bị kéo dài, tiếp xúc với bề mặt của bồn dập nên
tái hợp nhanh. Vật liệu sử dụng cho bồn dập là vật liệu cách điện và chịu nhiệt. Phương pháp
này được ứng dụng rộng rãi trong các thiết bị đóng cắt hạ áp cho mọi dòng điện cỡ từ vài
chục đến hàng trăm Ampe.
d. Dập hồ quang điện bằng dầu máy biến áp: Đối với các thiết bị đóng cắt ở điện áp cao và
dòng điện lớn thì môi trường cháy của hồ quang là dầu máy biến áp, dầu của MBA có độ bền
cao, dẫn nhiệt tốt. Khi hồ quang điện cháy trong dầu thì sẽ sinh ra một hỗn hợp khí hơi có độ
bền điện cao, áp suất lớn. Và người ta lợi dụng áp suất này để thổi hồ quang, có 2 kiểu thổi
là thổi dọc và thổi ngang vào trong buồng dập. Sau đó dầu biến áp lại tràn vào bồn dập và hồ

quang nhanh chóng bị dập tắt.
e. Thổi hồ quang bằng khí nén: Dùng không khí sạch, khô nén đến áp suất cao, có độ bền
lớn khi hồ quang điện xuất hiện người ta dùng hồ khí này để thổi vào hồ quang điện để thổi
tắt nó-> thổi cưỡng bức. Nhược điểm của phương pháp này là phải đi kèm với 1 hệ thống
nén khí nên khá cồng kềnh.


5

f. Thổi hồ quang trong môi trường đặc biệt: - Thổi hồ quang bằng khí SF6. Đây là loại khí có
độ bền điện cao gấp 2,3 đến 3 lần không khí ở áp suất bình thường, khí SF6 không độc, độ
bền điện cao, tốc độ phục hồi độ bền điện rất lớn nên hồ quang nhanh chóng bị dập tắt.
Phương pháp này được áp dụng cho các loại máy cắt có điện áp cao, công suất lớn dần thay
thế máy cắt kinh điển bằng dầu hay khí nén. - Thổi hồ quang điện bằng chân không: Ở môi
trường chân không thì độ bền điện khá cao, khả năng ion hóa gần như không tồn tại, vì vậy
dập hồ quang trong chân không có nhiều ưu điểm. Các máy cắt chân không có điện áp lên
đến 36 kV dòng điện định mức đến hàng ngàn Ampe.
Câu 7: Tiếp xúc điện (khái niệm, phânloại, nguyên nhân gây hư hỏng tiếp điểm và các
biện pháp hạn chế, khắc phục).
 Khái niệm: Chỗ tiếp giáp giữa 2 vật dẫn điẹn để cho dòng điện chạy qua từ vật dẫn này

sang vật dẫn kia gọi là tiếp xúc điện. Bề mặt chỗ tiếp giáp giữa các vật dẫn điện gọi là
bề mặt tiếp xúc điện.
 Phân loại: Tiếp xúc điện có 3 loại chính:
- Tiếp xúc cố định: các tiếp điểm được nối cố định với các chi tiết dẫn dòng như thanh cái,
cáp điện, chỗ nối KCĐ vào mạch. Trong quá trình sử dụng cả 2 tiếp điểm được gắn chặt vào
nhau nhờ các bulông, hàn nóng hoặc hàn nguội.
- Tiếp xúc đóng mở là tiếp xúc đóng ngắt mạch điện. Cần phải xác định khoảng cách giữa
tiếp điểm tĩnh và tiếp điểm động dựa vào Idm, Udm và chế độ làm việc của KCĐ.
- Tiếp xúc trượt là tiếp xúc ở cổ góp và vành trượt, tiếp xúc này cũng sinh ra hồ quang điện.

 Nguyên nhân gây hư hỏng tiếp điểm:
o Ăn mòn kim loại:Trong thực tế chế tạo dù gia công thế nào thì bề mặt tiếp xúc tiếp
điểm vẫn còn những lỗ nhỏ li ti. Trong vận hành hơi nước và các chất có hoạt tính hóa
học cao thấm vào và đọng lại trong những lỗ nhỏ đó sẽ gây ra các phản ứng hóa học
tạo ra một lớp màng mỏng rất giòn.
o Oxy hóa: Môi trường xung quanh làm bề mặt tiếp xúc bị oxy hóa tạo thành lớp oxit
mỏng trên bề mặt tiếp xúc, điện trở suất của lớp oxit rất lớn nên làm tăng Rtx dẫn đến
gây phát nóng tiếp điểm.
o Điện thế hóa học của vật liệu tiếp điểm: Hai kim loại có điện thế hóa học khác nhau
khi tiếp xúc sẽ tạo nên một cặp hiệu điện thế hóa học, giữa chúng có một hiệu điện
thế. Nếu bề mặt tiếp xúc có nước xâm nhập sẽ có dòng điện chạy qua, và kim loại có
điện thế học âm hơn sẽ bị ăn mòn trước làm nhanh hỏng tiếp điểm.
o Hư hỏng do điện:Thiết bị i điện vận hành lâu ngày hoặc không được bảo quản tốt lò xo
tiếp điểm bị hoen rỉ yếu đi sẽ không đủ lực ép vào tiếp điểm. Khi có dòng điện chạy
qua, tiếp điểm dễ bị phát nóng gây nóng chảy, thậm chí hàn dính vào nhau. Nếu lực
ép tiếp điểm quá yếu có thể phát sinh tia lửa làm cháy tiếp điểm.
 Các biện pháp hạn chế và khắc phục:
o Đối với những tiếp xúc cố định nên bôi một lớp mỡ chống rỉ hoặc quét sơn chống ẩm.
o Khi thiết kế ta nên chọn những vật liệu có điện thế hóa học giống nhau hoặc gần bằng
nhau cho từng cặp.
o Nên sử dụng các vật liệu không bị oxy hóa làm tiếp điểm.
o Mạ điện các tiếp điểm: với tiếp điểm đồng, đồng thau thường được mạ thiếc, mạ bạc,
mạ kẽm còn tiếp điểm thép thường được mạ cađini, niken, kẽm,... Thay lò xo tiếp


6

điểm: những lò xo đã rỉ, đã yếu làm giảm lực ép sẽ làm tăng điện trở tiếp xúc, cần lau
sạch tiếp điểm bằng vải mềm và thay thế lò xo nén khi lực nén còn quá yếu.
o Kiểm tra sửa chữa cải tiến: cải tiến thiết bị dập hồ quang để rút ngắn thời gian dập hồ

quang nếu điều kiện cho phép.
CHƯƠNG 2:
Câu 1. Cầu dao (khái niệm, cấu tạo, yêu cầu, các lưu ý)
 Khái niệm: Cầu dao là khí cụ điện đóng ngắt bằng tay đơn giản nhất, không thường

xuyên các mạch điện có nguồn điện áp cung cấp đến 440 V điện một chiều và 600 V
điện xoay chiều.

 Cấu tạo:

Câu 2: Cầu chì (khái niệm, cấu tạo, các thông số cơ bản, đặc tính bảo vệ, các yêu
cầu).
 Khái niệm: Cầu chì là một KCĐ dùng để bảo vệ mạch điện, nó tự động cắt mạch điện

khi xảy ra sự cố quá tải hay ngắn mạch

 Cầu chì có đặc điểm đơn giản, kích thước nhỏ, khả năng cắt lớn, giá thành thấp  cầu

chì được ứng dụng rất nhiều trong thực tế.Cấu tạo chính của cầu chì là dây chảy dùng
để cắt mạch điện cần bảo vệ và thiết bị dập hồ quang để dập tắt hồ quang khi dây chảy
bị đứt.
 Các thông số cơ bản:
• Điện áp định mức Un.
• Dòng điện định mức In.
• Khả năng cắt (dòng ngắn mạch) định mức.
• Đặc tính ampe - giây và khả năng hạn chế dòng điện của cầu chì.
 Đặc tính bảo vệ:
 Đặc tính Ampe – giây

7

Đường
đặc tính
của thiết bị
không
được bảo
vệ
(2) Đường
đặc tính
của thiết bị
cần bảo vệ
(3) Đường
đặc tính
của cầu
chì
(1)

A là vùng bảo vệ của cầu chì. Khi xảy ra ngắn mạch hoặc quá tải ở vùng A thì cầu chì tác
động cắt mạch theo hiệu ứng nhiệt Q = I2Rt.
B là vùng cầu chì không tác động do dòng điện chạy qua dây chảy là dòng địn mức


hoặc dòng quá tải nhỏ, khi đó cầu chì không bị đứt.
Yêu cầu cơ bản:
 Đặc tính A – s của cầu chì phải thấp hơn đặc tính của thiết bị cần được bảo vệ.
 Khi ngắn mạch thì cầu chì phải làm việc có chọn lọc theo trình tự.
 Đặc tính làm việc của cầu chì phải ổn định.
 Công suất của thiết bị bảo vệ càng tăng thì cầu chì càng phải có khả năng cắt lớn.
 Việc thay dây chảy phải đơn giản và tốn ít thời gian, đảm bảo an toàn.

Câu 3. Aptomat (khái niệm, cấu tạo, các thông số cơ bản, yêu cầu chung, cách lựa
chọn).
 Khái niệm: Aptomat là một loại KCĐ đóng cắt và bảo vệ chính trong mạch điện

hạ áp. Nó được sử dụng để đóng cắt từ xa và tự động cắt mạch khi thiết bị điện
hoặc đường dây phía sau nó bị ngắn mạch hoặc quá tải, quá áp, kém áp, chạm
đất...
 Cấu tạo: Aptomat gồm có các bộ phận chính: Hệ thống tiếp điểm, hệ thống dập

•
•
•
•
•

hồ quang, cơ cấu truyền động đóng cắt áptômát và các phần tử bảo vệ.
 Các thông số cơ bản và cách lựa chọn:
Udm là giá trị đặt vào ATM ở trạng thái mở với thời gian vô cùng lớn mà không làm cho
ATM hỏng và phóng điện ra
Idm là giá trị dòng điện đi qua ATM ở trạng thái đóng với thời gian vô hạn mà không làm
cho hệ thống mạch vòng dẫn điện ATM hỏng do nhiệt
Ingdm là giá trị dòng điện max mà ATM có thể cắt được mà không làm hư hỏng ATM
Thông số U ,f , I,p… trong phạm vi điều chỉnh
Thời gian tác động :là khoảng thời gian sự cố chô đến khi dập tắt hồ quang hoàn toàn.
Lựa chọn aptomat chủ yếu dựa vào các thông số sau:
- Dòng điện tính toán đi trong mạch điện


8

- Dòng điện quá tải
- Khả năng thao tác có chọn lọc
Ngoài ra còn căn cứ vào điều kiện làm việc của phụ tải là aptomat không được phép cắt khi
có quá tải ngắn hạn. Yêu cầu chung là dòng diện định mức của các phần tử bảo vệ không
được nhỏ hơn dòng điện tính toán của mạch điện.
Câu 4. Cấu tạo và nguyên lý làm việc một số loại Aptomat (dòng cực đại, hướng công
suất, điện áp thấp, dòng cực tiểu).


9

CHƯƠNG 3:
Câu 1. Khái niệm chung về Rơle (khái niệm, các thông số cơ bản, đặc tính vào ra, yêu
cầu chung của Rơle).


10
 Khái niệm: Rơle là một KCĐ tự động mà đặc tính "vào - ra" có tính chất sau: tín

hiệu đầu ra thay đổi nhảy cấp khi tín hiệu đầu vào đạt những giá trị xác định.
Rơle được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực tự động điều khiển, truyền lực
điện, bảo vệ mạng lứoi điện và thông tin liên lạc.
 Các thông số cơ bản:
o Hệ số điều khiển: Kdk =
Trong đó Pdk: là công suất điều khiển định mức của rơle (công suất của tiếp điểm)
Ptd: là công suất tác dụng (công suất khối tiếp nhận tín hiệu vào) loại rơle điện từ chính là
•

•

công suất của cuộn dây điện từ.
Thời gian tác động: Ttd là thời gian kể từ khi khối tiếp nhận có tín hiệu hiệu đến khi khối tiếp
nhận chấp hành làm việc, ví dụ đối với loại rơle điện từ là quãng thời gian từ khi cuộn dây
rơle có điện đến khi tiếp điểm của nó đóng hoặc mở hoàn toàn.
Hệ số trở về: Ktv =
 Trong đó: Itv là trị số dòng điện trở về xác định bằng cách sau khi tiếp điểm
thường mở rơle đóng hoàn toàn, thí nghiệm giảm từ dòng điện khởi động
đến khi tiếp điểm rơle mở ra, tại thời điểm đó sẽ đo được I tv. Ktv càng gần 1

•

thì rơle càng chính xác.
Độ nhạy của rơle: Kn =
 Trong đó: IR là dòng điện chạy qua rơle khi ngắn mạch cuối vùng bảo vệ. Yêu
cầu kỹ thuật đối với sơ đồ bảo vệ chính Kn>= 1,5 và đối với sơ đồ bảo vệ dự
trữ Kn>=1,2.
 Đặc tính vào ra:


11

 Yêu cầu chung của Rơle:
• Bảo vệ chọn lọc là khả năng chỉ cắt đúng phần lưới điện bị sự cố do rơle đó bảo
•
•

•

vệ, không bị tác động vượt cấp hoặc tác động sai.

Độ tác động nhanh làm giảm rất nhiều hậu quả xấu do sự cố gây ra đối với lưới
điện vận hành được an toàn.
Độ nhạy của rơle cao thì vùng dự phòng chỉ cần để nhỏ, phải có độ tin cậy cao
để tránh làm việc lệch lạc có thể dẫn đến những sự cố trầm trọng ảnh hưởng
lớn đến việc truyền tải và cung cấp điện
Rơle bảo vệ hệ thống được đặt trong nhà, làm việc trong điều kiện nhẹ, không
có va đập, rung động, không có bụi và khí ăn mòn gây rỉ….

Câu 2. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động một số loại Rơle (Rơle điện từ, rơ le nhiệt kim
loại kép, role..)

Cấu tạo của Rơle điện từ:
Rơle điện từ cấu tạo dựa trên nguyên tắc của nam châm điện, thường dùng để đóng,
ngắt mach điện có công suất nhỏ, tần suất đóng, cắt lớn. Tín hiệu điều khiển có thể là điện
áp hoặc dòng điện:
- Nếu tín hiệu điều chỉnh là điện áp ( cuộn hút được đấu song song với cả nguồn điện), với
Rơle điện áp loại này thì có cấu tạo:
• Số vòng dây lớn.


12
•
•

Tiết diện dây nhỏ.
Điện trở thuần của cuộn dây lớn.

Loại máy này thường được dùng trong các mạch điện công nghiệp.
Nếu tín hiệu điều chỉnh là dòng điện (cuộn hút được mắc nối tiếp với phụ tải), Rơle loại
này có cấu tạo:

• Số vòng dây nhỏ
• Tiết diện dây lớn
• Điện trở thuần của cuộn dây lớn
 Nguyên lý hoạt động của Rơle điện từ:
-

1.Cuộn
dây nam
châm
điện
2.Mạch
từ
3.Hệ
thống
tiếp
điểm
4.Lò xo
Sơ đồ nguyên lý làm việc của Rơle điện từ
5. Cữ
chặn
- Khi tín hiệu đầu vào ( điện áp hoặc dòng điện được đưa vào bộ phận thu (nam châm
điện gồm cuộn dây và mạch từ) thì được biến đổi năng lượng thành năng lượng điện từ và
năng lượng cơ (dưới dạng hút điện từ làm nắp của nam châm chuyển động).
- Bộ phận trung gian là lò xo nhỏ. Nếu như lực hút điện từ mà lớn hơn lực kéo lò xo thì
nắp được hút về phía mạch từ nam châm điện.
- Bộ phân chấp hành được nối với nắp của nam châm điện tương ứng với việc đóng
hoặc mở tiếp điểm.
 Cấu tạo của rơle nhiệt kim loại kép: Được cấu tạo từ 2 thanh kim loại khác nhau có cùng kích

thước, cùng chiều dài nhưng hệ số giãn nở dài về nhiệt là khác nhau: α1> α2. Hai thanh được

hàn hoặc cán dính với nhau tạo thành 1 tầm kim loại kép.

Nguyên lý làm việc: Khi tăng nhiệt độ do thanh 1 giãn dài hơn thanh 2 nên thanh kim
loại kép vừa giãn dài, vừa cong về phía thanh 2. Khi thanh kim loại dịch chuyển thực hiện
việc đóng hoặc ngắt tiếp điểm của mạch điện.


13

Câu 3. Công tắc tơ (khái niệm, cấu tạo, nguyên lý làm việc)
 Khái niệm: contactor là 1 KCD dùng để đóng, cắt thường xuyên các mạch điện động lực từ xa

bằng tay hoặc tự động. Việc đóng cắt contactor có thể hiểu dựa trên lực hút của NCĐ, thủy
lực hay khí nén.
Những năm gần đây, người ta đã chế tạo contactor không tiếp điểm, việc đóng và cắt
contactor được thực hiện bằng cách cho các xung điện khóa hoặc mở van bán dẫn.
Contactor có 2 vị trí là đóng hoặc cắt được chế tạo với tần suất đóng cắt rất lớn có thể lên
đến 1500 trong một giờ.
 Cấu tạo: Đặc điểm cấu tạo: được minh họa như hình vẽ bao gồm:



Nguyên lí hoạt động: Khi cuộn hút của công tắc tơ chưa được cấp điện, lò so hồi vị
(6) đẩy lõi thép động (2) cách xa khỏi lõi thép tĩnh (1). Các cặp tiếp điểm chính (3) ở trạng
thái mở, cặp tiếp điểm thường mở của tiếp điểm phụ (4) ở trạng thái mở còn cặp tiếp
điểm thường đóng của tiếp điểm phụ (4) ở trạng thái đóng.
Khi đặt vào hai đầu cuộn hút một điện áp xoay chiều có trị số định mức.Dòng điện
xoay chiều trong cuộn hút sẽ sinh ra một từ thông móc vòng qua cả hai lõi thép và khép kín
mạch từ. Chiều và trị số của từ thông sẽ biến thiên theo chiều và trị số của dòng điện sinh ra
nó, nhưng xét tại một thời điểm nhất định thì từ thông đi qua bề mặt tiếp xúc của hai lõi

thép là cùng chiều nên sẽ tạo thành ở 2 bề mặt này hai cực trái dấu của nam châm điện N-S
(cực nào có chiều từ thông đi vào là cực Nam còn cực nào có chiều từ thông đi ra là cực
Bắc).
Kết quả là lõi thép động sẽ bị hút về phĩa lõi thép tĩnh và kéo theo tay đòn (5), làm
cho các tiếp điểm chính (3) và tiếp điểm phụ (4) đang ở trạng thái mở sẽ đóng lại, tiếp phụ
(4) còn lại đang ở trạng thái đóng sẽ mở ra.
Khi cắt điện vào cuộn hút, lò xo hồi vị (6) sẽ đẩy lõi thép động (2) về vị trí ban đầu.

Câu 4. Khởi động từ.(Vẽ sơ đồ nguyên lý làm việc và giải thích hoạt động của khởi
động từ)


14
 Khởi động từ là 1 loại KCD dùng để điều khiển từ xa việc đóng – ngắt, đảo chiều và bảo vệ quá

tải cho các động cơ không đồng bộ roto lồng sóc
Khởi động từ khi có 1 công tắc tơ gọi là khởi động từ đơn, thường để đóng cắt động cơ điện.
Khởi động từ khi có 2 công tắc tơ gọi là khởi động từ kép, thường dùng khởi động và đảo
chiều động cơ điện. Muốn khởi động từ bảo vệ được ngắn mạch phải mắc thêm cầu chì.
 Các yêu cầu kỹ thuật của khởi động từ:
 Tiếp điểm phải có độ bền chịu được độ mài mòn cao.
 Khả năng đóng cắt của khởi động từ phải cao.
 Thao tác đóng cắt phải dứt khoát.
 Tiêu thụ công suất ít nhất.
 Bảo vệ tin cậy động cơ điện khỏi quá tải lâu dài.
 Thỏa mãn các điều kiện khởi động động cơ không đồng bộ rotor lồng sóc có hệ số dòng khởi
động từ bằng từ 5 đến 7 lần dòng điện định mức.


15

16

CHƯƠNG 4
Câu 1. Thiết bị ổn áp điện xoay chiều

Có nhiều kiểu ổn áp xoay chiều với các nguyên lý làm việc khác nhau. Chúng thường
được phân làm hai nhóm: nhóm ổn áp thông số( không có điều khiển) và nhóm ổn áp bù( có
điều khiển).
Câu 2. Thiết bị cấp nguồn dự phòng UPS (khái niệm, vai trò, phân loại, vẽ sơ đồ khối
và giải thích nguyên lý làm việc của UPS có chuyển mạch và loại ko có chuyển mạch)
 Khái niệm: Thiết bị cấp nguồn liên tục UPS( Uninterrupting Power Supply) là một thiết bị cấp

nguồn liên tục dùng cho các hộ tiêu thụ đặc biệt cần cấp nguồn liên tục như các thiết bị cấp
cứu ngành y tế, máy tính cá nhân, các trung tâm điện toán...UPS được chế tạo với dãy công
suất từ vài trăm oát đến hàng trăm ngàn oát, đáp ứng được cho các phụ tải công suất khác
nhau. Nguồn cấp thường xuyên cho phụ tải là điện lưới, còn nguồn cấp dự phòng là UPS. Khi
lưới bị sự cố, UPS sẽ lập tức cấp nguồn cho tải. Công suất của UPS do dung lượng của nguồn
dự phòng và công suất của các bộ biến đổi quyết định.


17

Câu 3. Thiết bị chuyển đổi nguồn tự động ATS (khái niệm, vai trò, phân loại, vẽ sơ đồ khối
và giải thích nguyên lý làm việc của ATS lưới-lưới và ATS lưới-máy phát).


18
 Khái niệm: Thiết bị tự động chuyển nguồn, còn gọi là ATS( Automatic Transfer Switch) dùng

để tự động chuyển tải từ nguồn chính sang nguồn dự phòng khi nguồn chính có sự cố như là
mất nguồn, mất pha, ngược thứ tự pha, điện áp cao hoặc thấp hơn chỉ số cần thiết.

điểm lưới được phục hồi ổn định, sau một quãng thời gian(cỡ 5 đến 30 phút), bộ điều khiển lại tác
lên bộ chuyển mạch, tải lại được chuyển về nguồn cung cấp chính. Từ thời điểm chuyển tải, máy phát
chạy không tải một thời gian để làm mát( 3 đến 10 phút) rồi sau đó tự tắt.

động