CHUONG 2 VAN HANH BAO DUONG MAY BOM

Tài liệu vận hành và bảo dỡng công trình cấp nớc

Chơng II-Vận hành và bảo dỡng máy bơm
I.Kiến thức cơ bản về các loại máy bơm
1.Khái niệm: Bơm là một loại máy dùng để biến cơ năng nhận đợc từ
động cơ thành năng lợng chuyển động của dòng chất lỏng.
2.Phân loại
Bơm cóp thể phân loại theo những cách, cách phân loại phổ biến
nhất là theo cấu tạo và nguyên tắc làm việc.
2.1- Bơm cánh.
- Bộ phận làm việc là bánh xe công tác có các cánh dẫn, các bánh xe
công tác là bộ phận chủ yếu để trao đổi năng lợng với chất lỏng. Loại
bơm này gồm bơm ly tâm, bơm hớng trục, bơm xoáy.
2.2- Bơm thể tích.
- Việc trao đổi năng lợng với chất lỏng đợc tiến hành theo nguyên lý
nén chất lỏng trong một thể tích kín dới áp suất thuỷ tĩnh. Loại bơm
này gồm bơm píttông và bơm Rôto .
2.3- Bơm phun tia.
- Loại bơm này không có chi tiết chuyển động, việc chuyền năng lợng
cho chất lỏng bơm thực hiện nhờ 1 dòng chất lỏng khác (hoặc khí )
có năng lợng cao hơn.
2.4- Bơm khí ép.
- Loại này cũng không có chi tiết chuyển động. việc đẩy nớc đợc tiến
hành nhờ cách dùng một dòng khí ép hoà trộn với nớc thành 1 hỗn hợp
nớc có trọng lợng riêng nhỏ hơn nớc.
2.5- Bơm nớc va.
- Lợi dụng năng lợng nớc va để vận chuyển chất lỏng .
2.6-Bơm chân không
- Cũng thuộc loại bơm thể tích nhng làm việc theo nguyên lý thay
đổi áp suất.
3.Các thông số cơ bản của máy bơm

Theo chức năng của bơm, bơm đợc đặc trng bởi 3 thông số : Q, H,
N.
3.1- Lu lợng.
- Lu lợng là lợng chất lỏng mà máy bơm cung cấp đợc trong một đơn
vị thời gian.
Ký hiệu: Q ;
Đơn vị : m3/s ;l/s; m3/h
Lu lợng phụ thuộc vào cấu tạo máy bơm, số vòng quay của bơm, cột áp
máy bơm. Để đo lu lợng sử dụng đồng hồ đo nớc lắp trên đờng ống
đẩy của máy bơm.
3.2- Cột áp.
- Cột áp của máy bơm là độ gia năng lợng mà một đơn vị trọng lợng
chất lỏng nhận đợc từ khi vào đến khi ra khỏi máy bơm.
Ký hiệu: H.
Đơn vị: (m) mét cột chất lỏng.
3.3- Công suất
3.3.1.Công suất hữu ích của máy bơm là toàn bộ độ gia năng mà
chất lỏng nhận đợc khi qua bơm trong một đơn vị thời gian.

1


Tài liệu vận hành và bảo dỡng công trình cấp nớc

Nh =

.Q.H
(kW)
102

Trong đó :
H: cột áp toàn phần của máy bơm ( m).
G: lu lợng trọng lợng (kG/s).
Q : lu lợng của máy bơm ( m3/s)
: trọng lợng riêng của chất lỏng bơm (kG/m3).
3.3.2.Công suất (tiêu thụ) trên trục của bơm : là toàn bộ năng lợng mà
phần đầu bơm tiêu thụ để máy bơm bơm đợc lu lợng chất lỏng là Q
và đạt cột áp toàn phần là H.
N=

.Q.H
(kW );
102.

Trong đó:
: là hiệu suất của bơm
H: cột áp toàn phần của máy bơm ( m).
Q : lu lợng của máy bơm ( l/s)
3.4.Hiệu suất của máy bơm:
Hiệu suất của máy bơm là một đại lợng có kể đến tất các loại tổn
thất khi máy bơm làm việc. Nó có trị số luôn nhỏ hơn 1 và thay đổi
theo lu lợng và cột áp của máy bơm.
=

Nh
N

công thức :
< 1 và tính bằng %
Hiệu suất của máy bơm gồm 3 thành phần

= Q ì H ì M
Q : Hiệu suất lu lợng ( do có tổn thất lu lợng do rò rỉ trong bơm)
H : Hiệu suất cột áp ( do có tổn thất cột áp trong bơm)
M : Hiệu suất có khí ( tổn thất năng lợng do ma sát giữa các bộ phận
cơ khí )
4. Máy bơm ly tâm.
4.1. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc
4.1.1. Sơ đồ cấu tạo:
3

4
2

5

8

1

5
6

7

Hình 5- Sơ đồ cấu tạo của bơm ly tâm

1- Bánh xe công tác; 2- Trục; 3- Đĩa trớc; 4- Đĩa sau; 5- Cánh bánh xe công tác
6- Buồng xoắn; 7- ống hút; 8- ống đẩy

2

Tài liệu vận hành và bảo dỡng công trình cấp nớc

4.1.2.Nguyên lý làm việc:
- Trớc khi cho bơm vào làm việc, ống hút và thân bơm phải đợc chứa
đầy nớc. Khi bánh xe công tác quay, dới tác dụng của lực ly tâm. Chất
lỏng chứa đầy trong rãnh giữa các cánh chuyển động từ tâm ra chu
vi và ra khỏi bánh xe công tác với vận tốc khá lớn vào buồng xoắn. Tại
đây sự chuyển động của chất lỏng điều hoà hơn và theo chiều
dòng chảy, tiết diện buồng xoắn tăng dần, vận tốc chuyển động của
chất lỏng giảm dần để biến 1 phần áp lực động năng của dòng chảy
sau bánh xe công tác thành áp lực dới dạng thế năng. sau khi ra khỏi
buồng xoắn, chất lỏng vào ống đẩy và ra khỏi bể chứa.
- khi chất lỏng bị đẩy ra khỏi cửa ra thì ở cửa vào của bánh xe công
tác tạo nên một áp suất chân không nhỏ hơn rất nhiều so với áp suất
khí quyển trong bể hút. Dới tác dụng của áp suất khí quyển lên mặt
chất lỏng trong bể hút, chất lỏng dâng lên qua ống hút vào bánh xe
công tác tạo nên một dòng chảy liên tục qua bơm.
4.2.Chiều cao hút của máy bơm
Chiều cao hút của máy bơm có 2 khái niệm :
- Chiều cao hút hình học (Hhhh) :
Là khoảng cách tính theo chiều thẳng đứng từ đờng tâm của trục
máy bơm tới mặt thoáng của bể hút .
-Chiều cao hút chân không (Hck) :
Là độ chênh áp suất không khí trên mặt thoáng bể hút với áp suất
tuyệt đối của chất lỏng tại cửa vào bánh xe công tác của bơm.
Các bơm do một số nớc chế tạo nh Việt nam, Nga... giá trị h ck đợc xác
định bằng thực nghiệm và xây dựng thành đồ thị cho đờng đặc
tính của máy bơm.

Với bơm của một số hãng nh Grundfos, Ebara, Salsom... Chiều cao hút
chân không đợc biểu diễn qua một đại lợng gọi là độ dự trữ chống
xâm thực Ký hiêụ là NPSH.
Để đảm bảo cho máy bơm làm việc đợc phải đảm bảo chiều cao hút
hình học thực tế không đợc vợt qua chiều cao hút giới hạn. Chiều cao
hút hình học đợc xác định bằng công thức sau:
H hhh H ck hh
H hhh

v2
2g

Pa Pbh
hh NPSH A


Hck : Chiều cao hút chân không lấy trên đờng đặc tính (m)
hh : Tổn thất thuỷ lực trên đờng ống hút
V1: Vận tốc tại cửa vào bành xe công tác (m/s)
Pa : áp suất khí quyển (kg/m2)
Pbh: áp suất bay hơi bão hoà của chất lỏng ở nhiệt độ làm việc (kg/m 2)
NPSHA : Độ dự trữ chống xâm thực yêu cầu. NPSH A đợc xác định bằng
NPSH xác định trên đờng đặc tính cộng thêm độ dự trữ an toàn
(0,5-1) (m)
: Trọng lợng riêng của chất lỏng (kG/m3)

3


Tài liệu vận hành và bảo dỡng công trình cấp nớc

4.3- Các bộ phộ chính của máy bơm ly tâm
4.3.1. Bánh xe công tác :
- Là bộ phận quan trọng nhất của máy bơm, nó có chức năng chuyền
năng lợng nhận đợc từ động cơ cho chất lỏng.
- Bánh xe công tác đợc chế tạo theo kiểu dẫn nớc vào 1 phía, 2 phía
hoặc kiểu kín, kiểu hở.
- Bánh xe công tác thờng có 6 ữ 8 cánh, với những chất lỏng bẩn (bơm
bùn, đất) số bánh xe công tác ít hơn, thờng có 2 ữ 4 cánh .
- Vật liệu chế tạo bánh xe công tác của bơm phải đáp ứng đợc nhu
cầu tổ hợp về độ bền cơ học, độ giãn nở, tính chống ăn mòn, mài
mòn tốt ..
- Thờng bánh xe công tác chế tạo bằng gang xám
4.3.2.ống vào:
-Có nhiệm vụ dẫn chất lỏng vào bánh xe công tác với tổn thất thuỷ lực
nhỏ nhất và phân bố đều vận tốc dòng chảy theo tiết diện ớt của
buồng hút.
4.3.3.ống tháo dòng:
-Có nhiệm vụ dẫn chất lỏng sau khi ra khỏi bánh xe công tác vào ống
đẩy và phải đảm bảo 2 yêu cầu:
+Đảm bảo chất lỏng đối xứng so với trục khi ra khỏi bánh xe công tác.
Do đó tạo điều kiện cho dòng chảy tơng đối ổn định ở vùng bánh
xe công tác .
+Biến động năng của dòng chảy ở bánh xe công tác thành áp năng.
4.3.4.Trục bơm:
-Cấu tạo bằng thép, bánh xe công tác đợc cố định trên trục bơm nhờ
then định vị. Trên trục có nắp bạc bảo vệ chống sự ăn mòn, mài mòn.
ở 1 đầu trục có nắp bánh đại hoặc nửa khớp nối để nối với trục động
cơ.
4.3.5.ổ trục:

-Có thể dùng ổ lăn hoặc ổ trợt để chịu tải trọng hớng tâm hoặc hớng
trục tác dụng lên rô to. những bơm lớn, quan trọng và quay nhanh thờng dùng ổ trợt.
4.3.6.Vỏ bơm : - Có thể cấu tạo bằng gang hoặc thép cácbon.Vỏ bơm
bao gồm các bộ phận để dẫn và tháo dòng chảy ra khỏi bánh xe công
tác và cũng để nối các thiết bị không chuyển động thành 1 khối
chung.
4.3.7.Đệm chống thấm:
-Giữa cửa vào của bánh xe công tác và vỏ bơm có 1 khe hở nhỏ,để
tránh sự cọ sát của bánh xe vào vỏ bơm. Do sự chênh lệch áp lực sẽ có
1 phần chất lỏng sau khi qua bánh xe công tác lại quay lại miệng hút
hoặc cấp trớc(bơm nhiều cấp). Để giảm nhỏ lợng chất lỏng này ngời ta
đặt những vòng đệm chống thấm bằng gang hoặc đồng để có thể
thay thế khi h hỏng.
4.4.Trang thiết bị một tổ máy bơm
4.4.1. Giỏ chắn rác- Crêpin :

4


Tài liệu vận hành và bảo dỡng công trình cấp nớc

Hình 6 Crêpin

- là một tấm lới chắn uốn theo hình trụ, có đáy trên bề mặt đục lỗ,
khe với chức năng không cho rác lẫn vào trong nớc quấn vào thân bơm.
Nếu bơm nớc lạnh không cần đặt giỏ chắn rác. Khi ấy miệng ống hút
đặt phễu thu.
4.4.2. ống hút :
- Cần bố trí ngắn, chắc chắn, ít thay đổi hớng .
4.4.3.Khoá trên ống hút :

- Chỉ đợc bố trí trong trờng hợp bố trí nhiều máy bơm mà ống hút
của chúng nối với nhau, hoặc bơm đặt thấp hơn mực nớc trong bể
hút .
4.4.4. Van một chiều trên ống đẩy :
- không cho nớc từ ống đẩy quay trở lại bơm trong trờng hợp bơm dừng
đột ngột.
4.4.5. Khoá trên ống đẩy :
- Dùng để điều chỉnh lu lợng bơm. Đa bơm vào làm việc trong hệ
thống chung hoặc ngắt bơm ra khỏi hệ thống (sau van một chiều) .
Trang bị của một tổ máy bơm ly
tâm
9
1- Lới chắn rác;
8
5
2- ống hút;
7
6
3- Chân không kế;
3
12
11
4- Côn
5- áp kế;
4
6- Van một chiều;
10
2
7- Van hai chiều;
8- ống đẩy

9- Đồng hồ lu lợng;
1
10- Máy bơm;
11- Khớp nối trục;
12- Động cơ điện
Hình 7 - Trang thiết bị cho tổ máy bơm ly tâm

4.4.6.Chân không kế :
- Đặt trên ống hút, kề miệng hút của bơm để xác định chiều cao hút
chân không ( kG/cm2).
4.4.7. Lu lợng kế :
- Đặt trên ống đẩy để đo lu lợng của bơm .
4.4.8.áp kế :
- Đặt trên ống đẩy, kề miệng đẩy của bơm để xác định độ gia áp
của chất lỏng sau khi ra khỏi bơm ( kG/cm2).
*Giới thiệu kết cấu máy bơm ly tâm :

5


Tài liệu vận hành và bảo dỡng công trình cấp nớc

Hình 8 Kết cấu máy bơm ly tâm một cửa hút

Hình 9 II.Hệ thống điện
và các trang thiết bị trạm bơm
1-Thiết bị đóng cắt, điều khiển & bảo vệ trạm bơm
1.1 - Công tắc tơ
Công tắc tơ làm việc dựa trên nguyên tắc của nam châm điện
(xem hình dáng và cấu tạo trên hình 10), bao gồm các bộ phận

chính sau:

-Lõi thép tĩnh thờng đợc gắn cố định với thân (vỏ) của công tắc tơ.

6


Tài liệu vận hành và bảo dỡng công trình cấp nớc

-Lõi thép động có gắn các tiếp điểm động. Trên lõi thép động
(hoặc tĩnh thờng có gắn hai vòng ngắn mạch bằng đồng có tác
dụng chống rung khi công tắc tơ làm việc với điện áp xoay chiều.
-Cuộn dây điện từ (cuộn hút) có thể làm việc với điện áp một chiều
hoặc xoay chiều

Mặt nạ

Tiếp điểm

Lõi thép
động
Lò so hồi
vị
Công tắc tơ 3
pha

Cuộn hút

Vòng ngắn mạch
Lõi thép

Thân (vỏ)
Hình 10-Công tắc tơ
-Trong mạch điện công nghiệp công tắc tơ thờng đợc dùng để đóng
cắt động cơ điện với tần số đóng cắt lớn. Để bảo vệ động cơ, công
tắc tơ đợc lắp kèm với rơ le nhiệt, gọi là khởi động từ
-Khi đấu công tắc tơ vào mạch điện ta cần chú ý các thông số kĩ
thuật sau:
+Dòng điện định mức trên công tắc tơ (A)
+Điện áp định mức của các cặp tiếp điểm (V)
+Điện áp định mức của cuộn hút (V)
+Nguồn điện sử dụng là một chiều (DC) hay xoay chiều (AC)
+Các cặp tiếp điểm chính, phụ, thờng đóng (Normal Close-NC)
hay thờng mở (Normal Open -NO)...
-Các tiếp điểm và cuộn hút trên công tắc tơ thờng đợc kí hiệu nh
hình11
Trong đó:
+K là cuộn hút của công tắc tơ

7


Tài liệu vận hành và bảo dỡng công trình cấp nớc

+K1, K2, K3 là tiếp điểm thờng mở
+K4, K5 là tiếp điểm thờng đóng

K1

K2

K3

K4

K

K5

Hình 11
1. 2-Rơ le thời gian
Rơ le thời gian đợc dùng nhiều trong các mạch tự động điều khiển.
Nó có tác dụng làm trễ quá trình đóng, mở các tiếp điểm sau một
khoảng thời gian chỉnh định nào đó.
Thông thờng rơ le thời gian không tác động (tức là đóng hoặc cắt)
trực tiếp trên mạch động lực mà nó tác động gián tiếp qua mạch
điều khiển, vì vậy dòng định mức của các tiếp điểm trên rơ le
thời gian không lớn, thờng chỉ cỡ vài am-pe. Bộ phận chính của rơ le
thời gian là cơ cấu tác động trễ và hệ thống tiếp điểm.
Theo thời điểm trễ ngời ta chia thành 3 loại sau:
-Trễ vào thời điểm cuộn hút đợc đóng điện (ON DELAY). (Xem hình
hình 12-1a)
Loại này chỉ có tiếp điểm thờng đóng, mở chậm (TS11) hoặc thờng mở,
đóng chậm (TS12).
-Trễ vào thời điểm cuộn hút mất điện (OFF DELAY). (Xem hình 12-1b)
Loại này chỉ có tiếp điểm thờng đóng, đóng chậm (TS21) hoặc thờng
mở, mở chậm (TS22).
-Trễ vào cả hai thời điểm trên (ON/OFF DELAY) (Xem hình 12-1c) Loại
này có tiếp điểm thờng đóng, mở đóng chậm (TS31) hoặc thờng mở, đóng
mở chậm (TS32).
Ngoài ra trên rơ le thời gian còn bố trí thêm tiếp điểm tác động tức

thời nh cặp cực 1-3 hay 1-4 trong các sơ đồ nói trên.

2

8

8

1

1

TS

2

8

8

1

1

TS
7

6
TS12

5
TS11

3

4

2

8

8

1

1

TS
7

6
TS22

5
TS21

3

4

7

6
TS32

Hình 12-1a
Hình 12-1b
12-1c
Theo cơ cấu tác động trễ ngời ta chia thành các loại sau:
-Rơ le thời gian kiểu con lắc.
-Rơ le thời gian điện từ.

8

5
TS31

3

4

Hình


Tài liệu vận hành và bảo dỡng công trình cấp nớc

-Rơ le thời gian điện tử (hình 13-a)- Loại này chế tạo từ bán dẫn và vi
mạch
-Rơ le thời gian khí nén (hình 13-bb)- Loại này thờng đựơc cài trực tiếp
vào công tắc tơ.

1.3- Rơ le điện từ
Rơ le điện từ làm việc dựa trên nguyên tắc nam châm điện. Nó có
hình dáng và cấu tạo nh hình 15, bao gồm các bộ phận chính sau:
-Lõi thép tĩnh thờng đợc gắn cố định với thân (vỏ) của rơ le điện
từ . Với rơ le điện từ cỡ nhỏ thì lõi thép tĩnh thờng là một khối thép
hình trụ tròn lồng qua cuộn dây.
-Lá thép động có gắn các tiếp điểm động. ở trạng thái cuộn hút cha
có điện lá thép động đợc tách xa khỏi lõi thép tĩnh nhờ lò so hồi vị.
-Cuộn dây điện từ (cuộn hút) đợc lồng vào lõi thép tĩnh có thể làm
việc với điện một chiều hoặc xoay chiều.

Rơ le thời gian kiểu khí
nén

Núm chỉnh thời gian
trễ

Đế
cắm

Thanh
cài

Công tắc tơ
Hình 13-a

Hình 13-b

Hiện nay ngời ta thờng sử dụng loại rơ le điện tử đợc sản xuất từ Đài
loan Trung quốc, Hàn quốc ... Sơ đồ bố trí cực đấu dây nh hình 14.

Nếu tín hiệu điều khiển sự hoạt động của rơ le là điện áp (tức là
cuộn hút đợc đấu song song với nguồn điện) thì rơ le điện từ đó
đợc gọi là rơ le điện áp. Khi đó cuộn hút thờng có số vòng dây lớn,
tiết diện dây nhỏ - điện trở thuần của cuộn dây lớn. Loại này đựơc
dùng nhiều trong mạch điện công nghịêp.

9


Tài liệu vận hành và bảo dỡng công trình cấp nớc

Ghi chú:
- Cặp cực 8-6 là tiếp
điểm thờng mở, đóng
chậm
- Cặp cực 8-5 là tiếp
điểm thờng đóng, mở
chậm
- Cặp cực 1-3 là tiếp
điểm thờng mở (tác
động tức thời)
- Cặp cực 1-4 là tiếp
điểm thờng đóng
- Cặp cực 2-7 đấu với
nguồn điện

ckc
type: ah3-3
timer
5

4

6

3

7
2
1

8

- dc +
~ ac ~
power

Hình 14

Nắp
nhựa

Cực tiếp

Rơ le điện
áp

Đế

Lá thép

Cuộn

Hình 15
Ngợc lại, nếu tín hiệu điều khiển hoạt động của rơ le là dòng điện
(tức là cuộn hút đợc đấu nối tiếp với phụ tải) thì rơ le điện từ đó đợc
gọi là rơ le dòng điện. Khi đó cuộn hút thờng có số vòng dây ít, tiết
diện dây lớn - điện trở thuần của cuộn dây nhỏ.
Trong mạch điện công nghiệp rơ le điện từ thờng không đóng,
cắt trực tiếp mạch động lực mà nó chỉ tác động gián tiếp vào
mạch động lực thông qua mạch điều khiển, vì vậy nó còn một tên
gọi nữa là rơ le trung gian.
Khi sử dụng rơ le điện từ trong mạch điện ta cần chú ý các thông
số kĩ thuật sau:
-Dòng điện định mức của cuộn hút (đối với rơ le dòng điện) hoặc
điện áp định mức của cuộn hút (đối với rơ le điện áp).
-Dòng điện định mức của các cặp tiếp điểm (A).

10


Tài liệu vận hành và bảo dỡng công trình cấp nớc

-Điện áp định mức các cặp tiếp điểm.
-Nguồn điện sử dụng là một chiều (DC) hay xoay chiều (AC)
-Các cặp tiếp điểm thờng đóng hay thờng mở...
-Các tiếp điểm và cuộn hút trên rơ le điện từ thờng đợc kí hiệu
nh hình 16.

4

4 1

1

6

5

2

RL
3

Hình 16
1.4- Rơ le nhiệt
Rơ le nhiệt là loại khí cụ điện đóng, cắt tiếp điểm nhờ sự co dãn
vì nhiệt của các thanh kim loại. Nó thờng đựơc dùng để bảo vệ quá
tải cho thiết bị tiêu thụ điện. Hình dáng và cấu tạo nh hình 17, bao
gồm các bộ phận chính sau:
-Thanh lỡng kim gồm hai lá kim loại có hệ số dãn nở vì nhiệt khác
nhau
đợc gắn chặt và ép sát vào nhau.
-Dây đốt nóng (phần tử đốt nóng) làm nhiệm vụ tăng cờng nhiệt
độ cho
thanh lỡng kim. Một số rơ le nhiệt dùng phơng pháp đốt nóng trực tiếp
thanh luỡng kim nên không có bộ phận này.
-Cơ cấu đóng ngắt (lẫy tác động) nhận năng lợng trực tiếp từ sự co
dãn của thanh lỡng kim để đóng, ngắt tiếp điểm. Hầu hết rơ le
nhiệt dùng trong điện công nghiệp đều sử dụng cơ cấu này để cách

li về điện giữa tiếp điểm và thanh lỡng kim, còn một số loại rơ le
nhiệt dùng trong thiết bị gia dụng thì không sử dụng cơ cấu này mà
thanh lỡng kim thờng gắn trực tiếp với tiếp điểm.
-Để bảo vệ động cơ khi bị quá tải, rơ le nhiệt đợc lắp kèm với công
tắc tơ và thờng gọi là khởi động từ
Khi sử dụng rơ le nhiệt trong mạch điện ta cần chú ý các thông số
kĩ thuật sau:
-Dòng điện định mức (Iđm): Đây là dòng điện lớn nhất mà rơ le nhiệt
có thể làm việc đợc trong thời gian lâu dài (A)
-Dòng tác động (dòng ngắt mạch) dòng điện lớn nhất trớc khi rơ le tác
động để các tiếp điểm chuyển trạng thái (tiếp điểm đang đóng sẽ
chuyển sang trạng thái ngắt hoặc ngợc lại ).
Để bảo vệ động cơ điện thì dòng tác động đợc điều chỉnh nh sau:
Iđc=(1,11,2)Iđm

11


Tài liệu vận hành và bảo dỡng công trình cấp nớc

Thông thờng với dòng điều chỉnh nh trên, ở nhiệt độ môi trờng là
250C khi dòng quá tải tăng 20%, rơ le nhiệt sẽ tác động làm ngắt
mạch sau khoảng 20 phút. Nếu nhiệt độ môi trờng cao hơn thì thời
gian tác động sớm hơn.

Công tắc

Tiếp

Cầu nối

Thanh lỡng

Núm phục
hồi

Nắp

Núm điều chỉnh dòng
Rơ le

Hình 17

1.5-Rơ le điều nhiệt
Rơ le điều nhiệt (Temperature controller) là một loại khí cụ điện
thờng dùng để đóng, ngắt thiết bị gia nhiệt khi nhiệt độ đạt đến
một giá trị nào đó đã đợc chỉnh định trớc. Trong mạch điện công
nghiệp rơ le điều nhiệt thờng đợc dùng để khống chế nhiệt độ của
hệ thống lò sấy điện hay bảo vệ an toàn cho thiết bị khi bị quá
nhiệt...
Theo kết cấu của rơ le ngời ta chia thành các lọai sau:

Hiển thị
số

Đầu cảm

Hiển thị kim

12

Tài liệu vận hành và bảo dỡng công trình cấp nớc

Nút đặt
nhiệt độ

Núm chỉnh nhiệt

Hình 18a

Hình 18b

-Rơ le điều nhiệt kiểu khí nén (dùng nhiều trong máy lạnh)
-Rơ le điều nhiệt mạch điện tử.
Theo phơng thức hiển thị trị số nhiệt độ ngời ta chia thành các lọai
sau:
-Rơ le điều nhiệt chỉ thị số (hình 18a).
-Rơ le điều nhiệt chỉ thị kim (hình 18b).
Hiện nay ngời ta dùng nhiều rơ le điều nhiệt điện tử với lí do mức
độ làm việc tin cậy, độ chính xác cao. Nguyên tắc làm việc nh sau:
Đầu cảm biến đợc đa vào vùng cần đo hoặc cần khống chế nhiệt
độ. Khi nhiệt độ thay đổi sẽ làm cho điện trở của đầu cảm biến
thay đổi, kéo theo sự thay đổi điện áp ở đầu ra của bộ khuếch đại
và chuyển đổi tín hiệu. Nh vậy tín hiệu nhiệt độ đã biến đổi
thành tín hiệu điện. Tín hiệu điện sẽ đợc chuyển đổi thành tín
hiệu số sau đó đa ra bộ phận hiển thị (thờng là LED 7 thanh).
Khi lựa chọn rơ le điều nhiệt để lắp đặt ta cần chú ý các thông số
kĩ thuật sau:
-Điện áp nguồn cung cấp
-Dòng điện định mức

-Dải nhiệt độ hoạt động
-Phơng thức hiển thị nhiệt độ (chỉ thị số hay kim)
-Độ chính xác.
1.6- Công tắc - Chuyển mạch
Là loại khí cụ điện đóng, ngắt nhờ ngoại lực (có thể bằng tay hoặc
điều khiển qua một cơ cấu nào đó...). Trạng thái của công tắc sẽ bị thay
đổi khi có ngoại lực tác động và giữ nguyên khi bỏ lực tác động (trừ công
tắc hành trình). Thông thờng công tắc (hay chuyển mạch nói chung) dùng
để đóng, ngắt mạch điện có công suất nhỏ, điện áp thấp.
-Theo cơ cấu tác động ngời ta chia thành các loại sau:
+ Công tắc gạt - Hình 19a
+ Công tắc hành trình - Hình 19b
+ Công tắc xoay - Hình 19c
+ Công tắc ấn
+ Công tắc ấn-xoay (nút dừng khẩn cấp) - Hình 19d
+ Công tắc có khoá (khoá điện) - Hình 19e.
-Theo phơng thức kết nối mạch ngời ta chia thành các loại sau:
+ Công tắc 1 ngả (hình 20a)
+ Công tắc 2 ngả (hình 20b)
+ Công tắc 3 ngả (hình 20c)...

13


Tài liệu vận hành và bảo dỡng công trình cấp nớc

Nắp
nhựa
Hình 19a

Hình 19c

Tay gạt

Tiếp

Bánh
xe

Hình 19b

Hình 19d

Hình19e

-Khi lựa chọn công tắc ta cần chú ý đến 2 thông số kĩ thuật sau:
+ Dòng điện định mức
+ Điện áp định mức
-Trên sơ đồ nguyên lí công tắc (chuyển mạch) thờng đợc kí hiệu nh
sau:

1

2

1
0

a

2
3

0

b
Hình 20

c

1.7- Nút ấn
Là loại khí cụ điện dùng để đóng, ngắt các thiết bị điện bằng
tay. Các cặp tiếp điểm trong nút ấn sẽ chuyển trạng thái khi có ngoại
lực tác động còn khi bỏ lực tác động nút ấn sẽ trở lại trạng thái cũ. Đó
chính là điểm khác biệt cơ bản giữa nút ấn và công tắc.

14


Tài liệu vận hành và bảo dỡng công trình cấp nớc

Trong mạch điện công nghiệp nút ấn thờng dùng để khởi động,
dừng, đảo chiều quay động cơ thông qua công tắc tơ hoặc rơ le
trung gian.
-Theo kết cấu ngời ta chia thành các loại sau:
+ Nút ấn đơn (1 tầng tiếp điểm)
+ Nút ấn kép (2 tầng tiếp điểm)
-Theo phơng thức kết nối mạch ngời ta chia thành các loại sau:
+ Nút ấn đơn thờng mở (ở trạng thái hở mạch khi cha có ngoại lực tác
động) - xem nguyên lý cấu tạo và kí hiệu ở hình 21a và hình 22

+ Nút ấn đơn thờng đóng (ở trạng thái đóng mạch khi cha có ngoại
lực tác động) - xem nguyên lý cấu tạo và kí hiệu ở hình 21b và hình
22
+ Nút ấn kép sẽ tồn tại đồng thời 2 cặp tiếp điểm ở trạng thái trên.
Xem nguyên lý cấu tạo và kí hiệu ở hình 21c và hình 22
-Khi lựa chọn nút ấn ta cần chú ý đến các thông số kĩ thuật sau:
+ Dòng điện định mức
+ Điện áp định mức
+ Trạng thái của các cặp tiếp điểm khi có ngoại lực tác động và khi không
có ngoại lực tác động
-Trên sơ đồ nguyên lí nút ấn thờng đợc kí hiệu nh sau:

nc

no

Hình 1.7-1a

Hình 1.7-1b

Hình 1.71c
- Hình dáng và cấu tạo của một số nút ấn thông thờng - Hình 22
1.8- Cầu chì
Là loại khí cụ điện dùng để bảo vệ thiết bị điện và lới điện khi
bị ngắn mạch. Về nguyên tắc thì dây chảy (bộ phận chính của cầu
chì) đợc chế tạo sao cho khả năng chịu dòng điện của nó kém hơn
các phần tử khác trong mạch điện mà nó đợc dùng để bảo vệ ngắn
mạch.
Nh vậy nếu dây chảy chế tạo bằng vật liệu nh của dây dẫn thì
tiết diện của dây chảy phải bé hơn tiết diện của dây dẫn nhng đôi

khi dây chảy đợc chế tạo từ vật liệu có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn
nhiều so với nhiệt độ nóng chảy của dây dẫn.
Nếu cầu chì lựa chọn phù hợp thì khi bị ngắn mạch, dây chảy
của cầu chì sẽ bị đứt trớc khi các phần tử trong mạch bị phá hỏng.

15


Tài liệu vận hành và bảo dỡng công trình cấp nớc

Hiện nay xuất hiện một loại cầu chì có thể bảo vệ quá tải cho
thiết bị đó là cầu chì nhiệt độ. Với loại này khi thiết bị sử dụng bị
quá tải, nhiệt độ tăng lên quá giới hạn cho phép thì điện trở của cầu
chì này tăng rất cao và coi nh đã ngắt mạch bảo vệ cho thiết bị.
Các thiết bị gia dụng nh máy biến áp, quạt điện, máy xay sinh
tố, nồi cơm điện thờng dùng loại cầu chì này.
Trong công nghiệp, hiện nay ngời ta dùng phổ biến loại cầu chì
xoáy (hình 23a) và cầu chì rơi hở (hình 1.8-1b trái) hoặc cầu chì
rơi kín (hình 23b phải). Cầu chì rơi có thể gá lắp trên thanh cài
(thanh ray) nên rất thuận tiện trong quá trình lắp đặt hoặc sửa
chữa.

Phím nhấn

Tiếp
điểm

Lẫy

Nút ấn

đơn

Nút ấn haiNút ấn ba
phím phím

Hình 22

16


Tài liệu vận hành và bảo dỡng công trình cấp nớc

Núm

Ruột
chì

Cực tiếp
điện

Giá đỡ

Đế
nhựa

Thanh cài

Hình 23a
Hình 23b
Khi sử dụng cầu chì cần chú ý các thông số kĩ thuật sau:

-Dòng điện định mức (A)
-Điện áp định mức (V)
Trên sơ đồ nguyên lí cầu chì thông thờng đợc kí hiệu nh hình
24a và cầu chì rơi trong mạch 3 pha hình 24b

F1 F2 F3

F1

F2

F3

Hình 24a
Hình 24b
1.9- Cầu dao hạ áp
Là loại khí cụ điện dùng để đóng, ngắt mạch điện bằng tay với tần số
đóng cắt thấp. Những cầu dao nhỏ thờng có kết cấu đơn giản (hình
25a) còn những cầu dao lớn (cỡ hàng trăm Am-pe) thì kết cấu khá phức tạp
(xem hình 25b). Bộ phận chính của nó gồm:
-Đế cách điện
-Lỡi dao chính
-Tiếp xúc tĩnh (ngàm)
-Lỡi dao phụ
-Lò so bật nhanh
Theo kết cấu ngời ta chia ra các loại sau:
-Cầu dao 1 cực; -Cầu dao 2 cực ; -Cầu dao 3 cực -Cầu dao 4 cực
Theo vật liệu đế cách điện ngời ta chia ra các loại sau:
-Cầu dao đế sứ ; -Cầu dao đế nhạ ba-kê-lit...
Theo công dụng ngời ta chia ra 2 loại sau:

-Cầu dao đóng cắt thông thờng dùng đóng cắt phụ tải công suất
nhỏ.

17


Tài liệu vận hành và bảo dỡng công trình cấp nớc

-Cầu dao cách ly (đóng cắt dòng không tải cho các phụ tải công suất
trung bình và lớn)
Khi sử dụng cầu dao cần chú ý các thông số kĩ thuật sau:
-Số cực ; Dòng điện định mức (A), điện áp định mức (V)...
Tiếp xúc tĩnh Cầu
tiếp điện Nắp nhựa

Lỡi dao chính

Tay gạt

Lò so bật nhanh

Cầu chì

Hình 25b
1.10- áp tô mát (cầu dao tự động)

Thanh đóng ngắt
Bộ phận dập hồ

Nắp nhựa

Lá thép
động

Lõi thép
tĩnh

Vít
tiếp
Cuộn dây dòngCuộn
dây
dòng
điện
18

Nút dừng khẩn
cấp


Tài liệu vận hành và bảo dỡng công trình cấp nớc

Hình 26
Là loại khí cụ điện dùng để đóng, ngắt điện bằng tay có thể tự
động ngắt mạch điện khi có sự có quá tải hoặc ngắn mạch. Hình
dáng và cấu tạo của một áp tô mát ba pha thông thờng nh hình 26
Tuỳ theo chức năng cụ thể mà áp tô mát có thể có đầy đủ hoặc một
số bộ phận chính sau:
-Hệ thống tiếp điểm
-Cơ cấu tác động (ngắt mạch) nhiệt: Cơ cấu này làm nhiện vụ ngắt
mạch khi quá tải, hoạt động dựa trên sự co dãn vì nhiệt của thanh lỡng

kim - tơng tự nh rơ le nhiệt.
-Cơ cấu tác động điện từ: Cơ cấu này gồm một nam châm điện
(cuộn dây dòng điện và lõi thép) làm nhiệm vụ ngắt mạch khi có
hiện tợng ngắn mạch - hoạt động tuơng tự rơ le điện từ. Về nguyên
tắc, khi có hiện tợng ngắn mạch thì cơ cấu tác động điện từ sẽ tác
động trớc, vì vậy nếu một áp tô mát đợc trang bị cả 2 cơ cấu trên
thì dòng điện tác động tức thời phải có giá trị lớn hơn nhiều dòng
điện tác động chậm.
-Bộ phận dập hồ quang
Theo cơ cấu tác động (tự ngắt) ngời ta chia ra 3 loại sau:
-áp tô mát nhiệt - loại tác động không tức thời (tác động chậm)
-áp tô mát điện từ - loaị tác động tức thời (tác động nhanh)
-áp tô mát điện từ nhiệt
Theo kết cấu ngời ta chia ra các loại sau:
-áp tô mát 1 cực
-áp tô mát 2 cực
-áp tô mát 3 cực
Theo điện áp sử dụng ngời ta chia ra các loại sau:
-áp tô một pha (có 1 hoặc 2 cực)
-áp tô mát 3 pha (có ba cực)
Theo công dụng ngời ta chia ra các loại sau:
-áp tô mát dòng cực đại
-áp tô mát điện áp thấp
-áp tô mát chống giật
-áp tô mát đa năng...
Khi sử dụng áp tô mát cần chú ý các thông số kĩ thuật sau:
-Dòng điện cắt tức thời (với áp tô mát bảo vệ kiểu điện từ)
-Dòng điện bảo vệ có thời gian (với áp tô mát bảo vệ kiểu nhiệt)
-Dòng điện định mức (A)
-Điện áp định mức (V)

19


Tài liệu vận hành và bảo dỡng công trình cấp nớc

Trên sơ đồ nguyên lí mạch
điện công nghiệp áp tô mát
ba pha thờng đựơc kí hiệu
nh sau
(hình 27)

A
B
C
Hình 27

1.11- Động cơ điện xoay chiều 3 pha
1. Sơ lợc cấu tạo Xem hình 28
Động cơ ba pha rô to lồng sóc là loại máy điện biến đổi điện năng
ba pha thành cơ năng. Nó hoạt động dựa trên nguyên tắc của hiện
tựơng cảm ứng điện từ. Cấu tạo gồm các bộ phận chính sau:
-Phần tĩnh (Stato): Gồm các lá thép điện kỹ thuật cắt bỏ phần hình
tròn ở giữa dập rãnh kiểu hớng tâm sau đó ghép lại với nhau tạo thành
các rãnh để đặt dây quấn stato.

Vỏ động
cơ
Trục động
cơ

ổ bi
Rô-to
Stato
Lồng bảo
hiểm

Dây

Bót đấu
dây

Hình 28

20

Cánh
quạt


Tài liệu vận hành và bảo dỡng công trình cấp nớc

-Dây quấn stato: Gồm ba cuộn dây giống hệt nhau về số vòng dây,
tiết diện dây, vật liệu chế tạo dây nhng đợc đặt lệch nhau 120 độ
điện trên các rãnh của stato. Ba cuộn dây này đợc cách điện hoàn
toàn với nhau và cách điện hoàn toàn với lõi thép stato.
Các cuộn dây này thờng đợc kí hiệu là:
+ Cuộn dây AX tơng ứng với pha A
+ Cuộn dây BY tơng ứng với pha B
+ Cuộn dây CZ tơng ứng với pha C
Theo quy luật lồng dây các đầu dây ra có trật tự đầu đầu, đầu

cuối. Thờng kí hiệu các đầu đầu là A,B,C còn các đầu cuối là X,Y,Z.
Các cuộn dây stato có thể đợc đấu thành hình sao hoặc tam giác
tuỳ theo điện áp nguồn
-Phần quay (Roto): gồm các lá thép điện kỹ thuật ghép lại với nhau
thành hình trụ tròn, trên đó có xẻ rãnh đặt các thanh dẫn bằng
nhôm. Phần đầu các thanh nhôm đợc nối ngắn mạch với nhau vì vậy
nó còn có tên là rô to ngắn mạch.
Trong quá trình làm việc cùng với sự tác động của môi trờng làm cho
một số thông số kĩ thuật bị thay đổi, nếu cứ vận hành tiếp tục thì
có thể dẫn đến h hỏng, không đảm bảo an toàn. Vì vậy sau những
khoảng thời gian nhất định ta phải tiến hành kiểm tra, bảo dỡng
động cơ điện.
Để một động cơ xoay chiều ba pha hoạt động tốt cần có các thông
số kĩ thuật thoả mãn các yêu cầu tối thiểu sau:
+ Điện trở ba cuộn dây pha phải giống nhau.
+ ở điện áp thử không nhỏ hơn 1,5 lần điện áp nguồn thì điện
trở cách điện cuộn dây pha với vỏ và điện trở cách điện giữa các
cuộn dây pha với nhau không nhỏ hơn 0,5M.
+ Trục động cơ không bị kẹt.
2. ý nghĩa của các kí hiệu trên nhãn động cơ
Trên nhãn động cơ thờng ghi các kí hiệu nh sau:
a.
/Y U /UY [V] - I /IY [A]
Kí hiệu trên có nghĩa là:
Khi điện áp dây của lới điện ba pha có giá trị là U thì các cuộn dây
của động cơ cần phải đợc đấu hình tam giác (hình 29b), dòng điện
dây tơng ứng khi đấu tam giác là:
Idây = I [A]
Ngợc lại khi điện áp dây của lới điện ba pha là có giá trị là U Y thì
các cuộn dây động cơ cần phải đợc đấu hình sao (hình 29a), dòng

điện dây tơng ứng khi đấu sao là:
Idây = IY [A]
Idây = IY
Idây = I

21


Tài liệu vận hành và bảo dỡng công trình cấp nớc


I dâ
y=
IY

I dâ
y = I
A

A
Uf

Ud
Y

Z

Ud

X

Z

C

B

X
B

a

C
Y

b
Hình 29

Nhận xét :
Qua sơ đồ trên ta nhận thấy :
- Điện áp pha định mức của động cơ (điện áp định mức của cuộn
dây pha) có giá trị là U , Dòng điện pha định mức của động cơ có
giá trị là IY.
-Bất luận trong trờng hợp nào thì điện áp đặt trên một cuộn dây pha
cũng phải bằng điện áp định mức (U ), dòng điện tơng ứng chạy qua
cuộn dây là dòng điện pha định mức (IY).
-Ta luôn có tỉ số U /UY = 1/ và I /IY =
Bạn phải chú ý điều này khi muốn đấu động cơ 3 pha chạy lới điện
một pha
b. Ngoài ra còn các kí hiệu khác nh:
P2: Công suất trên trục động cơ (công suất cơ)

: Hiệu suất của động động cơ
COS : Hệ số công suất
n: Tốc độ quay của trục động cơ ...
1.12- Một số phụ kiện khác
1.Đế cắm rơ le Dùng để cắm các rơ le hoặc công tắc tơ sau đó cài
lên thanh cài. Sử dụng đế cắm rất thuận tiện cho việc thay thế, sửa
chữa.
2.Thanh cài Dùng để gá lắp và cố định các thiết bị điện công nghiệp
trong các tủ điện. Sử dụng thanh cài sẽ giúp cho việc thay thế, sửa chữa
thiết bị điện thuận tiện.
3.Bót đấu dây - Đựơc dùng làm các trạm tiếp điện giữa 2 đầu một
tuyến dây nào đó.
4.Máng lồng dây Dùng để đặt dây dẫn trên những tuyến cố định,
có khoảng cách không xa (thờng chỉ trong phạm vi của một tủ điện)
và có yêu cầu về mức độ bảo vệ, hoặc chống ẩm không cao
5.ống lồng dây Dùng để đặt dây dẫn trên những tuyến cố định có
khoảng cách xa (thờng dùng trên những tuyến từ tủ điện đến các thiết bị
tiêu thụ hoặc thiết bị điều khiển đặt bên ngoài tủ điện) và có yêu cầu
về mức độ bảo vệ, hoặc chống ẩm cao.
6.Đánh số đầu dây - đợc lồng vào dây dẫn nhằm mục đích xác định 2
đầu dây của một dây dẫn đợc nhanh chóng và thuận tiện.

22


Tài liệu vận hành và bảo dỡng công trình cấp nớc

7.Thít dây- dùng để nẹp (bó) các sợi dây trên tuyến dây di động. Ví dụ:
Tuyến dây từ nút điều khiển đến pa-nel gá lắp thiết bị trong tủ
8.Băng dán dây dùng để cố định các bó dây thông qua thít dây

9.Xoắn dây - có công dụng nh thít dây nhng dùng xoắn dây cho ta các
bó dây gọn hơn. Tuy nhiên việc băng bó lâu hơn và chỉ dùng trong trờng
hợp bó dây ít phải thay thế, sửa chữa.
10.Đầu cốt Dùng để kẹp đầu dây, sau đó nối vào vít tiếp điện hoặc
bót đấu dây. Các loại đầu cốt thờng dùng là:
- Đầu cốt trần (không bọc nhựa cách điện)-Loại này thờng đợc dùng
để kẹp các đầu dây không tháo lắp thờng xuyên, ở những vị trí
có không gian hẹp, kín và ít va chạm vào thợ vận hành khi mạch
điện làm việc
Xem hình dáng và kết cấu của một số phụ kiện thông dụng trên hình
30

Bót đấu

Thanh

Đế

Đánh số dây

Tấm dán

Máng lồng

Thít

Xoắn

Đầu cốt các loại
Hình 30

1.13 Một số loại dây dẫn điện.

23


Tài liệu vận hành và bảo dỡng công trình cấp nớc

a. Dây đơn cứng.
Là loại dây dẫn điện chỉ có một sợi bằng đồng đợc bọc cách điện
bằng chất dẻo PVC. Loại dây đợc sản xuất với tiết diện không quá 10
mm2 (hình 31 ).

PVC

Ruột đ
ồng

Hình 31

b. Dây đơn mềm.
Là loại dây dẫn có ruột bằng đồng gồm nhiều sợi nhỏ xoắn lại nên rất
mềm và đợc cách điện bằng nhựa PVC (Hình 32).

PVC ( hoặ
c cao su )

Ruột đ
ồng nhiề
u sợ i

Hình 32

c. Dây đôi.
Là loại dây gồm hai dây dẫn ruột đồng mềm đợc bọc cách điện
bằng nhựa PVC và song song với nhau (Hình 33).

PVC
Ruột đ
ồng nhiề
u sợ i

Hình 33
d. Dây đôi hai lớp cách điện.
Là loại dây đôi nhng đợc bọc hai lớp cách điện bằng nhựa PVC để
tăng cờng khả năng cách điện và chịu lực. (Hình 34).

24


Tài liệu vận hành và bảo dỡng công trình cấp nớc

PV C

PV C
Ruột đ
ồng nhiề
u sợ i

Hình 34
2.Các thiết bị cần thiết của trạm bơm

2.1.Van chống nớc va
Đợc dùng để làm triệt tiêu sóng nớc va trong đờng ống nhằm mục
đích bảo vệ các thiết bị, đờng ống và máy bơm không bị phá hoại.
Van chống nớc va thờng đợc lắp đặt trên đờng ống đẩy của máy
bơm ở bên trong hoặc ngay bên ngoài nhà trạm.

Hình 35 Van chống nớc va

Van chống nớc va

Van đóng mở
bằng điện

Van một chiều
kiểu đĩa
Hình 36 Trạm bơm cấp nớc lắp van chống nớc va

2.2. Thiết bị nâng hạ
Thiết bị nâng hạ đợc lắp đặt trong trạm bơm dùng để cẩu chuyển,
nâng hạ máy bơm và các thiết bị khác trong trạm bơm. Khi vận hành thiết
bị cẩu chuyển cần tuân thủ các quy định về an toàn trong cẩu chuyển
nâng hạ.
Các thiết bị nâng hạ thờng dùng trong trạm bơm tùy thuộc vào trọng lợng
của vật nâng mà có thể là các loại palăng kéo tay loại cố định hay di
động, dầm cầu chạy.

25