Đề cương lý thuyết kỹ thuật điện

Thực hành kỹ thuật điện

Trường ĐH SPKT Hưng Yên
CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN

1. Nguồn điện lưới ( Đấu dây nguồn cung cấp)
Trong hệ thống phân phối nguồn 3 pha, nhà phân phối điện cung cấp nguồn tới tủ phân
phối chính, sau đó dẫn tới nhà của bạn hoặc tới bất kỳ hộ tiêu thụ nào, sử dụng cáp
nguồn 4 dây để truyền, cụ thể là:
1) L1
(R) Pha 1
(R-S-T là các ký hiệu cũ của L1-L2-L3)
2) L2
(S) Pha 2
3) L3
(T) Pha 3
4) PEN PE (nối đất bảo vệ) và N (trung tính) được kết hợp trong 1 dây dẫn
Trong tủ phân phối nguồn, dây trung tính có nối đất bảo vệ (PEN) được tách thành dây
nối đất bảo vệ (PE) và dây trung tính (N), vì vậy hệ thống 4 dây lúc này trở thành hệ
thống 5 dây (vòng màu đỏ). Dây PE (nối đất bảo vệ) trở thành dây riêng biệt và được sử
dụng chỉ cho mục đích bảo vệ.

Vị trí nối đất trong mạng cung cấp nguồn

Bùi Long Vũ-Bộ môn Cơ điện tử-Khoa cơ khí

Page 1


Thực hành kỹ thuật điện

Trường ĐH SPKT Hưng Yên

Nguồn điện
Đường dây
Phụ tải điện (nối hình sao/ nối tam giác)
Biểu diễn Điện áp- Dòng điện trong mạng cung cấp nguồn 3 pha
2. Các quy tắc an toàn – Quy tắc 5 bước
2.1 Ảnh hưởng của dòng điện đến cơ thể người
Ngưỡng nhận Ngưỡng chịu Chấn động
được
não
f
biết được
Dòng điện gây
chết người (giật
chết người)

t
n
ot i
ar
u
D
tc
an t
o
C

Đặc điểm đóng ngắt
của RCDTripping

characteristic
of RCD
∆n ≤ 30𝑚𝐴

I

Dòng điện qua cơ thể người

Bùi Long Vũ-Bộ môn Cơ điện tử-Khoa cơ khí

Page 2


Thực hành kỹ thuật điện

Trường ĐH SPKT Hưng Yên

Vùng

Phản ứng của cơ thể người

1

Không phản ứng

2

Thường không có phản ứng nguy hiểm

3

Có khả năng nguy hiểm tới dây thần kinh não

4

Nguy hiểm tới dây thần kinh não

2.2 Tiếp xúc trực tiếp – tiếp xúc gián tiếp

2.3 Quy tắc an toàn 5 bước
Các quy tắc an toàn trong khi lắp đặt điện phải được tuân thủ một cách nghiêm ngặt!
Dưới đây bạn sẽ thấy 5 quy tắc an toàn quan trọng khi làm việc với thiết bị điện.
1. Ngắt điện
Ngắt toàn bộ điện áp của tất cả các đường dây và bộ phận có điện.
2. Chống đóng điện trở lại/ Đảm bảo chắc chắn việc vận hành trở lại
Chỉ những người làm việc với thiết bị lắp đặt cụ thể mới được phép vận hành lại thiết
bị đó (có thể sử dụng khóa hoặc treo biển báo tại vị trí đang thao tác).
3. Kiểm tra sự không tồn tại của điện áp
Kiểm tra bằng dụng cụ đo hoặc bộ kiểm tra điện áp 2 cực, để đảm bảo rằng không

Bùi Long Vũ-Bộ môn Cơ điện tử-Khoa cơ khí

Page 3


Thực hành kỹ thuật điện

Trường ĐH SPKT Hưng Yên

tồn tại điện áp giữa các bộ phận lắp đặt và đất.

4. Nối đất và ngắn mạch
Các dây dẫn L1 – L2 – L3 được liên kết với nhau và được nối với đất bằng các dây
nối đặc biệt.
5. Cách li các bộ phần gần kề
Bao bọc/ che chắn, đặt các vật cản hoặc cách ly với bộ phận lắp đặt, bọc vỏ để đề
phòng việc chạm vào bất kỳ bộ phận có điện nào gần kề.

Không đ ư ợ c bậ t
nguồ n đ iệ n!
Đ ang tiế n hà nh là m việ c!
Đ ị a đ iể m:……………….
Nhãn báo hiệ u nà y chỉ
đ ư ợ c phép dỡ bỏ bở i:
Tên:……………………………….

Nhãn báo hiệu nguy hiểm này phải được sử dụng và điền vào tên người đang
làm việc với thiết bị, không bất kỳ ai khác được gỡ bỏ nhãn này và chỉ có người có tên
trong nhãn báo hiệu nguy hiểm mới có thể bật nguồn cung cấp cho thiết bị

Bùi Long Vũ-Bộ môn Cơ điện tử-Khoa cơ khí

Page 4


Thực hành kỹ thuật điện

Trường ĐH SPKT Hưng Yên
CÁC PHẦN TỬ BẢO VỆ

1.1 Cầu chì:
Là một loại khí cụ dùng để bảo vệ cho thiết bị điện và tránh lưới điện khỏi dòng điện ngắn
mạch.
Bộ phận cơ bản của cầu chì là dây chảy. Dây chảy thường làm bằng các vật liệu có nhiệt độ
nóng chảy thấp; Với những dây chảy trong mạch có dòng điện làm việc lớn, có thể làm bằng các vật
liệu có nhiệt độ nóng chảy cao nhưng tiết diện nhỏ thích hợp.
Dây chảy thường là những dây tiết diện tròn bằng các lá chì, kẽm, hợp kim chì thiếc, nhôm hay
đồng được dập, cắt theo các hình dạng như hình 1.1. Dây chảy được kẹp chặt bằng vít vào đế cầu
chì, có nắp cách điện để tránh hồ quang bắn tung tóe ra xung quanh khi dây chảy đứt.

Hình 1.1 Một số hình dạng dây chảy

Hình 1.2 Đặc tính A-s của dây
chảy

Đặc tính cơ bản của dây chảy là đặc tính thời gian – dòng điện A – s như đường 1 hình 1.2.
Dòng điện qua dây chảy càng lớn, thời gian chảy đứt càng nhỏ.
Để bảo vệ được đối tượng cần bảo vệ với một dòng điện nào đó trong mạch, dây chảy phải đứt
trước khi đối tượng bị phá huỷ. Do đó, đường đặc tính A – s của dây chảy phải nằm dưới đặc tính
của đối tượng cần bảo vệ (đường 1).
Thực tế thì dây chảy thường có đặc tính như đường 3.

Bùi Long Vũ-Bộ môn Cơ điện tử-Khoa cơ khí

Page 5


Thực hành kỹ thuật điện

Trường ĐH SPKT Hưng Yên

CC

Hình 1.3 Kí hiệu
cầu chì trên sơ đồ

Như vậy trong miền quá tải lớn, đường 3 thấp hơn đường 2 thì cầu chì bảo vệ được đối tượng.
Ngược lại trong miền quá tải nhỏ, cầu chì không bảo vệ được đối tượng, trường hợp này dòng quá
tải nhỏ, sự phát nóng của dây chảy toả ra môi trường là chủ yếu nên không đủ làm chảy dây.
Trị số dòng điện mà dây chảy đứt được gọi là dòng điện giới hạn. Rõ ràng cần có Igh >Iđm để
dây chảy không bị đứt khi làm việc với dòng điện định mức.
I gh

Đối với dây chảy bằng chì:

I dm

Đối với dây chảy hợp kim chì thiếc:

I gh
I dm
I gh

Đối với dây chảy bằng đồng:

I dm

 1,25  1,45
 1,15
 1,6  2

Khi chọn cầu chì yêu cầu nó phải thỏa mãn ba điều kiện sau:
–

Dây chảy cầu chì không chảy khi có dòng điện mở máy động cơ chạy qua.

–

Cầu chì phải cắt có tính chất chọn lọc, nghĩa là thiết bị điện nào bị ngắn mạch, chỉ cầu chì bảo

vệ thiết bị đó cháy, cầu chì bảo vệ đường dây chính, cung cấp cho nhiều thiết bị vẫn không bị cháy.
Để thỏa mạn điều kiện thứ nhất, dòng điện định mức dây chảy cầu chì Icc phải chọn lớn hoặc bằng
dòng điện làm việc lâu dài Ilv của thiết bị điện, hoặc đường dây mà cầu chì bảo vệ:
Icc>Ilv

(5.5)

Bùi Long Vũ-Bộ môn Cơ điện tử-Khoa cơ khí

Page 6


Thực hành kỹ thuật điện

Trường ĐH SPKT Hưng Yên

Kinh nghiệm thấy rằng, nếu dùng điện mở máy các động cơ không quá 2,5 lần dòng điện định mức,
thì dây chảy cầu chì chỉ cần chọn theo điều kiện làm việc lâu dài theo (5.5) mà không cần kể đến
dòng điện mở máy động cơ vì rằng dòng điện mở máy ở điều kiện đó chua-kip làm cháy dây chảy.
Nhưng nếu động cơ có đòng điện mở máy Imở lớn hơn 2,5 lần dòng điện định mức, để cho cầu chì
không cháy khi mở máy động cơ, thì dòng điện định mức dây chảy cầu chì phải chọn sao cho thỏa

mãn điều kiện:
Như vậy khi chọn cầu chì bảo vệ các động cơ lồng sóc có dòng điện mở máy lớn, ta phải chọn dây
chảy cầu chì có dòng điện định mức thỏa mãn hai điều kiện (5.5) và (5.6).

Nếu cầu chì bảo vệ đường dây cung cấp cho nhiều động cơ có dòng điện mở máy lớn. Dòng điện
mở máy của đường dây sẽ tính trong trường hợp động cơ có hiệu số
lớn nhất đang mở máy, còn các động cơ khác đang làm việc. Lúc đó, dòng điện định mức dây chảy
cầu chì ngoài việc thỏa mãn điều kiện (5.5) còn phải thỏa mãn điều kiện (5.7):

trong đó rlv là dòng điện làm việc của đường dây khi tất cả các động cơ mà đường dây cung cấp
đang làm việc, trừ động cơ mở máy; Imở là dòng điện mở máy của động cơ đó

Để đảm bảo tính chất cắt chọn lọc của cầu chì, ta phải chọn cầu chì bảo vệ mạch đường dây
chính có dòng điện định mức lớn hơn cầu chì bảo vệ mạch nhánh ít nhất là một cấp tính theo giá
trị dòng điện định mức của cầu chì.
Dòng điện định mức của dây chảy cầu chì sản xuất theo tiêu chuẩn chế tạo của các nhà máy thông
thường là: 4, 6, 10, 15, 20, 25, 35, 60, 80, 100, 125, 160, 190, 225, 260, 300, 350, 400A…

Bùi Long Vũ-Bộ môn Cơ điện tử-Khoa cơ khí

Page 7


Thực hành kỹ thuật điện

Trường ĐH SPKT Hưng Yên

1.2 Rơ le nhiệt.
Rơ le nhiệt là phần tử dùng để bảo vệ các thiết bị điện khỏi bị quá tải, quá dòng. Trong công
nghiệp rơ le nhiệt được lắp kèm contactor

Nguyên lý cấu tạo của rơ le nhiệt được biểu diễn ở hình 1.4. Mạch lực cần bảo vệ quá tải được
mắc nối tiếp với phần tử đốt nóng 1. Khi có dòng điện quá tải chạy qua, phần tử đốt nóng 1 sẽ nóng
lên và tảo nhiệt ra xung quanh. Băng kép 2 khi bị đốt nóng sẽ cong lên trên, rời khỏi đòn đầu trên
của đòn xoay 3 sẽ quay sang phải và kép thanh cách điện 7. Tiếp điểm thường đóng 4 mở ra, cắt
mạch điều khiển đối tượng cần bảo vệ.

Bùi Long Vũ-Bộ môn Cơ điện tử-Khoa cơ khí

Page 8


Thực hành kỹ thuật điện

Trường ĐH SPKT Hưng Yên

Hình 1.4 Nguyên lý cấu tạo và làm việc của rơle nhiệt

Chú thích:
1.Đòn bẩy
2.Tiếp điểm thường đóng NC
3. Tiếp điểm thường mở NO
4. Vít chỉnh dòng điện tác động
5. Thanh lưỡng kim
6. Dây đốt nóng
7. Cần gạt
8. Nút phục hồi

Cách tính chọn rơ le nhiệt:
Khi chọn rơ le nhiệt ta quan tâm đến các thông số sau:
- Dòng làm việc

- Dòng sản phẩm phù hợp với contactor( mỗi loại rơ le nhiêt đều tương thích với một dòng
contactor tương ứng, nhà sản xuất đã có khuyến cáo lựa chọn ngay trên sản phẩm hoặc catalogue)
Để tính chọn Rơ le nhiệt ta tính toán dòng định mức sau đó chọn như sau:
Iđm= Itt x 2
Itđ = (1,2 – 1,3)Iđm.
VÍ DỤ:

Bùi Long Vũ-Bộ môn Cơ điện tử-Khoa cơ khí

Page 9


Thực hành kỹ thuật điện

Trường ĐH SPKT Hưng Yên

Có tải động cơ 3 pha, 380V, 3kW, tính toán dòng định mực theo công thức sau:
Itt = P/(1.73 x 380 x 0,85) ở đây hệ số cosphi là 0,85.
ta có Itt = 3000/(1,73x380x0,85)=5,4A
Dòng rơ le nhiệt ta chọn với hệ số khởi động từ 1,2-1,4 lần Idm, ta chọn dòng rơ le nhiệt là:
Idm = 1,4xItt = 1,4x5,4=7,6A.
Vậy dòng của rơ le nhiệt ta chọn là 8A. Các rơ le nhiệt thường có dải chỉnh dòng, đặt dòng làm
việc, ta có thể chọn dải dòng dư ra để có thể điều chỉnh được khi sử dụng thực tế
Tác động của rơle nhiệt bị ảnh hưởng của môi trường xung quanh, khi nhiệt độ môi trường
xung quanh tăng, rơle nhiệt sẽ rác động sớm hơn nghĩa là dòng điện tác động giảm. Khi đó cần phải
hiệu chỉnh lại Itđ

Ký hiệu Rơ le nhiệt
1.3 Áp tô mát
Áptômát là khi cụ điện đóng mạch bằng tay và cắt mạnh tự động khi có sự cố như: quá tải,

ngắt mạch, sụt áp...
Đôi khi trong kỹ thuật cũng sử dụng áp tô mát đóng cắt không thường xuyên các mạch điện
làm việc ở chế độ bình thường.
Kết cấu các áptomát rất đa dạng và được chia theo chức năng bảo vệ: áptomát dòng điện cực
đại, áp tomát dòng điện cực tiểu, áptomát điện áp thấp, áptomát công suất ngược ...

Bùi Long Vũ-Bộ môn Cơ điện tử-Khoa cơ khí

Page 10


Thực hành kỹ thuật điện

Trường ĐH SPKT Hưng Yên
Hình ảnh cấu tạo Aptomat

Cấu tạo của aptomat gồm 8 phần:
1-Cần gạt
2-Cơ cấu ngắt mạch
3-Hệ thống tiếp điểm
4-Ngõ vào dây điện
5-Thanh lưỡng kim(rơ le nhiệt)
6-Vít cân chỉnh
7-Cuộn hút( rơ le từ)
8-Bộ dập hồ quang
Trình bày nguyên lý làm việc của aptomat dòng quá tải và điện áp thấp dùng để bảo vệ mạch
điện khi quá tải và khi ngắn mạch?

Aptomat dòng quá tải: Khi gặp sự cố ngắn mạch hay quá tải thì Iđm tăng lên làm cho lực
điện từ F sinh ra trên cuộn dây (5) tăng lên và lớn hơn lực đàn hồi lò xo số (6) F>= F(loxo),

do đó lõi thép số (4) sẽ hút phần ứng xuống, dẫn đến ngàm số (2) hở ra, lò xo (1) mang cơ
cấu tiếp điểm kéo tiếp điểm mở ra, cuối cùng mạch điện sẽ bị ngắt, ngừng toàn bộ quá trình
hoạt động của hệ thống.

Aptomat điện áp thấp: Khi điện áp lưới điện Unguon đủ định mức thì lực điện từ F sinh ra
trên cuộn dây số (11) đủ để cho lõi thép (10) hút phần ứng xuống, giữ cho ngàm số (7) ở vị
trí đúng và các tiếp điểm đều đóng, Khi điện áp lưới giảm (Unguon giảm) nó sẽ kéo theo lực
điện từ sinh ra trên cuộn dây giảm (F giảm), lò xo số (9) sẽ kéo ngàm số (7,8) bật ra, lò xo số
(1) sẽ tác động làm cho ba tiếp điểm sẽ bị mở ra ngắt mạch điện để bảo vệ hệ thống. Chú ý
nút ấn có vai trò như nút reset.

Bùi Long Vũ-Bộ môn Cơ điện tử-Khoa cơ khí

Page 11


Thực hành kỹ thuật điện

Trường ĐH SPKT Hưng Yên

Ký hiệu Aptomat

Phân loại Aptomat:
ACB: (air circuit breaker) Máy cắt không khí
VCB: (Vacuum Circuit Breakers) máy cắt chân không
MCCB: (moulded case circuit breaker) là aptomat khối, thường có dòng cắt ngắn mạch lớn
(có thể lên tới 80kA) Có số cực là 1P,2P,3P,4P

Aptomat dạng khối
MCB: (Miniature Circuit Bkeaker) là aptomat loại tép, thường có dòng cắt định và dòng cắt

quá tải thấp (100A/10kA) Có số cực là 1P,2P,3P,4P

Bùi Long Vũ-Bộ môn Cơ điện tử-Khoa cơ khí

Page 12


Thực hành kỹ thuật điện

Trường ĐH SPKT Hưng Yên

RCCB: (Residual Current Circuit Breaker) chống dòng rò loại có kích thước cỡ MCB. Số
cực 2 P, 4P

RCBO: (Residual Current Circuit Breaker with Overcurrent Protection) chống dòng rò loại
có kích thước cỡ MCB 2P có thêm bảo vệ quá dòng
ELCB: (Earth Leakage Circuit Breaker) Thiết bị chống dòng rò, thực chất là loại MCCB hay
MCB bình thường có thêm bộ cảm biến dòng rò. Loại này vừa bảo vệ ngắn mạch, vửa bảo vệ quá
tải, vừa bảo vệ dòng rò ( nên giá đắt hơn. Có khi bộ RCD trong ELCB còn đắt gấp hàng chục lần
RCCB hay RCBO bình thường).

Cách chọn Aptomat
Để lựa chọn aptomat tốt nhất và chất lượng, lắp đặt phù hợp nhất với các công trình công
nghiệp lẫn công trình dân dụng thì cần lưu ý một số tiêu chí:


Dòng điện tính toán đi trong mạch



Dòng điện quá tải



Tính thao tác có chọn lọc

Bùi Long Vũ-Bộ môn Cơ điện tử-Khoa cơ khí

Page 13


Thực hành kỹ thuật điện

Trường ĐH SPKT Hưng Yên

Khi lựa chọn aptomat cần phải căn cứ vào các đặc tính làm việc của phụ tải aptomat không
được phép cắt khi quá tải ngắn hạn thường xảy ra trong diều kiện làm việc bình thường như dòng
điện khởi động, dòng điện đỉnh trong phụ tải công nghệ. Lưu ý khi chọn aptomat, dòng điện định
mức của móc bảo vệ Iaptomat không được bé hơn dòng điện tính toán Iđm của mạch. Iaptomat
>=(1.25÷ 1.5). Iđm

Một aptomat cần thỏa mãn các yêu cầu sau:
– Chế độ làm việc định mức của aptomat phải là chế độ làm việc dài hạn, nghĩa là trị số dòng
điện định mức chạy qua aptomat lâu bao nhiêu cũng được.
– Aptomat phải ngắt được trị số dòng điện ngắn mạch lớn, có thể đến vài chục kilo Ampere
(kA). Sau khi ngắt dòng điện ngắn mạch, aptomat phải đảm bảo vẫn làm việc tốt ở trị số dòng điện
định mức (Idm).
– Để nâng tính ổn định nhiệt và điện động của các thiết bị điện, hạn chế sự phá hoại do dòng
điện ngắn mạch gây ra, aptomat phải có thời gian cắt bé.
Như vậy khi lắp đặt aptomat cần phải tính toán phụ tải sau đó chọn aptomat tiêu chuẩn phù

hợp với tải để lắp đặt, nếu không aptomat sẽ không bảo vệ được hệ thống như hệ thống lạnh, một
dây chuyền công nghệ nào đó …

II. Nội dung luyện tập
- Cách sử dụng các phần tử bảo vệ
- Ký hiệu của phần tử bảo vệ trên sơ đồ mạch điện

Bùi Long Vũ-Bộ môn Cơ điện tử-Khoa cơ khí

Page 14


Thực hành kỹ thuật điện

Trường ĐH SPKT Hưng Yên

CÁC PHẦN TỬ ĐIỀU KHIỂN
I. KIẾN THỨC CẦN THIẾT
1.1 Công tắc
Công tắc là khí cụ đóng – cắt bằng tay hoặc bằng tác động cơ khí ở lưới điện hạ áp.
Công tắc có loại thường hở hoặc thường kín, có loại dùng để đóng cắt trực tiếp mạch
chiếu sáng hay mạch động lực có công suất nhỏ, có loại chỉ dùng trong mạch điều khiển.
Hình dáng, cấu tạo của công tắc rất đa dạng song về nguyên lý đề có các tiếp điểm động và
tĩnh mà ở vị trí này của công tắc thì tiếp điểm động tiếp xúc với tiếp điểm tĩnh, còn ở vị trí khác thì
tiếp điểm động rời khỏi tiếp điểm tĩnh. Do vậy, mạch điện được nối thông hoặc bị cắt tuỳ theo vị trí
của công tắc. Số các tiếp điểm của các loại công tắc cũng nhiều ít khác nhau tuỳ theo mục đích sử
dụng. Việc đóng cắt các tiếp điểm cũng có thể theo các nguyên tắc cơ khí khác nhau: có loại lẫy, có
loại xoay ...
CT
NO

NC
a)

b)
Hình 2.1: Ký hiệu của tiếp điểm công tắc trên sơ đồ điện
a) Tiếp điểm công tắc. b) tiếp điểm công tắc hành trình

Công tắc hành trình được lắp đặt tại vị trí trên hành trình nào đó trong một hệ thống TĐĐ để
đóng, cắt mạch điều khiển. Nó được dùng để điều khiển truyền động điện theo vị trí hoặc để bảo vệ,
đảm bảo an toàn cho một chuyển động ở cuối hành trình.

Hình 1.2: Một số hình ảnh thực tế của công tắc
Bùi Long Vũ-Bộ môn Cơ điện tử-Khoa cơ khí

Page 15


Thực hành kỹ thuật điện

Trường ĐH SPKT Hưng Yên

Hình 1.3: Một số hình ảnh thực tế của công tắc hành trình
1.2 Nút ấn
Nút ấn ( nút bấm, nút điều khiển) dùng để đóng – cắt mạch ở lưới điện hạ áp.
Nút ấn thường được dùng để điều khiển các rơle, công tắc tơ, chuyển đổi mạch tín hiệu, bảo
vệ sử dụng phổ biến nhất là nút ấn trong mạch điều khiển động cơ để mở máy, dừng và đảo
chiều quay.
Kí hiệu của nút ấn trên bản vẽ điện.

Nút ấn thường mở

Nút ấn thường đóng

Nút ấn kép

Nút nhấn gồm hệ thống lò xo, hệ thống các tiếp điểm thường hở - thường đóng và vỏ bảo vệ.
Khi tác động vào nút nhấn, các tiếp điểm chuyển trạng thái, khi không còn tác động, các tiếp điểm
trở về trạng thái ban đầu

Một số hình ảnh thực tế của nút ấn
Bùi Long Vũ-Bộ môn Cơ điện tử-Khoa cơ khí

Page 16


Thực hành kỹ thuật điện

Trường ĐH SPKT Hưng Yên

Nút dừng khẩn cấp (Emergency) thường là tiếp điểm thường đóng được sử dụng
để dừng máy trong các trường hợp khẩn cấp có chốt khoá, khi bị ấn nút tự giữ trạng thái
bị ấn. Muốn xoá trạng thái này, phải xoay nút đi một góc 45o theo chiều kim đồng hồ.
Thông thường tiếp điểm sử dụng là tiếp điểm thường đóng, có nghĩa là lúc nào
điện cũng qua tiếp điểm để cho máy hoạt động. Khi được tác động thì sẽ ngắt điện ra.
Ký hiệu trong bản vẽ điện:

Hình 1.6: Nút ấn khẩn cấp
1.3 Cầu dao
Cầu dao là khí cụ đóng - cắt mạch điện bằng tay ở lưới hạ áp. Cầu dao là khí cụ điện phổ
biến trong dân dụng và trong công nghiệp và được dùng ở trong mạch công suất nhỏ với số lần đóng

cắt rất nhỏ.
Khi ngắt cầu dao, thường xẩy ra hồ quang mạnh. Để dập tắt hò quang nhanh, cần phải kéo
lưới dao ra khỏi kẹp nhanh. Tốc độ kéo tay không thể nhanh được nên người ta làm thêm lưỡi dao
phụ như hình 1.12. Lưỡi dao phụ 3 cùng lưỡi dao chính 1 kẹp trong 2 kẹp lúc đầu dẫn điện. Khi ngắt
điện tay kéo lưỡi dao chính 1 ra trước còn lưới dao phụ 3 vẫn bị kẹp lại trong kẹp 2. Lò xo 4 bị kéo
căng và tới 1 mức nào đó sẽ bật nhanh, kéo lưỡi dao phụ 3 ra khỏi kẹp 2. Do vậy, hồ quang sẽ bị kéo
dài nhanh và bị dập tắt trong thời gian ngắn.

Bùi Long Vũ-Bộ môn Cơ điện tử-Khoa cơ khí

Page 17


Thực hành kỹ thuật điện

Hình 1.7 Cầu dao 2 cực

Trường ĐH SPKT Hưng Yên

Hình 1.8. Cầu dao có lưỡi dao phụ

Hình 1.9: Ký hiệu của cầu dao trên sơ đồ điện

Bùi Long Vũ-Bộ môn Cơ điện tử-Khoa cơ khí

Page 18


Thực hành kỹ thuật điện

Trường ĐH SPKT Hưng Yên

Hình 2.10: Cầu dao hai ngả
Cầu dao có thể là một cực, hai cực hoặc ba, bốn cực và có thể đóng chỉ về 1 ngả hoặc đóng
về 2 ngả. Cầu dao được phân loại theo điện áp (250V, 500V...), theo dòng điện (5A, 10A,...) và có
loại hở, có loại có hộp bảo vệ, Cầu dao thường dùng kết hợp với cầu chì để bảo vệ ngắn mạch.
1.4 Contactor
Contactor (khởi động từ) là khí cụ điện điều khiển từ xa dùng để đóng cắt các mạch điện
động lực ở điện áp tới 500V và các dòng điện tới vài trăm, vài nghìn A.
Tuỳ theo dòng điện sử dụng, contactor chia ra loại 1 chiều và loại xoay chiều.
Phần tử chính của một công tác tơ là cuộn hút điện từ K và hệ thống các tiếp điểm. Khi
cuộn K có điện, lò xo kéo cần C mở các tiếp điểm động lực (tiếp điểm chính)a,b,c và tiếp điểm
phụ 1, đóng tiếp điểm phụ 2. Các tiếp điểm 1, a,b,c, gọi là tiếp điểm thường mở. Tiếp điểm 2
gọi là tiếp điểm thường đóng.
Tiếp điểm chính của Công tắc tơ để có thể chịu được dòng điện lớn (còn gọi là tiếp điểm
động lực).
Tiếp điểm phụ của Công tắc tơ không có đặc điểm này, vì thế chủ yếu dùng trong mạch
điều khiển.
Tuỳ theo mục đích sử dụng mà các tiếp điểm được nối vào mạch lực hay mạch điều khiển
một cách thích hợp.

Bùi Long Vũ-Bộ môn Cơ điện tử-Khoa cơ khí

Page 19


Thực hành kỹ thuật điện

Trường ĐH SPKT Hưng Yên

Hình 2.11: Một công tắc tơ thực tế

Hình 2.12: Nguyên lý cấu tạo của một công tắc tơ

Các thông số cơ bản của contactor gồm:
– Điện áp Ui: là điện áp chịu được khi làm việc của contactor, nếu vượt quá điện áp thì contactor sẽ
bị phá hủy, hỏng.
– Điện áp xung chịu đựng: Uimp, khả nawg chịu đựng điện áp xung của contactor
– Điện áp Ue: giải điện áp mà contactor chịu được, trên mỗi contactor thời ghi rõ dải dòng và áp làm
việc mà nó chịu đựng được
– Dòng điện In: là dòng điện chạy qua tiếp điểm chính của contactor khi làm việc (tải định mức và
điện áp định mức)
– Dòng điện ngắn mạch Icu: dòng điện mà contactor chịu đựng được trong vòng 1s, thường nhà sản
xuất cung cấp theo loại contactor.
– Điện áp cuộn hút Uax: theo mạch điều khiển ta chọn, có thể là DC, AC, 110V hay 220V

Bùi Long Vũ-Bộ môn Cơ điện tử-Khoa cơ khí

Page 20


Thực hành kỹ thuật điện

Trường ĐH SPKT Hưng Yên

Ta có thể tính toán cụ thể như sau:
Giả sử có tải động cơ điện 3 pha, 380V, công suất 3kW. Ta tính chọn như sau:
– Từ công suất động cơ ta tính ra dòng điện định mức khi động cơ là việc ổn định
I=P/(1,73xUdmx0,85)
ở đây ta tính được Idm=3000/(1,73x380x0,85)=5,4A.

Dòng điện của contactor bạn chọn Ict=Idm x hệ số khởi động. Hệ số khởi động lấy(1,2-1,4)Idm
Vậy dòng Ict=5,4×1,4=7,56A. Ta chọn contactor dòng làm việc từ 8A trở lên là được, dòng của rơ
le nhiệt bằng dòng của contactor.
Theo tính toán chi tiết, ta chọn chính xác như thế, nhưng thông thường chọn theo kinh nghiệm như
sau:
– Idm = Itt x 2
– Iccb = Idm x 2
– Ict = (1,2-1,5)Idm
Ta nên chọn dòng contactor cao hơn để đảm bảo làm việc lâu dài nhưng cũng phù hợp, không nên
cao quá sẽ tăng chí phí và thay đổi thiết kế khi kích thước thay đổi.

1.5 Rơ le
Rơ le là loại khí cụ điện dùng để đóng – cắt mạch điều khiển, hoặc mạch bảo vệ, để liên kết
giữa các khối điều khiển khác nhau, thực hiện các thao tác lôgic theo một quá trình công nghệ.
Rơ le có rất nhiều loại với các nguyên lý làm việc và chức năng khác nhau.
Các rơ le được phân loại theo một số cách như sau:
-

Theo nguyên lý làm việc có: Rơ le điện từ, rơ le từ điện, rơ le điện động, rơ le cảm ứng, rơ le
nhiệt, rơle quang, rơ le điện tử...
Theo đại lượng điện đầu vào có: Rơle dòng điện, rơ le điện áp, rơ le công suất, rơ le tổng trở,
rơ le tần số, rơle lệch pha...
Theo đòn điện có rơle một chiều, rơle xoay chiều
Theo nguyên lý tác động của cơ cấu chấp hành có: rơle tiếp điểm và rơle không tiếp điểm
Theo trị số và chiều đại lượng đầu vào có: rơle cực đại, rơle cực tiểu, rơle sai lệch, rơle
hướng...

Bùi Long Vũ-Bộ môn Cơ điện tử-Khoa cơ khí

Page 21

Thực hành kỹ thuật điện
-

Trường ĐH SPKT Hưng Yên

Theo cách mắc có cầu thu(một cuộn hút trong rơle điện từ) vào mạch, rơ le được chia ra: rơle
sơ cấp (cơ cấu thu nối thẳng vào mạch)và rơle thứ cấp (cơ cấu thu nối vào mạch qua biến
áp,biến dòng hay điện trở).

1.5.1 Rơle điện từ
Rơle điện tử là loại rơle đơn giản nhất và dùng rộng rãi nhất. Rơle làm việc dựa trên nguyên
lý điện từ và kết cấu, nó tương tự như công tắc tơ nhưng chỉ đóng, cắt mạch điện điều khiển, không
trực tiếp dùng trong mạch lực.
Hình 1.17a trình bày nguyên lý kết cấu một rơle điện từ một chiều kiểu bản lề. Cuộn nam
châm điện 1 quấn quanh lõi sắt 2. Hai đầu dây cuộn 1 nối ra hai chấu cắm 8. Nắp từ động 3 được lò
xo 4 kéo bật lên để tiếp điểm động 5 (tiếp điểm chung COM) tỳ vào tiếp điểm tĩnh 6 thành tiếp điểm
thường kín NC, còn tiếp điểm tĩnh 7 bị hở mạch (tiếp điểm thường mở NO). Khi cuộn điện từ được
cấp điện, nó sẽ hút nắp từ động và tiếp điểm NO được nối với tiếp điểm COM, tiếp điểm NC bị ngắt
khỏi tiếp điểm COM.
 Cấu tạo của rơle

Hình 2.14: Rơ le điện từ
Bùi Long Vũ-Bộ môn Cơ điện tử-Khoa cơ khí

Page 22


Thực hành kỹ thuật điện

Trường ĐH SPKT Hưng Yên

Hình 2.15 : Chân đế rơ le

Cuộn hút

Tiếp điểm thường đóng

Tiếp điểm thưởng mở

Hình 2.16: Sơ đồ chân và ký hiệu trên bản vẽ
1.5.2. Rơle thời gian.
Rơle thời gian là rơle tạo trễ đầu ra nghĩa là khi đầu vào có tín hiệu điều khiển thì sau một
thời gian nào đó đầu ra mới tác động (tiếp điểm rơle mới đóng hoặc mở).
Thời gian trễ có thể từ vài phần giây đến hàng giờ hoặc hơn nữa.

Bùi Long Vũ-Bộ môn Cơ điện tử-Khoa cơ khí

Page 23


Thực hành kỹ thuật điện

-

Trường ĐH SPKT Hưng Yên

Rơle thời gian có nhiều loại, nhiều kiểu khác nhau dùng cả ở mạch một chiều lẫn xoay chiều.
Rơle thời gian kiểu điện từ: Dùng ở mạch một chiều và thường để duy trì thời gian nhả chậm

nắp từ động tới 3s.
Rơle thời gian kiểu thủy lực: Dùng cho cả cuộn hút một chiều và xoay chiều.

Hình 1.21: Rơ le thời gian và chân đế
Phân loại Rơ le thời gian:
Rơ le thời gian được chia làm 3 loại: Rơ le ON DELAY, Rơ le OFF DELAY, Rơ le hỗn hợp
-

ON DELAY: Khi cấp nguồn vào cuộn dây của rơle thời gian ON DELAY, các tiếp điểm tác
động không tính thời gian chuyển đổi trạng thái tức thời (thường đóng hở ra, thường hở đóng
lại), các tiếp điểm tác động có tính thời gian không đổi. Sau khoảng thời gian đã định trước,
các tiếp điểm tác động có tính thời gian sẽ chuyển trạng thái và duy trì trạng thái này.
Khi ngưng cấp nguồn vào cuộn dây, tất cả các tiếp điểm tức thời trở về trạng thái ban đầu
Ký hiệu trong bản vẽ:

Tiếp điểm thường đóng đóng chậm
-

Tiếp điểm thưởng mở đóng chậm

Cuộn hút

OFF DELAY: Khi cấp nguồn vào cuộn dây của rơle thời gian OFF DELAY, các tiếp điểm
tác động tức thời và duy trì trạng thái này. Khi ngưng cấp nguồn vào cuộn dây, tất cả các tiếp

Bùi Long Vũ-Bộ môn Cơ điện tử-Khoa cơ khí

Page 24

Thực hành kỹ thuật điện

Trường ĐH SPKT Hưng Yên

điểm tác động không tính thời gian trở về trạng thái ban đầu. Tiếp sau đó một khoảng thời
gian đã định trước, các tiếp điểm tác động có tính thời gian sẽ chuyển về trạng thái ban đầu.
Ký hiệu trong bản vẽ:

Cuộn hút

Tiếp điểm thường đóng mở chậm

Bùi Long Vũ-Bộ môn Cơ điện tử-Khoa cơ khí

Tiếp điểm thường mở mở chậm

Page 25