Xem mẫu
- Giáo trình
Lý thuyết khí cụ điện
- L I NÓI U
t nư c Vi t Nam trong công cu c công nghi p hoá - hi n i hoá, n n
kinh t ang trên à phát tri n, vi c s d ng các thi t b i n, khí c i n vào trong
xây l p các khu công nghi p, khu ch xu t – liên doanh, khu nhà cao t ng ngày
càng nhi u. Vì v y vi c tìm hi u c tính, k t c u, tính toán l a ch n s d ng r t
c n thi t cho sinh viên h c ngành i n. Ngoài ra c n ph i c p nh t thêm nh ng
công ngh m i ang không ng ng c i ti n và nâng cao các thi t b i n.
V i m t vai trò quan tr ng như v y và xu t phát t yêu c u, k ho ch ào
t o, chương trình môn h c c a Trư ng Cao ng Ngo i ng - Công ngh Vi t
Nh t. Chúng tôi ã biên so n cu n giáo trình Khí c i n g m 4 ph n v i nh ng
n i dung cơ b n sau:
- Ph n 1: Lý thuy t cơ b n c a khí c i n.
- Ph n 2: Tìm hi u c tính, k t c u, l a ch n s d ng khí c i n h áp.
- Ph n 3: Gi i thi u c tính, k t c u khí c i n cao áp.
- Ph n 4: M t s sơ căn b n v nguyên lý i u khi n, v n hành.
Giáo trình Khí c i n ư c bi n so n ph c v cho công tác gi ng d y c a
giáo viên và là tài li u h c t p c a h c sinh.
Do chuyên môn và th i gian có h n nên không tránh kh i nh ng thi t sót,
v y r t mong nh n ư c ý ki n óng góp c a ng nghi p và b n c cu n sách
t ch t lư ng cao hơn.
TÁC GI
http://www.ebook.edu.vn 5
- PH N I: LÝ THUY T CƠ B N C A KHÍ C I N
Chương I: PHÁT NÓNG KHÍ C I N
I. KHÁI NI M V KHÍ C I N
1. Khái ni m
Khí c i n là thi t b dùng óng c t, b o v , i u khi n, i u ch nh các
lư i i n, m ch i n, các lo i máy i n và các máy trong quá trình s n xu t.
Khí c i n làm vi c lâu dài trong các m ch d n i n, nhi t c a khí c
i n tăng lên gây t n th t i n năng dư i d ng nhi t năng và t nóng các b ph n
d n i n và cách i n c a khí c . Vì v y khí c i n làm vi c ư c trong m i ch
khi nhi t c a các b ph n ph i không quá nh ng giá tr cho phép làm vi c an
toàn lâu dài.
2. Phân lo i, các yêu c u cơ b n c a khí c i n
a) Phân lo i
Khí c i n ư c phân ra các lo i sau:
- Khí c i n dùng óng c t các m ch i n: C u dao, Máy c t,
Aptômat…
- Khí c i n dùng m máy: Công t c tơ, Kh i ng t , B kh ng ch ch
huy…
- Dùng b o v ng n m ch c a lư i i n: C u chì, Aptômat, Các lo i
máy c t, Rơle nhi t…
b) Các yêu c u cơ b n c a khí c i n
m b o an toàn cho các thi t b i n và m b o tin c y c a Khí c
i n thì Khí c i n m b o m t s yêu c u:
- Khí c i n m v o làm vi c lâu dài v i các thông s k thu t tr ng
thái làm vi c nh m c: U m, I m.
- n nh nhi t, i n ng, có cư ng cơ khí cao khi quá t i, khi ng n
m ch, V t li u cách i n t t, không b ch c th ng khi quá dòng.
- Khí c i n làm vi c ch c ch n, an toàn khi làm vi c.
II. TÍNH TOÁN T N TH T I N NĂNG TRONG KHÍ C I N
T n th t i n năng trong khí c i n ư c tính theo:
http://www.ebook.edu.vn 6
- t
Q = ∫ I 2 .R.t
0
Trong ó: Q: i n năng t n th t.
i: dòng i n trong m ch.
R: i n tr c a khí c .
t: Th i gian có dòng i n ch y qua.
Tuỳ theo khí c i n t o nên t các v t li u khách quan, kích thư c khác
nhau, hình d ng khác nhau s phát sinh t n th t khác nhau.
III. CÁC CH PHÁT NÓNG C A KHÍ C I N
Sau ây là b ng nhi t cho phép c a m t s v t li u:
V t li u làm khí c i n Nhi t cho phép (0C)
V t li u không b c cách i n ho c xa 110
nh t cách i n.
Dây n i d ng ti p xúc c nh. 75
V t li u có ti p xúc d ng hình ngón 75
Ti p xúc trư t c a ng v h p kim ng 110
Ti p xúc má b c. 120
V t không d n i n và không b c cách i n. 110
Nhi t cho
V t li u cách i n C p cách nhi t
phép (0C)
V i s i, gi y không t m cách i n. Y 90
V i s i, gi y có t m cách i n. A 105
H p ch t t ng h p E 120
Mica, s i thu tinh B 130
Mica, s i thu tinh có t m cách i n F 155
Ch t t ng h p Silic H 180
S cách i n. C >180
http://www.ebook.edu.vn 7
- Tuỳ theo ch làm vi c khác nhau, m i khí c i n s có s phát nóng
khác nhau:
1. Ch làm vi c lâu dài c a khí c i n
Khí c i n làm vi c lâu dài, nhi t trong khí c i n b t u tăng và n
nhi t n nh thì không tăng nũa, lúc này s to nhi t ra môi trư ng xung
quanh.
n nh
B t u t(s)
2. Ch làm vi c ng n h n c a khí c i n
Ch làm vi c ng n h n c a khí c i n là ch khi óng i n nhi t
c a nó không t t i nhi t n nh, sau khi phát nóng ng n h n, khí c ư c
ng t nhi t c a nó s t xu ng t i m c không so sánh ư c v i môi trư ng xung
quanh.
n nh
Phát nóng
B t u t(s)
3. Ch làm vi c ng n h n l p l i c a khí c i n
Nhi t c a khí c i n tăng lên trong kho ng th i gian khí c làm vi c,
nhi t gi m xu ng trong kho ng th i gian khí c ngh , nhi t gi m chưa t
n giá tr ban u thì khí c i n làm vi c l p l i. Sau kho ng th i gian, nhi t
tăng lên l n nh t g n b ng nhi t gi m nh nh t thì khí c i n t ư c ch
d ng.
http://www.ebook.edu.vn 8
- CÂU H I CHƯƠNG 1
1. Nêu khái ni m, phân lo i và các yêu c u c a khí c i n.
2. Trình bày các ch phát nóng c a khí c i n.
Chương 2: TI P XÚC I N - H QUANG
I. TI P XÚC I N
1. Khái ni m
Ti p xúc i n là nơi mà dòng i n i t v t d n này sang v t d n khác. B
m t ti p xúc c a hai v t d n ư c g i là ti p xúc i n.
Các yêu c u cơ b n c a ti p xúc i n:
- Nơi ti p xúc i n ph i ch c ch n, m b o.
- M i nơi ti p xúc ph i có b n cơ khí cao.
- M i n i không ư c phát nóng quá gía tr cho phép.
- n nh nhi t và n nh ng khi có dòng i n c c i i qua.
- Ch u ư c tác ông c a môi trư ng (nhi t , ch t hoá h c...)
m b o các yêu c u trên, v t li u dùng làm ti p i m có các yêu c u:
- i n d n và nhi t d n cao.
- b n ch ng r trong không khí và trong các khí khác.
- b n ch ng t o l p màng có i n tr su t cao.
- c ng bé gi m l c nén.
- c ng cao gi m hao mòn các b ph n óng ng t.
- b n ch u h quang cao (nhi t nóng ch y).
- ơn gi n gia công, giá thành h .
http://www.ebook.edu.vn 9
- M t s v t li u dùng làm ti p i m: ng, B c, Nhôm, Vonfram...
2. Phân lo i ti p xúc i n
D a vào k t c u ti p i m, có các lo i ti p xúc i n sau:
a) Ti p xúc c nh
Các ti p i ư c n i c nh v i các chi ti t d n dòng i n như là: thanh
cái, cáp i n, ch n i khí c vào m ch. Trong quá trình s d ng, c hai ti p i m
ư c g n ch t vào nhau nh các bu – lông, hàn nóng hay ngu i.
b) Ti p xúc óng m
Là ti p xúc óng ng t m ch i n. Trong trư ngh p này ơhát sinh h
quang i n, c n xác nh kho ng cách gi a ti p i m tĩnh và ng d a vào dòng
i n nh m c, i n áp nh m c và ch làm vi c c a khí c i n.
c) Ti p xúc trư t
Là ti p xúc c góp và vành trư t, ti p xúc này cũng d sinh ra h quang
i n.
3. Các y u t nh hư ng n i n tr ti p xúc
- V t li u làm ti p i m: v t li u m m ti p xúc t t.
- Kim lo i làm ti p i m không b ôxy hóa.
- L c ép ti p i m càng l n thì s t o nên nhi u ti p i m ti p xúc.
- Nhi t ti p i m càng cao thì i n tr ti p xúc càng l n.
- Di n tích ti p xúc.
Thông thư ng dùng h p kim làm ti p i m.
II. H QUANG I N
1. Khái ni m
Trong các khí c i n dùng óng ng t m ch i n (c u dao, contactor,
rơle...) khi chuy n m ch s phát sinh hi n tư ng phóng i n. N u dòng i n ng t
dư i 0,1A và i n áp t i các ti p i m kho ng 250 – 300V thì các ti p i m s
phóng i n âm . Trư ng h p dòng i n và i n áp cao hơn tr s trong b ng sau s
sinh ra h quang i n.
V t li u làm ti p i m U(V) I(A)
Platin 17 0,9
http://www.ebook.edu.vn 10
- Vàng 15 0,38
B c 12 0,4
Vonfram 17 0,9
ng 12,3 0,43
Than 18 – 22 0,03
2. Tính ch t cơ b n c a phóng i n h quang
- Phóng i n h quang ch x y ra khi các dòng i n có tr s l n.
- Nhi t trung tâm h quang r t l n và trong các khí c có th n
6000÷80000K.
- M t dòng i n t i Cat t l n (104 ÷ 105)A/cm2.
- S t áp Cat t b ng 10 ÷ 20V và th c t không ph thu c vào dòng i n.
3. Quá trình phát sinh và d p h quang
a) Quá trình phát sinh h quang i n:
i v i ti p i m có dòng i n bé, ban u kho ng cách gi a chúng nh
t ng khi i n áp t có tr s nh t nh, vì v y trong kho ng không gian này s sinh
ra i n trư ng có cư ng r t l n (3.107V/cm) có th làm b t i n t t Catôt g i
là phát x t ng i n t (g i là phát x ngu i i n t ). S i n t càng nhi u,
chuy n ng dư i tác d ng c a i n trư ng làm ion hoá không khí gây h quang
i n.
i v i ti p i m có dòng i n l n, quá trình phát sinh h quang ph c t p
hơn. Lúc u m ti p i m, l c ép gi a chúng có tr s nh nên s ti p i m ti p
xúc dòng i n di qua ít. M t dòng i n tăng áng k n hàng ch c nghìn
A/cm2, do ó t i các ti p i m s phát nóng s tăng n m c làm cho nhau, gi t
kim lo i ư c kéo căng ra tr thành c u ch t l ng và n i li n hai ti p i m này,
nhi t c a c u ch t l ng ti p t c tăng, lúc ó c u ch t l ng bôc h i và trong
không gian gi a hai ti p i m xu t hi n h quang i n. Vì quá trình phát nóng c a
c u th c hi n r t nhanh nên s b c h i mang tính ch t n . Khi c u ch t l ng c t
kéo theo s mài mòn ti p i m, i u này r t quan tr ng khi ng t dòng i n quá l n
hay quá trình óng m x y ra thư ng xuyên.
b) Quá trình d p t t h quang i n
http://www.ebook.edu.vn 11
- i u ki n d p t t h quang là quá trình ngư i l i v i quá trình phát sinh h
quang:
- H nhi t h quang.
- Kéo dài h quang.
- Chia h quang thành nhi u o n nh .
- Dùng năng lư ng bên ngoài ho c chính nó th i t t h quang.
- M c i n tr Shunt tiêu th năng lư ng h quang
Thi t b d p t t h quang.
- H nhi t h quang b ng cách dùng hơi khí ho c d u làm ngu i,
dùng vách ngăn h quang c xát.
- Chia h quang thành nhi u c t nh và kéo dài h quang b ng cách
dùng vách ngăn chia thành nhi u ph n nh và th i khí d p t t.
- Dùng năng lương bên ngoài ho c chính nó th i t t h quang,
năng lư ng c a nó t o áp su t th i t t h quang.
- M c i n tr Shunt tiêu th năng lư ng h quang (dùng i n tr
m c song song v i hai ti p i m sinh h quang).
CÂU H I CHƯƠNG 2
1. Nêu khái ni m, phân lo i ti p xúc i n.
2. Nêu khái ni m, tính ch t cơ b n c a phóng i n h quang
PH N II: TÌM HI U C TÍNH, K T C U, TÍNH TOÁN
L A CH N S D NG KHÍ C I N H ÁP.
Chương 3: KHÍ C I N ÓNG NG T - B O V
M CH I N
A – CB (CIRCUIT BREAKER)
I. KHÁI NI M VÀ YÊU C U.
CB (CB ư c vi t t t t danh t Circuit Breaker), CB là khí c i n dùng
óng ng t m ch i n (m t pha, ba pha); có công d ng b o v quá t i, ng n m ch,
s t áp... m ch i n.
Ch n CB ph i tho mãn ba yêu c u sau:
http://www.ebook.edu.vn 12
- - Ch làm vi c nh m c c a CB th i là ch làm vi c dài h n, nghĩa
là tr s dòng i n nh m c ch y qua CB lâu tuỳ ý. M t khác, m ch dòng i n c a
CB ph i ch u ư c dòng i n l n (khi có ng n m ch) lúc các ti p i m c a nó ã
óng hay ang óng.
- CB ph i ng t ư c tr s dòng i n ng n m ch l n, có th vài ch c KA.
Sau khi ng t dòng i n ng n m ch, CB m b o v n làm vi c t t tr s dòng i n
nh m c.
- nâng cao tính n nh nhi t và i n ng c a các thi t b i n, h n ch
s phá ho i do dòng i n ng n m ch gây ra, CB ph i có th i gian c t bé. Mu n v y
thư ng ph i k t h p l c thao tác cơ h c v i thi t b d p h quang bên trong CB.
II. C U T O VÀ NGUYÊN LÝ HO T NG
1. C u t o
a) Ti p i m
CB thư ng ư c ch t o có hai c p ti p i m (ti p i m chính và h quang),
ho c ba c p ti p i m (chính, ph , h quang).
Khi óng m ch, ti p i m h quang óng trư c, ti p theo là ti p i m ph ,
sau cùng là ti p i m chính. Khi c t m ch thì ngư c l i, ti p i m chính m trư c,
sau n ti p i m ph , cu i cùng là ti p i m h quang. Như v y h quang ch
cháy trên ti p i m i m h quang, do o b o v ư c ti p i m chính d n i n.
Dùng thêm ti p i m ph tránh h quang cháy lan vào làm hư h i ti p i m
chính.
b) H p d p h quang
CB d p ư c h quang trong t t c các ch làm vi c c a lư i i n,
ngư i ta thư ng dùng hai ki u thi t b d p h quang là: Ki u n a kín và ki u h .
Ki u n a kín ư c d t trong v kín c a CB và có l thoát khí. Ki u này có
dòng i n gi i h n c t không quá 50KA. Ki u h ư c dùng khi gi i h n dòng
i n c t l n hơn 50KA ho c i n áp l n 1000V (cao áp).
Trong bu ng d p h quang thông d ng, ngư i ta dùng nh ng t m thép x o
thành lư i ngăn, phân chia h quang thành nhi u o n ng n thu n l i cho vi c
d p t t h quang.
c) Cơ c u truy n ng c t CB
Truy n ng c t thư ng có hai cách: B ng tay và b ng cơ i n ( i n t , ng
cơ i n).
http://www.ebook.edu.vn 13
- i u ki n b ng tay ư c th c hi n v i các CB có dòng i n nh m c không
l n hơn 600A. i u khi n b ng i n t (nam châm i n) ư c ng d ng các CB
có dòng i n l n hơn ( n 1000A).
tăng l c i u khi n b ng tay ngư i ta dùng m t tay dài ph theo nguyên
lý òn b y. Ngoài ra còn có cách i u khi n b ng ng cơ i n ho c b ng khí nén.
d) Móc b o v
CB t ng c t nh các ph n t b o v - g i là móc b o v , s tác ng khi
m ch i n có s c quá dòng i n (quá t i hay ng n m ch) và s t áp.
Móc b o v quá dòng i n (còn g i là b o v dòng i n c c i) b ov
thi t b i n khong b quá t i và ng n m ch, ư ng th i gian – dòng i n c a móc
b o v ph i n m dư i ư ng c tính c a i tư ng c n b o v . Ngư i ta thư ng
dùng h th ng i n t và rơle nhi t làm móc b o v , t bên trong CB.
Móc ki u i n t có cu n dây m c n i ti p v i m ch chính, cu n dây này
ư c qu n ti t di n l n ch u dòng t i và ít vòng. Khi dòng i n vư t quá tr s cho
ph p thì ph n ng b hút và nóc s d p vào kh p rơi t do, làm ti p i m c a CB
m ra. i u ch nh vít thay ôi l c kháng lò xo, ta có th i u ch nh ư c tr s
dòng i n t c ng. gi th i gian trong bo v quá t ki u i n t , ngư i ta
thêm m t cơ c u gi th i gian.
Móc ki u rơle nhi t ơn gi n hơn c , có k t c u tương t như rơle nhi t có
ph n t phát nóng u n i ti p v i m ch i n chính, t m kim lo i kép dãn n làm
nh kh p rơi t do m ti p i m c a CB khi có quá t i. Ki u này có như c
i m là quán tính nhi t l n nên không ng t nhanh ư c dòng i n tăng v t khi có
ng n m ch, do ó ch b o v ư c dòng i n quá t i.
Vì v y ngư i ta thư ng s d ng t ng h p c móc ki u i n t và móc ki u
rơle nhi t trong m t CB. Lo i này ư c dung CB có dòng i n ính m c n
600A.
Móc b o v s t áp (còn g i là b o v i n áp th p) cũng thư ng dung ki u
i n t . Cu n dây m c song song v i mn ch i n chính, cu n dây này ư c qu n ít
vòng v i dây ti t di n nh ch u i n áp ngu n.
2. Nguyên lý ho t ng
a) Sơ nguyên lý c a CB dòng i n c c i (hình v 1.1)
http://www.ebook.edu.vn 14
- Hình 1.1 Sơ CB dòng i n c c i
tr ng thái bình thư ng sau khi óng i n, CB ư c gi tr ng thái óng
ti p i m nh móc 2 kh p v i móc 3 cùng m t c m v i ti p i m ng.
B t CB tr ng thái ON, v i dòng i n nh m c nam châm i n 5 và ph n
ng 4 không hút .
Khi m ch i n quá t i hay ng n m ch, l c hút i n t nam châm i n 5 l n
hơn l c lò xo 6 làm cho nam châm i n 5 s hút ph n ng 4 xu ng làm b t nh
móc 3, móc 5 ư c th t do, lò xo 1 ư c th l ng, k t qu các ti p i m c a CB
ư c m ra, m ch i n b ng t.
b) Sơ nguyên lý CB i n áp th p (hình 1.2)
Hình 2.2: Sơ CB i n áp th p
B t CB tr ng thái ON, v i i n áp nh m c nam châm i n 11 và ph n
ng 10 hút l i v i nhau.
http://www.ebook.edu.vn 15
- Khi s t áp quá m c, nam châm i n 11 s nh ph n ng 10, lò xo 9 kéo móc
8 b t lên, móc 7 th t do, th l ng, lò xo 1 ư c th l ng, k t qu các ti p i m
c a CB ư c m ra, m ch i n b ng t.
3. Phân lo i và cách l a ch n CB
Theo k t c u, ngư i ta chia CB ra làm ba lo i: m t c c, hai c c và ba c c.
Theo th i gian thao tác, ngư i ta chia CB ra lo i tác ng không t c th i và
lo i tác ng t c th i (nhanh).
Tuỳ theo công d ng b o v , ngư i ta chia CB ra các lo i: CB c c i theo
dòng i n, CB c c ti u theo i n áp. CB dòng i n ngư c ...
Vi c l a ch n CB ch y u d a vào:
- Dòng i n tính toán i trong m ch.
- Dòng i n quá t i.
- CB thao tác ph i có tính ch n l c.
Ngoài ra l a ch n CB còn ph i căn c vào c tính làm vi c c a ph t i là
CB không ư c phép c t khi có quá t i ng n h n thư ng x y ra trong i u ki n làm
vi c bình thư ng như dòng i n kh i ng, dòng i n nh trong ph t i công
ngh .
Yêu c u chung là dòng i n nh m c c a móc b o v ICB không ư c bé
hơn dòng i n tính toán Itt c a m ch.
Tuỳ theo c tính và i u ki n làm vi c c th c a ph t i, ngư i ta hư ng
d n l a ch n dòng i n nh m c c a móc b o v b ng 125%, 150% hay l n hơn
n a so v i dòng i n tính toán.
CÂU H I CHƯƠNG 3 PH N A
1. Cho bi t công d ng, c u t o, các lo i CB?
2. Hãy nêu nguyên lý ho t ng c a các lo i CB?
3. Cách ch n CB?
B - C U CHÌ
I. KHÁI NI M VÀ YÊU C U
C u chì là m t lo i khí c i n dùng b o v thi t b và lư i i n tránh s
c ng n m ch, thư ng dùng b o v cho ư ng dây d n, máy bi n áp, ng cơ
i n, thi t b i n, m ch i n i u khi n, m ch i n th p sáng.
http://www.ebook.edu.vn 16
- C u chì có c i m là ơn gi n, kích thư c bé, kh năng c t l n và giá
thành h nên ư c ng d ng r ng rãi.
Các tính ch t và yêu c u c a c u chì:
- C u chì có c tính làm vi c n nh, không tác ng khi có dòng i n
m máy và dòng i n nh m c lâu dài i qua.
- c tính A – s c a c u chì ph i th p hơn c tính c a i tư ng b o v .
- Khi có s c ng n m ch, c u chì tác ng ph i có tính ch n l c.
- Vi c thay th c u chì b cháy ph i d dàng và t n ít th i gian.
II. C U T O VÀ NGUYÊN LÝ HO T NG
1. C u t o
C u chì bao g m các thành ph n sau:
+ Ph n t ng t m ch: ây chính là thành ph n chính c a c u chì, ph n t
này ph i có kh năng c m nh n ư c giá tr hi u d ng c dòng i n qua nó. Ph n
t này có giá tr i n tr su t bé (thư ng b ng b c, ng hay các v t li u d n có giá
tr i n tr su t nh lân c n v i các giá tr nêu trên...). Hình d ng c a ph n t có
th d ng là m t dây (ti t di n tròn), d ng băng m ng.
+ Thân c a c u chì: Thư ng b ng thu tính, ceramic (s g m) hay các v t
li u khác tương ương. V t li u t o thành thân c a c u chì ph i m b o ư c hai
tính ch t:
- Có b n cơ khí.
- Có b n v i u ki n d n nhi t và ch u ng ư c các s thay ôi
nhi t t ng t mà không hư h ng.
+ V t li u l p y (bao b c quanh ph n t ng t m ch trong thân c u chì):
Thư ng b ng v t li u Silicat d ng h t, nó ph i có kh ngăng h p th ư c năng
lư ng sinh ra do h quang và ph i m b o tính cách i n khi x y ra hi n tư ng
ng t m ch.
+ Các u n i: Các thành ph n này dùng nh v c nh c u chì trên các
thi t b óng ng t m ch; ng th i ph i m bo tính ti p xúc i n t t.
2. Nguyên lý ho t ng
c tính cơ b n c a c u chì là s ph thu c c a th i gian ch y t v i dòng
i n ch y qua ( c tính Ampe - giây). có tác d ng b o v , ư ng Ampe – giây
c a c u chì t i m i i m ph i th p hơn c tính c a i tư ng c n b o v .
http://www.ebook.edu.vn 17
- + i v i dòng i n nh m c c a c u chì: Năng lư ng sinh ra do hi u ng
Joule khi có dòng i n nh m c ch y qua s to ra môi trư ng và không gây nên
s nóng ch y, s cân b ng nhi t s ư c thi t l p m t giá tr mà không gây s
già hoá hay phá h ng b t c ph n t nào c a c u chì.
+ i v i dòng i n ng n m ch c a c u chì: S cân b ng trên c u chì b
phá hu , nhi t năng trên c u chì tăng cao và d n n s phá hu c u chì:
Ngư i ta phân thành hai giai o n khi x y ra s phá hu c u chì:
- Quá trình ti n h quang (tp).
- Quá trình sinh ra h quang (ta).
l
Dòng i n
ph ng oán
Dòng i n
ti n h quang Dòng i n trong
Quá trình h quang
t t
tp ta
Th i gian ti n h quang Th i gian sinh h quang
Th i gian toàn b quá trình
Gi n th i gian c a quá trình phát sinh h
quang
Trong ó: t0: Th i i m b t u s c .
tp: Th i i m ch m d t giai o n ti n h quang.
tt: Th i i m ch m d t quá trình phát sinh h quang.
* Quá trình ti n h quang: Gi s t i th i i m t0 phát sinh s quá dòng,
trong kho ng th i gian tp làm nóng ch y c u chì và phát sinh ra h quang i n.
Kho ng th i gian này ph thu c vào giá tr dòng i n t o nên do s c và s c m
bi n c a c u chì.
* Quá trình phát sinh h quang: T i th i i m tp h quang sinh ra cho n
th i i m t0 m i d p t t toàn b h quang. Trong su t quá trình này, năng lư ng
http://www.ebook.edu.vn 18
- sinh ra do h quang làm nóng ch y các ch t làm y t i môi trư ng h quang sinh
ra; i n áp hai u c u chì h i ph c l i, m ch i n ư c ng t ra.
3. Phân lo i, ký hi u, công d ng
C u chì dùng trong lư i i n h th có nhi u hình d ng khác nhau, trong sơ
nguyên lý ta thư ng ký hi u cho c u chì theo m t trong các d ng sau:
C u chì có th chia thành hai d ng cơ b n, tùy thu c vào nhi m v :
+ C u chì lo i g: C u chì d ng này ch có kh năng ng t m ch, khi có s
c hay quá t i hay ng n m ch x y ra trên ph t i.
+ C u chì lo i a: C u chì d ng này ch có kh năng b o v duy nh t tr ng
thái ng n m ch trên t i.
Mu n phân bi t nhi m v làm vi c c a c u chì, ta c n căn c vào c tuy n
Ampe – giây (là ư ng bi u di n mô t m i quan h gi a dòng i n qua c u chì và
th i gian ng t m ch c a c u chì).
G i ICC: Giá tr dòng i n ng n m ch.
IS: Giá tr dòng i n quá t i.
V i c u chì lo i g: Khi có dòng ICC qua m ch nó ph i ng t m ch t c thì, và
khi có dòng IS qua m ch c u chì không ng tm ch t c thì mà duy trì m t kho ng
th i gian m i ng t m ch (th i gian ng t m ch và giá tr dòng IS t l ngh ch v i
nhau).
Do ó n u quan sát hai c tính Ampe – giây c a hai lo i c u chì a và g; ta
nh n th y c tính Ampe – giây c a c u chì lo i a n m xa tr c th i gian (tr c tung)
và cao hơn c tính Ampe – giây c a c u chì lo i g.
c tính Ampe – giây c a các lo i c u chì
http://www.ebook.edu.vn 19
- 4. Các c tính i n áp c a c u chì
- i n áp nh m c là giá tr i n áp hi u d ng xoay chi u xu t hi n hai
u c u chì (khi c u chì ng t m ch), t n s c a ngu n i n trong ph m vi 48Hz
n 62Hz..
- Dòng i n nh m c là giá tr hi u d ng c a dòng i n xoay chi u mà
c u chì có th t i liên t c thư ng xuyên mà không làm thay i c tính c a nó.
- Dòng i n c t c c ti u là giá tr nh nh t c a dòng i n s c mà dây chì
có kh năng ng t m ch. Kh năng c t nh m c là giá tr c c i c a dodngf i n
ng n m ch mà c u chì có th c t.
Sau ây là các v trí trên bi u c a các dòng i n khác nhau:
Các c tính c a Dòng i n Dòng i n
dòng i n s d ng ng n m ch
Các c tính c a
c u chì
Dòng i n Dòng i n Dòng i n Kh năng
nh m c c t c c ti u c t gi i h n c t nh m c
CÂU H I CHƯƠNG 3 PH N B
1. Nêu công d ng c a c u chì?
2. Cho bi t c u t o c a c u chì g m các thành ph n nào?
3. C u chì có m y lo i. Ch c năng c a t ng lo i c u ch ?
http://www.ebook.edu.vn 20
- C - THI T B CH NG DÒNG I N RÒ
I. KHÁI NI M
Cơ th ngư i r t nh y c m v i dòng i n, ví d : dòng i n nh hơn 10mA
thì ngư i có c m giác kim châm; l n hơn 10mA thì các cơ b p co qu p; dòng i n
n 30mA ưa n tình tr ng co th t, ng t th và ch t ngư i. Khi thi t b i n b
hư h ng rò i n, ch m mát mà ngư i s d ng ti p xúc vào s nh n dòng i n i
qua ngư i xu ng t i n áp ngu n. Trong trư ng h p này, CB và c u chì không
th tác ng ng t ngu n i n v i thi t b , gây nguy hi m cho ngư i s d ng.
N u trong m ch i n có s d ng thi t b ch ng dòng i n rò thì ngư i s
d ng s tránh ư c tai n n do thi t b này ng t ngu n i n ngay khi dòng i n rò
xu t hi n.
II. C U T O VÀ NGUYÊN LÝ HO T NG
1. C u t o
Thi t b ch ng dòng i n rò ho t ng trên nguyên lý b o v so l ch, ư c
th c hi n trên cơ s cân b ng gi a t ng dòng i n vào và t ng dòng i n i ra ti t
b tiêu th i n.
Khi thi t b tiêu th i n b rò i n, m t ph n c a dòng i n ư c r nhánh
xu ng t, ó là dòng i n rò. Khi có dòng i n v theo ư ng dây trung tính r t
nh và rơle so l ch s dò tìm s m t cân b ng này và i u khi n c t m ch i n nh
thi t b b o v so l ch.
Thi t b b o v so l ch g m hai ph n t chính:
- M ch i n t d ng hình xuy n mà trên ó ư c qu n các cu n dây c a
ph n công su t (dây có ti t di n l n), ch u dòng cung c p cho thi t b tiêu th i n.
- Rơle m m ch cung c p ư c i u khi n b i cu n dây o lư ng (dây có
ti t di n bé) cũng ư c t trên hình xuy n này, nó tác ng ng t các c c.
a) i v i h th ng i n m t pha
http://www.ebook.edu.vn 21
- Chú thích:
- I1: Ddòng i n i vào thi t
b tiêu th i n.
- I2: Dòng i n i t thi t b
tiêu th i n ra.
- Isc: Dòng i n s c .
- In: Dòng i n i qua cơ th
ngư i.
- 1: Thi t b o lư ng s cân
b ng.
- 2: Cơ c u nh .
- 3: Lõi t hình vành xuy n.
Trư ng h p thi t b i n không
ρ ρ
có s c : I1 = I2
ρ ρ ρ
Trư ng h p s c : I1 − I2 = Isc
ρ ρ
I1 − I2 do ó xu t hi n m t
s cân b ng trong hìh xuy n t ,
d n n c m ng m t dòng i n
trong cu n dây dò tìm, ưa n
tác ng rơle và k t qu làm m
m ch i n.
b) i v i h th ng i n ba pha
Chú thích:
- I1: Dòng i n i qua
pha 1.
- I2: Dòng i n i qua
pha 2.
- I3: Dòng i n i qua pha 3.
- I0: Dòng i n i qua dây trung tính.
http://www.ebook.edu.vn 22
- - 1: Cơ c u nh .
- 2: Lõi t hình vành xuy n.
ρ ρ ρ ρ
Trư ng h p thi t b i n không có s c : I1 = I2 = I3 = I 0 = 0 . T thông t ng
trong m ch t hình xuy n b ng 0, do ó s không có dòng i n c m ng trong
cu n dây dò tìm.
ρ ρ ρ ρ
Trư ng h p thi t b có s c : I1 − I2 − I3 − I 0 = 0 . T thông t ng trong m ch t
hình xuy n không b ng 0, do ó s có dòng i n c m ng trong cu n dây dò tìm,
v y cu n dây dò tìm s tác ng m các c c i n.
c) Phân lo i RCD theo c c c a h th ng i n.
RCD 4 RCD 3 RCD 2
RCD tác ng t c th i và RCD tác ng có th i gian tr .
III. S TÁC NG C A THI T B CH NG DÒNG I N RÒ
1. S tác ng tin c y c a RCD
- RCD tác ng nh y và tin c y.
- Dòng i n tác ng rò th c t luôn th p hơn dòng tác ng rò danh nh
(ghi trên nhãn hi u c a RCD) kho ng 20 ÷ 40% khi dòng i n rò xu t hi n tăng
d n hay t ng t.
- Th i gian tác ng th c t u nh hơn th i gian tác ng ư c nhà s n
xu t quy nh (ghi trên nhãn hi u) kho ng 20 ÷ 80%. Thông thư ng th i gian tác
ng c t m ch ư c ghi trên nhãn hi u c a RCD là 0,1s và th i gian tác ng c t
m ch th c t n m trong kho ng 0,02 ÷ 0,08s.
2. S tác ng có tính ch n l c c a RCD b o v h th ng i n – sơ i n.
- Khi xu t hi n dòng i n rò l n o n ư ng dây i n ho c ph t i,
RCD ư c l p t g n nhât s tác ng c t m ch, tách o n dây ho c ph t i b rò
http://www.ebook.edu.vn 23
nguon tai.lieu . vn
