Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

Chơng I

Khái niệm chung về khí cụ điện
Ô1 các trạng thái làm việc không bình thờng của khí cụ điện
1.1.Trạng thái làm việc bình thờng:
Khi thiết bị điện làm việc ở trạng thái bình thờng thì các thông số kỹ thuật vận hành nh
dòng điện, điện áp, công suất .. đều đạt giá trị định mức hoặc trong giới hạn cho phép, vì vậy
thiết bị điện vận hành đợc lâu dài, nhiệt độ không vợt quá giới hạn cho phép, cách điện và tuổi
thọ của thiết bị điện đợc đảm bảo. Nếu một trong các thông số kỹ thuật trên, vận hành vợt quá
hoặc giảm quá thấp so với giá trị định mức ghi trên nhãn thiết bị điện thì xem nh nó đã chuyển
sang trạng thái làm việc không bình thờng, có thể dẫn tới làm giảm tuổi thọ hoặc h hỏng thiết
bị điện.
1.2. Các trạng thái làm việc không bình thờng của khí cụ điện:
a. Quá tải: là trạng thái dòng điện chạy qua thiết bị điện lớn hơn giá trị định mức của nó:
Iđm < Ivh < INmin nhng vẫn nhỏ hơn dòng điện ngắn mạch nhỏ nhất, làm cho nhiệt độ của thiết
bị điện vợt quá chỉ số cho phép, dẫn tới cách điện của thiết bị điện mau chóng bị già hoá do
nhiệt, nếu thiết bị điện vận hành trong trạng thái quá tải thì tuổi thọ của nó giảm rất nhanh,
nguy cơ xảy ra ngắn mạch tăng.
b. Quá điện áp: Uvh > Uđm
Là trờng hợp điện áp đặt vào thiết bị điện lớn hơn giá trị định mức của nó bao gồm :
- Quá điện áp thiên nhiên (quá điện áp cảm ứng) do sét đánh trực tiếp vào thiết bị điện hoặc
do sét cảm ứng trên đờng dây, lan truyền vào thiết bị điện.
- Quá điện áp nội bộ (quá điên áp thao tác) do việc đóng cắt mạng điện sai quy trình, quy
phạm, hoặc điều chỉnh sai lệch trị số trong vận hành, hoặc do đứt dây trong mạng điện 3
pha 4 dây, do chạm đất 1 pha trong mạng 3 pha 3 dây hoặc do hồ quang điện chập chờn ..
Khi bị quá điện áp thì điện trờng có thể vợt quá giới hạn điện trờng ion hoá E > Ei gây ra
hiện tợng đánh thủng cách điện, làm h hỏng thiết bị điện. Trong trờng hợp quá điện áp
không đủ lớn thờng gây ra quá tải.
c. Kém áp : Uvh < Uđm

B

C

Trong mạng điện trung tính cách đất chỉ tồn tại 3 dạng ngắn mạch: N3, N2, N1,1 trờng hợp
một pha nối tắt với đất, trong mạng điện này không gọi là ngắn mạch mà gọi là chạm đất một
pha vì khi đó dòng điện qua điểm chạm đất là dòng điện dung có trị số nhỏ Iđ = (5 ữ30 ) A.
Dòng điện ngắn mạch bao giờ cũng chạy từ nguồn đổ về điểm ngắn mạch, rồi trở lại nguồn.
Điện áp ở điểm ngắn mạch đợc xem là bằng không.
A
B

Trị số dòng ngắn mạch thờng IN = (5 ữ 20)Iđm vì vậy khi nó chạy qua dây dẫn hoặc
thiết bị điện sẽ gây ra cháy hỏng, vì nhiệt năng nó toả ra rất lớn. Khi công suất nguồn càng lớn
thì trị số dòng điện ngắn mạch càng lớn. Ngắn mạch là trạng thái sự cố vì vậy cần phải loại trừ
thiết bị hoặc bộ phận bị ngắn mạch ra khỏi hệ thống càng nhanh càng tốt.
b. Sự cố cơ học trong hệ thống điện:
Do các nguyên nhân khách quan hoặc chủ quan gây ra bao gồm :
- H hỏng phần cơ máy phát điện: bó biên, lột biên, vợt tốc...
- H hỏng đờng dây: vỡ sứ, đứt dây, đổ cột, gãy xà...
- H hỏng bộ truyền động thiết bị đóng cắt điện, máy biến áp bị chảy dầu ..
Tất cả các loại sự cố xảy ra trong hệ thống điện đều phải tạm ngừng cung cấp điện để sữa
chữa.

Ô2 Hồ quang điện
2.1. Khái niệm :
Hồ quang điện là hiện tợng phóng điện trong chất khí, chất lỏng hoặc hơi có mật độ
dòng điện rất lớn đạt tới hàng chục ngàn A/Cm2, làm phát sinh nhiệt độ ở vùng thân hồ quang
rất cao từ (3000ữ10000)0C.


Khi điện áp đặt vào giữa hai đầu tiếp xúc càng cao, hay dòng điện chạy qua mạch càng
lớn thì hồ quang điện phát sinh càng mãnh liệt. Nếu dòng điện tải lớn, khi tiếp xúc động bắt
đầu rời khỏi tiếp xúc tĩnh thì nhiệt độ tiếp xúc tăng lên đến mức làm nóng chảy lớp kim loại
trên bề mặt tiếp xúc, tạo thành gọt kim loại lỏng. Khi tiếp xúc động bắt đầu rời khỏi tiếp xúc
tĩnh ra xa thì gọt kim loại lỏng cũng bị kéo dài ra tạo thành một cần kim loại lỏng nối liền giữa
tiếp xúc động và tiếp xúc tĩnh. Nếu nhiệt độ tăng quá cao làm cho cần kim loại bốc hơi xảy ra
nhanh quá sẽ kèm theo tiếng nổ.
Vậy bản chất hồ quang điện là quá trình ion hoá lớp điện môi giữa hai đầu cực, gây ra
hiện tợng phóng điện khi cờng độ điện trờng ở đó đạt tới giới hạn điện trờng ion hoá Ei.
2.3. Tác hại của hồ quang:
Ngoài lợi ích hồ quang điện dùng để cắt kim loại, làm nóng chảy kim loại, hàn điện.. thì
tai hại hồ quang điện gây ra cho thiết bị điện cũng không nhỏ.
- Hồ quang điện phát sinh nhiệt cao vì vậy sau một số lần đóng cắt mạch điện thì bề mặt tiếp
xúc của các tiếp điểm trong thiết bị điện đóng cắt điện thờng bị cháy, bị rỗ, làm tăng Rtx
của tiếp điểm.
- Nếu để xảy ra hồ quang điện phóng chập chờn sẽ gây ra hiện tợng quá điện áp nội bộ làm
hỏng cách điện của thiết bị điện hoặc cách điện của đờng dây tải điện.
- Nếu thiết bị đóng cắt điện hỏng bộ phận dập hồ quang hoặc do thao tác đóng cắt sai quy
trình, quy phạm thì hồ quang điện có thể phát sinh đan chéo giữa các pha gây ra ngắn mạch
nhiều pha.
- Hồ quang điện làm kéo dài thời gian đóng cắt điện, vì tai hồ quang dẫn điện, chỉ đến khi hồ
quang tắt hẳn thì mạch điện mới đợc cắt hoàn toàn.
- Hồ quang điện gây ra cháy nổ nếu nó phát sinh ở những nơi có vật liệu dễ cháy nổ.
- Hồ quang điện có thể gây ra bỏng hoặc tử vong cho ngời.

Ô3 các biện pháp dập tắt Hồ quang
Tác dụng nhiệt của hồ quang điện làm h hỏng các đầu tiếp xúc trong khí cụ điện đóng
cắt mạch điện. Vì vậy khi hồ quang điện phát sinh cần phải đợc dập tắt càng nhanh càng tốt.
Các phơng pháp dập tắt hồ quang thờng sử dụng là:
3.1. Phơng pháp tăng nhanh khoảng cách:


i

Từ trờng cuộn dây sinh ra nh hình vẽ. Khi tiếp xúc động rời khỏi tiếp xúc tĩnh hồ quang
phát sinh bắt cầu giữa 2 đầu tiếp xúc, lực điện từ do cuộn dây thổi từ sinh ra sẽ đẩy tia hồ quang
kéo dài lên phía trên, bị làm nguội và dập tắt.
Khi dòng điện đổi chiều thì từ trờng cuộn dây cũng đổi chiều, do đó lực điện từ F có phơng chiều không thay đổi. Phơng pháp này thờng đợc sử dụng để dập tắt hồ quang trong máy
cắt điện hoặc dao phụ tải.
3.4. Phơng pháp dập hồ quang bằng thổi sinh khí :
Vật liệu sinh khí thờng ở thể rắn, khi bị nhiệt phân do hồ quang nhiệt độ cao, sẽ chuyển
sang thể hơi (thăng hoa) làm cho áp suất ở vùng phát sinh hồ quang tăng lên rất lớn, có thể đạt
tới hàng chục at thổi dập tắt hồ quang.
Phơng pháp này đợc ứng dụng để dập tắt hồ quang trong chống sét ống, cầu chì tự rơi..

Ô4 tiếp xúc điện
4.1. Khái niệm :
Tiếp xúc điện là chỗ tiếp xúc của hai hay nhiều vật dẫn, để truyền dẫn dòng điện đi từ


Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

vật này sang vật khác. Bề mặt tiếp xúc giữa các vật dẫn đợc gọi là bề mặt tiếp xúc điện.
Tiếp xúc điện là phần rất quan trọng của khí cụ điện, trong quá trình đóng cắt mạch
điện, chỗ tiếp xúc của tiếp điểm đóng cắt bị phát nóng cao, bị mài mòn do va đập và ma sát, đặt
biệt là sự huỷ hoại của hồ quang điện.
4.2. Phân loại tiếp xúc điện : đợc chia ra làm 3 loại chính sau :
a. Tiếp xúc cố định: Khi hai vật dẫn tiếp xúc không rời nhau bằng bu lông hoặc đinh
tán. Ví dụ nh: Tiếp xúc của kẹp nối dây, tiếp xúc giữa dây dẫn và cốt bắt dây ở sứ xuyên..

Tiếp xúc cố định

b.
c.
d.
e.

Tiếp điểm kiểu ngón.
Tiếp điểm kiểu bắt cầu.
Tiếp điểm kiểu vút má.
Tiếp điểm kiểu thuỷ ngân.
Tiếp điểm kiểu lỡi.

4.3. Hình thức tiếp xúc: Có 3 hình thức tiếp xúc :
- Tiếp xúc điểm : Là hình thức các vật dẫn tiếp xúc nhau ở diện tích rất nhỏ đợc xem là một
điểm. Ví dụ: Tiếp xúc giữa mặt cầu với mặt cầu, tiếp xúc giữa mặt cầu với mặt phẳng trong một
số loại Rơle điện từ.
- Tiếp xúc đờng: Là hình thức các vật dẫn tiếp xúc nhau trên đờng thẳng hoặc đờng cong.
- Tiếp xúc mặt: là hình thức các vật dẫn tiếp xúc nhau trên nhiều điểm của mặt phẳng hoặc mặt
cong. Ví dụ : Tiếp xúc giữa tiếp điểm động và tiếp điểm tĩnh của máy cắt, cầu dao, áptomát...
4.4. Các yêu cầu kỹ thuật cơ bản đối với tiếp xúc điện:
- Thực hiện tiếp xúc phải đảm bảo chắc chắn, sức bền cơ khí phải cao.
- Không đựơc phát nóng quá nhiệt độ cho phép khi dòng điện định mức chạy qua.
- Phải ổn định nhiệt và ổn định động khi có dòng điện ngắn mạch cực đại chạy qua.
4.5. Điện trở tiếp xúc và các yếu tố ảnh hởng đến điện trở tiếp xúc:
a. Điện trở tiếp xúc: Rtx


Rtx =
2.

F .n

Ô5 mạch từ
fđt

5.1. Khái niệm :
Các thiết bị nh Rơle, công tắc tơ,
khởi động từ, áptomát... đều có bộ phận
làm nhiệm vụ biến điện năng thành cơ


Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

năng. Gồm có cuộn dây và mạch từ gọi là
cơ cấu điện từ.
1. Cuộn dây
2. Mạch từ
3. Nắp mạch từ
4. Lò xo phản lực.

-

Mạch từ đợc chia làm các phần :
Nơi đặt cuộn dây gọi là lõi mạch từ.
Phần thân và gông từ.
Nắp mạch từ.
Khe hở không khí phụ p và khe hở không khí chính c.
Khi cho dòng điện chạy trong cuộn dây thì sẽ có một
từ thông chạy trong mạch từ.
Từ thông chính c = = lv.



đổi lực hút điện từ sẽ thay đổi.


Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

Chơng II
Khí cụ điện đóng cắt Điện áp thấp
Ô1 cầu dao
Ký hiệu cầu dao 1 pha, 3 pha không có cầu chì và có cầu chì

1 cực

2 cực

3 cực

1.1. Công dụng:
Cầu dao là một loại khí cụ điện hạ áp đợc sử dụng để đóng cắt hoặc đổi nối sơ đồ kết dây
của mạch điện thao tác trực tiếp bằng tay.
1.2. Phân loại:
- Cầu dao một pha, cầu dao ba pha.
- Cầu dao một chiều, cầu dao hai chiều
- Cầu dao có cầu chì, cầu dao không có cầu chì.
- Cầu dao có lỡi dao phụ và cầu dao không có lỡi dao phụ.
1.3. Cấu tạo một số loại cầu dao thờng gặp:
Cấu tạo chính của cầu dao gồm : Tiếp xúc động và tiễp xúc tĩnh, cốt bắt dây từ nguồn
vào cầu dao và từ cầu dao ra tải, tiếp xúc động thờng là lỡi dao, ngoài ra cầu dao còn có tay
đóng cắt bằng vật liệu cách điện là gỗ, sứ, nhựa... để đảm bảo an toàn cho ngời thao tác, cầu




2
1
Khi đó nhiệt độ dây chảy cầu chì > ôđ
B là vùng cầu chì không tác động do dòng điện chạy Aqua dây chảy là dòng định mứ
I
hoặc dòng quá tải nhỏ, khi đó nhiệt độ của dây chảy 0 < ôđ nên dây chảy cầu chì khôn
N

bị đứt (khi quá nhỏ nhiệt độ dây chảy ôđ).

B
Igh
Iđm
t1




t2

t

b. Yêu cầu kỹ thuật cơ bản khi lắp đặt cầu chì:
Cầu chì phải đợc lắp đặt nối tiếp ở dây pha, không lắp đặt ở dây trung tính.
Đặctính A-s của dây chảy cầu chì phải thấp hơn đặc tính A-s của đối tợng đợc lắp đặt cầu


Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -



Ô4 các bộ phận chính áptomát bảo vệ quá
dòng điện
4.1.Sơ đồ nguyên lý cấu tạo một pha:
Khi aptomát đang ở vị tri đóng, tiếp xúc động 2 đóng chặt lên tiếp xúc tĩnh 1, dòng
điện từ nguồn chạy qua tiếp xúc tĩnh , qua tiếp xúc động, qua Rơle dòng điện 10, qua Rơle
nhiệt 7, đi về tải. ở chế độ làm việc bình thờng thì lực điện từ Rơle dòng điện sinh ra nhỏ hơn
lực căng lò xo 8 nên áptomát luôn giữ ở trạng thái đóng.


Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
13
4
tải
5
6

12
11

10

8
9

7

Cấu tạo nguyên lý một pha áptomát

1. Tiếp xúc tĩnh

Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
3

nguồn

2
1
13

Fđt

10
9

5

8

tải

7

áptomát bảo vệ kém áp và mất điện

1. Lò xo kéo
2. Gối đỡ trợt
3. Cách tử dập hồ quang
4. Lõi thép non
5. Rơle điện áp
6. Tiếp xúc tĩnh

6

Fđt

5

9
8

tải

7

áptomát bảo vệ quá áp

1. Tay thao tác đóng cắt
2. Chốt quay
3. Tiếp xúc tĩnh
4. Tiếp xúc động
5. Rơle điện áp
6. Lõi thép non
7. Cách tử dập hồ quang
8. Gối đỡ trợt
9. Thanh truyền động cách điện
10. Lò xo kéo
b. Nguyên lý làm việc:
Nếu áptomát đang ở vị trí đóng nh hình vẽ, tiếp xúc động 4 đóng chặt vào tiếp xúc tĩnh


Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

Nhiệm vụ
Công tắc tơ là một thiết bị điện đóng cắt điện áp thấp dùng để khống chế tự động và điều
khiển xa các thiết bị điện một chiều và xoay chiều có điện áp tới 500 v. Công tắc tơ đợc tính
với tần số đóng cắt lớn nhất tới 1500 lần trong một giờ.
8.2. Phân loại:

a. Phân loại theo nguyên lý truyền động:
- Công tắc tơ điện từ.
- Công tắc tơ kiểu hơi ép.
- Công tắc tơ kiểu thuỷ lực.
b. Phân loại theo dạng dòng điện:
- Loại công tắc tơ điều khiển điện áp một chiều.
- Loại công tắc tơ điều khiển điện áp xoay chiều.
c. Phân loại theo kiểu kết cấu:
- Công tắc tơ hạn chế chiều cao.
- Công tắc tơ hạn chế chiều rộng.

k


Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

8.3. Đặc điểm cấu tạo:
Cấu tạo nguyên lý mh hình vẽ: gồm các bộ phận chính sau:
- Cuộn dây điện áp điều khiển số 7.
- Mạch từ chế tạo từ thép kỹ thuật điện.
- Vỏ thờng chế tạo từ nhựa cứng.
- Bộ phận truyền động gồm lò xo và thanh truyền động.
- Hệ thống tiếp điểm thờng mở và thờng đóng
Gồm các tiếp điểm công tác (tiếp điểm chính) và các tiếp điểm phụ. Tiếp điểm công

đóng mạch. Ví dụ nh công tắc tơ xoay chiều dùng để điều khiểnđộng cơ không đồng bộ ba
pha lồng sóc cần có khả năng đóng yêu cầu (3ữ7)Iđm.
d. Tuổi thọ công tắc tơ: Tính bằng số lần đóng cắt, sau số lần đóng cắt ấy công tắc tơ
sẽ không dùng đợc tiếp tục. H hỏng có thể do mất độ bền cơ học hoặc bền điện.
e. Tần số thao tác: số lần đóng cắt trong thời gian 1 giờ, bị hạn chế bởi sự phát nóng
của tiếp điểm chính do hồ quang. Có các cấp : 30, 100, 120, 150, 300, 600, 1200, 1500 lần
trên một giờ, tuỳ chế độ công tác của máy sản xuất mà chọn công tắc tơ có tần số thao tác
khác nhau.
8.6. u nhợc điểm :
Kích thớt gọn nhỏ có thể tận dụng khoảng không gian hẹp để lắp đặt và thao tác mà
cầu dao không thực hiện đợc. Điều khiển đóng cắt từ xa, có vỏ ngăn hồ quang phóng ra bên
ngoài nên an toàn tuyệt đối cho ngời thao tác, thời gian đóng cắt nhanh, vì những u điểm trên


Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

công tắc tơ đợc sử dụng rộng rãi điều khiển đóng cắt trong mạch điện hạ áp đặc biệt sử dụng
nhiều trong các nhà máy công nghiệp.
Câu hỏi:
1. Trình bày nhiệm vụ công tắc tơ
2. Nêu nguyên lý làm việc công tắc tơ.

Ô9 khởi động từ
9.1. Khái niệm và công dụng:
Khởi động từ là một loại thiết bị điện dùng để điều khiển từ xa việc đóng cắt đảo
chiều và bảo vệ quá tải (nếu có mắc thêm rơle nhiệt) cho các động cơ rôto dây lồng sóc. Khởi
động từ khi có một công tắc tơ gọi là khởi động từ đơn, thờng dùng để đóng cắt động cơ điện.
Khởi động từ khi có hai công tắc tơ gọi là khởi động từ kép, thờng dùng khởi động và điều
khiển đảo chiều động cơ điện. Muốn khởi động từ bảo vệ đợc ngắn mạch phải mắc thêm cầu
chì.


Mạch điều khiển gồm : nút ấn dừng D (stop) thờng đóng, nút ấn mở máy M thờng mở
(start). Nếu hộp nút bấm điều khiển kép sẽ có 3 nút ấn : dừng D (stop) điều khiển động cơ
quay thuận MT (For), Điều khiển động cơ quay ngợc MN (REV). Cuộn dây công tắc tơ
K, tiếp điểm tự duy trì của công tắc tơ K1 và tiếp điểm 1RN, 2RN của Rơle nhiệt.
Muốn đóng điện cho động cơ điện trớc hết đóng cầu dao, nhng động cơ vẫn cha có
điện vì K2 đang mở. Muốn khởi động nhấn nút đóng M thì công tắc tơ K có điện, nó sẽ đóng
tiếp điểm K1 để tự duy trì đồng thời đóng tiếp điểm K2 đa điện vào cho động cơ khởi động.
Khi khởi động cơ đang làm việc nếu bị quá tải rơle nhiệt RN sẽ tác động mở tiếp điểm thờng


Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

đóng 1RN và 2RN làm cho công tắc tơ K bị mất điện khi đó K1 và K2 sẽ đợc mở ra
cắt điện khỏi động cơ.
Muốn cắt điện động cơ nhấn nút cắt C công tắc tơ K mất điện do đó K1 và K2 sẽ mở
ra. Nếu động cơ hay mạch động lực hoặc mạch điện điều khiển bị ngắn mạch thì cầu chì sẽ
tác động cắt mạch.
d. u nhợc điểm và phạm vi ứng dụng:
Khởi động từ u điểm hơn cầu dao ở chỗ điều khiển đóng cắt từ xa nên an toàn cho ngời
thao tác đóng cắt nhanh, bảo vệ đợc quá tải cho động cơ, khoảng không gian lắp đặt và
thao tác gọn (một tủ điện có thể lắp đặt nhiều động cơ). Vì vậy đựoc sử dụng rộng rãi cho
mạch điện hạ áp.
9.3. Điều khiển động cơ bằng khởi động từ kép:
a. Công dụng: Khởi động từ kép là một loại khí cụ điện hạ áp đợc sử dụng để điều khiển đóng
cắt, bảo vệ quá tải và đảo chiều quay cho động cơ điện.

b. Cấu tạo: Khởi động từ kép gồm 2 công tắc tơ và một bộ rơle nhiệt ghép lại với
nhau.
c. Sơ đồ mạch điện và nguyên tắc điều khiển:


Mn

kn

kn

kt

1rn
kn

2rn
a

kt
a

a

rn
rn

m

c
c

bc



a

b

c

Khối chấp hành là hệ thống tiếp điểm.
1.3. Phân loại rơle điện :
Có nhiều loại rơle điện với nguyên lý và chức năng làm việc rất khác nhau đợc phân thành
các nhóm sau :
a. Phân loại theo nguyên lý làm việc : Gồm
Rơle điện cơ (rơle điện từ, rơle cảm ứng, rơle từ điện, rơle phân cực ...)
Rơle từ
Rơle nhiệt
Rơle điện tử, bán dẫn, vi mạch.
Rơle số
b. Phân loại theo nguyên tắc tác động của cơ cấu chấp hành :
Rơle có tiếp điểm : đóng ngắt mạch bằng tiếp điểm.
Rơle không có tiếp điểm (rơle tĩnh) tác động đóng cắt mạch bằng cách thay đổi tham số điện
trở, điện cảm hoặc điện dung.
c. Phân loại theo tín hiệu đầu vào :
Rơle dòng điện
Rơle điện áp
Rơle công suất
Rơle tổng trở
d. Phân loại theo vị trí lăp đặt :
Rơle nhất thứ lắp đặt trực tiếp ở mạch động lực
Rơle nhị thứ lắp đặt ở mạch nhị thứ thông qua BU, BI, cảm biến.
e. Phân loại theo trị số và chiều của tín hiệu đầu vào :


d. Độ nhạy của rơle :
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 (dự phòng) Kn >= 1,2.

Ô2 rơle điện từ
2.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc :
4
3

2

1

Xét một Rơle nh hình vẽ: khi cho dòng điện đi vào cuộn dây nam châm điện thì nắp sẽ
chịu một lực hút F.
F=

K .i 2

2
Lực hút điện từ đặt vào nắp :
Với : khe hở
I : dòng điện
K : hệ số
Khi dòng điện vào cuộn dây i > Itđ (dòng điện tác động) thì lực hút F tăng dẫn đến khe hở
giảm làm đóng tiếp điểm (do tiếp điểm đợc gắn với nắp).
Khi dòng điện i Itv (dòng trở về) thì lò xo F lò xo > F (lực điện từ) và rơle nhả. Tỷ
số
đợc gọi là hệ số trở về.


+ Rơle một chiều thì
có U là điện áp đặt vào cuộn dây.
F = K '' .

I2

2
+ Rơle xoay chiều : lực F = 0 (tần số 2f) khi I = 0. Giá trị trung bình của lực hút sẽ là :
nếu cuộn dây đặt song song với nguồn U thì
Ftb = K '' .

U2

2
Nam châm xoay chiều khi lực F = 0 lò xo kéo nắp ra do vậy rơle loại này khi làm việc có rung
động gây tiếng kêu, để hạn chế ngời ta sử dụng vòng ngắn mạch .
Rơle điện từ có :
- Công suất điều khiển Pđk từ vài (W) đến vài nghìn (W).
- Công suất tác động Ptđ từ vài (W) đến vài nghìn (W).
- Hệ số điều khiển Kđk = (5 - 20).
- Thời gian tác động ttđ = (2 - 20)ms.
2.2. Nhợc điểm của rơle điện từ :
Công suất tác động Ptđ tơng đối lớn, độ nhạy thấp, Kđk nhỏ.
Loại mới tăng đợc Kđk.

Ô3 rơle dòng điện
Ký hiệu
3.1. Công dụng :
Rơle dòng điện có chức năng bảo vệ quá dòng trong hệ thống điện

7. Giá đỡ trục quay
8. Lò xo phản kháng
9. Trục quay
10. Mạch từ.

b. Nguyên lý làm việc :
Khi bộ phận nào đó trong hệ thống điện bị quá dòng, thì dòng điện thứ cấp của biến dòng
điện BI chạy qua cuộn dây rơle tăng lên lớn hơn trị số dòng khởi động của bảo vệ đã đợc chỉnh
định sẵn IR > Ikđbv làm cho lực điện từ rơle sinh ra lớn hơn lực cản lò xo phản kháng số 8, kéo lá
thép động số 2 quay đi một góc, làm cho trục 9 đa tiếp xúc động 4 đóng chặt vào tiếp xúc tĩnh 3
nối liền mạch cho rơle thời gian hoặc trung gian khởi động.
- Cách chỉnh định : gạt cần chỉnh định số 5 để thay đổi sức căng lò xo 8 nhằm thay đổi moment
cảm, tức là thay đổi đợc trị số dòng khởi động của rơle. Khi Mq > Mc thì rơle sẽ tác động. Hoặc
cúng có thể thay đổi cách đấu nối hai nửa cuộn dây dòng điện (đấu song song hoặc nối tiếp).
3.4. Đặc điểm cấu tạo và nguyên lý làm việc của rơle dòng điện kiểu so lệch :
ở các máy biến áp công suất từ 1000 KVA trở lên thờng đợc lắp đặt nhiều hình thức bảo
vệ trong đó có 3 hình thức bảo vệ chính là : bảo vệ dòng điện cực đại, bảo vệ bằng rơle hơi, bảo
vệ so lệch. Mỗi loại bảo vệ có chức năng và nhiệm vụ riêng.