Khí Cụ điện Là Gì ? Phân Loại, Đặc điểm Và Ứng Dụng

Chắc hẵn bạn đã từng ngày qua khí cụ điện nhưng với những bạn không hiểu biết chuyên ngành thì chắc chắn sẻ không biết khí cụ điện là gì ? Công dụng và phân loại như thế nào ? Hôm nay, diennuockhanhtrung.com sẻ giúp bạn tìm hiểu thiết bị này nhé

Khái niệm khí cụ điện

Khí cụ điện là thiết bị dùng để đóng ngắt dòng điện, giúp để bảo vệ, điều khiển và chỉnh các lưới điện, mạch điện sao cho phù hợp với các loại máy điện trong quá trình sản xuất

Khí cụ điện làm việc lâu dài trong các mạch điện, nhiệt độ của khí cụ điện tăng lên gây tổn thất điện năng và đốt nóng các bộ phận dẫn điện và lớp bảo vệ, chính vì thế khí cụ điện làm việc được trong mọi chế độ khi nhiệt đô của bộ phận không quá những giá trị cho phép

Các chế độ làm việc khí cụ điện dưới sự phát nóng

Dưới đây là bảng nhiệt độ cho từng loại vật liệu khác nhau trên khí cụ điện

Khí cụ điện sẻ làm việc với nhiều chế độ khác nhau và nó được quy định cụ thể như sau:

1. Chế độ làm việc lâu dài

Ở chế độ làm việc lâu dài, nhiệt độ khí cụ điện bắt đầu tăng đến khi nào đạt mức ổn định thì dừng, lúc này nhiệt độ sẻ tỏa ra môi trường xung quanh

2. Chế độ làm việc ngắn hạn

Ở chế độ này nhiệt độ không đạt đến mức nhiệt ổn định vì nó hoạt động trên nguyên tắc ngắn hạn

3. Chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại

Nhiệt độ khí cụ điện sẻ tăng lên trong thời gian làm việc và ngược lại nhiệt độ giảm khi khí cụ điện ngừng hoạt động, nhiệt độ giảm chưa đạt đến giá trị ban đầu thì nó làm việc trở lại

Sau một thời gian, nhiệt độ đạt mức lớn nhất gần bằng nhiệt độ giảm nhỏ nhất thì khí cụ điện đạt được chế độ dừng

Phân loại khí cụ điện thường gặp

Khí cụ điện là thiết bị rất đa dạng và được phân ra nhiều loại khác nhau như cao áp, hạ áp, đóng ngắt, hạ thế cụ thể như sau

Aptomat – Cầu dao tự động

Đây là thiết bị khí cụ điện dùng để cắt mạch điện khi quá tải, ngắn mạch, đoản mạch, thấp áp hay chập chạm mạch điện

Cầu dao tự động một pha

Cấu tạo : Dựa vào hình ảnh trên thì bạn có thể năm bắt được cấu tạo của cầu dao đóng ngắt tự động

Nguyên lý hoat động : Khi có dòng điện đi qua đầu dây của cầu dao -> Qua tiếp điểm tĩnh -> Tiếp điểm tự động -> Cuộn dây bảo vệ ngắn mạch -> Tấm bimetal -> Đầu đấu dây -> Ra khỏi cầu dao

Cầu dao tự động đóng ngắt 2 trường hợp sau:

Quá tải: Khi dòng điện quá tải nó sẻ đốt nóng vật dẫn điện khi đó Tấm bimetal vị uốn cong, tác động lên tấm lẩy bảo vệ -> Cầu dao mở tiếp điểm -> Ngắt mạch

Ngắn mạch: Khi sự cố ngắn mạch xuất hiện -> Lõi cuộn dây bảo vệ bị hút xuống -> Tác động vào lẫy bảo vệ -> Cầu dao mở tiếp điểm -> Ngắt mạch

Cầu dao bảng điện chính

Cấu tạo :

1. Nút ấn nhả cầu dao tại cầu dao .

2. Nút ấn đóng cầu dao tại cầu dao .

3. Cần nén lò xo bằng tay ( Khi mạch động cơ điện dùng để nén lò xo hư hỏng ) .

4. Chỉ báo trạng thái đóng / mở ( ON / OFF ) cầu dao tại cầu dao .

5. Chỉ báo trạng thái nén lò xo DISCHARGE / CHARGE tại cầu dao .

6. Lỗ để lồng tay quay chuyên dụng vào cầu dao để tháo tách cầu dao khỏi bảng điện .

7. Bảng điều chỉnh I , chỉnh định dòng điện bảo vệ cầu dao .

8. Cuộn dây bảo vệ thấp áp UVT .

9. Cuộn dây dùng để điều khiển đóng cầu dao từ xa .

10. Cuộn dây dùng để điều khiển mở cầu dao từ xa .

11. Động cơ nén lò xo .

Đóng mở cầu dao bằng tay :

Dùng cần nén lò xo ( 3 ) để nén lò xo . Khi lò xo nén đủ , chỉ báo trạng thái (5 ) báo : CHARGE , cầu dao sẵn sàng đóng được bằng tay . Ấn phím đóng cầu dao ( 2 ) .

Chú ý : Cầu dao chỉ đóng được khi cuộn dây bảo vệ thấp áp UVT có điện và hút Cầu dao đóng .

Chỉ báo trạng thái báo ON .

Muốn mở cầu dao , Ấn phím nhả cầu dao ( 1 ) . Cầu dao mở , chỉ báo trạng thái mở ( 4 ) báo OFF .

Đóng mở cầu dao từ xa bằng điện :

Các phần tử ( 8 ) , ( 9 ) , ( 10 ) , (11 ) dùng để điều khiển đóng mở từ xa cầu dao tự động : Đóng , mở cầu dao từ xa . Nén lò xo tự động , sau khi cầu dao đóng . Bảo vệ cầu dao khi có tín hiệu bảo vệ : Công suất ngược , điện áp thấp , quá tải dòng , ngắn mạch …

Cầu chì điện

Đây cũng là khí cụ điện dùng để bảo vệ cách thiết bị sử dụng điện và mạng lưới điện khi rơi vào trường hợp ngắn mạch

Nguyên lí hoạt động:

Khi có dòng điện đi qua, với rủi ro khiến cho dòng điện ngắn mạch hay quá tải, khi đó nhiệt năng sẻ được sinh ra nếu vượt mức cho phép cầu chỉ sẻ bị nóng chảy làm ngắt quảng mạch điện. Đó là cách bảo vệ các thiết bị điện hiệu quả nhất

>> Tham khảo dịch vụ sửa điện nước Liên Chiểu

Công tắc tơ

Là khi cụ điện dùng để đóng cắt từ xa mạch điện động lực và được phân loại như sau:

• Theo pha : Công tắc tơ 1 , 2 , 3 pha
• Theo dòng điện : Xoay chiều , một chiều
• Công tắc tơ : Ngoài các bộ tiếp điểm mạch động lực , còn có các bộ tiếp điểm phụ dùng cho mạch điều khiển .
• Công tắc tơ : Cần được bảo dưỡng định kỳ Khi làm việc trong mạch ngắn hạn lặp lại .

Rơle nhiệt

Là thiết bị khí cụ điện dùng để đóng cắt mạch điện điều từ xa, điều khiển quá trình làm việc của mạch điện

Khi thay thế rơle cần chú ý:

• Điện áp cuộn dây rơ le
• Dòng điện qua tiếp điểm
• Số tiếp điểm thường đóng, mở

Nguyên lý hoạt động

Khi dòng điện được cấp qua rơ le nhiệt < 1 cài đặt thì rơ le không hoạt động, nhưng khi dòng điện qua rơ le nhiệt lớn hơn với trị số cài dặt thì dòng điện này làm cho thanh Bimetal nóng và uốn cong lên tác động lên thanh truyền cách điện làm thanh truyền dịch chuyển và tác động lên cơ chế đóng mở tiếp điểm rơ le nhiệt

Sau một thời gian thanh Bimetal sẻ nguội và trở về vị trí ban đầu, nếu rơ le không tự hoàn nguyên được, ta phải ấn nút hoàn nguyên để bộ tiếp điểm điểu khiến hoàn nguyên về vị trí ban đầu

Điện trở – Biến trở

Là khí cụ điện dùng để hạn chế và điều chỉnh dòng điện trong mạch điện .

Khi thay thế điện trở và biến trở phải chú ý giá trị điện trở và công suất của điện trở .

Biến dòng, biến áp đo lường

Đồng hồ đo điện xoay chiều chỉ đo đến giá trị dòng điện giới hạn là 5A, chính vì thế để đo dòng điện xoay chiều lớn hơn 5A người ta phải dùng đến biến dòng để mở rộng thang đo

Chú ý: Do số vòng dây thứ cấp biến dòng rất lớn, vì vật không nên để cuộn dây thứ cấp biến dòng bị hở mạch, nếu trường hợp này xảy ra sẻ khiến cho biến dòng bị hỏng

Nguyên nhân khí cụ điện bị hỏng

Thực chất khí cụ điện là thiết bị rất khó hư hỏng tuy nhiên dưới tác động của môi trường, nhiệt độ và hiệu điện thế kim loại gây ra các tình trạng oxi hóa, ăn mòn nên khiến thiết bị giảm xuất chất lượng, cụ thể như sau:

Hiện tượng mòn kim loại Khí cụ điện

Trong quá trình sản xuất, chế tạo hay gia công thì bề mặt tiếp xúc vấn có những lỗ nhỏ li ti

Khi đó, quá trình vận hành hơi nước, các chất có hoạt tính cao học thấm vào và đọng lại bên trong những lổ nhỏ đó gây ra phản ứng hóa học đông thời tạo ra một lớp màn mỏng giồn

Khi ta chạm tay vào sẻ khiến lớp màng bong tróc ra và bề mặt tiếp xúc bị bào dần, đây gọi là hiện tượng ăn mòn kim loại

Tình trạng Oxy hóa Khí cụ điện

Khi khí cụ điện xuất hiện tình trạng oxi hóa thì trên bề mặt sẻ tạo thành một lớp mỏng Axit mỏng, điện trở suất của lớp oxit này rất lớn nên có khả năng làm tăng RTX dần đến gây ra phát nóng tiếp điểm

Mức độ gia tăng RTX do bề mặt tiếp xúc bị oxy hóa còn tùy thuộc vào nhiệt độ, khi ở 20 – 30oC có lớp oxít dày khoảng 25.10-6mm

Điện thế hóa kim loại Khí cụ điện

Mỗi chất đều có một điện thế hóa theo quy định, lấy H làm gốc có điện thế âm (-) thì ta có bảng số kim loại có điện thế hóa học như sau:

+ Khi hai thanh kim loại có điện thế hóa học khác nhau nếu tiếp xúc sẻ tạo ra một cặp hiệu điện thế hóa học

+ Nếu bề mặt tiếp xúc có nước dính vào thì sẻ có dòng điện chạy qua và kim loại có điện thế âm hơn sẻ bị ăn mòn trước và nhanh hư hỏng tiếp điểm

Tác động từ nguồn điện

Nguồn điện tuy là những điện tích electron dịch chuyển có hướng nhưng sau một thời gian vận hành, nếu sử dụng điện quá mức sẻ gây ra hiện tượng quá tải trong khi tiếp điểm rất dễ nóng chảy, có khi bị hàn dính vào nhau

Nếu lực ép tiếp điểm quá yếu thì có thể gây ra tia lửa làm cháy tiếp điểm. Ngoài ra, tiếp điểm bị bẩn, hoen gỉ cũng là yếu tố làm tăng điện trở tiếp xúc, gây phát nóng dẫn đến hao mòn

Làm gì khi khí cụ điện bị hỏng ?

Với những trường hợp hư hỏng cho chập cháy nổ thiết bị thì bạn cần phải thay mới, tuy nhiên để hạn chế rủi ro hư hỏng cao thì bạn cần làm như sau:

+ Đối với những tiếp xúc cố định: Nên bôi một lớp mỡ chống rỉ hoặc quét sơn chống ẩm

+ Khi thiết kế nên chọn những vật liệu có điện thế hóa học giống nhau hoặc gần bằng nhau

+ Nên sử dụng những loại vật liệu không bị oxi hóa để làm tiếp điểm

+ Mạ điện với các tiếp điểm bằng mootjo lớp đồng thau, thiếc, kẽm, hay cađini

+ Cần thay thế những lò xo tiếp điểm có dấu hiệu bị gỉ, cần lâu sạch tiếp điểm mềm và thay thế lò xo nén khi lực nén quá yếu

+ Kiểm tra, bảo dưỡng định kì, cải tiến các thiết bị dập hồ quang để ngăn chặn tình trạng cháy nổ

Tổng kết: Với những kiến thức trên, điện nước Khánh Trung tin rằng bạn có thể biết được khí cụ điện là gì ? Đặc điểm, cấu tạo, công dụng cũng như tác hại của thiết bị này