Trng CNCN Thanh Húa

Mó mụn hc
MHCN 0500

Giỏo trỡnh: KH C IN

Tờn mụn hc

KH C IN

Thi gian (gi)
LT TH KT T/ S
30
15
03
45

I. Vị trí tính chất của môn học:
Môn học này học sau các môn học: An toàn lao động; Mạch điện, có thể học song song
với môn Vật liệu điện.

II. Mục tiêu môn học:
Sau khi hoàn tất môn học này, học viên có kh nng:
-

Nhn dng v phõn loi khớ c in.

-

Trỡnh by cu to v nguyờn lý hot ng ca cỏc loi khớ c in.

-

S dng thnh tho cỏc loi khớ c in.

-

Tớnh chn cỏc loi khớ c in.

-

Thỏo lp cỏc loi khớ c in.

-

Sa cha cỏc loi khớ c in.

III. iu kin thc hin chng trỡnh:
- Vt liu:
+ Bng gn cỏc loi khớ c in.
+ Dõy dn in.
+ u ct cỏc c.
+ Cỏc hp ni dõy.
+ Giy, ghen cỏch in, s, thu tinh... cỏch in cỏc loi.
+ Chỡ hn, nha thụng, giy nhỏm cỏc loi...
+ Húa cht dựng tm sy mỏy bin ỏp (cht keo úng rn, vc-ni cỏch in)
- Dng c v trang thit b:
+ B ngh in, c khớ cm tay.
+ Mỏy ct bờ-tụng, mỏy mi cm tay, mỏy mi hai ỏ, khoan in bn, khoan in
cm tay, mỏy nộn khớ.

+ VOM, M, Tera, Ampare kỡm.
+ T sy iu khin c nhit .
+ B mụ hỡnh dn tri cỏc loi khớ c in hot ng c (dựng cho hc v cu to
v nguyờn lý hot ng).
GV: Lng Xuõn Hũa

-1-


Trường CĐNCN Thanh Hóa

Giáo trình: KHÍ CỤ ĐIỆN

+ Các loại khí cụ điện như trên (vật thực, hoạt động được):
- Nguồn lực khác:
+ PC, phần mềm chuyên dùng.
+ Projector, overhead.
IV. Phương pháp và nội dung đánh giá:
Có thể áp dụng hình thức kiểm tra viết hoặc kiểm tra trắc nghiệm. Các nội dung
trọng tâm cần kiểm tra là:
- Công dụng, cấu tạo, nguyên lý, phạm vi sử dụng của các loại khí cụ điện.
- Tính chọn khí cụ điện theo yêu cầu kỹ thuật cụ thể.
- Phân tích, so sánh về tính năng của từng loại khí cụ điện.
- Lắp đặt, sử dụng các khí cụ điện.
- Tháo lắp, kiểm tra thông số của các khí cụ điện.
- Xác định các hư hỏng, nguyên nhân gây ra hư hỏng...
V. Hướng dẫn chương trình:
1. Phạm vi áp dụng chương trình:
Chương trình môn học này được sử dụng để giảng dạy cho trình độ Trung cấp nghề
và Cao đẳng nghề.

2. Những trọng tâm cần chú ý:
- Công dụng, nguyên lý của từng loại khí cụ điện.
- Đặc tính cơ bản và phạm vi ứng dụng của từng loại khí cụ điện.
- Tính chọn một số khí cụ điện phổ thông (cầu dao, cầu chì, CB...) trong trường
hợp

đơn giản.

- Lắp đặt, vận hành các khí cụ điện phổ thông (cầu dao, cầu chì, CB...).

Mã bài

Chương 1:

MH§CN 010501

KHÁI NIỆM VỀ KHÍ CỤ ĐIỆN

GV: Lương Xuân Hòa

-2-

Thời lượng (giờ)
lt
th


Trường CĐNCN Thanh Hóa

Giáo trình: KHÍ CỤ ĐIỆN

03

Mục tiêu:
- Nhận dạng, phân loại được các loại khí cụ điện thường dùng trong sản xuất,
trong

thiết bị.

- Giải thích tính năng, tác dụng của khí cụ điện trong mạch điện, thiết bị điện.
Nội dung:
Để thực hiện mục tiêu bài học này, nội dung bao gồm:
* Khái niệm về khí cụ điện.
* Phân loại khí cụ điện.
* Các yêu cầu cơ bản đối với khí cụ điện.
* Sự phát nóng của khí cụ điện.
1. Khái quát về khí cụ điện.
1.1. Định nghĩa
Khí cụ điện (KCĐ) là thiết bị dùng để đóng cắt, điều khiển, khống chế bảo vệ… các
máy móc, thiết bị điện, mạch điện, mạng điện…Ngoài ra chúng còn được dùng để
kiểm tra hay điều chỉnh các quá trình không điện khác.
1.2. Phạm vi ứng dụng
Được sử dụng rộng rãi trong các mạch điện, mạng điện, các nhà máy điện, các trạm
biến áp…Trong các nhà máy, xí nghiệp, trong sinh hoạt, trong công nghiệp, nông
nghiệp, giao thông, thủy lợi, an ninh, quốc phòng…
Ở nước ta khí cụ điện hầu hết được nhập từ nhiều nước khác nhau nên quy cách
không thống nhất, việc bảo quản và sử dụng có nhiều thiếu sót dẫn đến hư hỏng, gây
thiệt hại khá nhiều về kinh tế. Do đó việc nâng cao hiệu quả sử dụng, bổ túc kiến thức
bảo dưỡng, bảo quản và kỹ thuật sửa chữa khí cụ điện phù hợp điều kiện khí hậu nhiệt
đới của ta là nhiệm vụ quan trọng cần thiết đối với học sinh - sinh viên chuyên ngành
điện hiện nay.


2. Phân loại khí cụ điện.

GV: Lương Xuân Hòa

-3-


Trường CĐNCN Thanh Hóa

Giáo trình: KHÍ CỤ ĐIỆN

Hình 1.1: Hình ảnh các loại khí cụ điện
Có thể phân loại khí cụ điện theo những cách khác nhau.
2.1. Phân loại theo công dụng.
* KCĐ dùng để đóng, cắt mạch điện: cầu dao, dao cách ly, aptomat, công tắc…
* KCĐ dùng để bảo vệ mạch điện, mạng điện, thiết bị điện: aptomat, cầu chì, rơ le
nhiệt…
* KCĐ dùng để mở máy, điều chỉnh tốc độ, điều chỉnh điện áp, điều chỉnh dòng điện:
công tắc tơ, khởi động từ, bộ khống chế, bộ biến trở…
* KCĐ dùng để đo lường: máy biến điện áp, máy biến dòng điện, ampe kế, vôn kế, tần
số kế…
* KCĐ dùng để duy trì tham số ở giá trị không đổi: bộ tự động điều chỉnh hệ số công
suất cos ϕ , tự động điều chỉnh điện áp, dòng điện, tần số, tốc độ, nhiệt độ…
2.2. Phân loại theo điện áp.
* KCĐ cao áp (sử dụng ở những mạng có cấp điện áp > 1 KV): máy cắt, dao cách ly,
cầu chì tự rơi…
* KCĐ hạ áp (sử dụng ở những mạng có cấp điện áp < 1 KV): aptomat, cầu dao, cầu
chì, công tắc tơ…
2.3. Phân loại theo loại dòng điện.

* KCĐ dòng một chiều: Công tắc tơ 1 chiều…
* KCĐ dòng xoay chiều: Công tắc tơ xoay chiều…
2.4. Phân loại theo nguyên lý làm việc

GV: Lương Xuân Hòa

-4-


Trường CĐNCN Thanh Hóa

Giáo trình: KHÍ CỤ ĐIỆN

Theo cảm ứng điện từ, từ điện, điện động, theo nhiệt độ, có tiếp điểm, không có
tiếp điểm....
2.5. Phân loại theo điều kiện làm việc và dạng bảo vệ
* KCĐ làm việc ở các dạng môi trường: nóng, bụi, ẩm, môi trường có chất ăn mòn hóa
học, ở vùng tĩnh, vùng dung động …
* KCĐ được để hở, được bọc kín…
3. Các yêu cầu cơ bản đối với khí cụ điện
KCĐ nói chung phải thỏa mản các yêu cầu cơ bản sau:
3.1. KCĐ phải đảm bảo sử dụng lâu dài với các thông số kỹ thuật ở chế độ định
mức.
Nếu các thông số tác động vào KCĐ ở giá trị định mức thì KCĐ làm việc ổn định,
lâu dài. Nếu các thông số tác động vào KCĐ khác với giá trị định mức thì tuổi thọ của
KCĐ sẽ giảm xuống.
3.2. KCĐ phải đảm bảo ổn định nhiệt và ổn định lực điện động.
Vật liệu dẫn điện phải chịu được nóng tốt, độ bền cơ khí cao để khi xãy ra quá tải
hay ngắn mạch KCĐ không bị hư hỏng hay biến dạng.
3.3. Vật liệu cách điện của KCĐ phải tốt để khi xãy ra quá điện áp trong phạm vi

cho phép KCĐ không bị đánh thủng.
Khi bị quá điện áp như sấm sét xâm nhập vào đường dây hay do mất nguồn dây
trung tính….Vật liệu cách điện phải tốt để không bị đánh thủng.
3.4. KCĐ phải làm việc chính xác, an toàn, gọn nhẹ, dễ lắp ráp, kiểm tra, sữa
chữa…
3.5. KCĐ phải làm việc ổn định ở các điều kiện và môi trường yêu cầu.
KCĐ phải làm việc ổn định được ở các dạng môi trường như: nóng, lạnh, ẩm ướt,
khí ăn mòn cũng như các điều kiện như điều kiện khắc nhiệt hay bình thường…
4. Sự phát nóng của khí cụ điện.
4.1. Khái niệm.
Khi có dòng điện chạy qua KCĐ làm KCĐ phát nóng (theo định luật Jun-Lenxơ).
Với mỗi KCĐ có một nhiệt độ phát nóng cho phép nhất định (dòng phát nóng cho
phép nhất định). Nếu nhiệt độ phát nóng vượt quá giá trị cho phép (dòng phát nóng

GV: Lương Xuân Hòa

-5-


Trường CĐNCN Thanh Hóa

Giáo trình: KHÍ CỤ ĐIỆN

vượt quá giá trị cho phép) thì vật liệu dẫn điện cũng như vật liệu cách điện sẽ chóng
già hóa, độ bền cơ khí sẽ giảm đi nhanh chóng, tới một mức độ nào đấy sẽ bị nóng
chảy, phá vỡ cách điện (cách điện bị đánh thủng) và hư hỏng.
4.2. Các chế độ làm việc của khí cụ điện
Tuỳ theo chế độ làm việc mà khí cụ điện phát nóng khác nhau. Có ba chế độ làm
việc: làm việc dài hạn, làm việc ngắn hạn và làm việc ngắn hạn lặp lại. Nhiệt độ cho
phép của các bộ phận trong khí cụ điện được cho trong bảng sau:

Bảng 1-1: Bảng nhiệt độ cho phép của các vật liệu cách điện
Cấp cách Nhiệt độ cho
điện

Y

Các vật liệu cách điện chủ yếu

0

phép ( C)
110

Vật liệu không bọc cách điện hay để xa vật cách điện.

75

Dây nối tiếp xúc cố định.

75

Tiếp xúc hình ngón của đồng và hợp kim đồng.

110

Tiếp xúc trượt của đồng và hợp kim đồng.

120

Tiếp xúc mạ bạc.


110

Vật không dẫn điện không bọc cách điện.

90

Giấy, vải sợi, lụa, phíp, cao su, gỗ và các vật liệu tương
tự, không tẩm nhựa. Các loại nhựa như: nhựa polietilen,
nhựa polistirol, vinyl clorua, anilin...

A

105

Giấy, vải sợi, lụa tẩm dầu, cao su nhân tạo, nhựa
polieste, các loại sơn cách điện có dầu làm khô.

E

120

Nhựa tráng polivinylphocman, poliamit, eboxi. Giấy ép
hoặc vải có tẩm nhựa phenolfocmandehit (gọi chung là
bakelit giấy). Nhựa melaminfocmandehit có chất độn
xenlulo. Vải có tẩm poliamit. Nhựa poliamit, nhựa
phênol - phurol có độn xenlulo.

B


130

Nhựa polieste, amiăng, mica, thủy tinh có chất độn. Sơn
cách điện có dầu làm khô, dùng ở các bộ phận không tiếp
xúc với không khí. Sơn cách điện alkit, sơn cách điện từ
nhựa phenol. Các loại sản phẩm mica (micanit, mica
màng mỏng). Nhựa phênol-phurol có chất độn khoáng.
Nhựa eboxi, sợi thủy tinh, nhựa melamin focmandehit,

GV: Lương Xuân Hòa

-6-


Trường CĐNCN Thanh Hóa

Giáo trình: KHÍ CỤ ĐIỆN

amiăng, mica hoặc thủy tinh có chất độn.
F

155

Sợi amiăng, sợi thủy tinh không có chất kết dính

H

180

Xilicon, sợi thủy tinh, mica có chất kết dính


C

Trên 180

Mica không có chất kết dính, thủy tinh, sứ.
Politetraflotilen, polimonoclortrifloetilen.

4.2.1. Chế độ làm việc dài hạn: là chế độ làm việc của KCĐ mà thời gian làm việc t
của KCĐ lớn hơn thời gian làm cho KCĐ phát nóng tới giá trị ổn định t1 ( t > t1 ).

τ
τ ođ

τ0 o
0

t1

t > t1

t

Hình 1.2: Đường đặc tính phát nóng theo thời gian
của khí cụ điện ở chế độ dài hạn.
4.2.2. Chế độ làm việc ngắn hạn: là chế độ làm việc của KCĐ mà thời gian làm việc t
của KCĐ chưa làm cho KCĐ phát nóng tới giá trị ổn định t1 ( t < t1).

Hình 1.3: Đường đặc tính phát nóng theo thời gian
của khí cụ điện ở chế độ ngắn hạn.

4.2.3. Chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại: là chế độ làm việc của KCĐ mà thời gian
làm việc t của KCĐ chưa làm cho KCĐ phát nóng tới giá trị ổn định t 1 ( t < t1), quá
trình làm việc của KCĐ được lặp lại khi nhiệt độ trên KCĐ chưa trở về giá trị ban đầu.

GV: Lương Xuân Hòa

-7-


Trường CĐNCN Thanh Hóa

Giáo trình: KHÍ CỤ ĐIỆN

Hình 1.4: Đường đặc tính phát nóng theo thời gian
của khí cụ điện ở chế độ ngắn hạn lặp lại.
5. Các trạng thái làm việc của khí cụ điện
5.1. Trạng thái làm việc bình thường
Là trạng thái làm việc mà các thông số trên KCĐ như I, U, f… không vượt quá giá
trị định mức(giá trị đm là giá trị đảm bảo cho KCĐ làm việc ổn định lâu dài). Đại
lượng định mức là những trị số của các thông số mà thiết bị điện được sử dụng hết khả
năng của chúng, đồng thời đảm bảo làm việc lâu dài.
5.2. Trạng thái làm việc không bình thường
Là trạng thái làm việc mà một trong các thông số trên KCĐ: I, U, f… vượt quá giá
trị định mức.
Ví dụ: Quá dòng điện: dòng điện vượt quá trị số định mức như: quá tải, ngắn mạch,
khi đó các tổn hao trong dây quấn và lõi thép vượt quá mức bình thường làm nhiệt độ
tăng cao gây hư hỏng KCĐ.
Quá điện áp: điện áp vượt quá trị số định mức như trong trường hợp quá điện áp do
sét. Khi đó, điện trường trong vật liệu cách điện tăng cao có thể xãy ra phóng điện, gây
hư hỏng cách điện.

Các loại ngắn mạch: ngắn mạch 3 pha, ngắn mạch 2 pha, ngắn mạch 1 pha, ngắn
mạch 2 pha chạm đất. Khi có ngắn mạch dòng điện rất lớn, đây là trường hợp sự cố
của mạch điện nên cần thiết phải có thiết bị bảo vệ.
6. Tiếp xúc điện
6.1. Khái niệm

GV: Lương Xuân Hòa

-8-


Trường CĐNCN Thanh Hóa

Giáo trình: KHÍ CỤ ĐIỆN

Tiếp xúc điện là nơi tiếp xúc của 2 hay nhiều vật dẫn để dòng điện đi từ vật dẫn này
sang vật dẫn khác.
Trong thời gian hoạt động đóng mở, chỗ tiếp xúc sẽ phát nóng cao, mài mòn lớn do va
đập và ma sát, đặc biệt sự hoạt động có tính chất hủy hoại của hồ quang.
6.2. Các yêu cầu tại chỗ tiếp xúc điện
Gồm một số yêu cầu cơ bản sau:
- Khi thực hiện tiếp xúc phải đảm bảo chắc chắn.
- Độ bền cơ khí cao.
- Không phát nóng quá giá trị cho phép đối với dòng định mức.
- Ổn định nhiệt và điện động khi có dòng sự cố đi qua.
- Chịu được tác dụng của môi trường xung quanh.
6.3. Các loại tiếp xúc
- Tiếp xúc cố định: giữa các vật dẫn tiếp xúc được liên kết chặt bằng bulong, ốc vit…
- Tiếp xúc đóng mở: là tiếp xúc mà có thể cho dòng chạy hoặc ngừng chạy từ vật dẫn
này qua vật dẫn khác (công tắc, cầu dao…).

- Tiếp xúc trượt: vật dẫn điện này trượt trên vật dẫn điện kia (chổi than trượt trên cổ
góp của máy điện).
* Theo bề mặt tiếp xúc có ba dạng:
- Tiếp xúc điểm (giữa hai mặt cầu, mặt cầu - mặt phẳng, hình nón - mặt phẳng).
- Tiếp xúc đường (giữa hình trụ - mặt phẳng).
- Tiếp xúc mặt (mặt phẳng - mặt phẳng).
Bề mặt tiếp xúc theo dạng nào cũng có mặt phẳng lồi lõm rất nhỏ mà mắt thường
không thể thấy được. Tiếp xúc giữa hai vật dẫn không thực hiện được trên toàn bộ bề
mặt mà chỉ có một vài điểm tiếp xúc thôi. Đó chính là các đỉnh có bề mặt cực bé để
dẫn dòng điện đi qua.
Muốn tiếp xúc tốt phải làm sạch mối tiếp xúc. Sau một thời gian nhất định, bất kỳ
một bề mặt nào đã được làm sạch trong không khí cũng đều bị phủ một lớp ụxýt. ở
những mối tiếp xúc bằng vàng hay bằng bạc, lớp oxyt này chậm phát triển.
Thông thường, bề mặt tiếp xúc được làm sạch bằng giấy nhám mịn và sau đó lau lại
bằng vải. Nếu bề mặt tiếp điểm có dính mỡ hoặc dầu phải làm sạch bằng axêtôn.

GV: Lương Xuân Hòa

-9-


Trường CĐNCN Thanh Hóa

Giáo trình: KHÍ CỤ ĐIỆN

Hình 1.5: Hình dạng của một số tiếp xúc cố định
6.4. Các nguyên nhân gây hư hỏng tiếp điểm và biện pháp khắc phục
6.4.1. Nguyên nhân gây hư hỏng tiếp điểm
- Do bị oxy hóa kim loại: do trên mặt tiếp xúc có những lỗ chống nhỏ gây đọng lại hơi
nước hay các bụi bẩn, các chất này gây ra các phản ứng hóa học tạo thành màng gỉ

mỏng có điện trở lớn gây cản trở tiếp xúc.
- Do ăn mòn điện hóa: nếu chất liệu vật dẫn giữa các mặt tiếp xúc khác nhau, các vật
tiếp xúc nhau sẽ gây ra hiện tượng ăn mòn (mỗi vật liệu dẫn điện có một điện thế nhất
định, độ âm điện nhất định, nếu kim loại nào có độ âm điện hơn sẽ bị ăn mòn).
- Hư hỏng tiếp điểm do điện: tại những chỗ tiếp xúc, nếu không chắc chắn sẽ gây ra hồ
quang, hồ quang sinh ra nhiệt độ và đốt cháy tiếp điểm.
6.4.2. Biện pháp khắc phục
- Với những mối tiếp xúc cố định nên phủ một lớp bảo vệ bên ngoài (bôi lên lớp mỡ,
quét sơn…).
- Khi thiết kế nên chọn các vật liệu dẫn điện có điện thế giống nhau.
- Sử dụng các vật liệu không bị ô xi hóa.
- Mạ điện các tiếp điểm.
- Thường xuyên kiểm tra và có biện pháp khắc phục…
7. Hồ quang và các phương pháp dập tắt hồ quang
7.1. Quá trình hình thành hồ quang

A B

A B

I
H1

H2

Hình 1.6: Quá trình hình thành hồ quang quang

GV: Lương Xuân Hòa

- 10 -


d


Trường CĐNCN Thanh Hóa

Giáo trình: KHÍ CỤ ĐIỆN

Trong khí cụ điện, hồ quang thường xảy ra ở các tiếp điểm khi cắt dòng điện.
Trước đó khi các tiếp điểm đóng điện trong mạch có dòng điện, điện áp trên phụ tải là
U còn điện áp trên 2 tiếp điểm A, B bằng 0. Khi cắt điện 2 tiếp điểm A, B rời nhau
(H2) lúc này dòng điện giảm nhỏ. Toàn bộ điện áp U đặt lên 2 cực A, B do khoảng
cách d giữa 2 tiếp điểm rất nhỏ nên điện trường giữa chúng rất lớn (Vì điện trường
U/d).
Do nhiệt độ và điện trường ở các tiếp điểm lớn nên trong khoảng không khí giữa 2
tiếp điểm bị ion hóa rất mạnh nên khối khí trở thành dẫn điện (Gọi là plasma) sẽ xuất
hiện phóng điện hồ quang có mật độ dòng điện lớn (104 - 105 A /cm 2), nhiệt độ rất cao
(4000 - 50000C). Điện áp càng cao dòng điện càng lớn thì hồ quang càng mãnh liệt.
Khi đóng, cắt thiết bị (đặc biệt khi cắt), nhiệt độ và điện trường ở giữa các tiếp
điểm tiếp xúc lớn nên không khí trong môi trường này bị ion hóa rất mạnh (xuất hiện
các hạt dẫn điện) và hình thành sự phóng hồ quang điện.
7.2. Tác hại của hồ quang
- Kéo dài thời gian đóng cắt: do có hồ quang nên sau khi các tiếp điểm rời nhau
nhưng dòng điện vẫn còn tồn tại. Chỉ khi hồ quang được dập tắt hẳn mạch điện mới
được cắt.
- Làm hỏng các mặt tiếp xúc: nhiệt độ hồ quang rất cao nên làm cháy, làm rỗ bề mặt
tiếp xúc, làm tăng điện trở tiếp xúc.
- Gây ngắn mạch giữa các pha: do hồ quang xuất hiện nên vùng khí giữa các tiếp điểm
trở thành dẫn điện, vùng khí này có thể lan rộng ra làm phóng điện giữa các pha.
- Hồ quang có thể gây cháy và gây tai nạn khác

7.3. Các phương pháp dập hồ quang
Nhìn chung hồ quang sinh ra đều không có lợi (trừ hồ quang khi hàn để duy trì sự
cháy), do đó phải được dập tắt trong thời gian ngắn nhất để đảm bảo an toàn cho các
thiết bị cũng như con người.
Hồ quang cần phải được dập tắt trong khu vực hạn chế với thời gian ngắn nhất, tốc
độ mở tiếp điểm phải lớn mà không làm hư hỏng các bộ phận của khí cụ. Đồng thời
năng lượng hồ quang phải đạt đến giá trị bé nhất, điện trở hồ quang phải tăng nhanh và
việc dập tắt hồ quang không được kéo theo quá điện áp nguy hiểm, tiếng kêu phảI nhỏ
và ánh sáng không quá mạnh. Để dập tắt hồ quang ta dùng các biện pháp sau:
- Kéo dài hồ quang .

GV: Lương Xuân Hòa

- 11 -


Trường CĐNCN Thanh Hóa

Giáo trình: KHÍ CỤ ĐIỆN

- Dùng từ trường để tạo lực thổi hồ quang chuyển động nhanh.
- Dùng dòng khi hay dầu để thổi dập tắt hồ quang.
- Dùng khe hở hẹp để hồ quang cọ sát vào vách hẹp này.
- Dùng phương pháp thổi bằng cách sinh khí.
- Phân chia hồ quang ra nhiều đoạn ngắn nhờ các vách ngăn.
- Dập hồ quang trong dầu mỏ...
Nội dung thực hành
* Chuẩn bị dụng cụ thiết bị
TT


Thiết bị, dụng cụ

1

- Vật liệu:

SL
01 bộ

+ Bảng gắn các loại khí cụ điện.
+ Dây dẫn điện.
+ Đầu cốt các cỡ.
+ Các trạm nối dây.
+ Giấy, ghen cách điện, sứ, thuỷ tinh... cách điện các
loại.
+ Chì hàn, nhựa thông, giấy nhám các loại...
Hóa chất dùng để tẩm sấy máy biến áp (chất keo đóng
2

rắn, vẹc-ni cách điện)
- Dụng cụ và trang thiết bị:

01 bộ

+ Bộ đồ nghề điện, cơ khí cầm tay.
+ Máy cắt bê-tông, máy mài cầm tay, máy mài
hai đá, khoan điện để bàn, khoan điện cầm tay, máy
nén khí.
+ VOM, MΩ, TeraΩ, Ampare kìm.
+ Tủ sấy điều khiển được nhiệt độ.

+ Bộ mô hình dàn trải các loại khí cụ điện hoạt
động được (dùng cho học về cấu tạo và nguyên lý hoạt
động).
Các loại khí cụ điện như trên (vật thực, hoạt động
được):
GV: Lương Xuân Hòa

- 12 -

Ghi chú


Trường CĐNCN Thanh Hóa
3

Giáo trình: KHÍ CỤ ĐIỆN

Dây nối, Jắc cắm…

01 bộ

* Thực hành
B1. Nhận thiết bị vật tư
B2. Kiểm tra khí cụ điện
B3. Tháo lắp, sửa chữa khí cụ điện
B4. Lắp đặt khí cụ điện đóng cắt
B5. Lắp đặt khí cụ điện bảo vệ
B6. Lắp đặt thiết bị đo lường điện 2 cực
B7. Lắp đặt thiết bị đo lường điện 4 cực
B8. Kết nối các khí cụ điện

Câu hỏi trắc nghiệm lựa chọn
Đọc kỹ các câu hỏi, chọn ý trả lời đúng nhất và tô đen vào ô thích hợp ở các cột bên :
TT

Nội dung câu hỏi

1.1. Khí cụ điện phân loại theo công dụng gồm có các loại sau:

a

b

C

D

□

□

□

□

□

□

□


□

□

□

□

□

a. Khí cụ điện cao thế - hạ thế
b. Khí cụ điện dùng trong mạch AC và DC
c. KCĐ làm việc theo nguyên lý điện từ, cảm ứng,
nhiệt
d. Cả a, b và c đều sai.
1.2. Yêu cầu cơ bản đối với KCĐ là:
a. KCĐ phải đảm bảo sử dụng lâu dài với các thông số
kỹ thuật ở định mức
b. Vật liệu cách điện phải tốt, làm việc phải tốt trong
các môi trường , khí hậu
c. KCĐ phải ổn định nhiệt, ổn định điện động, làm
việc chính xác, an toàn, gọn nhẹ, rẻ tiền
1.3. Khí cụ điện phân loại theo điện áp có các loại:
a. Khí cụ điện cao thế - Khí cụ điện hạ thế
b. Khí cụ điện dùng trong mạch điên AC và DC
c. Khí cụ điện điện từ, cảm ứng, nhiệt

GV: Lương Xuân Hòa

- 13 -



Trường CĐNCN Thanh Hóa

Giáo trình: KHÍ CỤ ĐIỆN

d. Cả a và b đúng
1.4. Để thuận tiện cho nghiên cứu, sử dụng, KCĐ được phân ra □

□

□

□

□

□

□

□

□

□

□

□


□

□

□

□

các loại :
a. Theo công dụng, theo điều kiện làm việc và bảo vệ
b. Theo nguyễn lý làm việc, theo loại điện áp, theo loại
dòng điện
c Theo cấu tạo.
d. Cả a và b đúng
1.5. Khí cụ điện phân loại theo nguyên lý làm việc có các loại:
a. Điện từ, cảm ứng, nhiệt
b. Điện từ, cảm ứng, nhiệt có tiếp điểm và không có
tiếp điểm
c. Cả a và b đúng
d. Cả a và b sai
1.6. Những yếu tố ảnh hưởng tới điện trở tiếp xúc bao gồm:
a. Vật liệu làm tiếp điểm, lực ép lên tiếp điểm, mật độ
dòng điện
b. Hình dạng tiếp điểm, nhiệt độ tiếp điểm, diện tích
tiếp xúc
c. Cả a và b đúng
d. Cả a và b sai
1.7. Tiếp xúc điện phải thỏa mãn các yêu cầu sau:
a. Thực hiện tiếp xúc chắc chắn, ổn định nhiệt, điện

động khi có dòng ngắn mạch
b. Không phát nóng quá giá trị cho phép đối với dòng
điện định mức, sức bền cơ khí cao
c. Chịu được tác dụng của môi trường, ở nhiệt độ cao
không bị ôxy hoá
d. Cả a, b và c đều đúng

GV: Lương Xuân Hòa

- 14 -


Trường CĐNCN Thanh Hóa

Giáo trình: KHÍ CỤ ĐIỆN

1.8. Các tiếp điểm bị hư hỏng là do:

□

□

□

□

□

□


□

□

□

□

□

□

1.11. Những vật liệu dùng làm các tiếp điểm cố định và ở điện □

□

□

□

□

□

□

a. Ăn mòn kim loại, ô xy hoá, do điện và điện thế hoá
b. Không bôi trơn tiếp điểm bằng dầu mỡ
c. Tiếp điểm quá bé
d. Cả a, b và c đều đúng

1.9. Hồ quang điện có tác hại
a. Làm hỏng bề mặt tiếp xúc, có thể gây cháy và gây
tai nạn khác
b. Gây ngắn mạch giữa các pha, kéo dài thời gian cắt
c. Kéo dài hồ quang, tăng nhanh thời gian đóng, cắt
d. Câu a và b đúng
1.10. Các phương pháp dập tắt hồ quang gồm có:
a. Kéo dài hồ quang, phân chia hồ quang ra nhiều
đoạn ngắn
b. Dùng cuộn dây thổi từ kết hợp với buồng dập hồ
quang
c. Dập hồ quang trong dầu, thổi bằng cách sinh khí
d. Cả a, b và c đều đúng
áp cao thường là:
a. Đồng, thép.
b. Bạc - vonfram, bạc - niken, đồng - vonfram.
c. Đồng - vonfram , Platin (bạch kim)
d. Bạc, đồng, platin, vonfram, niken
1.12. Đối với mật độ dòng điện đã cho trước, muốn giảm phát □
nóng tiếp điểm thì vật liệu phải:
a. Phải có độ mềm dẻo
b. Có điện trở suất nhỏ, khả năng tỏa nhiệt cao
c. Có bề mặt xù xì (vật đúc)
d. Cả a, b và c đều đúng

GV: Lương Xuân Hòa

- 15 -



Trường CĐNCN Thanh Hóa

Giáo trình: KHÍ CỤ ĐIỆN

1.13. Trạng thái làm việc bình thường của khí cụ điện là:

□

□

□

□

d. Cả a, b và c đều đúng
1.14. Vật liệu cách điện được chia thành các cấp chịu nhiệt theo □

□

□

□

□

□

□

□


□

□

□

□

□

□

□

a. Các khí cụ điện làm việc với dòng điện định mức.
b. Các khí cụ điện làm việc với điện áp định mức
c. Các thông số kỹ thuật không vượt quá trị số định
mức.

thứ tự như sau:
a. A,Y, E , F , H, C, B.
c. Y, E , F , H, C, B, A.
b. Y, A , E , B , F, H , C.
d. H, C, B, A,Y, E , F
1.15. Tiếp xúc hình ngón của đồng và hợp kim đồng có nhiệt độ □
cho phép là:
a. 110(0C).
b.120(0C)
c. 75(0C)

d. 90(0C)
1.16. Vật liệu cách điện cấp B có nhiệt độ cho phép (0C):
a. 110 (0C).
b. 130 (0C)
c. 75 (0C)
d. 90 (0C)
1.17. Chế độ làm việc dài hạn là chế độ khí cụ làm việc trong
thời gian t:
a. Thời gian t > t1; t1 là thời gian phát nóng của KCĐ.
b. Thời gian t < t1; t1 là thời gian phát nóng của KCĐ.
c. Thời gian của một chu kỳ làm việc.
d. Thời gian t + t1; t1 là thời gian phát nóng của KCĐ.

GV: Lương Xuân Hòa

- 16 -


Trng CNCN Thanh Húa

Giỏo trỡnh: KH C IN

Mó bi

Chng 2:

MHĐCN 010502

KH C IN ểNG CT


Thi lng (gi)
lt
th
KT
07
10
01

Mục tiêu:
- Trình bày cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các loại khí cụ điện đóng cắt th ờng

dùng trong công nghiệp và dân dụng.

- Sử dụng thành thạo các loại khí cụ điện đóng cắt nói trên, đảm bảo an toàn cho
ngời

và các thiết bị theo TCVN.

- Tính chọn đợc các loại khí cụ điện đóng cắt thông dụng theo yêu cầu kỹ thuật
cụ

thể.
- Tháo lắp, phán đoán và sửa chữa h hỏng các loại khí cụ điện đóng cắt đạt các

thông

số kỹ thuật và đảm bảo an toàn.

Nội dung:
Để thực hiện mục tiêu bài học này, nội dung bao gồm:

* Cấu tạo.
* Nguyên lý hoạt động.
* Tính chọn khí cụ điện đóng cắt.
GV: Lng Xuõn Hũa

- 17 -


Trường CĐNCN Thanh Hóa

Giáo trình: KHÍ CỤ ĐIỆN

* H háng vµ c¸c nguyªn nh©n g©y h háng.
* Söa ch÷a khÝ cô ®iÖn ®ãng c¾t…
Ph¹m vi: CÇu dao, dao c¸ch ly, m¸y c¾t phô t¶i, m¸y c¾t dÇu, ¸p t« m¸t ...
1. Cầu dao (CD, SW)

Hình 2.1: Cầu dao
1.1. Định nghĩa
Cầu dao là khí cụ điện dùng để đóng cắt mạch điện bằng tay sử dụng trong các
mạng điện có điện áp tới 500V.
1.2. Ký hiệu và cấu tạo
1.2.1. Ký hiệu

1.2.2. Cấu tạo
Cầu dao được cấu tạo bởi
các thành phần chính sau:
- Lưỡi dao chính
- Lưỡi dao phụ
- Ngàm tiếp xúc

- Đế cách điện
- Nắp cầu dao
- Lò xo bật nhanh
- Cực đấu dây…

Hình 2.2 : Các bộ phận của cầu dao

GV: Lương Xuân Hòa

- 18 -


Trng CNCN Thanh Húa

Giỏo trỡnh: KH C IN

Trong cu dao thỡ cỏc b phn tip xỳc l rt quan trng. Theo cỏch hiu thụng
thng, ch tip xỳc in l ni gp g chung hai hay nhiu vt dn dũng in i t
vt dn ny sang vt dn khỏc. Mt tip xỳc gia cỏc vt gi l b mt tip xỳc.
Tip xỳc cu dao l dng tip xỳc úng m, tip im l tip im kp (cm).
Li dao c gn c nh mt u, u kia c gn vo tay nm ca cu dao. Vt
liu ch to cho cỏc vt dn, im tip xỳc thng lm bng bc, ng, platin,
vonfram, niken v hu hn mi dựng vng. Bc cú tớnh dn in v truyn nhit tt,
platin (bch kim) khụng cú lp ụxyt, in tr tip xỳc bộ, vofram cú nhit núng
chy cao v chng bo mũn tt ng thi cú cng ln.
Trong ú ng v ng thau cựng vi nhng kim loi hoc hp kim cú nhit
núng chy cao l c s dng rng rói nht.
Bu lụng, vớt c lm bng thộp, dựng ghộp cỏc vt tip xỳc c nh vi nhau.
Mi mt cc ca cu dao cú bu lụng hoc l u ni dõy vo.
Tay nm c lm bng vt liu cỏch in tt cú th l bng s, phớp hoc mi ca.

Np che chn c lm bng nha hay phớp.
c lm bng s, nha hoc phớp. Cú mt s cu dao do cụng dng ca tng
thit b m ngi ta gn thờm dõy chy (cu chỡ) bo v ngn mch.
1.3. Phõn loi
Cú nhiu cỏch phõn loi khỏc nhau:
- Phõn loi theo s cc: 1 cc, 2 cc, 3 cc, 4 cc
- Phõn loi theo in ỏp nh mc: 250V, 380V, 500V
- Phõn loi theo dũng nh mc: 10A, 15A, 25A, 60A, 75A.
- Phõn loi theo vt liu cỏch in: nha, ỏ, s
- Phõn loi theo kiu bo v: loi cú np v loi khụng cú np.
- Phõn loi theo yờu cu s dng: loi cu dao cú cu chỡ v loi khụng cú cu chỡ.
1.4. Cụng dng
c s dng trong mch in úng ct mch in, i ni mch in, o
chiu quay C
Cầu dao thờng đợc dùng để đóng ngắt và đổi nối mạch điện, với công suất nhỏ và
những thiết bị khi làm việc không cần thao tác đóng cắt nhiều lần. Nếu điện áp cao hơn
hoặc mạch điện có công suất trung bình và lớn thì cầu dao thờng chỉ làm nhiệm vụ
đóng cắt không tải. Vì trong trờng hợp này khi ngắt mạch hồ quang sinh ra sẽ rất lớn,
tiếp xúc sẽ bị phá hỏng trong một thời gian rất ngắn và khơi mào cho việc phát sinh hồ
GV: Lng Xuõn Hũa

- 19 -


Trường CĐNCN Thanh Hóa

Giáo trình: KHÍ CỤ ĐIỆN

quang gi÷a c¸c pha, tõ ®ã vËt liƯu c¸ch ®iƯn sÏ bÞ ph¸ háng, g©y nguy hiĨm cho thiÕt bÞ
vµ ngêi thao t¸c.

2. Nút Nhấn (Nút Bấm)

Hình 2.2 : Nút nhấn
2.1. Định nghĩa
Nút nhấn (nút điều khiển) là khí cụ điện dùng để đóng ngắt từ xa các thiết bị điện,
các dụng cụ báo hiệu, chuyển đổi mạch điều khiển …
2.2. Ký hiệu và phân loại
2.2.1. Ký hiệu
Nút nhấn thường mở

* Nút nhấn đơn

Nút nhấn thường đóng

* Nút nhấn liên động
Nút nhấn liên động

2.2.2. Phân loại
Có nhiều cách phân loại khác nhau.
a. Phân loại theo kiểu dáng bên ngồi
- Kiểu hở: ví dụ nút nhấn sử dụng trên cửa tủ điện...
- Kiểu kín: được đặt trong hộp nhựa, hộp sắt…
- Kiểu bảo vệ: được đặt trong hộp chống bụi, chống nước, chống nổ...
b. Phân loại theo u cầu điều khiển
- Nút bấm đơn.
- Nút bấm kép.
- Nút bấm tự giữ.
GV: Lương Xn Hòa

- 20 -



Trường CĐNCN Thanh Hóa

Giáo trình: KHÍ CỤ ĐIỆN

- Nút bấm không tự giữ...
c. Phân loại theo kết cấu bên trong
- Loại có đèn báo.
- Loại không có đèn báo...
2.2.3. Công dụng
- Dùng để phát tiến hiệu cho cơ cấu chấp hành.
(phát tín hiệu cho công tắc tơ, khởi động từ, rơ le...)
- Dùng để thay đổi chế độ làm việc của hệ thống.
(Cho động cơ quay thuận, quay ngược...)
- Dùng để thông báo: chuông điện, báo cháy...

2.2.4. Cấu tạo và nguyên lý làm việc
a. Cấu tạo: gồm các bộ phận chính sau: tiếp điểm tĩnh, tiếp điểm động, cơ cấu lò xo,
vỏ bảo vệ...
b. Nguyên lý làm việc (với nút nhấn không tự giữ)
* Nút nhấn thường mở: Khi có lực tác động vào nút nhấn, tiếp điểm động sẽ thay đổi
trạng thái và tiếp xúc với tiếp điểm tĩnh tạo kín mạch và phát tín hiệu điện tới thiết bị
điện. Khi thôi không tác dụng lực vào nút nhấn, tiếp điểm động trở về trạng thái ban
đầu.
* Nút nhấn thường đóng: Khi có lực tác động vào nút nhấn, tiếp điểm động sẽ thay
đổi trạng thái và tách khỏi tiếp điểm tĩnh tạo hở mạch để ngắt tiến hiệu điện từ thiết bị
điện. Khi không còn lực tác dụng, tiếp điểm động trở về trạng thái ban đầu.
* Nút nhấn liên động: Khi tác dụng lực vào nút nhấn, tiếp điểm thường đóng sẽ mở
ra, tiếp điểm thường mở sẽ đóng lại. Khi không còn lực tác dụng, các tiếp điểm trở về

trạng thái ban đầu.
2.2.5. Các thông số kỹ thuật
- Dòng điện cho phép đi qua tiếp điểm ≤ 5A
- Điện áp đặt vào tiếp điểm cho phép ≤ 600V
- Số lần thao tác đóng ngắt ở chế độ không tải khoảng 1000000 lần, ở chế độ có tải
khoảng 200000 lần.
- Quy ước màu: màu đỏ là dừng hệ thống, màu xanh là khởi động hệ thống.

GV: Lương Xuân Hòa

- 21 -


Trường CĐNCN Thanh Hóa

Giáo trình: KHÍ CỤ ĐIỆN

3. Công Tắc (CT, K, S)

Hình 2.4 : Công tắc

3.1. Định nghĩa
Công tắc là khí cụ điện dùng để đóng ngắt mạch điện, đổi nối mạch điện, khống
chế quá trình hoạt động của những mạch có công suất nhỏ với dòng định mức cho
phép đi qua là ≤ 5A và điện áp đặt vào ≤ 500V.
3.2. Ký hiệu

coâng taéc 2 cöïc

coâng taéc 3 cöïc


coâng taéc 4 cöïc
công tắc hành trình

3.3. Phân loại
Có nhiều cách phân loại khác nhau.
a. Phân loại theo hình dáng bên ngoài
Kiểu hở, kiểu kín, kiểu bảo vệ.
b. Phân loại theo công dụng
- Công tắc đóng - ngắt trực tiếp.
- Công tắc chuyển mạch (công tắc 3 cực, 4 cực, 6 cực…).
- Công tắc hành trình.
3.4. Cấu tạo và công dụng
GV: Lương Xuân Hòa

- 22 -


Trng CNCN Thanh Húa

Giỏo trỡnh: KH C IN

3.4.1. Cu to
Gm nhng thnh phn chớnh sau: tip im ng, tip im tnh, c cu lũ xo, v
bo v
3.4.2. Cụng dng
- Cụng tc úng - ngt trc tip: dựng úng ngt trc tip mch in, cỏc thit b
in (ốn, chuụng in).
- Cụng tc chuyn mch (cụng tc 3 cc, 4 cc, 6 cc): dựng chuyn i mch
in, i ni mch in.

- Cụng tc hnh trỡnh: dựng úng ngt mch in iu khin, t ng khng ch
quỏ trỡnh chuyn ng ca h thng
4. Dao Cỏch Ly (DS: disconnecting Switch)

Hỡnh 2.5 : Dao cỏch ly
4.1. inh ngha
Dao cỏch ly l khớ KC dựng úng ct mch in trong mng in ỏp cao khi
khụng ti hay khi cú ti nh. To khong h cỏch in trụng thy c gia b phn
mang in v b phn ct in nhm mc ớch m bo an ton, to tõm lý yờn tõm
cho nhõn viờn sa cha.
4.2. Cu to v nguyờn lý lm vic
4.2.1. Cu to
Dao cách ly gần giống nh cầu dao hạ thế nhng vì dao cách ly làm việc ở điện áp cao
nên các phụ kiện thờng lớn hơn.

GV: Lng Xuõn Hũa

- 23 -


Trường CĐNCN Thanh Hóa

Giáo trình: KHÍ CỤ ĐIỆN

Cấu tạo của dao cách ly gồm các bộ phận chính sau: lưỡi dao, sứ cách điện, ngàm
cố định, cơ cấu truyền động, đầu cực đấu dây…

Hình 2.6: Các bộ phận của dao cách ly
1 – Sứ cách điện


2 – Lưỡi dao

3 – Ngàm cố định

4 – Dây dẫn

5 – Hệ thống truyền động

4.2.2. Nguyên lý làm việc
Do dao cách ly không có buồng dập hồ quang vì vậy khi thao tác phải ở chế độ
không tải hay tải nhỏ. Khi thao tác có thể thực hiện bằng tay hoặc bằng cơ cấu truyền
động.
4.3. Phân loại
Có nhiều cách phân loại khác nhau.
a. Phân loại theo vị trí lắp đặt
DCL lắp đặt trong nhà, DCL lắp đặt ngoài trời.
b. Phân loại theo số cực
DCL 1 cực, DCL 3 cực liên động.
c. Phân loại theo cách thao tác
Thao tác bằng tay, thao tác bằng cơ cấu truyền động.
d. Phân loại theo cấu tạo
DCL đặt ngang, DCL đặt đứng.
4.4. Tính chọn dao cáh ly
Dao cách ly được lựa chọn theo các điều kiện định mức và được kiểm tra theo điều
kiện ổn định lực điện động và ổn định nhiệt:
- Điện áp định mức: Uđm DCL ≥ Uđm lưới
- Dòng điện định mức: Iđm DCL ≥ Ilvmax
- Dòng điện ổn định lực điện động: Imax ≥ Ixk

GV: Lương Xuân Hòa


- 24 -


Trng CNCN Thanh Húa

Giỏo trỡnh: KH C IN

- Dũng in n nh nhit trong thi gian: t ụn : todn I

t gh
todn

(Ixk: c sinh ra khi ta ct cỏc ph ti v lm ng dõy dao ng)
4.5. Dao ct ph ti
L khớ c in dựng úng ct dũng in ph ti. Dao ct ph ti cú cu to gn
nh, r, vn hnh n gin. Nú gm hai b phn cu thnh: b phn úng ct iu
khin bng tay v cu chỡ.

Hỡnh 2.7: Dao ct ph ti
Nguyờn tc dp h quang dao ct ph ti l dựng khớ, hi khớ sinh ra trong buồng
dập hồ quang để làm nguội và thổi tắt hồ quang. Dao cắt phụ tải chỉ đóng cắt đợc dòng
điện phụ tải, chứ không cắt đợc dòng điện ngắn mạch. Để cắt đợc dòng điện ngắn
mạch trong dao cắt phụ tải ngời ta dùng cầu chì.
4.6. Dao cách ly nối đất (dao tiếp đất)
Cấu tạo tơng tự dao cách ly, thờng dùng chung với máy cắt nhng phụ kiện tiếp đất
không cần cách điện tốt nên dao cách ly nối đất nhỏ gọn hơn.

GV: Lng Xuõn Hũa


- 25 -