Khí cụ điện là gì

Mỗi ngày ta vẫn thường tiếp xúc cũng như xem qua các dụng cụ điện hàng ngày nhưng với những bạn chưa biết chuyên ngành chắc chắn sẽ không biết dụng cụ điện là gì? Công dụng và phân loại như thế nào? Trong bài viết này tôi và các bạn sẽ cùng tìm hiểu về các khí cụ điện là gì.

Khí cụ điện là gì?

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

Các khí cụ điện làm việc lâu ngày trong mạch điện, nhiệt độ của các khí cụ điện tăng lên gây tổn thất điện năng và phát nóng các bộ phận dẫn điện và các lớp bảo vệ, do đó khí cụ điện làm việc ở mọi chế độ khi nhiệt độ bộ phận không quá giá trị cho phép.

Như vậy chúng ta đã hiểu cơ bản khái niệm khí cụ điện là gì, giờ chúng ta sẽ tìm hiểu về những loại khí cụ điện thường gặp.

Các loại khí cụ điện thường gặp

Dụng cụ là một thiết bị rất đa dạng và được phân tích nhiều loại khác nhau như cao áp, hạ áp, ngắt, hạ áp như sau.

Aptomat - Cầu dao tự động

Đây là một công cụ điện dùng để đấu nối mạch điện khi quá tải, đoản mạch, đo mạch, hạ áp hoặc ngắt mạch

Cầu dao tự động một pha

Cấu tạo: Dựa vào hình trên, bạn có thể nắm bắt được cấu tạo của cầu dao đóng cắt tự động

Nguyên lý hoạt động: Khi có dòng điện đi qua dây dẫn của cầu dao -> Qua tiếp điểm tĩnh -> Tiếp điểm tự động -> Cuộn bảo vệ ngắn mạch -> Tấm lưỡng kim -> Cực đấu dây -> Ra khỏi cầu dao

Cầu dao tự động đóng trong 2 trường hợp sau:

• Quá tải: Khi dòng điện quá tải sẽ làm nóng dây dẫn, khi đó tấm lưỡng kim uốn cong tác động vào tấm bảo vệ -> Công tắc hở tiếp điểm -> Đứt mạch
• Ngắn mạch: Khi xảy ra ngắn mạch -> Lõi cuộn dây bảo vệ bị hút xuống -> Tác động vào công tắc bảo vệ -> Công tắc hở mạch -> Ngắn mạch

Cầu dao chính trên bảng điện

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 đòn nén lò xo (3) để nén lò xo. Khi lò xo được nén đủ, đèn báo trạng thái (5) cho biết: SẠC, bộ ngắt mạch đã sẵn sàng đóng bằng tay. Bấm phím đóng cầu dao (2).

Lưu ý: Chỉ đóng được máy cắt khi cuộn dây bảo vệ hạ áp UVT hoạt động và đóng hút.

Chỉ báo trạng thái cho biết BẬT (ON).

Để mở bộ ngắt mạch, Nhấn phím nhả bộ ngắt mạch (1). Công tắc đang mở, chỉ báo trạng thái mở (4) cho biết TẮT (OFF)

Đóng mở cầu dao từ xa bằng điện :

Các phần tử (8), (9), (10), (11) dùng để đóng / mở cầu dao tự động từ xa: Đóng, mở cầu dao từ xa. Tự động nén lò xo, sau khi bộ ngắt mạch đóng. Bảo vệ cầu dao khi có các tín hiệu bảo vệ: Công suất ngược, hạ áp, quá tải dòng, ngắn mạch ...

Cầu chì:

Nó cũng là một khí cụ điện dùng để bảo vệ cách thức sử dụng điện và lưới điện của thiết bị khi rơi vào trường hợp đoản mạch

Nguyên tắc hoạt động:

Khi có dòng điện chạy qua, với nguy cơ ngắn mạch hoặc quá tải dòng điện, khi đó sẽ sinh nhiệt nếu vượt quá mức cho phép, cầu nối sẽ bị chảy, làm ngắt mạch điện. Đó là cách bảo vệ thiết bị điện hiệu quả nhất

Công tắc-tơ

Thiết bị điện dùng để đóng cắt mạch động lực từ xa và được phân loại như sau:

• Pha: Công tắc-tơ 1, 2, 3 pha
• Theo dòng điện: xoay chiều, một chiều
• Công tắc tơ: Ngoài các tiếp điểm mạch động lực còn có các tiếp điểm phụ cho mạch điều khiển.
• Công tắc tơ: Yêu cầu bảo dưỡng định kỳ Khi làm việc trong các mạch ngắn lặp lại.

Rơ-le nhiệt:

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

Điện trở, biến trở

Là thiết bị điện dùng để hạn chế và điều chỉnh cường độ dòng điện trong mạch điện.

Vấn đề thường gặp với khí cụ điện

1. Ăn mòn:

Trong thực tế chế tạo, dù được gia công như thế nào thì bề mặt tiếp xúc điểm vẫn có những lỗ nhỏ li ti.

Khi hoạt động, hơi nước và các chất có hoạt tính hóa học cao xâm nhập và tích tụ trong các lỗ nhỏ đó gây ra các phản ứng hóa học tạo ra một lớp màng rất mỏng.

Khi va chạm trong quá trình đóng phim này rất dễ bị bung ra. Do đó, bề mặt tiếp xúc sẽ bị mòn dần, hiện tượng này được gọi là hiện tượng ăn mòn kim loại.

2. Oxy hóa:

Môi trường xung quanh làm cho bề mặt tiếp xúc bị oxi hóa tạo thành một lớp oxit mỏng trên bề mặt tiếp xúc, điện trở suất của lớp oxit rất lớn làm tăng Rtx dẫn đến tiếp xúc nóng.

Mức độ tăng Rtx do quá trình oxy hóa bề mặt tiếp xúc phụ thuộc vào nhiệt độ. Ở 20 - 30oC có lớp ôxít dày khoảng 25,10-6mm.

3. Điện thế hóa:

Mỗi chất có một thế năng hóa học nhất định. Lấy H làm gốc có thế âm (-), ta có bảng một số kim loại có thế hóa học như sau:

Khi hai kim loại có thế năng hóa học khác nhau, chúng tiếp xúc với nhau sẽ tạo ra một cặp điện thế hóa học, một cặp giữa chúng.

Nếu bề mặt tiếp xúc tiếp xúc với nước, một dòng điện sẽ chạy qua bề mặt tiếp xúc, và kim loại có điện thế âm hơn sẽ bị ăn mòn trước, nhanh chóng làm hỏng mặt tiếp xúc.

4. Do nguồn điện:

Thiết bị điện hoạt động trong thời gian dài hoặc không được bảo dưỡng tốt lò xo tiếp điểm bị yếu sẽ không đủ áp lực lên tiếp điểm.

Khi có dòng điện chạy qua, chỗ tiếp xúc dễ bị đốt nóng, nóng chảy, thậm chí hàn vào nhau. Nếu áp suất tiếp điểm quá yếu, tia lửa có thể làm cháy tiếp điểm.

Ngoài ra, tiếp điểm bị bẩn hoặc rỉ sét sẽ làm tăng điện trở tiếp điểm, sinh nhiệt làm mòn tiếp điểm nhanh chóng.

Hướng dẫn xử lý khi khí cụ điện gặp vấn đề

• Đối với các chỗ tiếp xúc thường xuyên: nên bôi một lớp mỡ chống rỉ hoặc sơn chống ẩm.
• Khi thiết kế nên chọn các loại vật liệu: có thế năng hoá học giống nhau hoặc gần bằng nhau cho từng cặp.
• Vật liệu không bị oxy hóa nên được sử dụng làm tiếp điểm.
• Tiếp điểm mạ điện: với các tiếp điểm bằng đồng, đồng thau thường được mạ

thiếc, mạ bạc, mạ kẽm và tiếp điểm thép thường được mạ cesium, kẽm, ...

• Thay lò xo tiếp xúc: lò xo bị rỉ sét, áp suất yếu sẽ làm tăng điện trở tiếp điểm, cần lau sạch tiếp điểm bằng vải mềm và thay lò xo nén khi lực ép quá yếu.
• Kiểm tra, sửa chữa cải tiến: cải tiến thiết bị dập hồ quang để rút ngắn thời gian dập hồ quang nếu điều kiện cho phép.

Cuối cùng, Khí cụ điện là những thiết bị điện tiếp xúc thường với không khí và dễ chịu tác động từ môi trường xung quanh nên chúng ta cần thường xuyên theo dõi bảo trì nhằm giảm thiểu sự cố và tai nạn điện có thể xảy ra.