BÀI 1: CƠ SỞ KHÍ CỤ ĐIỆN & LÀM QUEN THIẾT BỊ

1. Khí cụ điện là gì?

Khí cụ điện (KCĐ) là các thiết bị điện dùng để đóng, cắt, bảo vệ, điều khiển và đo lường các mạch điện năng cũng như các máy móc sản xuất. Trong thực tế, các em có thể hiểu đơn giản: nếu mạch điện là cơ thể thì KCĐ chính là tay chân (đóng cắt) và hệ thần kinh (điều khiển, bảo vệ).

• Ví dụ thực tế: Trong tủ điện gia đình, Aptomat (MCB) là khí cụ điện dùng để đóng ngắt nguồn tổng và tự động bảo vệ khi nhà em bị chập điện.


Shutterstock

2. Phân loại khí cụ điện

Dựa trên chức năng, chúng ta chia làm 3 nhóm chính để dễ quản lý:

• Nhóm đóng - cắt: Cầu dao, nút nhấn, công tắc, Contactor.

• Nhóm bảo vệ: Cầu chì, Rơ le nhiệt, Aptomat, Rơ le điện áp.

• Nhóm điều khiển: Rơ le trung gian, bộ định thời (Timer), cảm biến.

• Ví dụ: Để khởi động một động cơ 3 pha, ta cần nút nhấn (điều khiển), Contactor (đóng cắt) và Rơ le nhiệt (bảo vệ).

3. Nhận biết khí cụ điện thực tế

Các em cần quan sát 4 đặc điểm: vỏ thiết bị (cách điện), vị trí đầu nối dây (domino), hệ thống tiếp điểm và quan trọng nhất là nhãn máy (Nameplate). Khi cầm một thiết bị lên, việc đầu tiên là phải tìm xem nó chịu được bao nhiêu Ampe (A) và Volt (V).

• Ví dụ: Một Contactor ghi 220V trên cuộn dây thì tuyệt đối không được cấp điện 380V vào, nếu không cuộn dây sẽ cháy ngay lập tức.

4. Đọc thông số Nameplate (Nhãn thiết bị)

Các thông số bắt buộc phải thuộc lòng:

• $U_{đm}$ (V): Điện áp định mức thiết bị chịu được.

• $I_{đm}$ (A): Dòng điện định mức cho phép chạy qua liên tục.

• Tiếp điểm NO (Normally Open): Thường hở, nhấn vào mới đóng.

• Tiếp điểm NC (Normally Closed): Thường đóng, nhấn vào sẽ ngắt.

• Ví dụ: Trên nút nhấn Stop thường có ký hiệu NC, còn nút Start là NO.

5. Hiện tượng Hồ quang điện và Tiếp xúc điện

Hồ quang là tia lửa điện cực mạnh sinh ra khi ta cắt mạch điện có dòng lớn, nó có thể làm nóng chảy kim loại. Tiếp xúc điện là nơi hai thanh dẫn chạm vào nhau; nếu không chặt, điện trở tại đó tăng cao gây phát nóng và cháy nổ.

• Ví dụ thực tế: Khi các em rút phích cắm bàn là đang nóng ra khỏi ổ điện, các em sẽ thấy một tia lửa xanh phóng ra, đó chính là hồ quang điện.

6. Hiện tượng Phát nóng trong khí cụ điện

Khi dòng điện chạy qua thiết bị, nhiệt sẽ sinh ra do điện trở của vật dẫn. Nếu thiết bị chạy quá tải (dòng lớn hơn định mức), nhiệt độ tăng vượt mức cho phép làm hỏng lớp cách điện, gây chập cháy tủ điện.

• Ví dụ: Dùng dây dẫn quá nhỏ để chạy máy điều hòa công suất lớn sẽ thấy dây bị mềm ra và nóng hổi, đó là dấu hiệu của sự phát nóng quá mức.

GỢI Ý HÌNH MINH HỌA

• Hình thiết bị thật: Ảnh chụp thực tế của Aptomat, Contactor, Rơ le nhiệt để SV đối chiếu.

• Sơ đồ nguyên lý: Ký hiệu của tiếp điểm NO, NC theo chuẩn IEC.

• Mặt cắt cấu tạo: Hình vẽ cắt lớp bên trong một chiếc nút nhấn để thấy lò xo và tiếp điểm.