GIỚI THIỆU
Khái niệm khí cụ điện
Khí cụ điện là thiết bị thiết yếu trong việc đóng ngắt, điều khiển và bảo vệ các hệ thống điện, cũng như kiểm tra và tự động điều chỉnh chúng Với nhiều loại hình, chức năng và kích thước khác nhau, khí cụ điện được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của đời sống.
Phân loại
Khí cụ điện thường được phân loại theo chức năng
Theo nguyên lý và môi trường làm việc, theo điện áp
Nhóm khí cụ đóng cắt có chức năng chính là đóng cắt mạch điện bằng tay hoặc tự động Các thiết bị trong nhóm này bao gồm cầu dao, áptômát, máy cắt, dao cách ly và các bộ chuyển đổi nguồn.
Nhóm khí cụ hạn chế dòng điện và điện áp có chức năng quan trọng trong việc duy trì mức điện áp và dòng điện an toàn trong mạch Các thiết bị thuộc nhóm này bao gồm kháng điện và van chống sét, giúp ngăn ngừa tình trạng quá tải và bảo vệ hệ thống điện.
Nhóm khí cụ khởi động, điều khiển: Nhóm này gồm các bộ khởi động, khống chế, công tắc tơ, khởi động từ …
Nhóm khí cụ kiểm tra theo dõi có nhiệm vụ giám sát và kiểm tra hoạt động của các đối tượng, đồng thời chuyển đổi các tín hiệu không điện thành tín hiệu điện Các thiết bị trong nhóm này bao gồm các rơle và bộ cảm biến.
Nhóm khí cụ tự động điều chỉnh và khống chế giúp duy trì chế độ làm việc và các tham số của đối tượng như ổn định điện áp, ổn định tốc độ và ổn định nhiệt độ Đồng thời, nhóm khí cụ biến đổi dòng điện và điện áp cung cấp cho các dụng cụ đo, bao gồm máy biến áp đo lường và biến dòng đo lường.
1.2.2 Theo nguyên lý làm việc
Khí cụ điện làm việc theo nguyên lý điện từ
Khí cụ điện làm việc theo nguyên lý cảm ứng nhiệt
Khí cụ điện có tiếp điểm
Khí cụ điện không có tiếp điểm
Khí cụ điện một chiều
Khí cụ điện xoay chiều
Khí cụ điện hạ áp (Có điện áp 1000 V)
1.2.4 Theo điều kiện môi trường, điều kiện bảo vệ
Khí cụ điện làm việc trong nhà, khí cụ điện làm việc ngoài trời
Khí cụ điện làm việc trong môi trường dễ cháy, dễ nổ
Khí cụ điện có vỏ kín, vỏ hở, vỏ bảo vệ …
1.3 Tìm hiểu về các yêu cầu cơ bản đối với khí cụ điện
Các khí cụ điện cần thoả mãn các yêu cầu sau:
Khí cụ điện cần đảm bảo hoạt động lâu dài với các thông số kỹ thuật định mức, nghĩa là dòng điện qua các phần dẫn điện không được vượt quá giá trị cho phép để tránh hư hỏng Chúng phải có khả năng ổn định nhiệt và điện động, với vật liệu chịu nhiệt tốt và cường độ cơ khí cao để chống lại các sự cố như ngắn mạch hoặc quá tải Ngoài ra, vật liệu cách điện cũng phải đảm bảo không bị chọc thủng khi xảy ra quá áp Để đảm bảo an toàn và chính xác, khí cụ điện cần phải gọn nhẹ, giá thành hợp lý, dễ dàng trong gia công, lắp đặt và kiểm tra sửa chữa, đồng thời hoạt động ổn định trong các điều kiện khí hậu và môi trường khác nhau.
1.4 Tìm hiểu về công nghệ tủ điện
Tủ điện được thiết kế theo mô-đun hóa với từng loại tủ có chức năng riêng biệt và độ cao chuẩn hóa Sự chuẩn hóa này giúp các nhà tư vấn, chủ đầu tư và nhà thầu dễ dàng lựa chọn, lắp ghép các ngăn tủ, đồng thời thuận tiện cho việc vận hành và mở rộng kết nối.
1.4.2 Phân loại theo kiểu Vỏ Tủ : tùy theo cấu tạo vỏ tủ , thường có hai loại chính :
Tủ dạng hộp : Vỏ tủ làm bằng các tấm tôn được nhấn vuông và hàn lại hoặc nối bu lông Các kiểu tủ dạng hộp gồm :
- Kiểu đặt đứng trong nhà (kiểu c)
- Kiểu đặt đứng ngoài trời (kiểu d)
Tủ ghép ( tủ có khung ) :
Vỏ tủ được cấu tạo từ một hoặc nhiều mô-đun kết hợp lại, trong đó mỗi mô-đun bao gồm khung tủ làm từ các thanh sắt góc được hàn hoặc nối bằng bu lông, cùng với các vách tủ được làm từ các tấm tôn phẳng có thể tháo lắp dễ dàng.
1.4.3 Phân Loại theo Vách Ngăn ( Form - IEC4391 )
Tùy theo vách ngăn giữa ba bộ phận : Thiết bị đóng cắt (I), Thanh cái (B) và Đầu ra dây (O), mà tủ có 04 dạng ( form ) chính:
Dạng - 1 (form-1) : Không có vách ngăn giữa ba bộ phận I, B và O
Dạng - 2 (form-2) : Có vách ngăn giữa ba bộ phận I, B và O
Dạng - 3 (form-3) : Như dạng - 2 và có thêm vách ngăn giữa các thiết bị đóng cắt
Dạng - 4 (form-4) : Như dạng - 3 và có thêm vách ngăn giữa các đầu ra dây (O1, O2, O3, )
1.4.4 Phân Loại theo cấp bảo vệ ( IP ):
Bảng 2.1: Cấp bảo vệ IP:
IP xy ( x: là số thứ nhất, y
Chống xâm nhập của vật rắn
Chống tiếp xúc với phần có điện bằng
Chống xâm nhập của nước có hại
≥2,5mm Ngón tay 3 Bụi nước
≥1mm Dụng cụ 4 Bắn nước
5 Bảo vệ bụi bẩn Dây 5 Vòi phun
Bảo vệ chống bụi một cách an toàn
Bản vẽ kỹ thuật tủ điện công nghiệp
Bản vẽ kỹ thuật tủ điện công nghiệp
1.4.5 Phân Loại Theo Công Dụng ( Function ):
Theo công dụng, tủ điện có các loại sau đây:
Tủ Điện Phân Phối (DB)
Tủ Đảo Nguồn (ATS,MTS)
Tủ Điện Bù (Capacitor Panel)
Tủ Điều Khiển (Control Panel)
Tủ Đo Lường (Meter Panel)
1.5 Khái quát quy trình làm tủ điện:
1) Xác định yêu cầu: trong bước này công ty sẽ cử kĩ sư kinh doanh cùng kĩ thuật hỗ trợ khảo sát tìm hiểu những nhu cầu loại tủ khách hàng cần Trao đổi về phương án xử dụng, khả năng mở rộng, vị trí lắp đặt, vận chuyển
2) Nên phương án nhằm giải quyết những vấn đề của hệ thống điện đơn vị khách hàng chọn lựa, tư vấn những giải pháp tối ưu nhất phù hợp về nhu cầu hiện tại cũng như tương lai mở rộng Một phần không thể thiếu đó là tiết kiệm chi phí mua sắm cũng như vận hành và bảo trì sau này
3) Thiết kế mạch nguyên lý bóc tách khối lượng, chọn lựa thiết bị và báo giá theo phương án thống nhất
4) Tiến hành kí kết hợp đồng, chuyển sang giai đoạn làm tủ điện
5) Kiểm tra nguội chất lượng, mức độ an toàn
6) Vận chuyển và lắp đặt tủ điện
7) Kiểm tra vận hành và hiệu chỉnh theo thực tế nếu cần
8) Tiến hành bàn giao hướng dẫn vận hành.
Tìm hiểu về công nghệ tủ điện
Tủ điện được thiết kế theo mô-đun, với mỗi loại tủ có chức năng riêng biệt và độ cao chuẩn hóa Sự chuẩn hóa này giúp các nhà tư vấn, chủ đầu tư và nhà thầu dễ dàng lựa chọn, lắp ghép các ngăn tủ, đồng thời thuận tiện cho việc vận hành và kết nối mở rộng.
1.4.2 Phân loại theo kiểu Vỏ Tủ : tùy theo cấu tạo vỏ tủ , thường có hai loại chính :
Tủ dạng hộp : Vỏ tủ làm bằng các tấm tôn được nhấn vuông và hàn lại hoặc nối bu lông Các kiểu tủ dạng hộp gồm :
- Kiểu đặt đứng trong nhà (kiểu c)
- Kiểu đặt đứng ngoài trời (kiểu d)
Tủ ghép ( tủ có khung ) :
Vỏ tủ được cấu tạo từ một hoặc nhiều mô-đun kết hợp với nhau Mỗi mô-đun bao gồm khung tủ được làm từ các thanh sắt góc hàn hoặc nối bằng bu lông, và các vách tủ được làm từ các tấm tôn phẳng có thể tháo lắp dễ dàng.
1.4.3 Phân Loại theo Vách Ngăn ( Form - IEC4391 )
Tùy theo vách ngăn giữa ba bộ phận : Thiết bị đóng cắt (I), Thanh cái (B) và Đầu ra dây (O), mà tủ có 04 dạng ( form ) chính:
Dạng - 1 (form-1) : Không có vách ngăn giữa ba bộ phận I, B và O
Dạng - 2 (form-2) : Có vách ngăn giữa ba bộ phận I, B và O
Dạng - 3 (form-3) : Như dạng - 2 và có thêm vách ngăn giữa các thiết bị đóng cắt
Dạng - 4 (form-4) : Như dạng - 3 và có thêm vách ngăn giữa các đầu ra dây (O1, O2, O3, )
1.4.4 Phân Loại theo cấp bảo vệ ( IP ):
Bảng 2.1: Cấp bảo vệ IP:
IP xy ( x: là số thứ nhất, y
Chống xâm nhập của vật rắn
Chống tiếp xúc với phần có điện bằng
Chống xâm nhập của nước có hại
≥2,5mm Ngón tay 3 Bụi nước
≥1mm Dụng cụ 4 Bắn nước
5 Bảo vệ bụi bẩn Dây 5 Vòi phun
Bảo vệ chống bụi một cách an toàn
Bản vẽ kỹ thuật tủ điện công nghiệp
Bản vẽ kỹ thuật tủ điện công nghiệp
1.4.5 Phân Loại Theo Công Dụng ( Function ):
Theo công dụng, tủ điện có các loại sau đây:
Tủ Điện Phân Phối (DB)
Tủ Đảo Nguồn (ATS,MTS)
Tủ Điện Bù (Capacitor Panel)
Tủ Điều Khiển (Control Panel)
Tủ Đo Lường (Meter Panel).
Khái quát quy trình làm tủ điện
1) Xác định yêu cầu: trong bước này công ty sẽ cử kĩ sư kinh doanh cùng kĩ thuật hỗ trợ khảo sát tìm hiểu những nhu cầu loại tủ khách hàng cần Trao đổi về phương án xử dụng, khả năng mở rộng, vị trí lắp đặt, vận chuyển
2) Nên phương án nhằm giải quyết những vấn đề của hệ thống điện đơn vị khách hàng chọn lựa, tư vấn những giải pháp tối ưu nhất phù hợp về nhu cầu hiện tại cũng như tương lai mở rộng Một phần không thể thiếu đó là tiết kiệm chi phí mua sắm cũng như vận hành và bảo trì sau này
3) Thiết kế mạch nguyên lý bóc tách khối lượng, chọn lựa thiết bị và báo giá theo phương án thống nhất
4) Tiến hành kí kết hợp đồng, chuyển sang giai đoạn làm tủ điện
5) Kiểm tra nguội chất lượng, mức độ an toàn
6) Vận chuyển và lắp đặt tủ điện
7) Kiểm tra vận hành và hiệu chỉnh theo thực tế nếu cần
8) Tiến hành bàn giao hướng dẫn vận hành.
NỘI DUNG LÝ THUYẾT
Khái quát và công dụng
Nút nhấn, hay nút điều khiển, là thiết bị điện dùng để điều khiển và chuyển đổi các thiết bị điện có công suất nhỏ, với điện áp một chiều lên đến 440V và xoay chiều lên đến 500V Nó được sử dụng để khởi động và đảo chiều quay của động cơ điện thông qua việc đóng ngắt cuộn dây của contactor kết nối với động cơ.
Ký hiệu
Tiếp điểm kép: tiếp đ tiếp điểm thường hở liên kết với tiếp điểm thường đóng.
Cấu tạo
Nút nhấn được cấu tạo từ hệ thống lò xo, các tiếp điểm thường hở và thường đóng, cùng với vỏ bảo vệ Khi người dùng tác động vào nút nhấn, các tiếp điểm sẽ chuyển đổi trạng thái, và khi không còn tác động, chúng sẽ trở về trạng thái ban đầu.
Phân loại
Theo số cặp tiếp điểm:
Các thông số kĩ thuật của nút nhấn :
Uđm : điện áp định mức
Iđm : dòng điện định mức
Điện áp cách điện Ucđ :
Công tắc
2.2.1 Khái quát và công dụng :
Công tắc là thiết bị điện được sử dụng để đóng và ngắt dòng điện một cách thủ công Nó có thể có hai hoặc nhiều trạng thái ổn định, cho phép chuyển đổi và điều khiển mạch điện với công suất nhỏ.
Công tắc thường được sử dụng để chuyển mạch tín hiệu điều khiển và tín hiệu đo, cũng như để đóng ngắt các thiết bị công suất nhỏ Với cơ cấu lò xo được thiết kế, công tắc này đảm bảo quá trình đóng cắt diễn ra nhanh chóng và dứt khoát, giúp hạn chế sự hình thành hồ quang.
Theo phương thức tác động :
Cầu chì
2.3.1 Khái quát và công dụng :
Cầu chì là thiết bị điện quan trọng, giúp bảo vệ mạch điện khỏi tình trạng ngắn mạch và quá tải Khi xảy ra sự cố, cầu chì sẽ tự động ngắt mạch để đảm bảo an toàn cho hệ thống điện.
2.3.2 Yêu cầu đối với cầu chì như sau:
Đặc tính Ampe -giây của cầu chì phải thấp hơn đặc tính ampe -giây của đối tượng cần được bảo vệ
Khi có ngắn mạch cầu chì phải làm việc có chọn lọc
Đặc tính làm việc của cầu chì phải ổn định
Công suất của thiết bị càng tăng, cầu chì càng phải có khả năng cắt cao hơn
Việc thay thế dây chảy phải dễ dàng, tốn ít thời gian
2.3.3 Nguyên lý hoạt động: Đặc tính cơ bản của cầu chì là sự phụ thuộc của thời gian chảy đứt của dây chảy với dòng điện chạy qua (Đặc tính Ampe - giây) Để có tác dụng bảo vệ, đường đặc tính ampe -giây của cầu chì (đường 1) tại mọi điểm đều phải thấp hơn đường đặc tính của thiết bị cần được bảo vệ (đường 2) Đường đặc tính thực tế của cầu chì (đường 3) cắt đường cong 2 Trong miền quá tải lớn (Vùng B) cầu chì bảo vệ được thiết bị, trong vùng quá tải nhỏ cầu chì không bảo vệ được thiết bị.Trong thực tế khi quá tải không lớn (1,5 – 2) Iđm, sự phát nóng của cầu chì diễn ra rất chậm và phần lớn nhiệt lượng đều toả ra môi trường xung quanh Do đó cầu chì hông bảo vệ được quá tải nhỏ Trị số dòng điện mà tại đó dây chảy bắt đầu bị chảy đứt gọi là dòng điện tới hạn Ith Để dây chảy không bị chảy đứt ở dòng điện định mức cần thoả mãn điều kiện Iđm < Ith Mặt khác để bảo vệ được thiết bị , dòng điện tới hạn phải không lớn hơn dòng định mức nhiều Theo kinh nghiệm: Ith /
Iđm = 1, 6 – 2 đối với đồng Ith / Iđm = 1,25 – 1,45 đối với chì Ith / Iđm = 1,15 đối với hợp kim chì thiếc
Dựa vào kết cấu người ta chia cầu chì thành những loại sau:
Loại kín không có chất nhồi
Loại kín có chất nhồi.
CB (APTOMAT)
CB (Circuit Breaker) hay Aptomat, Disjonteur là thiết bị điện tự động ngắt mạch khi xảy ra sự cố như quá tải, ngắn mạch hay sụt áp Thiết bị này thường được sử dụng trong các mạch điện hạ áp với điện áp định mức lên tới 660V xoay chiều và 330V một chiều, cùng dòng điện định mức tối đa 6000A.
2.4.2 Yêu cầu đối với CB như sau:
Chế độ làm việc định mức của CB phải là chế độ dài hạn
CB cần có khả năng cắt dòng ngắn mạch lớn, có thể đạt đến hàng chục kA, trong khi vẫn đảm bảo hoạt động ổn định ở trị số dòng điện định mức sau khi cắt.
CB phải có thời gian cắt bé
CB thường có hai hoặc ba cấp tiếp điểm, bao gồm tiếp điểm chính, phụ và hồ quang Để dập hồ quang hiệu quả trong mọi chế độ làm việc của lưới điện, người ta sử dụng hai loại thiết bị dập hồ quang: kiểu nửa kín và nửa hở.
Kiểu nửa kín của cầu dao (CB) được thiết kế với vỏ kín và lỗ thoát khí, có khả năng giới hạn dòng điện cắt không vượt quá 50KA Trong khi đó, kiểu hở được áp dụng khi dòng điện cắt lớn hơn 50KA hoặc điện áp vượt quá 1000V, thường được gọi là cao áp Để dập tắt hồ quang trong buồng dập, người ta sử dụng các tấm thép xếp thành lưới ngăn, giúp phân chia hồ quang thành nhiều đoạn ngắn, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình dập tắt.
Truyền động cắt có hai phương pháp chính: điều khiển bằng tay và điều khiển bằng cơ điện Điều khiển bằng tay thường áp dụng cho các cầu dao có dòng điện định mức tối đa 600A, trong khi điều khiển điện tử, sử dụng nam châm điện, được sử dụng cho các cầu dao có dòng điện lớn hơn, lên đến 1000A Để tăng cường lực điều khiển bằng tay, có thể sử dụng một tay dài theo nguyên lý đòn bẩy Ngoài ra, còn có các phương pháp điều khiển khác như sử dụng động cơ điện hoặc khí nén.
CB tự đóng cắt nhờ các phần tử bảo vệ, gọi là móc bảo vệ, hoạt động khi mạch điện gặp sự cố quá dòng điện hoặc sụt áp Móc bảo vệ quá dòng điện giúp bảo vệ thiết bị điện khỏi tình trạng quá tải và ngắn mạch, với thời gian dòng điện phải nằm dưới đường đặc tính của đối tượng bảo vệ Hệ thống điện từ và rờ-le nhiệt thường được sử dụng làm móc bảo vệ, với móc điện từ có cuộn dây nối tiếp với mạch chính Khi dòng điện vượt quá mức cho phép, phần ứng bị hút, làm tiếp điểm của CB mở ra Việc điều chỉnh vít giúp thay đổi trị số dòng điện tác động Để bảo vệ quá tải, người ta thêm cơ cấu giữ thời gian, trong khi móc kiểu rờ-le nhiệt có cấu trúc đơn giản hơn nhưng có nhược điểm về quán tính nhiệt lớn, chỉ bảo vệ dòng điện quá tải Do đó, thường kết hợp cả hai kiểu móc trong một CB, phù hợp với dòng điện định mức đến 600A Móc bảo vệ sụt áp cũng thường sử dụng kiểu điện từ, với cuộn dây mắc song song với mạch chính.
Sơ đồ nguyên lý của cầu dao (CB) dòng điện cực đại cho thấy, trong trạng thái bình thường sau khi đóng điện, CB giữ trạng thái đóng nhờ vào móc 2 khớp với móc 3 cùng cụm với tiếp điểm động Khi CB ở trạng thái ON, với dòng điện định mức, nam châm điện 5 và phần ứng 4 không bị hút Tuy nhiên, khi mạch điện gặp tình trạng quá tải hoặc ngắn mạch, lực hút từ nam châm điện 5 vượt qua lực lò xo 6, khiến nam châm điện 5 hút phần ứng 4 xuống, làm bật nhả móc 3 Móc 5 được thả tự do, lò xo 1 được nới lỏng, dẫn đến việc các tiếp điểm của CB mở ra và mạch điện bị ngắt.
Sơ đồ nguyên lý CB điện áp thấp:
Khi bật CB ở trạng thái ON, nam châm điện 11 và phần ứng 10 sẽ hút lại với nhau Khi xảy ra sụt áp quá mức, nam châm điện 11 nhả phần ứng 10, khiến lò xo 9 kéo móc 8 lên, và móc 7 thả tự do Lò xo 1 cũng được thả lỏng, dẫn đến việc các tiếp điểm của CB mở ra và ngắt mạch điện.
2.4.5 Phân loại và cách lựa chọn CB:
Theo kết cấu người ta chia CB làm 3 loại:
Theo thời gian thao tác, người ta chia CB :
Tác động không tức thời
Tùy theo công dụng bảo vệ, người ta chia CB ra các loại:
CB cực đại theo dòng điện
CB cực tiểu theo điện áp
Việc lựa chọn CB chủ yếu dựa vào:
Dòng điện tính toán đi trong mạch
CB thao tác phải có tính chọn lọc
Khi lựa chọn cầu dao (CB), cần xem xét đặc tính làm việc của phụ tải, đảm bảo CB không bị cắt khi xảy ra quá tải ngắn hạn, thường xảy ra trong điều kiện làm việc bình thường như dòng điện khởi động và dòng điện đỉnh trong phụ tải công nghệ Dòng điện định mức của móc bảo vệ phải lớn hơn hoặc bằng dòng điện tính toán của mạch Theo hướng dẫn, dòng điện định mức của móc bảo vệ thường được chọn bằng 125% tùy thuộc vào đặc tính và điều kiện làm việc cụ thể của phụ tải.
2.4.6 Khái niệm và yêu cầu:
Cơ thể người rất nhạy cảm với dòng điện; dòng điện nhỏ hơn 10mA chỉ gây cảm giác như kim châm, nhưng khi vượt quá 10mA, cơ bắp sẽ co quắp, và ở mức 30mA có thể dẫn đến co thắt, ngạt thở và tử vong Khi thiết bị điện bị hỏng và rò điện, người sử dụng có thể tiếp xúc với dòng điện đi qua cơ thể xuống đất, gây nguy hiểm Trong tình huống này, cầu dao (CB) và cầu chì không thể ngắt nguồn điện, làm tăng rủi ro cho người dùng Tuy nhiên, nếu mạch điện có thiết bị chống dòng điện rò, người sử dụng sẽ được bảo vệ, vì thiết bị này sẽ ngắt nguồn điện ngay khi phát hiện dòng điện rò.
Rơ le nhiệt
Thiết bị chống dòng điện rò hoạt động dựa trên nguyên lý bảo vệ so lệch, bằng cách cân bằng tổng dòng điện vào và ra của thiết bị tiêu thụ điện Khi xảy ra hiện tượng rò điện, một phần dòng điện sẽ chảy xuống đất, tạo ra dòng điện rò Nếu dòng điện trở về đường dây trung tính giảm xuống mức rất nhỏ, rơ-le so lệch sẽ phát hiện sự mất cân bằng này và tự động cắt mạch điện thông qua thiết bị bảo vệ so lệch.
Thiết bị bảo vệ so lệch gồm hai phần tử chính:
Mạch điện hình xuyến được quấn với các cuộn dây có tiết diện lớn, cung cấp dòng điện cho thiết bị tiêu thụ Cuộn dây đo lường với tiết diện nhỏ điều khiển role mở mạch, có tác dụng ngắt các cực.
2.5 Role nhiệt (Over Load OL)
Role nhiệt là thiết bị bảo vệ động cơ và mạch điện khỏi sự cố quá tải Với quán tính nhiệt lớn, role nhiệt không phản ứng ngay lập tức với dòng điện, mà cần thời gian để phát nóng, dẫn đến thời gian hoạt động từ vài giây đến vài phút.
2.5.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động:
Phần tử phát nóng 1 được kết nối với mạch động lực qua vít 2 và phiến lưỡng kim 3 Vít 6 trên giá nhựa cách điện 5 điều chỉnh độ uốn cong của phiến 3 Giá 5 xoay quanh trục 4, và mức độ uốn cong của phiến lưỡng kim phụ thuộc vào dòng điện qua phần tử phát nóng, làm cho phiến cong và tác động lên vít 6 để xoay giá 5, từ đó mở ngàm đòn bẩy 9 Lò xo 8 giúp đòn bẩy 9 xoay quanh trục.
Ngược chiều kim đồng hồ làm mở tiếp điểm động 11 tách khỏi tiếp điểm tĩnh 12 Sử dụng nút nhấn 10 để reset role nhiệt về vị trí ban đầu sau khi phiến lưỡng kim nguội trở lại.
Rơ le trung gian
Khi hai kim loại có hệ số giãn nở khác nhau được ghép chặt thành một phiến bằng phương pháp cán nóng hoặc hàn, phiến lưỡng kim sẽ bị uốn cong khi dòng điện quá tải đi qua, tạo ra nhiệt độ cao Điều này khiến cần gạt bị đẩy, làm lò xo co lại và chuyển đổi hệ thống tiếp điểm phụ Để role nhiệt hoạt động trở lại, cần phải để phiến kim loại nguội và kéo cần reset của role nhiệt.
2.6.1 Khái quát và công dụng:
Rờ-le trung gian là một thiết bị điện quan trọng trong lĩnh vực điều khiển tự động và cơ cấu điện từ Nó hoạt động như một công cụ điều khiển trung gian, kết nối các thiết bị điều khiển như contactor và rờ-le thời gian Cấu tạo của rờ-le trung gian bao gồm mạch từ của nam châm điện, hệ thống tiếp điểm chịu dòng điện nhỏ (5A), vỏ bảo vệ và các chân ra tiếp điểm, giúp đảm bảo hiệu suất và an toàn trong quá trình vận hành.
Rờ-le trung gian hoạt động dựa trên nguyên lý tương tự như contactor Khi áp điện áp định mức vào cuộn dây của rờ-le, lực điện sẽ tạo ra mạch từ kín, khiến hệ thống tiếp điểm chuyển đổi trạng thái.
Rơ le thời gian
Điểm khác biệt giữa role và contactor có thể được tóm lược như sau:
Trong role chỉ có duy nhất một loại tiếp điểm có khả năng tải dòng điện nhỏ, sử dụng cho mạch điều khiển (tiếp điểm phụ)
Trong role, có sự hiện diện của các tiếp điểm thường đóng và thường hở, nhưng khác với hệ thống tiếp điểm chính trong contactor hay cầu dao (CB), các tiếp điểm này không được trang bị buồng dập hồ quang.
2.7.1 Khái quát và công dụng:
Role thời gian là 1 role có chức năng tạo ra thời gian duy trì cần thiết khi truyền tín hiệu từ một thiết bị này sang 1 thiết bị khác
Có nhiều nguyên tắc tạo trễ trong role thời gian:
Tạo trễ bằng cơ khí ( cơ cấu đồng hồ quay tính htoi72 gian)
Tạo trễ bằng cơ cấu thủy lực ( sử dụng piston thủy lực tạo áp suất phản kháng khi tác động)
Tạo trễ bằng mạch điện tử
Rờ-le thời gian là một phần quan trọng trong hệ thống mạch điều khiển truyền động, bao gồm mạch từ của nam châm điện, bộ định thời gian bằng linh kiện điện tử, hệ thống tiếp điểm chịu dòng điện nhỏ (5A) và vỏ bảo vệ các chân ra tiếp điểm Tùy thuộc vào yêu cầu sử dụng, có hai loại rờ-le thời gian: ON DELAY và OFF DELAY.
Khi cấp nguồn cho cuộn dây của rơle thời gian ON DELAY, các tiếp điểm tác động ngay lập tức không thay đổi trạng thái (thường đóng hở ra, thường hở đóng lại), trong khi các tiếp điểm có tính thời gian sẽ giữ nguyên trạng thái cho đến khi hết thời gian đã định Sau khoảng thời gian này, các tiếp điểm có tính thời gian sẽ chuyển trạng thái và duy trì trạng thái mới Khi ngừng cấp nguồn, tất cả các tiếp điểm tức thời sẽ trở về trạng thái ban đầu Các ký hiệu cho tiếp điểm có tính thời gian bao gồm tiếp điểm thường mở, đóng chậm và mở nhanh.
Tiếp điểm thường đóng, mở chậm, đóng nhanh
Khi cấp nguồn cho cuộn dây của rơ-le thời gian OFF DELAY, các tiếp điểm sẽ hoạt động ngay lập tức và duy trì trạng thái này Khi nguồn điện ngừng cung cấp cho cuộn dây, tất cả các tiếp điểm không tính thời gian sẽ trở về trạng thái ban đầu ngay lập tức Sau một khoảng thời gian đã định trước, các tiếp điểm có tính thời gian sẽ chuyển về trạng thái ban đầu.
Tiếp điểm thường mở, đóng nhanh, mở chậm
Tiếp điểm thường đóng, mở nhanh, đóng chậm.
CONTACTOR
Contactor là thiết bị điện quan trọng, cho phép đóng ngắt tiếp điểm và tạo liên lạc trong mạch điện thông qua nút nhấn Với khả năng điều khiển mạch điện từ xa, contactor có thể xử lý tải điện áp lên đến 500V và dòng điện 600A, giúp người dùng dễ dàng quản lý trạng thái hoạt động của mạch điện mà không cần tiếp xúc trực tiếp với các tiếp điểm.
Phân loại theo nguyên lý truyền động:kiểu điện tử, kiểu khí nén, kiểu thủy lực
Phân loại theo dòng điện qua tiếp điểm chính: một chiều, xoay chiều
Phân loại theo điện áp cấp cho cuộn hút:một chiều, xoay chiều
Phân loại theo số lượng tiếp điểm chính, tiếp điểm phụ: 1,2,3,4…
Contactor được cấu tạo gồm các thành phần: Cơ cấu điện từ (nam châm điện), hệ thống dập hồ quang, hệ thống tiếp điểm (tiếp điểm chính và phụ)
Nam châm điện gồm có 4 thành phần:
Cuộn dây dùng tạo ra lực hút nam châm
Lõi sắt (hay mạch từ) của nam châm gồm hai phần: phần cố định và phần nắp di động Lõi thép nâm châm có dạng EE,EI hay CI
Lò xo phản lực có tác dụng đẩy phần nắp di động trở về vị trí ban đầu khi ngừng cung cấp điện vào cuộn dây
Hệ thống dập hồ quang điện:
Khi contactor hoạt động, hồ quang điện xuất hiện gây cháy và mòn các tiếp điểm Do đó, cần thiết phải có hệ thống dập hồ quang với nhiều vách ngăn kim loại đặt cạnh hai bên các tiếp điểm, đặc biệt là ở các tiếp điểm chính của contactor.
Hệ thống tiếp điểm của contactor:
Hệ thống tiếp điểm kết nối với phần lõi từ di động thông qua bộ phận liên động cơ học Dựa vào khả năng tải dẫn của các tiếp điểm, chúng ta có thể phân loại tiếp điểm của contactor thành hai loại.
Tiếp điểm chính có khả năng cho dòng điện lớn đi qua, từ 10A đến vài nghìn A Nó hoạt động như một tiếp điểm thường hở, sẽ đóng lại khi nguồn điện được cấp vào mạch từ của contactor, khiến mạch từ contactor hút lại.
Tiếp điểm phụ là loại tiếp điểm có khả năng dẫn dòng điện dưới 5A, với hai trạng thái là thường đóng và thường hở Trong các mạch điện, tiếp điểm chính thường được lắp đặt trong hệ thống động lực, trong khi tiếp điểm phụ được sử dụng trong các mạch điều khiển.
2.8.4 Các thông số cơ bản:
Điện áp định mức Uđm
Điện áp định mức cuộn dây Ucdđm
Dòng điện định mức Iđm
Số cặp tiếp điểm phụ
Điện áp cách điện Ucđ.
Tìm hiểu thiết bị trong tủ MSB
2.9.1 Role bảo vệ quá áp kém áp
Contactor MC 9b
Điện áp chịu đựng được Ui 6kV
Khả năng cắt: 1800 lần/1 giờ
Số tiếp điểm : 1NC, 1NO
PLC
Điện áp cấp trong khoảng 115-240VAC/DC
Có tích hợp hàm thời gian thực
Có màn hình hiển thị, 8 ngõ vào số và 4 ngõ ra số
Khả năng mở rộng: 4 modul số và 4 modul tương tự
Việc kết nối các đầu vào được phân chia thành hai nhóm, mỗi nhóm gồm bốn đầu vào Các đầu vào trong cùng một nhóm chỉ có thể nhận cùng một pha điện áp, trong khi các đầu vào ở hai nhóm khác nhau có thể nhận cùng pha hoặc khác pha điện áp.
Ta có thể kết nối nhiều dạng tải khác nhau vào ngõ ra Ví dụ: đèn, motor, contactor, relay,…Tải thuần trở: Tối đa 10A Tải cảm: Tối đa 3A
Các hàm lập trình trong PLC được chia thành 4 danh sách sau đây:
Co: danh sách các điểm liên kết (bit M, các ngõ ra, ngõ vào,…), các hằng số
GF: danh sách các hàm cơ bản như AND, OR,…
SF: danh sách các hàm đặc biệt (on delay, off delay, )
BN: danh sách các block đã được sử dụng trong sơ đồ mạch.
Tụ bù
Relay bảo vệ quá dòng chạm đất ( OC/EF )
Bộ điều khiển tụ bù
Sử dụng bộ vi xử lý thông minh để điều khiển đóng cắt
Tự động điều chỉnh hệ số C/K và số cập định mức
Tự động đổi cực tính của biến dòng
Hiển thị thông số: Hệ số công suất, dòng điện và tổng sóng hài của dòng điện
Lập trình được độ nhạy
Cấp cuối cùng có thể lập trình báo động, điều khiển quạt
Báo động thiếu áp, quá áp, bù thiếu, bù lố, tổng sóng hài quá cao
Giao diện sử dụng than thiện
Bước 1 : Cài đặt hệ số cos(phi)
Để cấp nguồn cho bộ điều khiển, nhấn nút MODE/SCROLL cho đến khi đèn Set Cos(phi) sáng Tiếp theo, nhấn nút PROGRAMS để cho phép điều chỉnh hệ số Cos(phi) Sử dụng nút UP hoặc DOWN để chọn hệ số Cos(phi) mong muốn, thường được đặt trong khoảng từ 0.90 đến 0.98, với cài đặt phổ biến là 0.95 (đèn IND trên hiển thị sáng).
Bước 2: Cài đặt hệ số C/K
Để chỉnh hệ số C/K, nhấn nút MODE/SCROLL cho đến khi đèn C/K sáng Tiếp theo, nhấn nút PROGRAMS để thay đổi giá trị C/K và sử dụng nút UP hoặc DOWN cho đến khi đạt hệ số C/K là 0.56 Cuối cùng, nhấn nút PROGRAMS để xác nhận thay đổi giá trị C/K.
Bước 3: Cài đặt các bước tụ Giả sử rằng ta dùng 4 cấp có cùng dung lượng
Để cài đặt giá trị bước tụ trên thiết bị 20Kvar, bạn hãy nhấn nút MODE/SCROLL cho đến khi đèn RATED STEPS sáng Tiếp theo, nhấn nút PROGRAMS để thay đổi giá trị các bước tụ, lúc này đèn số 1 sẽ sáng Để điều chỉnh giá trị này, hãy nhấn nút PROGRAMS và sử dụng nút UP hoặc DOWN để thực hiện thay đổi.
OWN cho đến khi đạt giá trị 001 Nhấn nút PROGRAMS để xác nhận thay đổi
Nhấn nút UP để đèn số 2 sáng, sau đó thay đổi bước tự số 2 thành 001 Tiếp theo, nhập 001 cho các bước tụ 3 và 4, và nhập giá trị 000 cho các bước tụ 5 và 6 vì không sử dụng Kết thúc quá trình cài đặt các bước tụ.
Bước 4 : Cài đặt chương trình điều khiển
Đầu tiên, hãy cài đặt chương trình điều khiển bù bằng tay để kiểm tra hoạt động của các contactor Nhấn nút MODE/SCROOL cho đến khi đèn SWICH PRO sáng lên Tiếp theo, nhấn nút PROGRAMS để thay đổi chương trình điều khiển.
UP hoặc DOWN chọn chương trình điều khiển bằng tay (n-A) Nhấn nút tay , ta nhấn nút MODE/SCROLL cho đến khi đèn MANUAL sáng Nhấn nút
Khi thực hiện các lượt quan sát, nếu mỗi lần nhấn có một contactor tác động, thì mạch điều khiển và chương trình bù bằng tay hoạt động hiệu quả Để cắt các cấp tụ bù, nhấn nút DOWN Sau khi kiểm tra xong điều khiển bù bằng tay, tiến hành chuyển sang chương trình điều khiển bù tự động.
Nhấn nút MODE/SCROLL cho đến khi đèn SWICH PRO sáng Nhấn nút
PROGRAMS để thay đổi chương trình điều khiển Nhấn nút UP hoặc DOWN chọn chương trình điều khiển tự động (Aut) Nhấn nút PROGRAMS để xác nhận thay đổi.
Tìm hiểu về ATS
ATS (Automatic Transfer Switch) là bộ chuyển đổi nguồn tự động, gồm có 3 thành phần chính sau:
Phần động lực (Contactor, MCCB, ACB)
Bộ điều khiển chuyên dụng, tích hợp với tủ át từ các thương hiệu như Osung và Socomec, cùng với các rơle logic như Logo và Zelio, hoặc các bộ PLC nhỏ, là giải pháp lý tưởng cho những ứng dụng phức tạp.
Các phần khác: như liên động cơ điện, giám sát bảo vệ, truyền thông xa…
2.15.2 Phân loại: Đối với các ứng dụng chuyển đổi 1 nguồn chính (điện lưới) – máy phát điện diesel dự phòng thường sử dụng các bộ tủ ATS tích hợp (tích hợp 2 contactor trong cùng thân và có liên động cơ điện), các nhà cung cấp thường có cả bộ điều khiển ATS chuyên dụng Các sản phẩm này phổ biến trên thị trường việt nam là của các nhà sản xuất (Osung, Pesco/ Hàn quốc, Socomec/Pháp, Ý….)
Cơ cấu gọn nhẹ đơn giản dễ sử dụng, tích hợp sẵn các chức năng (khởi động máy phát ….) giá thành hạ
Phương pháp này không hiệu quả trong các trường hợp phức tạp như khi có hai nguồn lưới và một nguồn dự phòng, và thường chỉ áp dụng cho các ứng dụng có dòng tối đa từ 1600-3200A Dòng cắt ngắn mạch mà thiết bị có thể chịu đựng thường không cao Đối với các ứng dụng lớn và phức tạp với hai hoặc nhiều nguồn lưới cùng nguồn dự phòng, giải pháp tối ưu là sử dụng MCCB và ACB có động cơ đóng cắt kết hợp với bộ điều khiển tủ ATS.
(ABB, Merlin Gerin, Siemens…), các MCCB &ACB được nối liên động điện cơ với nhau để thực hiện chức năng chuyển mạch tự động Ưu điểm:
Với khả năng tùy biến cao và nhiều chế độ hoạt động, sản phẩm này mang đến thông số kỹ thuật ấn tượng Đặc biệt, việc dễ dàng thay thế và bảo dưỡng, nhất là đối với loại withdrawble, giúp người dùng an tâm hơn khi gặp sự cố.
Dễ dàng kết nối với các hệ thống quản lý cấp cao hơn
Giá thành cao, tốn diện tích… thích hợp với những ứng dụng có yêu cầu cao
2.15.5 Tìm hiểu bù công suất
- Bù trên lưới điện áp:
Trong mạng lưới hạ áp, việc bù công suất có thể được thực hiện thông qua tụ điện với lượng bù cố định, được gọi là bù nền, hoặc thông qua thiết bị điều chỉnh bù tự động Thiết bị này hoặc bộ tụ có khả năng điều chỉnh liên tục theo yêu cầu, giúp tối ưu hóa hiệu suất khi tải thay đổi.
Bố trí bù gồm một hoặc nhiều tụ tạo nên lượng bù không đổi, việc điều khiển có thể thực hiện:
Bằng tay: dùng CB hoặc LBS ( load – break switch )
Bán tự động: dùng contactor
Mắc trực tiếp vào tải đóng điện cho mạch bù đồng thời khi đóng tải
Các tụ điện được lắp đặt tại vị trí đấu nối của thiết bị tiêu thụ điện có tính cảm như động cơ điện và máy biến áp, cũng như tại các thanh góp cấp nguồn cho nhiều động cơ nhỏ và phụ tải có tính cảm kháng Việc bù từng thiết bị một trong trường hợp này sẽ gây tốn kém.
- Bộ tụ bù điều khiển tự động ( bù ứng động )
Bù công suất được điều khiển tự động thông qua các thiết bị điều khiển, giúp duy trì hệ số công suất trong giới hạn cho phép Thiết bị này được lắp đặt ở những vị trí có sự thay đổi lớn về công suất tác dụng và công suất phản kháng, chẳng hạn như tại thanh góp của tủ phân phối chính hoặc đầu nối của các cáp trục lớn.
Các nguyên lý và lý do sử dụng bù tự động:
Bộ tụ bù bao gồm nhiều phần được điều khiển bằng contactor, cho phép đóng hoặc cắt một số tụ song song với các tụ vận hành, từ đó điều chỉnh công suất bù theo từng cấp Rơle điều khiển kiểm soát hệ số công suất của mạng điện, tự động đóng và mở các contactor để thay đổi hệ số công suất của toàn bộ hệ thống Để điều khiển rơle máy biến dòng, cần đặt lên một pha của dây cáp dẫn điện cung cấp đến mạch điều khiển Việc bù chính xác theo giá trị tải yêu cầu giúp tránh hiện tượng quá điện áp khi tải giảm, từ đó loại bỏ các điều kiện gây ra quá điện áp và bảo vệ thiết bị khỏi hư hỏng.
Các quy tắc bù chung cho hệ thống điện bao gồm: sử dụng bù nền khi công suất bộ tụ (kVar) nhỏ hơn hoặc bằng 15% công suất định mức máy biến áp cấp nguồn; trong trường hợp công suất vượt quá 15%, nên áp dụng bù kiểu tự động Vị trí lắp đặt tụ áp cần được xác định dựa trên chế độ bù công suất, có thể là bù tập trung, bù nhóm, bù cục bộ, hoặc kết hợp hai phương án cuối cùng Nguyên tắc bù lý tưởng là thực hiện bù theo từng thời điểm tiêu thụ, phù hợp với yêu cầu của phụ tải tại mỗi thời điểm.
- Bù tập trung : áp dụng cho tải ổn định và liên tục
Bộ tụ được kết nối vào thanh góp hạ áp của tủ phân phối chính trong thời gian tải hoạt động, mang lại nhiều lợi ích như giảm tiền phạt do tiêu thụ công suất phản kháng, giảm công suất biểu kiến và giảm tải cho máy biến áp, từ đó giúp phát triển thêm các phụ tải cần thiết.
Dòng điện phản kháng tiếp tục đi vào lộ ra tủ phân phối chính của mạng hạ thế, dẫn đến việc kích cỡ dây dẫn và công suất tổn hao không được cải thiện trong chế độ bù tập trung.
- Bù nhóm ( từng phân đoạn )
Bù nhóm nên sử dụng khi mạng điện quá lớn và khi chế độ tải tiêu thụ theo thời gian của các phân đoạn thay đổi khác nhau
Bộ tụ được kết nối vào tủ phân phối khu vực mang lại hiệu quả rõ rệt nhờ vào việc bù nhóm cho dây dẫn từ tủ phân phối chính đến các tủ khu vực Những ưu điểm nổi bật bao gồm việc giảm thiểu tiền phạt liên quan đến tiêu thụ công suất phản kháng, giảm công suất biểu kiến yêu cầu và cho phép giảm kích thước dây cáp đến các tủ phân phối khu vực, hoặc với cùng kích thước dây cáp, có thể tăng thêm phụ tải cho tủ phân phối khu vực.
Dòng điện phản kháng từ tủ phân phối khu vực ảnh hưởng đến tất cả dây dẫn, dẫn đến kích thước và công suất tổn hao không được cải thiện ngay cả khi áp dụng chế độ bù nhóm Khi tải thay đổi đáng kể, nguy cơ bù dư và hiện tượng quá điện áp luôn tồn tại.
Bù riêng nên được xét đến khi công suất động cơ lớn đáng kế so với mạng điện
Bộ tụ được kết nối trực tiếp vào đầu dây nối của thiết bị điện có tính cảm, chủ yếu là động cơ, với định mức kVAr khoảng 25% giá trị công suất động cơ Việc bù bổ sung tại đầu nguồn điện cũng có thể mang lại hiệu quả tốt Ưu điểm của phương pháp này là cải thiện hiệu suất hoạt động của động cơ và giảm tổn thất năng lượng.
Làm giảm tiền phạt do tiêu thụ công suất phản kháng (kVAr)
Giảm công suất biểu kiến yêu cầu
Giảm kích thước và tổn hao dây dẫn đối với tất cả dây dẫn
Các dòng điện phản kháng có giá trị lớn sẽ không còn tồn tại trong mạng điện
Giả sử ta có công suất của tải là P
Hệ số công suất của tải là Cosφ1 → tgφ1 ( trước khi bù )
Hệ số công suất sau khi bù là Cosφ2 → tgφ2
Công suất phản kháng cần bù là QC = P (tgφ1 – tgφ2 )
Từ công suất cần bù ta chọn tụ bù cho phù hợp trong bảng catalog của nhà cung cấp tụ bù
Một số hình ảnh về tủ điện công nghiệp sau khi tìm hiểu
QUY TRÌNH LẮP ĐẶT TỦ ĐIỆN CÔNG NGHIỆP
Các thiết bị trong tủ điện công nghiệp
Tủ điện công nghiệp là thiết bị lắp đặt các linh kiện điện công nghiệp, được kết nối bằng thanh đồng, dây điện và jump nối theo thiết kế Mục đích chính của tủ điện là phân phối hoặc điều khiển điện năng theo yêu cầu cụ thể của từng loại tủ.
Thiết kế và lắp đặt tủ đạt tiêu chuẩn chất lượng là yếu tố then chốt đảm bảo an toàn cho con người, thiết bị và dây chuyền máy móc.
Trong tủ điện công nghiệp thường sẽ bao gồm các thiết bị thuộc nhóm dưới đây:
- Aptomat chống giật (RCCB, RCBO);
- Màn hình điều khiển, cài đặt, giám sát (HMI);
- Rơ le thời gian, rơ le trung gian, rơ le chốt;
- Nút nhấn, đèn báo, chuyển mạch
- Bộ bảo vệ quá dòng;
- Bộ bảo vệ chạm đất;
- Bộ bảo vệ mất pha, quá áp, thấp áp;
3.1.5 Vật tư phụ kiện khác:
- Đồng thanh cái kết nối;
- Công tắc nhiệt độ điều khiển quạt gió;
- Bộ tản nhiệt, làm mát tủ (quạt gió, điều hòa);
- Công tắc hành trình cửa, đèn chiếu sáng tủ điện;
- Cầu đấu động lực, cầu đấu điều khiển;
- Thanh cài, gá thiết bị;
Các bước lắp đặt tủ điện công nghiệp
3.2 Các bước lắp tủ điện công nghiệp
3.2.1 Bước 1: Đọc hiểu bản vẽ và danh sách vật tư trong tủ điện
Việc đọc hiểu bản vẽ là rất quan trọng, vì nó giúp xác định mục đích công việc cho từng tủ điện Khi nắm rõ nội dung bản vẽ, người thực hiện có thể sắp xếp công việc một cách hợp lý, từ đó nâng cao hiệu quả làm việc.
Khi đọc bản vẽ, cần đối chiếu với danh sách vật tư tủ điện để kiểm tra sự khớp nối giữa các thiết bị trên bản vẽ và danh sách vật tư Nếu phát hiện thiếu thừa, hãy phản hồi cho người quản lý cấp trên để có phương án nhập thêm vật tư hoặc điều chỉnh thiết kế Chú ý đến các điểm quan trọng trong quá trình đọc bản vẽ để đảm bảo tính chính xác và đầy đủ.
Đọc bản vẽ quy cách tủ điện là rất quan trọng, vì bảng này cung cấp đầy đủ thông số về tủ điện, bao gồm chủng loại, mẫu mã và quy chuẩn Hãy đảm bảo bạn nắm rõ các thông tin trong bản vẽ để hiểu rõ quy cách tủ điện Xem bản vẽ quy cách tủ điện tại đây.
Đọc bảng ghi chú ký hiệu thiết bị điện là rất quan trọng, vì đây là quy định chung cho ngành Mặc dù mỗi công ty có thể có những khác biệt nhỏ trong hình dạng ký hiệu do phòng thiết kế riêng, nhưng bạn sẽ nhanh chóng quen thuộc với các ký hiệu nếu làm việc lâu tại công ty Nếu bạn mới vào, đừng ngần ngại hỏi các đồng nghiệp để hiểu rõ hơn về những ký hiệu chưa quen thuộc Xem thêm một số ký hiệu thông dụng của thiết bị điện tại đây.
Đọc bản vẽ bố trí thiết bị là bước quan trọng để xác định vị trí lắp đặt, cách lắp đặt, kích thước và các thông số cho từng thiết bị Cần nắm rõ các loại bulong, ecu, ray gá và máng điện cần thiết để gắn thiết bị lên tủ Bạn có thể xem bản vẽ mẫu về bố trí thiết bị tủ điện để tham khảo.
Để đọc bản vẽ động lực, cần xác định các loại đồng thanh cái và dây theo chủng loại và mẫu mã Nhiều công ty nhỏ thường không chú trọng khâu này, dẫn đến việc sử dụng dây không đúng chủng loại Nếu bạn có kinh nghiệm, bạn sẽ biết cần dùng loại cáp nào; còn nếu bạn là người mới, hãy tham khảo bảng chọn tiết diện dây dẫn động lực ở bước 4 Bạn có thể xem sơ đồ động lực một sợi của tủ điện phân phối tổng MSB 4000A để hiểu rõ hơn.
Để đọc bản vẽ điều khiển hiệu quả, bạn nên theo trình tự từ trái qua phải và từ trên xuống dưới Bản vẽ điều khiển chủ yếu nhằm điều khiển việc đóng cắt các cuộn hút của rơ le và contactor dựa trên các tín hiệu đầu vào hoặc nút nhấn Qua đó, rơ le và contactor sẽ điều khiển các thiết bị như động cơ, bơm, và van Bạn có thể tham khảo bản vẽ điều khiển tụ bù 1600kVAr và máy cắt ACB để hiểu rõ hơn.
3.2.2 Bước 2: Gá lắp thiết bị điện lên tủ điện
+ Thiết bị để lắp tủ điện sẽ được bộ phận kho của công ty cung cấp
+ Vỏ tủ điện bên lắp giáp cơ khí sẽ chuyển sang xưởng điện để lắp thiết bị điện và đấu nối
Vỏ tủ điện sau khi lắp ráp được chuyển sang xưởng điện
Vỏ tủ điện sau khi lắp ráp được chuyển sang xưởng điện
+ Nguyên tắc gá thiết bị điện:
- Trường hợp có bản vẽ thiết kế các bạn sẽ gá lắp theo bản vẽ thiết kế
Khi tủ chưa có bản vẽ thiết kế, bạn nên sắp xếp sao cho tối ưu hóa diện tích sử dụng, tiết kiệm dây dẫn điện và vẫn đảm bảo tính thẩm mỹ Cách sắp xếp hợp lý nhất có thể được thực hiện như sau:
Aptomat tổng đặt trên cùng góc trái;
Góc phải trên cùng lắp cầu chì, bộ nguồn, bộ bảo vệ pha;
Các át nhánh để xuống hàng bên dưới;
Sau là bộ điều khiển, rơ le trung gian;
Tiếp theo đến contactor, rơ le nhiệt;
Dưới cùng là cầu đấu
Vị trí các thiết bị trong tủ điện công nghiệp
Vị trí các thiết bị trong tủ điện công nghiệp
+ Sau khi được bộ phận kho cung cấp đủ vật tư các bạn tiến hành gá lắp thiết bị:
Lắp máng điện cần cắt theo kích thước trong bản vẽ và gắn theo vị trí thiết bị đã được xác định Tại các panel, lỗ đột dấu được tạo ra trong quá trình sản xuất vỏ tủ bằng máy CNC giúp việc lắp đặt máng điện theo các đường dấu có sẵn trở nên nhanh chóng và hiệu quả, tiết kiệm thời gian cho công đoạn gá lắp.
Lắp đặt các thiết bị động lực thường sử dụng bulong và ecu để đảm bảo độ chắc chắn Các điểm gá lắp sẽ được đột lỗ phù hợp nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho việc gắn kết thiết bị.
Lắp đặt các thiết bị điều khiển thường sử dụng gá trên thanh ray cài, được cố định vào panel tủ điện bằng vít tự khoan hoặc đinh rút Sau khi hoàn tất việc lắp ray cài, các thiết bị có thể được gắn chắc chắn và dễ dàng thao tác.
Lắp đặt thiết bị trên cánh tủ điện như đèn báo, nút nhấn, chuyển mạch, còi báo, HMI, đồng hồ Volt, Ampe là một bước quan trọng Các thiết bị này thường được lắp đặt vào những lỗ gá đã được đột sẵn Đối với các tủ điện sử dụng vỏ tủ có sẵn, cần khoét lỗ bằng máy khoan với đầu mũi khoét phi 22, 25, 30, hoặc sử dụng máy cắt để tạo các lỗ hình vuông hay chữ nhật.
- Lắp đặt vật tư khác: quạt gió, công tắc hành trình, đèn chiếu sáng tủ điện,…;
3.2.3 Bước 3: Dán tên các thiết bị trên tủ điện Để công việc đấu nối nhanh, cần phải dán tên các thiết bị theo bản vẽ để khi đấu không phải xem lại bản vẽ, đếm lại số thứ tự thiết bị nhiều lần Các nhãn tên thiết bị thường được in bằng máy in Brother, MAX,… Máy thông dụng hay sử dụng ở các nhà máy lắp ráp tủ điện để in nhãn thiết bị và ống nhãn để đấu dây là máy LM-550
+ In nhãn các bạn cần lưu ý:
- Sử dụng loại nhãn phù hợp;
- Cỡ chữ sao cho vừa để nhìn;
- Chiều dài nhãn phù hợp với từng thiết bị;
- Chọn chế độ cắt, để đường thẳng, nét đứt hoặc không cắt
+ Sau khi in các bạn dán tên thiết bị lên theo bản vẽ bố trí thiết bị
Dán tên thiết bị trong panel tủ điện
Gắn tên thiết bị cần điều khiển bên ngoài cánh tủ điện
3.2.4 Bước 4: Gia công, lắp ráp thanh cái đồng; đấu nối mạch động lực của tủ điện
Các tủ điện phân phối với dòng định mức của át tổng nhỏ hơn 50A thường kết nối các át nhánh bằng dây dẫn hoặc thanh cài răng lược Trong khi đó, các tủ điện có dòng điện át tổng từ 100A trở lên thường sử dụng thanh cái đồng để kết nối.
Lắp ráp thanh đồng và dây điện động lực là bước quan trọng, vì việc siết chặt các điểm nối và đảm bảo cốt không bị lỏng sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng truyền dẫn điện Nếu không thực hiện đúng, có thể dẫn đến hiện tượng chập, cháy và hỏng hóc thiết bị trong thời gian dài.
Máy gia công đồng thanh cái Nam Sung
+ Gia công thanh cái đồng theo bản vẽ sản xuất đồng gồm các bước sau:
- Bước 1: Cắt phôi đồng cho đúng kích thước đồng và chiều dài phôi đồng;
- Bước 2: Đột lỗ trên các thanh cái đồng theo bản vẽ;
- Bước 3: Uốn thanh cái đồng ;
