Câu hỏi lí thuyết nghề Điện

  PHẦN ĐIỆN

   Câu1: Các lĩnh vực hoạt động của nghề điện dân dụng? Đối tượng của nghề điện dân dụng, mục đích, công cụ, nơi đào tạo nghề, chống chỉ định nghề, môi trường hoạt động, yêu cầu và triển vọng của nghề điện dân dụng?

Trả lời:

  1. Các lĩnh vực hoạt động của nghề điện dân dụng:

         Nghề điện dân dụng rất đa dạng, hoạt động chủ yếu trong lĩnh vực sử dụng điện năng phục vụ đời sống, sinh hoạt và sản xuất của các hộ tiêu thụ điện.

  2. Đối tượng lạo động:

  Đối tượng của nghề điện dân dụng bao gồm.

 - Nguồn điện xoay chiều, một chiều, điện áp thấp dưới 380V.

 - Mạng điện sinh hoạt trong các hộ tiêu thụ điện.

 - Các thiết bị điện gia dụng: quạt, máy bơm, máy giặt...

 - Các khí cụ điện đo lường, điều khiển và bảo vệ.

  3. Mục đích lao động:

 - Lắp đặt mạng điện sản xuất và sinh hoạt. Ví dụ: lắp đặt trạm biến áp phân xưởng, xây lắp đường dây hạ áp, lắp đặt mạng điện chiếu sáng trong nhà và các công trình công cộng ngoài trời.

 - Lắp đặt trang thiết bị phục vụ sản xuất và sinh hoạt như lắp đặt động cơ điện, máy điều hòa nhiệt độ, quạt gió, máy bơm.

 - Bảo dưỡng vận hành, sửa chữa, khắc phục sự cố xảy ra trong mạng điện, các thiết bị điện.

   4. Công cụ lao động:

 - Công cụ lao động bao gồm: dụng cụ đo và kiểm tra như bút thử điện, đồng hồ vạn năng, vôn kế, ampe kế.... Dụng cụ cơ khí như kìm điện, máy khoan, mỏ hàn, tua vít,.....

 - Các sơ đồ, bản vẽ bố trí và kết cấu của thiết bị.

 - Dụng cụ an toàn lao động như găng tay cao su, ủng cách điện, quần áo, mũ bảo hộ lao động....

   5. Môi trường hoạt động của nghề điện dân dụng:

 - Việc lắp đặt đường dây, sửa chữa, hiệu chỉnh các thiết bị trong mạng điện thường phải tiến hành ngoài trời, trên cao, lưu động, gần khu vực có điện nên rất nguy hiểm.

 - Công tác bảo dưỡng, sửa chữa, hiệu chỉnh các thiết bị và sản xuất chế tạo các thiết bị điện thường được tiến hành trong nhà.

  6. Yêu cầu đối với nghề điện dân dụng

Để tiến hành các công việc đối với nghề điện dân dụng cần có:

 - Về tri thức:

      Có trình độ văn hóa hết cập phổ thông cơ sở, nắm vững các kiến thức cơ bản về kĩ thuật điện như nguyên lí hoạt động của các trang thiết bị, các đặc tính vận hành, sử dụng, kiến thức an toàn điện, các quy trình kĩ thuật.

 - Về kĩ năng:

     Nắm vững kĩ năng về đo lường, sử dụng, bảo dưỡng, sửa chữa, lắp đặt các thiết bị điện và mạng điện.

 - Về sức khỏe:

       Có đủ điều kiện về sức khỏe, không mắc các bệnh về huyết áp, tim, phổi, thấp khớp nặng, loạn thị, điếc.

  7. Triển vọng của nghề điện dân dụng

 - Nghề điện dân dụng luôn phát triển để phục vụ sự nghiệp công nghiệp hóa và hiện đại hóa. Do sự phát triển mạnh mẽ của cách mạng khoa học và kĩ thuật, trong nghề điện luôn xuất hiện nhiều thiết bị mới với tính năng ngày càng thông mình, tinh xảo, đòi hỏi phải luôn cập nhật kiến thức, kĩ năng nghề nghiệp phải liên tục được nâng cao và hoàn thiện.

 - Nghề điện phát triển rất mạnh thu hút nhiều nhân lực trong nước và nước ngoài nên ngày càng đòi hỏi trình độ lao động có tay nghề cao hơn.

 - Trong sự nghiệp phát triển đất nước, nghề điện giữ vai trò quan trọng trong việc phát triển đất nước.

 8. Các nghề trong ngành điện.

Nghề điện rất đa dạng, tuy nhiên có thể phân chia thành các nghề chính sau:

 - Sản xuất và truyền tải, phân phối điện năng.

      Đó là lĩnh vực hoạt động của các doanh nghiệp thuộc Tổng công ty điện Việt Nam và các  sở điện lực địa phương đảm bảo xây lắp, vận hành các nhà máy điện, hệ thống truyền tải cung cấp điện đến từng hộ tiêu thụ.

 - Chế tạo vật tư  thiết bị điện:

       Đây là lĩnh vực hoạt động của các doanh nghiệp đảm bảo sản xuất chế tạo các loại mạng điện, khí cụ điện, thiết bị đo lường, bảo vệ, điều khiển các vật tư thiết bị điện như dây dẫn, dây cáp, sứ cách điện...

 - Đo lường, điều khiển, tự động hóa quá trình sản xuất:

      Là những hoạt động rất phong phú tạo nên các hệ thống máy sản xuất, dây chuyền tự động nhằm tự động hóa quá trình sản xuất, nâng cao năng xuất và chất lượng sản phẩm.

  9. Vai trò của điện năng đối với sản xuất và đời sống:

      Hiện nay điện năng là nguồn động lực chủ yếu đối với sản xuất và đời sống vì các lí do sau:

 - Điện năng dễ dàng biến đổi thành các dạng năng lượng khác. Ví dụ nhờ động cơ điện biến đổi điện năng thành cơ năng. Bàn là , bếp điện biến đổi điện năng thành nhiệt năng . Đèn điện biến đổi điện năng thành quang năng.

 - Điện năng được sản xuất tập trung trong các nhà máy điện và truyền tải đi xa với hiệu suất cao.

 - Quá trình sản xuất, truyền tải, phân phối và sử dụng điện năng dễ dàng tự động hóa và điều khiển từ xa.

       Trong sinh hoạt điện năng đóng vai trò quan trọng. Nhờ có điện năng, các thiết bị điện, điện tử dân dụng như tủ lạnh, máy giặt, các thiết bị điện nghe, nhìn..... mới hoạt động được.

       Nhờ có điện năng có thể nâng cao năng suất lao động, cải thiện đời sống, góp phần thúc đẩy cách mạng khoa học phát triển, cuộc sống con người văn minh, hiện đại hơn.

  10. Những chống chỉ định y học đối với nghề điện:

       Những người mắc một số bệnh sau: yếu tim, lao, phổi, thấp khớp nặng, loạn thị, điếc, thần kinh không ổn định.....

   11. Những nơi đào tạo nghề.

 - Ngành điện của các trường trung học chuyên nghiệp và dạy nghề.

 - Trung tâm kĩ thuật tổng hợp hướng nghiệp.

 - Các trung tâm dạy nghề của nhà nước và tư nhân.

Câu 2: Nêu đặc điểm của mạng điện sinh hoạt? Những sự cố thường gặp trong mạng điện sinh hoạt? Nguyên nhân và cách khắc phục?

Trả lời.

       1. Đặc điểm của mạng điện sinh hoạt.

         - Mạng điện sinh hoạt của các hộ tiêu thụ điện là mạng điện một pha, nhận điện từ mạng phân phối ba pha điện áp thấp để cung cấp cho các thiết bị, đồ dùng điện và chiếu sáng.

         - Mạng điện sinh hoạt thường có trị số điện  áp  pha định mức là 127V và 220V. Tuy nhiên do tổn thất điện áp trên đường dây tải điện nên ở cuối nguồn điện áp thường giảm so với điện áp định mức. Để bù lại sự giảm điện áp này các hộ tiêu thụ điện thường dùng máy biến áp điều chỉnh để nâng điện áp đạt giá trị định mức.

        - Mạng điện sinh hoạt gồm mạch chính và mạch nhánh. Mạch chính giữ vai trò là mạch cung cấp, còn các mạch nhánh rẽ ra từ đường dây chính, được mắc song song để có thể điều khiển độc lập và là mạch phân phối điện đến các đồ dùng điện.

        - Các thiết bị điện, đồ dùng điện trong mạng điện phải có điện áp định mức phù hợp với điện áp mạng điện cung cấp.

        - Mạng điện sinh hoạt còn có các thiết bị đo lường, điều khiển, bảo vệ như công tơ điện, cầu dao, cầu chì hoặc áp tô mát, công tắc....... Các vật cách điện như pu li sứ, ống sứ, bảng điện bằng gỗ, ống gen nhựa........

      2. Những sự cố thường gặp trong mạch điện sinh hoạt? Nguyên nhân và cách khắc phục?

     a. Sự cố đứt mạch:

        Đứt mạch là hiện tượng mạch điện bị ngắt ở một vị trí nào đó làm ngừng quá trình cung cấp điện cho các đồ dùng điện ở một nhánh hoặc toàn bộ mạng điện. Thường xảy ra do các nguyên nhân sau: Nổ cầu chì, mối nối tiếp xúc xấu, tuột đầu dây khỏi cực bắt dây, đứt phần lõi dây dẫn điện…

   Cách kiểm tra xác điện vị trí dây bị đứt:  Thông thường nhất là dùng bút thử điện để kiểm tra:

   Cách khắc phục:

       Nổ cầu chì: Do mạch điện làm việc quá tải, khi đó mạch điện cung cấp dòng điện vượt quá dòng định mức làm cho cầu chì đứt ngắt mạch điện. Khắc phục bằng cách thay dây chảy cầu chì mới nhưng trước khi thay cần phải xác định nguyên nhân gây đứt.

      - Do mối nối tiếp xúc xấu mất khả năng dẫn điện. Cần phải kiểm tra các mối nối và nối lại các mối nối bị lỏng.

      - Tuột đầu dây khỏi cực bắt dây. Cần phải kiểm các đầu nối dây với thiết bị điện và nối lại các đầu dây đó

      -  Đứt phần lõi dây điện. Dùng bút thử điện để phát hiện vị trí bị đứt và nối lại.

     b. Sự cố ngắn mạch.

      - Sự cố ngắn mạch xảy ra do hỏng cách điện giữa hai phần mang điện (dây pha và dây trung tính). Khi ngắn mạch dòng điện trong mạch tăng cao làm nổ cầu chì. Nếu chọn cỡ dây chảy cầu chì lớn dòng điện ngắn mạch tồn tại lâu sẽ làm cháy cách điện. Đó là các dấu hiệu dễ nhận biết của hiện tượng ngắn mạch. Dựa vào dấu hiệu đó để phát hiện điểm ngắn mạch hoặc dùng đồng hồ vạn năng để tìm.

     - Sau khi xác định được điểm ngắn mạch, tìm nguyên nhân gây ngắn mạch và đưa cách xử lí thích hợp.

    c. Sự cố rò điện.

    Rò điện là do hỏng một phần lớp cách điện giữa phần mang điện và vỏ thiết bị. Rò điện sẽ gây ra điện giật nếu ta vô tình đụng vào vỏ thiết bị điện. Thiết bị điện bị rò điện vẫn làm việc bình thường . Thường do nguyên nhân sau.

     - Do lớp cách điện bị ẩm. Thường gặp ở các thiết bị mới mua hoặc mới sửa chữa hoặc để lâu không hoạt động và không được bảo dưỡng. Cách khắc phục là sấy khô thiết bị

     - Do lớp cách điện bị hỏng hoặc phần mang điện chạm vỏ. Trường hợp này thường khó kiểm tra. Ta cần phải xác định các điểm nghi ngờ, kiểm tra rồi loại trừ dần để xác định điểm xảy ra sự cố.  Sau khi kiểm tra sẽ xác định chỗ bị hỏng một cách chính xác và có cách xử lí thích hợp.

   d. Sự cố quá tải.

      Quá tải là trường hợp sử dụng lâu dài của mạch điện vượt quá trị số cho phép của dây dẫn hoặc các thiết bị điện của mạch.  Khi quá tải, dây dẫn, thiết bị nóng quá mức làm chảy lớp cách điện, cháy xém các đầu tiếp xúc có thể gây ngắn mạch dẫn đến hoả hoạn .

      Để đề phòng quá tải cần thực hiện:

      +   Chọn thiết bị đúng điện áp dòng, điện định mức của mạng.

      +   Phải chọn tiết diện dây chảy cầu chì đúng cỡ để có thể bảo vệ quá tải ngoài chức năng bảo vệ ngắn mạch.

      +  Thường xuyên kiểm tra nhiệt độ của các phần tử mang điện bằng cách sờ vào vỏ cách điện. Khi phát hiện chỗ nóng quá mức phải xử lí kịp thời.

Câu 3: Cách kiểm tra mạng điện sinh hoạt? Các vật liệu dùng trong mạng điện sinh hoạt?

Trả lời

1. Cách kiểm tra mạng điện sinh hoạt.

a.  Đo điện áp: Cần được tiến hành ở giờ cao điểm. Đo 2 lần.

-          Lần 1: Tiến hành đo khi mạng điện không tải nhằm kiểm tra chất lượng mạng điện, nếu kết quả cho dưới 90% điện áp định mức, phải kiểm tra lại mạng điện.

-          Lần 2: Nhằm đánh giá chất lượng dây điện. Nếu kết quả cho mức tổn thất lớn hơn 5% thì phải sửa lại mối nối. khi sửa lại mà tổn thất vẫn lớn hơn 5% thì phải thay dây.

     b.   Kiểm tra dây dẫn .

-   Kiểm tra dây dẫn vào nhà: đảm bảo không bị trùng, không chạm, chập...

      -   Kiểm tra cỡ dây xem có đảm bảo theo dòng điện sử dụng không.

     c. Kiểm tra các vật cách điện: ống luồn dây điện........

     d. Kiểm tra bảng điện.

-  Bảng điện phải đặt ở chỗ dễ thao tác ngay ngắn, chắc chắc. Các dây dẫn phải nối gọn đẹp, không bị lỏng lẻo.

-  Cầu chì phải có đủ nắp che và bảo vệ . Dây chì có kích thước phù hợp. Cầu chì phải được lắp ở dây pha.

-  Cầu dao , công tắc phải lành lặn có đủ nắp che, các tiếp điểm tốt và chắc chắn. Vị trí của công tắc, cầu dao phải đặt đúng vị trí đóng ngắt.

   e. Kiểm tra các đồ dùng điện.

-          Kiểm tra dây dẫn: Dây dẫn phải lành lặn, không rạn nứt.

-          Phích cắm điện phải nguyên vẹn, đầu cắm chắc và tiếp xúc tốt.

-          Kiểm tra cách điện thường xuyên.

 Các đồ dùng điện phải kiểm tra thường xuyên nếu có hư hỏng phải sửa chữa ngay.

  2. Các vật liệu dùng trong mạng điện sinh hoạt.

    a. Dây dẫn điện.

      Dây dẫn điện thường dùng trong mạng điện sinh hoạt có cấu tạo gồm lõi dẫn điện bằng kim loại, bọc ngoài là lớp vỏ cách điện bằng nhựa hoặc bằng cao su. Một số loại dây còn có thêm lớp vỏ bảo vệ cơ học.

Có nhiều loại dây. Dựa vào lớp vỏ cách điện chia ra loại dây trần và dây bọc.

• Dây trần: Dây được chế tạo bằng đồng hoặc bằng nhôm, không có vỏ bọc cách điện.Dùng để dẫn điện ngoài trời
• Dây có vỏ bọc cách điện: Cấu tạo gồm phần lõi dẫn điện và vỏ bọc cách điện. Lõi làm bằng đồng hoặc nhôm. Vỏ cách điện làm bằng nhựa hoặc cao su. Dây bọc cách điện được chế tạo thành nhiều loại tuỳ vào yêu cầu sử dụng.

+ Dây cứng đơn: Là dây có cấu tạo 1 lõi và lõi có một sợi làm bằng đồng hoặc nhôm.        Dùng làm dây dẫn điện đường trục chính của mạng điện.

+ Dây mềm đơn ( dây súp đơn). Dây có một lõi gồm nhiều sợi đồng nhỏ.

+ Dây mềm đôi (dây súp đôi). Dây có hai lõi cách điện với nhau, mỗi lõi gồm nhiều sợi đồng nhỏ.

+ Dây  có vỏ bảo vệ có thể có một lõi , 2 lõi , 3 lõi......thường dùng ở nơi cần an toàn.

b. Dây cáp điện.

     Là loại dây có một hoặc nhiều sợi được bện chắc chắn và được bọc cách điện với nhau và có lớp vỏ bảo vệ chung chịu lực kéo.

c. Vật liệu cách điện.

      Dùng để cách ly các phần tử dẫn điện với nhau và giữa phần tử mang điện với phần không mang điện.

      Trong lắp đặt điện vật cách điện phải đạt được các yêu cầu sau: Độ bền cách điện cao, chịu nhiệt độ tốt, chống ẩm tốt và độ bền cơ học cao.

       Một số vật liệu cách điện thường dùng như : sứ , gỗ , cao su, kẹp sứ, ống nhựa luồn dây điện ....... Các chất cách điện này dùng để chế tạo vỏ bọc cách điện cho dây dẫn điện , kẹp sứ,  đế cầu chì,  vỏ công tắc..........

Câu 4: Tính ưu việt của điện năng? Một số biện pháp tiết kiệm điện năng trong sử dụng?

Trả lời.

1. Tính ưu việt của điện năng.

  -   Điện năng giữ vai trò quan trọng trong nhiều quá trình sản xuất và hoạt động của xã hội như trong công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, sinh hoạt ...... Không thể thiếu điện trong cuộc sống hiện đại .........

  - Sản xuất điện năng thuận tiện vì nhiều dạng năng lượng như nhiệt năng, quang năng, năng lượng nguyên tử...... có thể biến thành điện năng. Nước ta có trữ lượng than đá, thuỷ năng, dầu mỏ, khí đốt dồi dào.

   - Điện năng là dạng năng lượng dễ truyền tải, nhanh chóng, phân phối tận nơi tiêu thụ và tổn hao ít.  Việc vận chuyển điện năng rất đơn giản chỉ cần xây dựng các đường dây tải điện từ nhà máy điện đến vùng tiêu thụ điện và phân phối tận đến nơi tiêu thụ điện, hộ tiêu thụ điện bằng mạng lưới điện. Dòng điện truyền tải có điện áp cao nên hao phí nhỏ (không quá 7% ).

  - Sử dụng điện năng: Điện năng dễ dàng chuyển thành các dạng năng lượng khác như cơ năng, quang năng...... nhờ các thiết bị điện, đồ dùng điện gọn đẹp, có hiệu suất cao, không ô nhiễm môi trường, dễ sử dụng.

2. Một số biện pháp tiết kiệm điện năng trong sử dụng.

      Điện năng rất quan trọng và mang lại nhiều lợi ích vì vậy việc sử dụng điện một cách hợp lý  là nhiệm vụ của tất cả mọi người . Tiết kiệm điện năng không những có ý nghĩa về kinh tế mà còn góp phần đảm bảo sự hoạt động của hệ thống điện. Muốn tiết kiệm điện năng cần thực hiện.

-          Sử dụng hết công suất của các thiết bị điện đã chọn. Ví dụ: chọn động cơ phù hợp với công suất của máy công tác, chọn biến áp phù hợp với công suất tiêu thụ.

-          Chọn đúng tiết diện và loại dây dẫn điện.

-          Giảm thời gian tiêu thụ điện năng vô ích như động cơ chạy không, chiếu sáng quá thừa.

-          Phát hiện , xử lý kịp thời các sự cố về điện loại trừ những hao tổn điện năng như quá tải, rò điện, chập mạch.....

-          Sử dụng đồ dùng điện tiết kiệm điện năng như bóng đèn compac, ..........

Câu 5: Nguyên nhân của các tai nạn điện? Điện giật gây nguy hiểm như thế nào đối với cơ thể người? Mức độ nguy hiểm của các tai nạn điện phụ thuộc vào yếu tố nào?

Trả lời.

1. Nguyên nhân của các tai nạn điện.

    a. Chạm vào vật mang điện.

- Trường hợp này xảy ra khi sửa chữa đường dây và thiết bị điện đang nối với mạch mà không cắt điện hoặc chỗ làm việc chật hẹp người làm vô ý chạm vào bộ phận mang điện.

-  Do sử dụng các dụng cụ điện có vỏ bằng kim loại như quạt bàn, bàn là, bếp điện, tủ lạnh....... bị hư hỏng bộ phận cách điện để điện truyền ra vỏ.

    b. Tai nạn do phóng điện.

      Vi phạm khoảng cách an toàn khi ở gần điện cao áp, tai nạn thường xảy ra do bị phóng điện qua không khí vào người gây đốt cháy cơ thể hoặc bị giật ngã.

   Ví dụ: Xây nhà sát đường dây cao áp, lấy sào tre ngoắc dây điện vào cột điện cao thế, gỡ dây diều …..

     c. Do điện áp bước: Là điện áp giữa hai chân người khi đứng gần điểm có điện thế cao như cọc tiếp đất làm việc của máy biến áp, cọc tiếp đất chống sét lúc chịu sét, dây cao áp đứt rơi xuống đất...... thì điện áp giữa hai chân người có thể đạt mức gây tai nạn. Vì vậy khi dây điện đứt rơi xuống đất cần phải cắt điện trên đường dây và đồng thời cấm người và gia súc tới gần khu vực đó.( bán kính 20m kể từ điểm chạm đất)

   2. Điện giật gây nguy hiểm như thế nào đối với cơ thể người.

      Điện giật tác động đến hệ thần kinh và hệ cơ bắp.

    Dòng điện tác động vào hệ thần kinh trung ương sẽ gây rối loạn hoạt động của hệ hô hấp, hệ tuần hoàn. Người bị điện giật nhẹ thường thở hổn hển, tim đập nhanh trường hợp nặng trước hết là phổi sau đó tim ngừng  đập nạn nhân chết trong tình trạng ngạt. Nạn nhân có thể được cứu sống nếu ta kịp thời làm hô hấp nhân tạo và cấp cứu cần thiết.

   3. Mức độ nguy hiểm của các tai nạn điện phụ thuộc vào yếu tố .

      a. Cường độ dòng điện qua cơ thể.

       Mức độ nguy hiểm của dòng điện đối với cơ thể tuỳ thuộc vào trị số của dòng điện và loại nguồn điện một chiều hay xoay chiều. Cường độ dòng điện càng lớn mức độ nguy hiểm càng cao. Cường độ dòng điện qua cơ thể phụ thuộc vào điện áp đặt và điện trở thân người.

     b. Đường đi của  dòng điện qua cơ thể.

      Dòng điện đi qua cơ thể theo các con đường khác nhau tuỳ vào điểm chạm vào vật mang điện. Nguy hiểm nhất là dòng đi qua  các cơ quan chức năng quan trọng nhất của sự sống như não, tim và phổi. Như vậy dòng điện truyền trực tiếp vào đầu là nguy hiểm nhất, sau đó truyền quá hai tay hoặc dọc theo cơ thể từ tay qua chân.

      c. Thời gian dòng điện qua cơ thể.

      Thời gian càng dài, lớp da bị phá huỷ trở nên dẫn điện mạnh hơn, rối loạn hoạt động chức năng của hệ thần kinh càng tăng nên mức độ nguy hiểm càng tăng.

     Ngoài ra mức độ nguy hiểm  của tai nạn điện còn phụ thuộc vào tần số của dòng điện. Tần số dòng điện 50Hz – 60Hz là nguy hiểm nhất.

Câu 6: Những quy tắc an toàn khi vận hành và sử dụng điện? Các biện pháp an toàn điện khi lắp đặt điện?

Trả lời.

1. Quy tắc an toàn khi vận hành và sử dụng điện.

      - Chỗ làm việc phải đủ rộng để tránh chạm trực tiếp vào các vật mang điện.

      - Phải cắt điện nguồn ( bằng công tắc, cầu chì, cầu dao) dùng bút thử điện  để biết chắc dây pha đã bị cắt điện và dây trung tính không có điện trước khi sử chữa các thiết bị điện. Phải cắt điện trước khi di chuyển các thiết bị điện, nguồn điện.......

     - Trong trường hợp bắt buộc phải làm việc với các thiết bị, phần tử mang điện thì nhất thiết phải có các phương tiện bảo hiểm như ủng cao su, đệm cách điện, ghế gỗ khô, kìm cách điện......

    - Đối với các thiết bị mới đưa vào sử dụng hoặc sau thời gian dài mới sử dụng lại nhất thiết phải kiểm tra về điện trước khi dùng.

    - Phải thường xuyên kiểm tra hệ thống nối đất ( nếu có ).

2. Các biện pháp an toàn điện khi lắp đặt điện.

a. Cách điện tốt giữa phần tử mang điện với các  phần tử không mang điện như tường nhà, trần nhà, vỏ máy, lõi thép máy biến áp .....

b. Che, chắn những bộ phận dễ gây nguy hiểm như cầu dao, mối nối dây điện, cầu chì, chỗ bắt dây....  Trong nhà không được dùng dây trần, kể cả dưới mái nhà hoặc trần nhà

          c. Thực hiện an toàn cho người khi đứng gần đường dây cao áp, không được trèo lên cột điện, không chơi đùa dưới đường dây điện, không đứng cạnh cột điện khi trời có mưa hay lúc có giông sét, không thả diều dưới đường dây điện, không xây nhà trong hành lang an toàn điện….

         d. Sử dụng các dụng cụ thiết bị bảo vệ an toàn điện.

            - Sử dụng các vật lót cách điện  như thảm cao su, ghế gỗ khô … khi sửa chữa điện.

            - Sử dụng các dụng cụ lao động kìm, tôvít ..... đúng tiêu chuẩn. (chuôi cách điện bằng cao su, nhựa hay bằng chất dẻo với độ dầy cần thiết , có gờ cao để tránh trượt hoặc phóng điện lên tay cầm, được quy định với điện áp dưới 1000V)

            - Mỗi gia đình nên có một bút thử điện để kiểm tra điện áp an toàn.

         e. Phải nối đất bảo vệ và nối trung tính bảo vệ.

        Việc nối đất phải đảm bảo các yêu cầu sau:

            + Điện trở nối đất càng nhỏ càng tốt.

            + Dây nối đất phải chắc  chắn, dễ  kiểm tra, không được lắp đặt cầu dao, hay cầu chì trong mạch nối đất.

    NỐI ĐẤT BẢO VỆ:

     - Mục đích: Nhằm đảm bảo an toàn cho người sử dụng khi xảy ra hiện tượng (chạm vỏ). Được áp dụng trong mạng điện dây trung tính cách li.

     - Cách thực hiện:

       Dùng một dây dẫn điện thật tốt,  một đầu bắt bu lông thật chặt vào vỏ kim loại của thiết bị, đầu kia hàn  vào cọc nối đất. Dây nối đất phải được bố trí để vừa tránh va chạm, vừa dễ kiểm tra.(như hình vẽ)

Cọc nối đất: Có thể  làm bằng thép  ống đường kính khoảng 3cm -5cm. hoặc thép góc

40    40    5mm, 50  50  5mm, 60  60  5mm, dài từ 2,5 – 3m được đóng thẳng đứng, sâu

khoảng 0,5 – 1m. A

- Tác dụng bảo vệ: O

     Giả sử vỏ thiết bị có  điện, 

khi  người tay trần chạm vào vỏ

máy, dòng điện từ vỏ sẽ  theo hai

đường truyền xuống đất:

qua người và qua dây nối đất. 

Vì điện trở thân người lớn hơn rất

nhiều lần so với điện trở dây nối đất

nên dòng điện đi qua thân người rất nhỏ,

không gây nguy hiểm cho người.                      0,5 – 1m 

                                                                                                           2,5 – 3m

        NỐI TRUNG TÍNH BẢO VỆ.

       Đây là phương pháp đơn giản, nhưng chỉ áp dụng khi mạng điện có dây trung tính nguồn nối đất trực tiếp.

- Cách thực hiện: Dùng một dây dẫn ( đường kính > 0,7 đường kính dây pha) để 

nối  vỏ thiết bị điện với dây trung tính của mạng điện.           

                                                                                                          Dây trung tính

- Tác dụng bảo vệ : Khi vỏ thiết bị  O

có điện, dây nối trung tính tạo thành A

mạch kín có điện trở rất nhỏ làm 

cho dòng điện tăng cao đột ngột

gây ra cháy  nổ cầu chì

           cắt mạch điện.

Câu 7: Nêu một số biện pháp an toàn điện trong sinh hoạt gia đình? Trình tự cứu người bị điện giật?           Trả lời

  1. Biện pháp an toàn trong sử dụng điện trong gia đình?

   Để đảm bảo an toàn điện trong sinh hoạt cần thực hiện các biện pháp sau.

   a. Chống chạm vào các bộ phận mang điện. - Cách điện tốt giữa phần tử mang điện với phần tử không mang điện như tường, trần nhà, vỏ máy, lõi thép mạch từ…...

-          Che, chắn tốt các bộ phận dễ gây nguy hiểm như cầu dao, mối nối dây điện, cầu chì…. Trong nhà tuyệt đối không được dùng dây trần, kể cả dưới mái nhà hoặc trần nhà.

     - Thực hiện an toàn cho người khi đứng gần đường dây cao áp: Không trèo lên cột điện, không dựa vào cột điện và chơi đùa dưới đường dây điện, không đứng cạnh cột điện khi trời có mưa hay lúc có giông sét, không thả diều dưới đường dây điện, không buộc trâu, bò, ngựa, thuyền vào cột điện không xây nhà trong hành lang an toàn điện….

    b. Sử dụng các dụng cụ thiết bị bảo vệ an toàn điện.

-          Sử dụng các vật lót cách điện: thảm cao su, ghế gỗ khô….. khi sửa chữa điện.

-          Sử dụng các dụng cụ lao động kìm, tôvít ..... đúng tiêu chuẩn.( chuôi cách điện bằng cao su, nhựa hay bằng chất dẻo với độ dầy cần thiết , có gờ cao để tránh trượt hoặc phóng điện lên tay cầm, được quy định với điện áp dưới 1000V)

-          Mỗi gia đình nên có một bút thử điện để kiểm tra điện áp  an toàn.

   c. Nối đất bảo vệ và nối trung tính bảo vệ.

       Nối đất  các thiết bị, đồ dùng điện để đảm bảo an toàn cho người khi xảy ra hiện tượng rò điện ra vỏ.  Phải thường xuyên kiểm tra hệ thống nối đất.

2. Trình tự cứu người bị tai nạn điện.

Khi có người bị tai nạn điện giật cần thực hiện việc cấp cứu theo trình tự sau.

    a. Tách nạn nhân ra khỏi nguồn điện bằng cách nào nhanh nhất.

       + Đối với điện cao áp: Nhất thiết phải thông báo cho trạm điện  hoặc chi nhánh điện cắt điện sau đó mới đến gần nạn nhân.

      + Đối với điện hạ áp: Có thể cắt cầu dao, tháo cầu chì, rút phích  điện, dùng dao cán gỗ khô chặt đứt dây điện hoặc dùng thanh tre, gỗ khô gạt dây điện. Nếu không thể cắt được nguồn điện thì kéo nạn nhân ra khỏi vùng nguy hiểm dùng vải khô lót tay hoặc đứng trên thảm cách điện kéo nạn nhân.

    b.  Tiến hành sơ cứu hồi sinh nạn nhân.

      +   Nạn nhân vẫn tỉnh, không có vết thương và không cảm thấy khó chịu thì không cần cứu chữa. Tuy nhiên vẫn phải theo dõi vì nạn nhân có thể bị sốc hay loạn nhịp tim.

      +  Nạn nhân bị ngất: Trường hợp này nếu không  cứu chữa kịp thời nạn nhân có thể bị chết sau ít phút. Cần phải hô hấp nhân tạo.

          - Làm thông đường thở: Nới rộng quần áo, cởi bỏ găng tay, giầy .... Nếu nạn nhân ngiến chặt răng thì phải mở miệng nạn nhân bằng một vật mềm. Có thể làm thông đường hô  hấp bằng cách lấy đờm rãi trong miệng nạn nhân ra.

          - Tiến hành làm hô hấp nhân tạo: Có ba cách hô hấp nhân tạo. Phương pháp đặt nạn nhân nằm sấp, phương pháp đặt nạn nhân  nằm ngửa và phương pháp  hà hơi thổi ngạt.

Câu 8 : Nêu định nghĩa, công dụng, cấu tạo, nguyên lý làm việc các đại lượng định mức, sử dụng máy biến áp? Hiện tượng cảm ứng điện từ? So sánh ưu điểm nhược điểm của MBA cảm ứng với MBA tự ngẫu.  Máy ổn áp.

Trả lời.

1. Định nghĩa .

        Máy biến áp là thiết bị điện từ tĩnh làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ, dùng để biến đổi điện áp của dòng điện xoay chiều mà vẫn giữ nguyên tần số của dòng điện.

   Máy biến đổi tăng điện áp được gọi là máy biến áp tăng áp

  Máy biến đổi giảm điện áp được gọi là máy biến áp giảm áp

2. Công dụng.

   Trong cuộc sống sinh hoạt cũng như trong sản xuất ở đâu chũng ta cũng thấy sự có mặt của máy biến áp. Chúng được chế tạo với hình dáng rất phong phú, có những máy biến áp điện lực trong các trạm biến thế to như một căn nhà, nhưng cũng có những chiếc nhỏ xíu trong vô tuyến điện. Tuỳ theo công dụng mà mỗi loại máy có cấu tạo khác nhau.

     -  Máy biến áp dùng trong truyền tải và phân phối điện năng: để dẫn điện từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ cần có đường dây tảI điện, khoảng cách thường rất xa. Khoảng cách càng xa cần điện áp càng cao. Để truyền tảI công suất lớn đi xa người ta phải dùng hệ thống đường dây tảI đện có điẹn áp cao ví dụ 110, 220, 500 kV … Nhưng thực tế máy phát điện  chỉ phát điện áp từ 3 -21kV. Do đó cần phảI có thíêt bị để tăng điện áp ở đầu dây lên điện áp truyền tải. Mặt khác các hộ tiêu thụ điện  thường yêu cầu điện áp thấp từ 0,2 – 6kV do vậy đến cuối đường dây cần phải có thiết bị giảm điện áp xuông smức cần thiết. Thiết bị dùng để tăng và giảm điện áp được gọi là các máy biến áp.

    -  Máy biến áp còn sử dụng trong hàn điện.

    -  Máy biến áp dùng để biến đổi tăng, giảm điện áp theo yêu cầu.

    - Trong kỹ thuật điện tử người ta sử dụng MBA để thực hiện các chức năng như ghép nối tín hiệu giữa các tầng, thực hiện kỹ thuật khuyếch đại trong ác bộ lọc ... Các loại MBA thường gặp là: biến áp trung tần, biến áp loa, biến áp dòng, biến áp nguồn cho các thiết bị điện….

      - Trong sinh hoạt và đời sống  hàng ngày chúng ta thường dùng là máy biến áp một pha được chế tạo với công suất nhỏ. Hiện nay máy biến áp điều chỉnh có nhiều trong các gia đình. Nhiệm vụ của nó là tạo ra những điện áp  khác nhau theo yêu cầu sử dụng biến điện áp từ 127V hoặc 220V thành  các điện áp 220V, 127V, 110V, 12V, 6V......  Máy biến áp một pha công suất nhỏ thường có lõi thép và làm mát bằng không khí.

   3. Phân loại MBA

    Theo công dụng MBA gồm nhưng loại sau.

        + MBA điện lực. Dùng trong truyền tải và phân phối điện năng.

        + MBA điều chỉnh loại công suất nhỏ hiện được dùng phổ biến trong các gia đình có khả năng điều chỉnh điện áp thứ cấp phù hợp với các đồ dùng điện khi điện áp sơ cấp thay đổi.

        + MBA công suất nhỏ dùng trong các thiết bị đóng cắt, thiết bị điện tử và dùng trong gia đình.

        + Các MBA đặc biệt.

                   -  MBA công suất nhỏ. Dùng cho các thiế bị đóng cắt, các thiết bị điện tử.

                   -  MBA làm nguồn cho các lò luyện kim, điện phân….

                   -  MBA hàn điện.

                   -  MBA đo lường như máy biến áp dòng…..

                   -  MBA thí nghiệm  dùng để thí nghiệm.

   Theo số pha của dòng điện xoay chiều thì chia ra máy biến áp một pha và ba pha.

   Theo vật liệu làm lõi thì có máy biến áp lõi thép và máy biến áp lõi không khí .

   Theo phương pháp làm mát có máy biến áp làm mát bằng không khí và máy biến áp làm mát bằng dầu

  4. Cấu tạo.

     Máy biến áp một pha được cấu  tạo gồm ba bộ phận chính. Bộ phận dẫn từ ( lõi thép ), dẫn điện( dây quấn) và vỏ bảo vệ.  Ngoài bộ phân trên còn có phần cách điện, đồng hồ đo, bộ phận điều chỉnh, bảo vệ, đèn báo ...

  a/ Lõi thép: được chế tạo bằng thép kỹ thuật điện có nhiệm vụ làm mạch dẫn từ đồng thời làm khung để quấn dây.

    Thép kỹ thuật điện là thép hợp kim có thành phần si lic, được cán thành lá thép dầy 0,3mm; 0,35mm; 0.5 mm. Giữa các lá thép có  cách điện. Các lá thép này được cán mỏng nhằm giảm tổn hao năng lượng (tổn hao phucô và tổn hao từ trễ) trong quá trình làm việc.  Tính chất của thép kỹ thuật điện còn thay đổi theo hàm lượng silíc, nếu hàm lượng siclíc nhiều thì tổn thất càng ít, nhưng giòn, cứng kho gia công.

   - Theo hình dáng, lõi thép của máy biến áp thường chia thành hai loại là kiểu lõi( kiểu trụ) và Kiểu bọc (kiểu vỏ)

  Ngoài ra  máy biến áp còn có một số lõi thép kiểu khác

  b/ Bộ phận dẫn điện (dây quấn) của máy biến áp.

  Thường được làm bằng đồng , là loại dây điện mềm, có độ bền cơ học cao, khó đứt, dẫn điện tốt  Thông thường máy biến áp có hai cuộn dây  lồng vào nhau gọi là dây quấn sơ cấp và thứ cấp.

-          Dây quấn  nối với nguồn điện, nhận năng lượng từ nguồn gọi là dây quấn sơ cấp

-          Dây quấn nối với phụ tải, cung cấp điện cho phụ tải gọi là dây quấn  thứ cấp.

-          MBA  có dây quấn sơ cấp và thứ cấp không nối điện với nhau gọi là máy biến áp cảm ứng.

-          MBA có hai dây quấn  nối điện với nhau và có phần chung gọi là máy biến áp tự ngẫu . Máy biến áp tự ngẫu có phần dây quấn chung nên tiết kiệm được lõi thép và dây quấn và tổn hao công suất ít hơn máy biến áp cảm ứng ( có cùng công suất và thiết kế). Nhưng máy biến áp tự ngẫu cũng có nhược điểm là hai dây quấn nối điện với nhau nên  ít an toàn về điện

    c. Vỏ máy biến áp

      Vỏ máy biến áp thường làm bằng kim loại để bảo vệ máy. Ngoài ra vỏ còn là giá để lắp đồng hồ đo,  bộ phận chuyển mạch , đèn báo , ổ điện ......

      d.  Vật liệu cách điện của máy biến áp làm nhiệm vụ cách điện giữa các vòng dây quấn với nhau, giữa dây quấn và lõi thép, giữa phần dẫn điện và phần không dẫn điện . Tuổi thọ của máy  phụ thuộc nhiều vào chất cách điện. Nếu cách điện không tốt sẽ gây sự  cố cho MBA, nhưng cách điện quá mức sẽ tăng kích thước máy và tăng giá thành.

Vật liệu cách điện trong máy biến áp công suất nhỏ gồm: Giấy cách điện, vải sợi  thuỷ tinh,  sơn cách điện …..

   5 . Nguyên lý làm việc

     Máy biến áp hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ . Máy biến áp gồm cuộn sơ cấp  có N1 vòng dây . Cuộn thứ cấp có N2 vòng dây được quấn  trên lõi thép khép kín như hình vẽ.

       Khi nối dây quấn sơ cấp với nguồn điện xoay chiều có điện áp U1, khi đó xuất hiện dòng điện I1  chạy trong cuộn dây sơ cấp sẽ sinh ra trong lõi thép một từ thông biến thiên. Do mạch từ khép kín nên từ thông này móc vòng sang cuộn thứ cấp sinh ra sức điện động cảm ứng E2  tỷ lệ  với số vòng dây N2 . Đồng thời từ thông biến thiên  đó cũng sinh ra trong cuộn dây sơ cấp một sức điện động tự cảm E1  tỷ lệ với số vòng dây N1 . Nếu bỏ qua tổn thất điện áp ( thường rất nhỏ) thì ta có U1 E1 và     U2 E2.

Do đó 

Trong đó: 

      -   U1, U2 là trị số hiệu dụng của điện áp  sơ cấp và thứ cấp máy biến áp (V). N1 và N2 là số vòng dây quấn sơ cấp và thứ cấp

      -   k là tỷ số biến đổi của máy biến áp ( tỷ số biến áp)

      -   Máy biến áp  có k > 1 ( U1 > U2) gọi là máy biến áp  giảm áp

      -  Máy biến áp có k < 1 ( U1 < U2) gọi là máy biến áp tăng áp.

      -  Công suất nhận từ nguồn của máy biến áp là  P1 = U1 .I1

      -  Công suất cấp cho tải  của máy biến áp là  P2 = U2 .I2

    P1, và P2 là công suất toàn phần được dùng để tính lõi thép máy biến áp, có đơn vị là ( V.A)

    Bỏ qua tổn hao ta có P1 = P2  vậy U1.I1 = U2.I2  hoặc U1/U2 = I2/ I1 = k

   Tức là tăng điện áp k lần thì đồng thời giảm dòng điện k lần

    Ngược lại máy biến áp giảm áp k lần thì dòng điện tăng k lần.

6. Các đại lượng định mức của máy biến áp.

      Các số liệu định mức của máy biến áp do nhà máy chế tạo quy định và được ghi ở trên nhãn của máy biến áp.

   a. Công suất định mức Sđm: Là công suất toàn phần đưa ra ở dây quấn thứ cấp của máy biến áp  đơn vị là ( V.A).

   b. Dòng điện sơ cấp định mức I1đm: Là dòng điện của dây quấn sơ cấp ứng với công suất và điện áp định mức.

   c. Điện áp sơ cấp định mức U1đm : Là điện áp của dây quấn sơ cấp tính bằng (V )

   d. Điện áp thứ cấp định mức U2đm : Là điện áp của dây quấn thứ cấp .

   Giữa điện áp , dòng điện và công suất có quan hệ.

   Sđm =U1đm. I1đm = U2đm. I2đm

     Ngoài ra trên máy còn ghi một số các trị số liệu khác. MBA khi làm việc không được vượt quá các trị số định mức trên nhãn máy.

      7. Sử dụng MBA

         Máy biến áp là thiết bị làm việc đảm bảo, bền nếu  biết tuân thủ đúng một số quy định khi sử dụng thì tuổi thọ máy cao, làm việc đảm bảo hơn .

   Khi sử dụng máy biến áp cần chú ý.

   + Điện áp  nguồn đưa vào máybiến áp không được lớn hơn điện áp định mức. Khi đóng điện cần lưu ý nấc đặt của chuyển mạch .

   + Công suất tiêu thụ của phụ tải không được lớn hơn công suất định mức của máy biến áp. Ngoài ra khi điện áp nguồn giảm quá thấp máy dễ bị quá tải, nếu thấy máy nóng phải giảm bớt phụ tải.

   + Chỗ đặt máy biến áp phải khô ráo, thoáng, ít bụi bẩn, xa nơi có hoá chất, không có vật nặng đè lên máy.

   + Theo dõi nhiệt độ của máy biến áp thường xuyên,  thấy hiện tượng lạ phải kiểm tra xem máy có bị quá tải hoặc hư hỏng gì  không.

   + Chỉ được phép thay đổi  các nấc điện áp, lau chùi máy, tháo dỡ máy khi chắc chắn đã ngắt nguồn điện vào máy.

   + Lắp các thiết bị bảo vệ: Thiết bị bảo vệ quá tải, ngắn mạch như  áp tô mát (hoặc cầu chì).Thiết bị bảo vệ chống dòng điện rò ….

   + Thử điện cho máy biến áp. Khi thử điện cần chú ý điện áp đưa vào dây quấn phải đúng điện áp định mức của dây quấn đó. Dây quấn sơ cấp của  máy biến áp có 5 cấp điện áp định mức tương ứng với 5 vị trí chuyển mạch 80V, 110V, 160V, 220V, 250V. Vì dây quấn thứ cấp có điện áp định mức không thay đổi khi thay đổi các vị trí chuyển mạch, đôi khi người ta đưa điện áp thử  vào dây quấn thứ cấp.

  8. Hiện tượng cảm ứng điện từ.

      Nếu cho dòng điện biến đổi đi qua cuộn dây, nó sẽ sinh ra một từ trường biến đổi. Ta đặt cuộn dây(khép kín ) thứ  hai trong từ trường của cuộn dây thứ nhất thì ở cuộn dây thứ hai sẽ sinh ra dòng điện gọi là dòng điện cảm ứng. Dòng điện này cũng biến đổi tương tự như dòng điện sinh ra nó. Hiện tượng đó gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ. Hai cuộn dây đặt càng sát nhau thì mức độ cảm ứng điện từ càng mạnh. Mức độ tăng lên rất mạnh khi quấn cả hai cuộn dây trên cùng một lõi thép nhất là lõi thép khép kín. Nguyên tắc làm việc của máy biến áp dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ này.

    9. So sánh ưu điểm nhược điểm của MBA cảm ứng với MBA tự ngẫu.

     - Ưu điểm: máy biến áp tự ngẫu tiết kiệm lõi thép, dây quấn và tổn hao công suất nhỏ hơn  máy biến áp cảm ứng cùng công suất.

    - Nhược điểm: - Máy biến áp tự ngẫu có hai dây quấn nối điện với nhau nên ít an toàn.

10. Khi nối cuộn sơ cấp của máy biến áp với nguồn điện một chiều sẽ xảy ra hiện tượng gì? Tại sao?  Trả lời: Khi nối cuộn sơ cấp của máy biến áp với nguồn điện một chiều  thì sẽ xảy ra hiện tượng máy biến áp phát nóng và cháy.

     Tại vì: Nguồn điện một chiều không có hiện tượng cảm ứng điện từ. Dòng điện chạy trong cuộn dây sơ cấp tăng lên rất lớn làm cháy máy biến áp.

    11. Máy ổn áp.

     Ổn áp thực chất là máy biến áp tự ngẫu được sử dụng phổ biến  trong các gia đình . Khi điện áp cung cấp ( sơ cấp) thay đổi, muốn giữ điện áp thứ cấp không đổi người ta thay đổi số vòng dây quấn sơ cấp.  Dây quấn ổn áp được quấn trên lõi thép có hình vành khăn. Để thay đổi số vòng dây quấn sơ cấp khi điện áp cung cấp thay đổi người ta dùng hai IC điều khiển động cơ quay con trượt ( chổi than) để thay đổi số vòng dây sơ cấp N1 ( khi U1 thay đổi) nhằm duy trì U2 không đổi. Người ta cũng chế tạo ổn áp sắt từ cộng hưởng, nhờ tính chất bão hoà của lõi thép mà khi U1 thay đổi hoặc khi có thay đổi phụ tải ( tăng dòng I2 ) thì vẫn giữ được điện áp cung cấp cho phụ tải U2 không đổi. Mỗi loại ổn áp đều có thể duy trì U2 không thay đổi khi U1 thay đổi trong một giới hạn nào đó. Giới hạn đó được ghi trên biển máy hoặc lý lịch máy.

   Câu 9: Cho biết một số hư hỏng thông thường của máy biến áp một pha? Nguyên nhân và biện pháp xử lý?

Trả lời.

Máy biến áp thường có những hư hỏng sau đây:

1. Hư hỏng do chế tạo

-          Dây quấn bị đứt hoặc sai số vòng.

-          Ngắn mạch giữa các vòng dây hoặc giữa các lớp dây  do cách điện không đảm bảo hoặc dây dẫn bị hỏng lớp cách điện ( lớp sơn cách điện)

-          Cách điện không tốt giữa các cuộn dây hay giữa các cuộn dây với vỏ máy biến áp do cách điện không đầy đủ hoặc chất cách điện kém

2. Hư hỏng do sử dụng và cách sử lý.

a. Máy không làm việc.

- Do cháy cầu chì : Có thể do quá tải hoặc chập mạch. Phải xử lý kịp thời trước khi thay dây chảy cầu chì đúng cỡ. Kiểm tra tìm chỗ chập mạch sửa chữa hoặc nếu do quá tải thì phải giảm bớt tải.

  - Mất điện vào máy do hở mạch sơ cấp,  thứ cấp, tiếp xúc chuyển mạch kém hoặc bị đứt dây. Kiểm tra các chỗ tiếp xúc của phích điện, núm điều chỉnh,  mối nối dây…. Nếu công tắc điều chỉnh tiếp xúc xấu thì làm sạch tiếp điểm hoặc thay thế…. Nếu phích điện lỏng thì xiết chặt hoặc thay mới.

  -  Do đứt ngầm dây quấn phảI, tháo máy kiểm tra và quấn lại.

     b. Hiện tượng rò điện ra vỏ.

-          MBA quá ẩm  rò điện ra lõi thép  xử lý bằng cách sấy khô cách điện.

-          Chạm điện vào lõi thép: Cần kiểm tra và thay cách điện mới.

-          Hỏng cách điện giữa các cuộn dây, đầu dây chạm vỏ cần kiểm tra và làm lại cách điện.

c. Máy làm việc nhưng kêu, ồn: Do các lá thép ép không chặt cần tháo máy và ép lại các lá thép.

     d. Máy làm việc nhưng nóng:

     - Có thể do quá tải cần kiểm tra phụ tải và giảm tải

  - Do chập mạch: Cần kiểm tra tìm  dây quấn chập và quấn lại dây bị hỏng

     e. Cháy cuộn dây ( máy bị cháy ) Cháy cách điện gây ngắn mạch.

-          Do điện áp quá lớn so với định mức. Kiểm tra cuộn bị cháy và quấn lại

-          Do bị quá tải khi phụ tải tăng cao kéo dài gây cháy dây quấn. Cần kiểm tra và quấn lại MBA

     f. Đối với MBA nguồn thường có một bóng đèn 6,3 V – 0.1 A  mắc nối tiếp với cuộn điện áp cao. Bóng đèn này có tác dụng như một cầu chì  bảo vệ MBA khi sảy ra hiện tượng ngắn mạch . Nếu cuộn dây bị cháy có mùi khét đặc biệt thì phải quấn lại.

     g. MBA hư hỏng còn do nguyên nhân là đấu vào nguồn điện có tần số thấp hơn quy định.

    Câu 10. Nêu các bước tính toán thiết kế MBA.

Trả lời.

  1.Các bước tính toán thiết kế MBA.

-          Xác định yêu cầu sử dụng và công suất của MBA.

-          Chọn mạch từ MBA ( gồm tính toán tiết diện trụ đặt dây quấn và cửa sổ MBA)

-          Tính số vòng dây quấn của các cuộn dây.

-          Tính tiết diện dây dẫn.

   BÀI TẬP ÁP DỤNG TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MBA

   1. Hãy chọn lõi thép để quấn  MBA có điện áp sơ cấp U1 =220V, U2 = 24V, I2 = 2A.

Giải.

  Công suất của MBA là P2 = U2. I2 = 48(V.A)

  Giả thiết hiệu suất MBA là = 70%

    Vậy công suất của cuộn sơ cấp là P1 = P2/= = 68,5 70VA

     Diện tích hữu ích lõi thép là Shi= 1,2  10cm

    Nếu chọn bộ lõi thép chữ E,I cắt dập công nghiệp K1 = 0,9 ta có St = 11,2cm

    Nếu chọn bộ lõi có độ rộng trụ a = 3cm thì chiều dầy xếp  thép  b = = 3,33cm

    số lá thép là = 95 lá.

   Chiều dầy thực tế b = = 3,8cm.

Vậy  lõi thép để làm một MBA thoả mãn điều kiện trên là loại chứ E,I cắt dập công nghiệp, có độ rộng trụ đặt dây quấn a = 3cm và chiều dầy xếp thép là 3,8 cm gồm 95 lá thép loại 0,35 mm.

     2.Tính số vòng dây quấn.

  Hãy tính số vòng dây quấn cho một máy biến áp có điện áp sơ cấp U1 =220V, U2 = 24V,    I2 = 2A. hiệu suất MBA là = 0,7

Giải:  Công suất của MBA là P2 = U2. I2 = 48(V.A)

         hiệu suất MBA là = 70%

    Vậy công suất của cuộn sơ cấp là P1 = P2/= = 68,5 70VA

ta tính được tiết diện  hữu ích lõi thép là Shi= 1,2  10cm

Chọn Ktn = 45

Số vòng vôn  n = = = 4,5 ( vòng/ 1 vôn)

  Số vòng dây cuộn sơ cấp là N1 = U1. n = 220. 4,5 = 900 vòng

  Số vòng dây cuộn thứ cấp là N2 = (U2 + 10%U2). n =  (24 + 2,4). 4,5 = 118,8 vòng .

  Lấy tròn bằng 119 vòng.

Vậy số vòng cuộn sơ cấp là 990 vòng và cuộn thứ cấp là 119 vòng

    3.Tính tiết diện dây quấn.

   Cường độ dòng điện sơ cấp. I1 = = = 0,318A

Tiết diện dây quấn sơ cấp là.

      Sdd1= = = 0,0909 mm

     Sdd2 = = = 0,571mm

   Tính đường kính dây quấn.

    Lấy  D = 3,5

  d1 = = = 0,116 mm

  d2 = = = 0,728mm

  4 .Tính toán công suất một máy biến áp cho gia đình cung cấp cho phụ tảI gồm các thiết bị điện dùng trong gia đình tiêu thụ công suất:

    a. 5 bóng đèn (  2bóng 100W và 3 bóng 40W)  

    b. 2 quạt điện 50W và 80 W

    c. Bếp điện 1800 W.

Dự trữ 30%, hiệu suất Máy biến áp là = 90%

Giải:

  Ta có công suất của các thiết bị P =(2 . 100W)+ (3 . 40WW)+130W + 1800W = 2250W

  Tổng công suất của cả gia đình tính cả dự trữ 30% là

  Ptải  = 2250 + (2250/100) x 30 =2925W 

  Công suất của cuộn thứ cấp là P2 = Ptải =2925(V.A)

  Công suất của máy biến áp là Pmáy =P2/n = 2925/0,9 = 3250(V.A)

5. Tính số vòng dây cuộn sơ cấp và thứ cấp của MBA biết U1 = 220V, U2 = 1,5V ( 4V, 6V,9V,12V, 24V và 110V) lõi thép có tiết diện tự chọn? .

Giải: Tính số vòng dây.

              Chọn lõi thép có dạng hình chữ E và chữ I ghép lại  có tiết diện trụ với kích thước 2cm x 4,5cm.

     Tiết diện của lõi thép là S = 2cm x 4,5cm = 9cm

     Số vòng dây ứng với một vôn là n = K/ B.S 

     Chọn K = 45

    Ta có.  n = 45/ 1.9 = 5 ( vòng /vôn)

Số vòng dây của cuộn sơ cấp MBA là  N1 = U1. n = 220V . 5 = 1100 vòng.

   Khi U2 = 1,5 Vôn . Thì số vòng dây cuộn thứ cấp là  N2 = 1,5V .5 = 7,5 vòng.

   Khi U2 = 3 Vôn . Thì số vòng dây cuộn thứ cấp là  N2 = 3V .5 = 15 vòng.

   Khi U2 = 6 Vôn . Thì số vòng dây cuộn thứ cấp là  N2 = 6V .5 = 30 vòng.

   Khi U2 = 9 Vôn . Thì số vòng dây cuộn thứ cấp là  N2 = 9V .5 = 45 vòng.

   Khi U2 = 12 Vôn . Thì số vòng dây cuộn thứ cấp là  N2 = 12V .5 = 60  vòng.

   Khi U2 = 24 Vôn . Thì số vòng dây cuộn thứ cấp là  N2 = 24V .5 = 120 vòng.

   Khi U2 = 110 Vôn . Thì số vòng dây cuộn thứ cấp là  N2 = 110V .5 = 550 vòng.

( chú ý khi trả lời câu này  phải tính theo yêu cầu của đề bài)

Câu 11: Công dụng, cấu tạo, nguyên lý làm việc của động cơ điện không đồng bộ xoay chiều một pha? Sử dụng và bảo dưỡng động cơ điện ? Từ trường quay và lực điện từ?

Trả lời:

1. Công dụng.

Động cơ điện một pha là thiết bị điện biến đổi điện năng thành cơ năng làm quay máy công tác.

     Động cơ điện xoay chiều một pha có cấu tạo đơn giản hoạt động ổn định, ít hư hỏng, dễ sử dụng nên được sử dụng nhiều trong sinh hoạt.

    Ví dụ như : Quạt điện, máy bơm nước, máy say sinh tố…..

    2. Cấu tạo

    Động cơ điện không đồng bộ 1 pha gồm 2 bộ phận chính là Xtato và rô to. Các bộ phận khác còn lại là vỏ máy và nắp máy. Giữa Xtato và rô to có khe hở nhỏ.

      a.Xtato ( phần tĩnh).

   Xtato  gồm hai bộ phận chính là lõi thép và dây quấn. Ngoài ra còn ổ bi, vỏ và nắp máy. Có hai cách thường gặp để chế tạo xtato.

      - Lõi thép xtato do nhiều lá thép kỹ thuật điện  được dập rãnh bên trong ghép lại với nhau thành hình trụ( lá thép mỏng có độ dày 0,35 – 0,5 mm giữa các lá thép có cách điện), phía trong có các rãnh hướng trục để đặt dây quấn. Mỗi dây quấn gồm nhiều bối dây nối tiếp hoặc nối song song. Dây quấn Xtato gồm dây quấn làm việc, dây quấn khởi động, dây quấn số. Giữa lõi thép và dây quấn có lớp cách điện bằng giấy hoặc bằng vật liệu cách điện khác.

      Trong thực tế động cơ khởi động bằng tụ điện thì stato có các cực từ chính và cực từ phụ. Cực từ chính để quấn cuộn dây chính (cuộn làm việc), cực từ  phụ để quấn cuộn dây phụ ( cuộn khởi động) cuộn khởi động  mắc nối tiếp với tụ điện.

    - Lõi thép xtato do lá thép kỹ thuật điện ghép lại với nhau thành hình trụ rỗng, phía trong đặt các cực từ, cực từ xẻ rãnh để đặt vòng ngắn mạch . Dây quấn xtato gồm các bối dây đặt vào cực từ, bối dây nối tiếp và song song. Khi có dòng điện chạy qua sẽ hình thành đôi cực từ bắc( N) -  nam(S) xen kẽ.

       Trong thực tế động cơ khởi động  bằng đoản mạch thì trên các cực từ có xẻ các rãnh để mắc các vòng  đồng kín gọi là vòng đoản mạch.

   b. Rô to (phần quay). Rô to gồm lõi thép, dây quấn và trục quay. Trong đời sống và sản xuất chúng ta thường gặp hai loại rô to.

   * Rô to lồng sóc: - Lõi thép gồm các lá thép kỹ thuật điện được dập thành rãnh bên ngoài ghép lại tạo thành các rãnh theo hướng trục, ở giữa có lỗ để lắp trục.

      - Dây quấn gồm nhiều khung dây ghép lại thành hình lồng sóc . Thực tế người ta đúc nhôm hoặc đồng vào rãnh lõi thép thành dây quấn lồng sóc.

        Thông thường dây quấn là những thanh dẫn bằng đồng hoặc bằng nhôm đúc ở trong các rãnh lõi thép hai đầu được nối ngắn mạch với nhau  bằng vòng đồng hoặc nhôm  ( giống lồng sóc)

* Rô to dây quấn: Loại này chỉ khác rô to lồng sóc ở phần đầu dây quấn nối với mạch điện bên ngoài nhờ vành trượt và chổi than. Dây quấn là dây điện từ đặt trong rãnh lõi thép rô to và nối với mạch điện bên ngoài nhờ vành góp và chổi than. Loại này phức tạp nên ít gặp ở động cơ điện không đồng bộ một pha.

3.Nguyên lý làm việc động cơ điện không đồng bộ một pha.

     Nguyên lý cơ bản; mô tả một cách đơn giản  động

cơ điện không đồng bộ gồm một nam châm hình

chữ U và khung dây abcd đều có thể quay quanh trục

của chúng. đường sức từ của nam châm có chiều từ cực

bắc(N) sang cực nam(S).  Khi ta quay nam châm theo

chiều mũ tên với tốc độ n1, khung dây abcd ( gọi là ro to)

 tự động  quay theo  với tốc độ n < n1.

Hiện tượng này giảI thích như sau: Khi nam châm quay,

từ trường của nam châm quay theo. Từ trường quay

làm xuất hiện dòng điện cảm ứng ở khung dây khép kín abcd, khung dây này lại nằm trong từ trường nên có lực điện từ tác dụng làm khung dây quay theo chiều quay của từ trường. Giả sử rô to có tốc độ n = n1, lúc đó khung dây không có dòng điện cảm ứng, lực điện từ bằng không, rô to phảI  quay chậm lại, vì n < n1

        Khi đóng điện có dòng điện chạy qua các cuộn dây stato sẽ tạo ra một từ trường quay. Từ trường quay được tạo thành do sự phối hợp của hai từ trường biến đổi là từ trường chính của cuộn làm việc và từ trường phụ của cuộn dây phụ hoặc vòng đoản mạch.

-  Đối với động cơ khởi động bằng vòng đoản mạch. Khi có dòng điện chạy trong dây quấn stato thì trong vòng đoản mạch có dòng điện cảm ứng. Từ trường của dòng điện cảm ứng này phối hợp với từ trường của cuộn làm việc tạo ra từ trường quay. Từ trường quay tác dụng với rô to làm xuất hiện trong đó dòng điện cảm ứng. Từ trường của dòng điện cảm ứng này tác dụng với từ trường quay làm rô to quay theo từ trường quay.

-  Đối với động cơ khởi động bằng tụ điện .

       Do cuộn khởi động mắc nối tiếp với tụ điện  và song song với cuộn làm việc nên khi có dòng điện thì cuộn khởi động sinh ra một từ trường  phối hợp với từ trường của cuộn làm việc tạo  ra từ trường quay. Từ trường quay tác động vào rô to làm xuất hiện dòng điện cảm ứng. Dòng  điện cảm ứng này tạo ra từ trường tác động với từ trường quay làm rô to quay theo từ trường quay.

4. Sử dụng và bảo dưỡng động cơ điện.

-          Điện áp đưa vào động cơ không được lớn hơn điện áp định mức và cũng không quá thấp.

-          Thường xuyên theo dõi, quan sát thấy hiện tượng không bình thường ( có mùi khét, tiếng kêu lạ …..) cần ngắt điện dừng hoạt động  để kiểm tra tìm nguyên nhân và tìm cách xử lý.

-          Tránh đặt động cơ nơi có nhiều bụi bẩn, ẩm, hoá chất. Nên đặt ở nơi thoáng mát.

-          Thường xuyên lau chùi lau chùi bụi bẩn . Định kỳ tra dầu mỡ vào ổ bi, bạc, chống gỉ cho các chi tiết nhất là đầu trục. Lau sạch vỏ động cơ để tạo điều kiện cho toả nhiệt tốt. Chú ý không nên tra quá nhiều dầu mỡ vì có thể chảy lan sang các bộ phận khác gây ảnh hưởng xấu ví dụ như có thể làm giảm cách điẹn dây quấn.

-          Khi ngừng hoạt động lâu ngày, cần lau sạch máy, tra dầu mỡ và bao kín để nơi khô  ráo.

5. Từ trường quay và lực điện từ.

    Qua nghiên cứu và giảI thích hiện tượng quay của một nam châm ta thấy.   Một nam châm quay  sẽ sinh ra từ trường quay. độ mạnh yếu của từ trường biểu diễn bằng cường độ từ cảm B hoặc độ dày ( nhiều, ít) của đường sức từ. Dòng điện chạy qua dây dẫn sinh ra từ trường giống từ trường một nam châm. Dây dẫn có dòng điện chạy qua được đặt trong từ trường  thì dây dẫn chịu một lực tác dụng gọi là lực điện từ. Từ trường càng mạnh ( hoặc dòng điện càng lớn) thì lực điện từ càng mạnh.

    ở động cơ không đồng bộ một pha người ta  tạo từ trường quay bằng cách cho hai dòng điện xong chiều lệch pha nhau vào hai dây quán đặt lệch trục với nhau trong không gian.

    Như vậy động cơ không đồng bộ đã biến đổi  điện năng của dòng điện xoay chiều thành cơ năng làm quay máy công tác.

   Từ trường quay với tốc độ n1 = 60f/p    f là tần số dòng điện công nghiệp

                                                                  p là số cặp cực N – S gọi là số đôi cực

Câu 12. Động cơ điện xoay chiều một pha gồm mấy loại? Đặc điểm từng loại?