GIÁO TRÌNH - Khí Cụ Điện (Phạm Xuân Hổ & Hồ Xuân Thanh) Full | Cộng đồng Kỹ thuật cơ điện Việt Nam EBOOKBKMT

Cuốn sách đƣợc viết nhằm trang bị cho sinh viên những kiến thức khoa học cơ bản, những cơ sở toán học, các phƣơng trình vật lý toán để lý giải các hiện tƣợng vật lý xảy ra trong hầu hết các khí cụ điện và thiết bị điện. Việc ứng dụng, vận dụng kiến thức này để hiểu sâu sắc các ý nghĩa của các thông số kỹ thuật trong các khí cụ mà nhà sản xuất chế tạo đang có mặt trên thị trƣờng. Đồng thời trong phần II và phần III cuốn sách trình bày các cấu tạo cụ thể, các nguyên lý hoạt động, các tham số kỹ thuật cần thiết chủ yếu của các loại khí cụ đƣợc phân theo nhóm chức năng. Điều này giúp sinh viên trực quan nhận ra khí cụ, có cơ hội so sánh, tra cứu và lựa chọn khí cụ theo yêu cầu, hiểu rõ ý nghĩa tham số kỹ thuật để sử dụng hiệu quả cho nhu cầu thiết kế xây dựng hệ thống cung cấp và điều khiển bảo vệ thiết bị. Đây chính là bƣớc căn bản để tiếp nối kiến thức năng lực cho các môn học sau cao hơn. Tiếng Anh đôi khi đƣợc sử dụng trực tiếp trong bài nhằm mục đích cho sinh viên trực quan đáp ứng nhanh trong tra cứu tài liệu trên mạng thông tin và nâng cao dần năng lực Anh văn chuyên ngành hay tự nghiên cứu tại nhà. Đồng thời, trong cuốn sách này cũng hƣớng dẫn sử dụng các tham số kỹ thuật, xử lý các tình huống kỹ thuật.

NỘI DUNG:

LỜI GIỚI THIỆU .................................................................................. 15

PHẦN I: LÝ THUYẾT CƠ BẢN ......................................................... 17

Chƣơng I: PHÁT NÓNG TRONG KHÍ CỤ ĐIỆN ............................ 19

I. CAÙC TOÅN HAO TRONG THIEÁT BÒ KYÕ THUAÄT ÑIEÄN ............... 20

1. Toån hao coâng suaát trong caùc phaàn daãn ñieän .................................... 20

2. Toån hao coâng suaát trong caùc chi tieát daãn töø ..................................... 27

II. QUAÙ TRÌNH PHAÙT NOÙNG VAØ QUAÙ TRÌNH NGUOÄI CUÛA VAÄT

THEÅ COÙ NGUOÀN NOÄI TAÏI ............................................................... 31

III. TÍNH TOAÙN VÔÙI CAÙC CHEÁ ÑOÄ LAØM VIEÄC ............................. 37

1. Cheá ñoä laøm vieäc ngaén haïn .............................................................. 37

2. Cheá ñoä laøm vieäc ngaén haïn laäp laïi ................................................... 39

3. Cheá ñoä laøm vieäc khi ngaén maïch ...................................................... 43

IV. TÍNH TOAÙN VÔÙI SÖÏ TRUYEÀN NHIEÄT VAØ TOÛA NHIEÄT ........ 48

1. Quaù trình trao ñoåi nhieät giöõa vaät theå vaø moâi tröôøng ........................ 48

2. Tính nhieät trôû qua caùc vaät truyeàn .................................................... 50

3. Nhiệt trở của chất làm mát tuần hoàn .................................................. 56

Chương II: LỰC ĐIỆN ĐỘNG (LĐĐ) TRONG KHÍ CỤ ĐIỆN ..... 67

I. KHÁI NIỆM CHUNG .......................................................................... 68

II. TÍNH TOAÙN LÖÏC ÑIEÄN ÑOÄNG KHI CAÙC VAÄT DAÃN DOØNG DC ..... 68

A. XAÙC ÑÒNH( LÑÑ) GIÖÕA HAI DAÂY DAÃN TROØN SONG SONG

TIEÁT DIEÄN NHOÛ CHIEÀU DAØI GIÔÙI HAÏN l

VAØ l2

............................ 73

B. XAÙC ÑÒNH LÑÑ GIÖÕA HAI THANH DAÃN SONG SONG TIEÁT

DIEÄN HÌNH CHÖÕ NHAÄT.................................................................... 77

C. XAÙC ÑÒNH LÑÑ TAÙC DUÏNG LEÂN CAÙC VOØNG DAÂY ................ 80

III. TÍNH TOÁN L ỰC ĐIỆN ĐỘNG ĐỐI VỚI VẬT DẪN DÕNG AC. .... 85

1. Xeùt vôùi doøng AC một pha ................................................................ 86

2. Xeùt vôùi doøng AC ba pha .................................................................. 88

IV. DOØNG BEÀN ÑIEÄN ÑOÄNG ............................................................ 91

Chương III: TIẾP XÚC ĐIỆN .................................................... 103

I. KHÁI QUÁT ........................................................................................................ 104

1. Caùc khaùi nieäm caên baûn .................................................................. 104

2. Phaân loaïi ........................................................................................ 104

3. Caùc yeâu caàu kyõ thuaät ñoái vôùi tieáp ñieåm. ....................................... 106

4. Các yêu cầu kỹ thuật đối với các vật liệu làm tiếp điểm ................... 106

II. TÍNH TOÁN CÁC THAM SỐ TIẾP XÖC........................................... 108

1. Xaùc ñònh dieän tích tieáp xuùc thöïc teá vaø ñieän trôû tieáp xuùc R

..…..108

2. Tính toán phát nóng tại điểm tiếp xúc ở chế độ dài hạn liên tục ....... 115

3. Tính toán lực ép tiếp điểm ................................................................. 118

4. Tính toaùn doøng ngaén maïch qua tieáp ñieåm ..................................... 121

5. Tuoåi thoï cuûa tieáp ñieåm .................................................................. 123

III. QUÁ ÁP DO ĐÓNG CẮT TIẾP XÖC ĐIỆN ................................. 126

1. Quá trình đóng mạch ......................................................................... 126

2. Quá trình cắt mạch ............................................................................. 136

3. Các điều kiện đóng cắt khắc nghiệt ................................................... 138

4. Quá điện áp ........................................................................................ 143

5. Sự phối hợp cách điện ....................................................................... 146

Chương IV: HỒ QUANG ĐIỆN ................................................. 167

I. KHAÙI QUAÙT .................................................................................. 168

1. Ñaëc tính phoùng ñieän trong chaát khí ............................................... 168

2. Quaù trình ion hoùa vaø khöû ion hoùa trong chaát khí ........................... 169

3. Quaù trình hình thaønh vaø ñaëc ñieåm cuûa hoà quang ........................... 170

4. Ñaëc tính cuûa hoà quang ................................................................... 171

5. Quan heä ñieän aùp cuûa hoà quang ...................................................... 172

II. HOÀ QUANG ÑIEÄN DC ................................................................ 174

1. Ñieàu kieän chaùy vaø daäp taét cuûa hoà quang. ...................................... 174

2. Hieän töôïng quaù ñieän aùp khi daäp taét hoà quang ñieän DC ................. 178

3. Naêng löôïng hoà quang ñieän DC khi ngaét maïch .............................. 182

4. Daäp taét hoà quang DC baèng doøng ñieän lôùn ( I>50A). ..................... 184

III. HOÀ QUANG ÑIEÄN AC ............................................................... 187

1. Xeùt vôùi taûi thuaàn trôû (xem nhö l = const). ..................................... 188

2. Xeùt vôùi taûi thuaàn khaùng ................................................................ 200

2. Caùch ñieän chòu nhieät .................................................................... 195

Chương V: MẠCH TỪ .............................................................. 211

I. KHAÙI QUAÙT .................................................................................. 212

1. Khaùi nieäm ...................................................................................... 212

2. Nhöõng ñònh luaät cô baûn aùp duïng trong maïch töø ............................ 213

3. Söï ñoàng daïng cuûa caùc ñaïi löôïng ñieän töø ....................................... 215

II. PHAÂN TÍCH MOÂ TAÛ TÖØ TRÖÔØNG ........................................... 216

1. Sô ñoà thay theá maïch töø .................................................................. 216

2. Baøi toaùn maïch töø ........................................................................... 219

3. Tính toaùn töø trôû, töø daãn .................................................................. 219

III. LÖÏC HUÙT ÑIEÄN TÖØ (löïc huùt nam chaâm) ................................... 229

1. Xaùc ñònh löïc huùt ñieän töø moät chieàu ............................................... 229

2. Xaùc ñònh löïc huùt ñieän töø xoay chieàu .............................................. 231

3. Bieän phaùp choáng rung ñoái vôùi nam chaâm ñieän xoay chieàu ........... 233

IV. TÍNH TOAÙN CUOÄN DAÂY TRONG MAÏCH TÖØ NAM CHAÂM

ÑIEÄN ................................................................................................. 236

1. Tính toaùn cuoän daây nam chaâm ñieän moät chieàu ............................. 237

2. Tính toaùn cuoän daây nam chaâm ñieän xoay chieàu ............................ 240

3. Thời gian tác động của nam châm điện ............................................. 247

V. CAÙ C BIEÄN PHAÙ P THAY ÑOÅ I THÔØ I GIAN TAÙC ÑOÄNG CUÛA

NAM CHAÂ M ÑIEÄN ................................ ................................ . 249

1. Giaûm thôøi gian taùc ñoäng (taùc ñoäng nhanh) .................................... 249

2. Keùo daøi thôøi gian taùc ñoäng (laøm giaûm thôøi gian taùc ñoäng) ............ 251

PHẦN II: KHÍ CỤ ĐIỆN ĐÓNG CẮT HẠ ÁP .............................. 265

Chương VI: KHÍ CỤ ĐIỆN ĐÓNG CẮT HẠ ÁP ........................ 267

I. CÔNG TẮC, NÖT NHẤN, DAO CÁCH LY .................................... 267

1. Khái niệm và công dụng .................................................................... 267

2. Cấu tạo ............................................................................................... 269

3. Phân loại ............................................................................................ 270

4. Điều kiện lựa chọn ............................................................................. 271

5. Ví dụ .................................................................................................. 271

II. CÔNG TẮC TƠ ................................................................................ 293

1. Khái niệm ........................................................................................... 293

2. Phân loại ............................................................................................ 293

3. Cấu tạo ............................................................................................... 296

4. Nguyên lý làm việc ............................................................................ 296

6. Điều kiện lựa chọn ............................................................................. 298

6.1. Loại sử dụng dòng điện xoay chiều ........................................... 298

6.2. Loại công tắc tơ sử dụng dòng điện một chiều .......................... 301

7. Ví dụ .................................................................................................. 302

Chương VII: KHÍ CỤ BẢO VỆ VÀ TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN ..... 317

I. CẦU CHÌ HẠ ÁP ............................................................................... 317

1. Khái niệm và công dụng .................................................................... 318

2. Phân loại ............................................................................................ 318

3. Nguyên lý làm việc ............................................................................ 319

4. Cấu tạo ............................................................................................... 321

5. Thông số kỹ thuật của cầu chì ........................................................... 323

6. Lựa chọn cầu chì ................................................................................ 331

7. Tra cứu cầu chì của một số hãng ....................................................... 341

II. RƠ-LE ĐIỀU KHIỂN VÀ BẢO VỆ ............................................... 380

1. Khái niệm và cấu tạo chung .............................................................. 380

2. Phân loại Rơ-le .................................................................................. 381

3. Đặc tính quan hệ vào - ra của Rơ-le .................................................. 382

4. Các thông số của Rơ-le ..................................................................... 382

5. Caùc loaïi Rô-le vaø caùch löïa choïn ................................................... 383

5.1. Rơ-le nhiệt ................................................................................. 383

5.1.1. Khái niệm và công dụng ......................................................... 383

5.1.2. Nguyên lý làm việc .................................................................. 384

5.1.3. Phân loại ................................................................................. 384

5.1.4. Cách lựa chọn Rơ-le nhiệt ..................................................... 386

5.2. Rơ-le điện từ .............................................................................. 386

5.2.1. Rơ-le điện áp, dòng điện ......................................................... 389

5.2.2. Rơ-le bán dẫn .......................................................................... 389

5.2.3. Rơ-le điện áp cực đại một chiều ............................................. 392

5.2.4. Rơ-le điện áp cực đại xoay chiều ............................................ 394

5.2.5. Rơ-le điện áp cực tiểu ............................................................. 395

5.2.6. Rơ-le kiểm tra đồng bộ ............................................................ 396

5.3. Rơ-le cảm ứng ............................................................................ 398

5.3.1. Rơ-le tổng trở .......................................................................... 398

5.3.2 Rơ-le so lệch ............................................................................. 399

5.3.3. Rơ-le công suất (Rơ-le có hướng) ........................................... 400

5.4. Rơ le từ điện ............................................................................... 402

5.4.1. Cấu tạo của Rơ-le từ điện ....................................................... 402

5.4.2. Đặc tính của Rơ-le từ điện ...................................................... 404

5.5. Rơ-le điện tử tƣơng tự (Analoge static relays) ........................... 405

5.6. Rơ-le kỹ thuật số (Numerial relays) ........................................... 408

Chương VIII: MÁY CẮT HẠ ÁP ................................................ 421

I. MÁY CẮT HẠ ÁP (CB) .................................................................... 421

1. Khái niệm ........................................................................................... 422

2. Phân loại ............................................................................................ 422

3. Cấu tạo ............................................................................................... 423

4. Nguyên lý làm việc ............................................................................ 431

4.1. Đóng mở bằng tay ...................................................................... 431

4.2. CB mở tự động do quá tải (H.14.) ............................................. 432

4.3. CB mở tự động do ngắn mạch (H.15.) ....................................... 432

4.4. Bộ nhả điện tử ............................................................................ 434

5. Thông số kỹ thuật .............................................................................. 436

5.1. Các thông số kỹ thuật chính của CB . ........................................ 436

5.2. Các thông số khác của CB ......................................................... 443

6. Điều kiện lựa chọn ............................................................................. 446

6.1. Chọn điện áp định mức (Un) ...................................................... 446

6.2. Chọn dòng điện định mức, chú ý đến nhiệt độ môi trƣờng ....... 446

6.3. Chọn CB theo khả năng cắt định mức của CB (Icu hoặc Icn) ... 448

6.4. Điều kiện phối hợp có chọn lọc ................................................. 453

6.4.1. Khái niệm về sự phối hợp có chọn lọc .................................... 453

6.4.2. Kỹ thuật ghép tầng .................................................................. 454

6.4.3. Nguyên lý của sự phối hợp chọn lọc ....................................... 456

II. MÁY CẮT DÕNG ĐIỆN RÕ ........................................................... 523

1. Khái niệm ........................................................................................... 523

2. Nguyên lý làm việc của RCD ............................................................ 525

3. Cấu tạo của RCCB ............................................................................. 526

4. Thông số kỹ thuật của RCCB ............................................................ 527

5. Cách chọn RCCB ............................................................................... 532

5.1. Nguyên tắc cơ bản ...................................................................... 532

5.2. Những yếu tố ảnh hƣởng đến sự làm việc của RCD .................. 533

5.2.1. Hệ thống tiếp đất ................................................................... 533

5.2.2. Ảnh hưởng của dòng điện rò ................................................... 548

5.2.3. Ảnh hưởng của thiết bị bảo vệ chống xung áp ....................... 549

5.3. Đặc điểm của hệ thống và phụ tải .............................................. 550

5.4. Chọn các thông số của RCCB .................................................... 551

6. Sự phối hợp có chọn lọc .................................................................... 551

PHẦN III: KHÍ CỤ ĐIỆN CAO ÁP .............................................. 587

Chương IX: KHÍ CỤ ĐIỆN ĐÓNG CẮT TRUNG, CAO ÁP ....... 589

I. DAO CÁCH LY (DISCONNECTOR) .............................................. 590

1. Khái niệm và chức năng .................................................................... 590

2. Phân loại ............................................................................................ 590

3. Dao nối đất ......................................................................................... 596

4. Dao cắt phụ tải (Load breaker Switch) (Cầu dao) ............................. 598

II. CẦU CHÌ CAO ÁP ........................................................................... 599

1. Công dụng. Cấu tạo ........................................................................... 599

2. Thông số kỹ thuật của cầu chì ........................................................... 602

3. Chọn cầu chì ...................................................................................... 603

III. DAO CẮT PHÂN ĐOẠN ............................................................... 616

1. Công dụng .......................................................................................... 616

2. Cấu tạo, thông số kỹ thuật ................................................................. 617

3. Chọn Cắt phân đoạn ........................................................................... 620

IV. MÁY CẮT CAO ÁP ....................................................................... 626

1. Định nghĩa của máy cắt cao áp. Thông số cơ bản ............................. 626

2. Phân loại máy cắt ............................................................................... 632

3. Cơ cấu tác động và điều khiển máy cắt ............................................. 633

A. MÁY CẮT KHÍ SF6 (GIS) .......................................................... 639

1. Đại cƣơng ...................................................................................... 639

2. Khí SF6 cách điện và dập hồ quang .............................................. 639

3. GIS dùng cho điện áp đến 145 kV ................................................ 640

4. GIS điện áp đến 550 kV ................................................................ 641

B. MÁY CẮT CHÂN KHÔNG ........................................................ 644

C. MÁY CẮT TỰ ĐÓNG LẠI (TĐL) ............................................. 646

1. Công dụng và phân loại ................................................................ 646

2. Tự đóng lại một pha ...................................................................... 649

3. Tự đóng lại ba pha ........................................................................ 650

V. PHÂN TÍCH ĐỘ TIN CẬY ............................................................. 653

Chương X: KHÍ CỤ ĐIỆN HỖ TRỢ ĐÓNG CẮT CAO ÁP ....... 657

I. TỤ ĐIỆN CÔNG SUẤT .................................................................... 658

A. TỔNG QUÁT VỀ TỤ ĐIỆN CÔNG SUẤT .................................... 658

B. CẤU TẠO, THÔNG SỐ KỸ THUẬT, NHỮNG CÔNG THỨC .... 659

1. Cấu tạo ............................................................................................... 659

2. Thông số kỹ thuật .............................................................................. 661

3. Công thức tính toán cơ bản ................................................................ 665

C. NHỮNG HIỆN TƢỢNG QUÁ ĐỘ KHI ĐÓNG CẮT TỤ ĐIỆN ... 666

1. Hiện tƣợng quá độ ............................................................................. 666

2. Hiện tƣợng phóng điện cục bộ ........................................................... 670

3. Tác động của sóng hài bậc cao lên tụ điện ........................................ 672

D. BẢO VỆ TỤ ĐIỆN ........................................................................... 675

1. Nguyên lý chọn cầu chì bảo vệ tụ điện .............................................. 676

2. Dòng điện dài hạn liên tục của cầu chì .............................................. 677

3. Quá điện áp ........................................................................................ 677

4. Khả năng hấp thụ năng lƣợng xả của tụ điện .................................... 678

II. KHÁNG ĐIỆN CAO ÁP .................................................................. 684

A. TỔNG QUÁT VỀ KHÁNG ĐIỆN ................................................... 684

1. Khái niệm kháng điện ........................................................................ 684

2. Yêu cầu của kháng điện ..................................................................... 685

3. Cấu tạo kháng điện ............................................................................ 685

4. Phân loại kháng điện .......................................................................... 686

B. THÔNG SỐ KỸ THUẬT KHÁNG ĐIỆN ....................................... 687

III. ĐIỆN TRỞ VÀ BIẾN TRỞ ............................................................ 696

A. TỔNG QUAN ................................................................................... 696

1. Khái niệm chung ................................................................................ 696

2. Vật liệu để chế tạo điện trở, biến trở ................................................. 696

3. Điện trở đốt nóng ............................................................................... 697

4. Biến trở .............................................................................................. 702

5. Điện trở không tuyến tính .................................................................. 706

IV. THIẾT BỊ BẢO VỆ QUÁ ÁP ......................................................... 709

A. QUÁ ĐIỆN ÁP ................................................................................. 709

1. Sét ...................................................................................................... 709

2. Quá áp bên trong ................................................................................ 714

3. Quá điện áp đóng cắt mạch ................................................................ 718

B. YÊU CẦU KỸ THUẬT ĐỐI VỚI THIẾT BỊ BẢO VỆ QUÁ ÁP .. 727

1. Thiết bị bảo vệ quá áp (SPD) phải hạn chế đƣợc quá điện áp ở mức

thấp hơn điện áp có thể chịu đựng đƣợc của thiết bị. ............................ 727

2. Vật liệu để chế tạo SPD ..................................................................... 728

3. SPD phải có khả năng chịu đƣợc dòng xung sét 8/20 µs .................. 729

4. SPD phải có khả năng chịu đƣợc dòng xung sét lớn bằng 100 kA ... 730

5. Cách điện của SPD phải chịu đƣợc xung áp 1,2/50 µs ..................... 730

6. Ổn định nhiệt ..................................................................................... 730

7. Ổn định cơ học ................................................................................... 730

8. Khả năng chịu quá tải ........................................................................ 730

C. CẤU TẠO CỦA SPD ....................................................................... 731

1. Khe hở không khí .............................................................................. 731

2. Varistor .............................................................................................. 733

3. Thiết bị bảo vệ xung tĩnh điện ........................................................... 739

4. Thông số kỹ thuật của SPD ............................................................... 742

5. Cách lựa chọn SPD ............................................................................ 745

V. THIẾT BỊ ĐO LƢỜNG .................................................................... 769

A. ĐO LƢỜNG TRONG GIÁM SÁT QUÁ TRÌNH CUNG CẤP ...... 769

1. Khái niệm ........................................................................................... 769

2. Các đại lƣợng cần đo thƣờng xuyên .................................................. 769

3. Nguyên lý làm việc, cơ cấu đo, cơ cấu chỉ thị ................................... 770

B. YÊU CẦU KỸ THUẬT, THÔNG SỐ VÀ LỰA CHỌN ................. 771

1. Máy biến điện áp ............................................................................... 771

2. Máy biến dòng điện

LINK 1 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 2 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 3 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 4 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK DOWNLOAD - BẢN 2014 (TÀI LIỆU VIP MEMBER)