Giáo trình Mô đun Khí cụ điện hạ thế - Điện dân dụng

Ω) 
PH-51/1,4 
PH-51/6,4 
PH-51/32 
2000 
9500 
14000 
0,25 
0,11 
0,09 
47 
1200 
2500 
Bảng điện áp tác động chỉnh định Utđ và điện áp định mức Uđm của rơle 
điện áp cực đại xoay chiều: 
Rơ le Dải điện áp đặt 1 Dải điện áp đặt 2 
Utđ (V) Uđm (V) Utđ (V) Uđm (V) 
PH-53/60 
PH-53/200 
PH-53/400 
15 – 30 
50 – 100 
100 - 2000 
30 
100 
200 
30 – 60 
100 – 200 
200 - 400 
60 
200 
400 
 - Hệ số nhả của rơ le không nhỏ hơn 0,8. 
 - Thời gian đóng không lớn hơn 0,1 giây. 
 - Công suất tiêu thụ không lớn quá 1 VA. 
 - Khối lượng không lớn hơn 0,85 kg. 
Số liệu cuộn dây, điện trở phụ và tụ điện cho trong bảng sau: 
Rơ le Số vòng 
dây (vòng) 
Đường kính 
dây (mm) 
Điện trở 
cuộn dây 
() 
Điện trở phụ () Tụ điện 
F R1 R2 
PH-53/60 2000 0,25 47 560 820 
141 
PH-53/200 
PH-53/400 
6000 
14000 
0,13 
0,09 
580 
2600 
680 
24000 
910 
33000 
0,01 
Thông số kỹ thuật chủ yếu của rơ le điện áp cực tiểu cho trong bảng sau: 
Rơ le Dải điện áp đặt 1 Dải điện áp đặt 2 
Utđ (V) Uđm (V) Utđ (V) Uđm (V) 
PH-54/48 
PH-54/160 
PH-54/320 
12 - 24 
40 – 80 
80 - 160 
30 
100 
200 
24 - 48 
80 – 160 
160 - 320 
60 
200 
400 
 Hệ số nhả của rơ le không lớn quá 1,25 
 Thời gian đóng của tiếp điểm không lớn hơn 0,15 giây khi điện áp giảm 
đến 0,8Utđ và không lớn hơn 0,1 giây khi điện áp giảm đến 0,5Utđ. 
Các thông số kỹ thuật của rơ le kiểm tra đồng bộ PH-55: 
Rơ le Điện áp định mức 
(V) 
Số vòng 
dây của 
một cuộn 
dây (vòng) 
Đường 
kính dây 
(mm) 
Trị số 
điện trở 
phụ () 
Trên cực 
Trên cực 
6 - 8 
Trên cực 
10 - 12 
PH-55/90 
PH-55/120 
PH-55/130 
PH-55/160 
PH-55/200 
60 
60 
100 
100 
100 
30 
60 
30 
60 
100 
1350 
660 
1350 
1350 
2500 
660 
2500 
1350 
2500 
2500 
0,2 
0,27 
0,2 
0,2 
0,14 
0,27 
0,14 
0,2 
0,14 
0,14 
620 
150 
620 
620 
1600 
150 
1600 
620 
1600 
1600 
6 – 8 
10 – 12 
6 – 8 
10 – 12 
6 – 8 
10 – 12 
6 – 8 
10 – 12 
6 – 8 
10 – 12 
5. Tính toán lựa chọn và lắp đặt rơ le điện áp 
Mục tiêu: Kiểm tra, lắp đặt, hiệu chỉnh và thay thế được các rơ le điện áp. Chọn 
đúng điện áp tác động, đúng chủng loại rơ le điện áp cho từng phụ tải cần bảo 
vệ điện áp cụ thể. 
Hư hỏng và các nguyên nhân gây ra hư hỏng rơle điện áp 
TT Hiện tượng Nguyên nhân Phương pháp sửa 
chữa 
1 Rơle điện áp không 
tác động khi xảy ra 
quá điện áp 
- Do bị kẹt nắp hoặc hệ 
thống chuyển động trung 
gian. 
- Cuộn dây điện áp bị 
cháy. 
- Kiểm tra lại hệ thống 
truyền động. 
- Thay thế mới. 
2 Cuộn dây điện áp 
không thông mạch 
- Do tiếp xúc ở đầu mối 
hàn hoặc ở đầu cực đấu 
dây. 
- Dùng đồng hồ Ômmét 
kiểm tra, xác định vị trí 
tiếp xúc, hàn lại. 
142 
- Cuộn dây bị đứt. 
- Thay thế mới. 
3 Rơle điện áp đã tác 
động nhưng tiếp điểm 
thường mở không 
thông mạch 
- Do tiếp xúc cặp tiếp 
điểm thường mở. 
- Cặp tiếp điểm thường 
mở bị cháy cụt. 
- Dùng đồng hồ Ômmét 
kiểm tra, xác định vị trí 
tiếp xúc, sửa lại cho tiếp 
xúc. 
- Thay thế tiếp điểm 
khác. 
Tháo lắp rơ le điện áp 
Dụng cụ, thiết bị, vật liệu: 
- Dụng cụ tháo lắp, dụng cụ làm sạch. 
- Đồng hồ vạn năng (VOM), giấy nhám, giẻ lau. 
Các bước sửa chữa rơ le điện áp 
Bước 1. Tháo rơ le điện áp ra khỏi bảng điện: 
- Tháo dây đấu vào rơ le điện áp 
- Tháo vít giữ đế . 
- Đưa rơ le điện áp ra ngoài 
Bước 2. Làm sạch bên ngoài: 
Dùng dụng cụ làm sạch, giẻ lau... để làm sạch bên ngoài. 
 Yêu cầu làm sạch hết bụi bẩn, dầu ..... bám vào rơ le điện áp, đảm bảo 
nơi làm việc khô ráo, sạch sẽ. 
Bước 3. Tháo ra chi tiết ra ngoài: 
TT Bước thực hiện Hình vẽ 
1 Tháo lõi thép động và 
lò xo phản kháng 
2 Tháo lõi thép tĩnh và 
hệ thống tiếp điểm 
143 
3 Tháo cuộn dây ra 
ngoài 
4 
Tháo hệ thống tiếp 
điểm động 
Chú ý : Khi tháo phải sắp xếp các chi tiết theo trình tự tháo 
Bước 4. Làm sạch các chi tiết sau khi tháo: 
- Làm sạch vỏ. 
- Làm sạch các tiếp điểm, cần tác động, cuộn dây, lõi thép 
Chú ý: Cẩn thận không làm biến dạng các chi tiết rất nhỏ. 
Bước 5. Kiểm tra tình trạng kỹ thuật của rơ le điện áp 
1. Kiểm tra vỏ rơ le điện áp: 
Mắt quan sát vỏ có vết cháy rỗ không, khiểm tra vỏ có bị vỡ, nứt hay 
không. 
Dùng đồng hồ megommet đưa hai que đo vào hai vị trí khe hai vị trí tiếp 
điểm trên vỏ, Nếu đồng hồ megommet chỉ giá trị < 1 M thì vỏ không đảm bảo 
yêu cầu cách điện 
2. Kiểm tra Hệ thống bảo vệ của rơ le điện áp: 
- Dùng đồng hồ ôm mét kiểm tra : Kiểm tra điện trở cuộn dây rơ le điện áp 
- Kiểm tra thông số tác động của rơ le điện áp 
3. Kiểm tra hệ thống tiếp điểm: 
- Mắt quan sát sự rạn nứt, rỗ, biến dạng của tiếp điểm động và tĩnh 
- Kiểm tra ren của vít và đai ốc 
- Kiểm tra sự tiếp xúc giữa các căp tiếp điểm . 
4. Kiểm tra hệ thống lò xo phản hồi và hệ thống điều chỉnh tác động . 
 Ra quyết định: 
TT Các hư hỏng Biện pháp khắc phục 
1 Ở trạng thái chưa làm việc, tiếp 
điểm thường đóng không thông 
mạch 
- Sửa lại tiếp xúc giữa tiếp điểm 
động và tiếp điểm tĩnh của cặp 
tiếp điểm đó hoặc thay cặp tiếp 
144 
điểm mới . 
2 Rơ le điện áp không làm việc - Kiểm tra cuộn dây nếu hỏng thì 
quấn lại 
3 Các tiếp điểm không trở về trạng 
thái ban đầu khi rơ le điện áp 
mất điện 
- Sửa lại lò xo phản kháng hoặc hệ 
thống truyền động 
Lắp rơ le điện áp: Trình tự lắp rơ le điện áp ngược lại với trình tự tháo 
145 
Bài 19 
RƠ LE TỐC ĐỘ 
Mã bài: MĐ 13.19 
Mục tiêu: 
 - Mô tả cấu tạo, giải thích nguyên lý làm việc và trình bày được công 
dụng của rơ le tốc độ. 
 - Kiểm tra, lắp đặt, hiệu chỉnh và thay thế được các rơ le tốc độ. 
 - Tính, chọn đúng tốc độ tác động, đúng chủng loại rơ le tốc độ cho từng 
phụ tải cụ thể. 
 - Tuân thủ quy tắc lắp đặt, sửa chữa và thay thế rơ le tốc độ 
 - Có tính tỷ mỉ, chính xác, an toàn và vệ sinh công nghiệp 
Nội dung: 
1. Khái quát và công dụng 
Mục tiêu: Trình bày được công dụng của rơ le tốc độ 
1.1. Khái quát 
 Đại lượng đầu vào của rơ le này là tốc độ quay của thiết bị làm việc. Đại 
lượng ra là trạng thái đóng, mở của tiếp điểm. 
 Khi tốc độ quay vượt quá trị số đã định, rơ le sẽ tác động. Có nhiều loại 
rơ le tốc độ làm việc theo những nguyên lý khác nhau. 
1.2. Công dụng 
 Rơ le tốc độ dùng để kiểm tra tốc độ của động cơ rô to lồng sóc với mục 
đích hãm tự nhanh động. 
 Rơ le tốc độ thường dùng để ngắt cuộn mở máy của động cơ không 
đồng bộ một pha khởi động bằng tụ điện (rơ le tốc độ kiểu ly tâm); dùng trong 
các mạch mở máy động cơ không đồng bộ 3 pha rô to dây quấn, động cơ 1 chiều 
qua các cấp điện trở phụ (rơ le tốc độ kiểu máy phát); dùng trong các mạch hãm 
động cơ (rơ le tốc độ kiểu cảm ứng) 
2. Phân loại, ký hiệu 
Mục tiêu: nhận biết được các loại rơ le 
tốc độ. 
2.1. Phân loại 
 Dựa vào nguyên lý làm việc ta có 
các loại rơ le tốc độ cơ bản sau: 
 - Rơ le tốc độ kiểu ly tâm (cơ khí) 
 - Rơ le tốc độ kiểu cảm ứng (điện). 
 - Rơ le tốc độ kiểu máy phát 
2.2. Ký hiệu 
Hình 19.1. Ký hiệu của rơ le tốc độ 
146 
3. Cấu tạo và nguyên lý làm việc 
Mục tiêu: Mô tả được cấu tạo, trình bày được nguyên lý làm việc của rơ le tốc 
độ 
 Mỗi loại rơ le tốc độ có cấu tạo và nguyên lý làm việc khác nhau 
3.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của rơ le tốc độ kiểu cảm ứng 
 Rơle tốc độ kiểu cảm ứng được dùng nhiều nhất trong mạch điện hãm 
ngược của các động cơ không đồng bộ, nguyên lý cấu tạo như hình vẽ 19.2. 
Hình 19.2: Nguyên lý cấu tạo rơ le tốc độ 
PKC 
1. Trục Rơle 
2. Nam châm vĩnh cửu 
3. ống trụ quay tự do. 
4. Thanh dẫn 4. 
5. Cần đẩy. 
6, 7. Hệ thống tiếp điểm 
8,9. Thanh thép đàn hồi 
10. Tiếp điểm 
 Trục 1 của rơle tốc độ được nối đồng trục với rôto của động cơ hoặc với 
máy cần khống chế. Trên trục 1 có lắp nam châm vĩnh cửu 2 làm bằng hợp kim 
Fe - Ni có dạng hình trụ tròn. Bên ngoài nam châm có trụ quay tự do 3 làm bằng 
những lá thép mỏng ghép lại, mặt trong trụ có xẻ rãnh và đặt các thanh dẫn 4 
ghép mạch với nhau giống như rôto lồng sóc. Trụ này được quay tự do, trên trụ 
có lắp tiếp điểm động 10. 
 Khi động cơ điện hoặc máy quay, trục 1 quay theo làm quay nam châm 
2, từ trường nam châm cắt thanh dẫn 4 cảm ứng ra sức điện động và dòng điện 
cảm ứng ở lồng sóc, sinh ra momen làm trụ 3 quay theo chiều quay của động 
cơ... Khi trụ 3 quay, cần đẩy 5 tùy theo hướng quay của rôto động cơ điện mà 
đóng (hoặc mở ) hệ thống tiếp điểm 6 và 7 thông qua thanh thép đàn hồi 8 và 9. 
 Khi tốc độ động cơ giảm xuống gần bằng không, sức điện động cảm ứng 
giảm tới mức làm mômen không đủ để cần 5 đẩy được các thanh thép 8 và 9 
nữa. Hệ thống tiếp điểm trở về vị trí bình thường. 
3.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của rơ le tốc độ kiểu ly tâm. 
147 
 Rơ le tốc độ kiểu ly tâm có 
nguyên lý cấu tạo như hình 19.3. 
 Trên trục quay 1 được cố định 
hệ thống ly tâm gồm quả văng 2 và lò 
xo kéo 3; khi trục đứng yên hoặc quay 
với tốc độ nhỏ hơn tốc độ tác động, lò 
xo kéo 3 làm quả văng 2 tỳ lên đĩa 
cách điện 4. Hệ thống tiếp điểm 5 mở 
và hệ thống tiếp điểm 6 đóng. Khi tốc 
độ quay của trục đạt đến trị số tác 
động, lực ly tâm của quả văng đủ lớn, 
thắng lực kéo của lò xo, làm quả văng 
không tỳ vào đĩa 4 nữa. Lò xo nén 7 
đẩy đĩa 4 dịch chuyển theo hướng dọc 
trục làm đóng tiếp điểm 5 và mở tiếp 
điểm 6. Điều chỉnh độ căng của lò xo 
kéo 3 có thể thay đổi được trị số tốc độ 
tác động của rơ le. 
Hình 19.3: rơ le tốc độ kiểu ly tâm 
1- Trục quay; 2- Quả văng ly tâm; 3- 
Lò xo kéo; 4- Giá tiếp điểm động; 5- 
Tiếp điểm thường mở; 6- Tiếp điểm 
thường đóng 
 Tốc độ tác động của rơ le thường từ 0,7 đến 0,8 tốc độ định mức của 
động cơ. 
3.3. Rơ le tốc độ kiểu máy phát. 
 Rơ le này có cấu tạo trên rô to có lắp một nam châm vĩnh cửu 2. Trên lõi 
thép stator có đặt một cuộn dây (một pha hoặc 3 pha). 
 Khi trục máy công tác quay, 
trục rô to 1 của rơ le quay theo, làm từ 
trường của nam châm vĩnh cửu quay. 
Do đó, trên cuộn dây stator 3 xuất hiện 
điện áp cảm ứng tỷ lệ thuận với tốc độ 
quay. Rơ le làm việc như một máy 
phát điện đồng bộ, có kích từ là nam 
châm vĩnh cửu. Khi tốc độ quay đạt 
đến trị số đã chỉnh định trước, điện áp 
trên cuộn dây stator đủ lớn làm rơ le 
điện từ (nối ở 2 đầu của rơ le) tác 
động. Hệ thống tiếp điểm chuyển trạng 
thái đóng, mở. Rơ le làm việc tới tốc 
độ 3600 v/p. 
 Sơ đồ nguyên lý của rơ le tốc 
độ kiểu máy phát như hình 19.4 
Hình 19.4: Nguyên lý rơ le tốc độ kiểu máy 
phát 
1- Trục quay; 2- Nam châm vĩnh cửu; 3- 
Cuộn dây stator; 4- Bộ xử lý tín hiệu và 
đầu ra 
4. Tính toán lựa chọn và lắp đặt rơ le tốc độ 
Mục tiêu: Kiểm tra, lắp đặt, hiệu chỉnh và thay thế được các rơ le tốc độ. Chọn 
đúng chủng loại rơ le tốc độ cho từng phụ tải cụ thể. 
Hư hỏng và các nguyên nhân gây hư hỏng 
RW RA
S
N
1
2
4
3
148 
TT Hiện tượng Nguyên nhân Phương pháp sửa chữa 
1 Động cơ quay phải 
cần tác động của rơle 
tốc độ đã chuyển 
động nhưng tiếp 
điểm thường mở của 
rơle không thông 
mạch 
- Do độ căng lò xo tác 
động vào tiếp điểm lớn 
- Tiếp xúc giữa hai tiếp 
điểm tĩnh và động 
- Do tiếp điểm bị cháy 
- Điều chỉnh lại độ căng 
của lò xo 
- Dùng đồng hồ Ômmét 
kiểm tra, xác định vị trí 
tiếp xúc, sửa lại cho tiếp 
xúc. 
- Thay thế tiếp điểm 
khác 
2 Động cơ làm việc 
quay cả trái lẫn phải, 
cần tác động của rơle 
không chuyển động 
- Do trượt khớp truyền 
chuyển động giữa rơle và 
động cơ 
- Trượt khớp giữa trục 
xoay của rơle và cần tác 
động 
- Kiểm tra khớp truyền 
chuyển động giữa trục 
xoay của rơle và cần tác 
động chỉnh lại 
 + Các bước sửa chữa rơle tốc độ 
Bước 1: tháo rơle tốc độ ra khỏi động cơ: 
- Tháo dây đấu vào rơle tốc độ 
- Tháo vít giữ rơle tốc độ 
Bước 2: làm sạch bên ngoài: 
- Dùng dụng cụ làm sạch, giẻ lau để làm sạch bên ngoài 
- Yêu cầu làm sạch hết bụi bẩn, dầu mỡ bám vào rơle nhiệt 
- Đảm bảo nơi làm việc khô ráo, sạch sẽ 
Bước 3: tháo các chi tiết ra ngoài: 
TT Bước thực hiện Hình vẽ 
1 Tháo vít bắt vỏ 
2 Tháo nắp 
149 
3 Tháo nam châm vĩnh cửu ra 
ngoài 
4 Tháo hệ thống trụ 3 quay, 
thanh dẫn 
5 Tháo giá tiếp điểm 
6 Tháo hệ thống tiếp điểm 
động 
7 Tháo hệ thống tiếp điểm 
tĩnh 
150 
8 Sắp xếp chi tiết theo trình tự 
các bước tháo 
Chú ý: 
- Sắp xếp các chi tiết theo thứ tự các bước tháo 
- Trong quá trình tháo, khối điều chỉnh dòng điện tác động không được 
tháo 
 Bước 4: làm sạch các chi tiết sau khi tháo: 
- Làm sạch vỏ 
- Làm sạch các tiếp điểm, vòng bi 
Chú ý: cẩn thận không làm biến dạng các tiếp điểm hay thanh dẫn 
Bước 5: kiểm tra tình trạng kỹ thuật của rơle tốc độ 
1. Kiểm tra vỏ rơle tốc độ: kiểm tra cách điện của vỏ 
2. Kiểm tra hệ thống trục quay 
- Kiểm tra vòng bi: 
+ Kiểm tra dầu mở, độ trơn của vòng bi 
+ Kiểm tra xem vòng bi có bị hay không 
- Kiểm tra độ xoay của hệ thống cần tác động 
3. Kiểm tra hệ thống tiếp điểm: 
- Quan sát, kiểm tra sự rạn nứt, rỗ, biến dạng của tiếp điểm động và tĩnh 
- Kiểm tra gen của vít và đai ốc, độ tiếp xúc giữa hai cặp tiếp điểm tĩnh 
- Kiểm tra cần tác động 
4. Kiểm tra hệ thống lò xo phản hồi 
Ra quyết định 
TT Các hư hỏng Biện pháp khắc phục 
1 Động cơ quay phải cần tác động của 
rơle tốc độ đã chuyển động nhưng 
tiếp điểm thường mở của rơle không 
thông mạch 
- Điều chỉnh lại độ căng của lò xo 
- Dùng đồng hồ ôm mét kiểm tra, 
xác định vị trí tiếp xúc, sửa lại cho 
tiếp xúc 
151 
- Thay thế tiếp điểm khác 
2 Động cơ làm việc quay cả trái lẫn 
phải, cần tác động của rơle không 
chuyển động 
- Kiểm tra khớp truyền chuyển 
động giữa rơle và động cơ, chỉnh lại 
- Kiểm tra khớp giữa trục xoay của 
rơle và cần tác động chỉnh lại 
+ Lắp rơle tốc độ 
Trình tự lắp rơle tốc độ ngược lại với trình tự tháo. 
152 
CÁC THUẬT NGỮ CHUYÊN MÔN, CÁC TỪ VIẾT TẮT 
GDKT-DN Dự án Giáo dục kỹ thuật và Dạy nghề 
VTEP Vocational and Technical Education Project 
ĐKB động cơ không đồng bộ 
AC Điện xoay chiều 
DC ĐIện một chiều 
KCĐ Khí cụ điện 
SPDT Ký hiệu này được viết tắt từ thuật ngử: SINGLE POLE 
DOUBLE THROW 
RCCB: Thiết bị chống dòng điện rò (Residual Culrent Ciruit 
Breakr) 
Const Constane (không đổi, cố định) 
CD cầu dao đIện 
CC Cầu chì 
KĐT Khởi động từ 
N, O Dây trung tính 
CTT Công tắc tơ 
RN Rơ-le nhiệt 
RTh Rơ le thời gian 
RU Rơ le điện áp 
RI Rơ le dòng điện 
RTr Rơ le trung gian 
RTĐ Rơ le tốc độ 
TCVN. Tiêu chuẩn Việt Nam 
FCO Fure Cut Out 
IEC 158-1 Tiêu chuẩn quốc tế (IEC: International Electrotechnical 
Commission) 
153 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
- Nguyễn Xuân Phú, Tô Đằng – Khí cụ điện: Kết cấu và tính toán, sử dụng và 
sửa cữa – NXN Khoa học và kỹ thuật – 2001 
- Phạm Văn Chới, Bùi Tín Hữu, Nguyễn Tiến Tôn – Khí cụ điện – NXN Khoa 
học và kỹ thuật Hà Nội – 2006 
- Phạm Văn Chới– Giáo trình khí cụ điện – NXN Giáo dục – 2007 
- Nguyễn Xuân Phú, Tô Đằng – Khí cụ điện kết cấu- sử dụng và sửa chữa - 
NXB Khoa học và kỹ thuật – 2007. 
- PGS.TS. Đào Hoa Việt, ThS. Vũ Hữu Thích, ThS. Vũ Đức Thoan, KS. Đỗ 
Duy Hợp – Giáo trình Khí cụ điện – Nhà xuất bản giáo dục Việt Nam – 2009.