VIENID Vào luyện thi

Trang chủ › Giáo trình › Chứng chỉ Lắp ráp thiết bị điện – Tủ điện 電気機器組立て (2級 lý thuyết)

Kỹ thuật lắp ráp tủ phân phối và tủ điều khiển (Kết cấu, Thanh cái, Đi dây trong tủ, Thử nghiệm & Kiểm tra)

Chứng chỉ Lắp ráp thiết bị điện – Tủ điện 電気機器組立て (2級 lý thuyết) · 技能検定「電気機器組立て」2級 学科(配電盤・制御盤組立て) · Bài học do Tokutei Pass tự biên soạn dựa trên giáo trình chính thức; không sao chép nguyên văn.

Phân loại tủ phân phối - điều khiển, kích thước tiêu chuẩn, màu sơn và cấp bảo vệ vỏ tủ (Mã IP)

Tủ phân phối và tủ điều khiển được chia thành kiểu hở (phần mang điện để lộ) và kiểu khép kín (bọc kín bằng vỏ tủ thép). Trong nhà máy và tòa nhà thường dùng thiết bị nhận điện cao áp kiểu Cubicle (JIS C 4620), tủ điều khiển động lực dạng cabinet (JIS C 8480) và trung tâm điều khiển động cơ (Control Center) tập hợp nhiều ngăn điều khiển động cơ.

Theo tiêu chuẩn Hiệp hội Công nghiệp Điện cơ Nhật Bản (JEM 1425), thứ tự gọi kích thước bao ngoài của tủ được quy định là 'Chiều rộng (W) × Chiều cao (H) × Chiều sâu (D)' (không tính phần nhô ra của bu-lông mắt cẩu hay nắp che quạt thông gió).

Chiều cao tiêu chuẩn H của tủ đứng tự lập (VS) được quy định gồm 7 cỡ: '1400, 1600, 1700, 1900, 2000, 2100 và 2300 mm'; còn góc nghiêng mặt bàn thao tác của tủ điều khiển kiểu bàn (DE-1) được quy định là '15°'.

Vỏ tủ được chế tạo bằng thép tấm cán nguội (SPCC..., chiều dày 1,6 mm; 2,3 mm; 3,2 mm) hoặc thép không gỉ (SUS304) có đủ độ bền cơ học chịu được trọng lượng thiết bị lắp bên trong. Màu sơn tiêu chuẩn của tủ cũng như viền đồng hồ chỉ thị và rơ-le thường dùng màu xám ngà nhạt mã Munsell '5Y7/1'.

Cấp bảo vệ vỏ tủ 'Mã IP' (JIS C 0920) có chữ số đặc trưng thứ nhất (0–6) chỉ mức 'bảo vệ chống tiếp cận phần nguy hiểm và chống vật rắn bên ngoài xâm nhập' (IP2X chống ngón tay ≥ φ12,5 mm, IP5X chống bụi, IP6X kín bụi), chữ số thứ hai (0–8) chỉ mức 'chống nước xâm nhập' (5 là tia nước phun, 6 là tia nước phun mạnh); rung động không thuộc phạm vi mã IP.

Điểm cần nhớ


  • Theo JEM 1425, thứ tự kích thước bao ngoài của tủ là 'Rộng W × Cao H × Sâu D', và màu sơn tiêu chuẩn thường dùng mã Munsell '5Y7/1'

  • Chiều cao tiêu chuẩn của tủ đứng tự lập gồm 7 cỡ '1400, 1600, 1700, 1900, 2000, 2100, 2300 mm' và góc nghiêng mặt bàn tủ DE-1 là '15°'

  • Chữ số thứ nhất của mã IP (0–6) biểu thị bảo vệ chống tiếp cận phần nguy hiểm và vật rắn xâm nhập; chữ số thứ hai (0–8) biểu thị bảo vệ chống nước
Từ vựngNghĩa
thiết bị nhận điện cao áp kiểu Cubicle (JIS C 4620)
kích thước bao ngoài (Rộng W, Cao H, Sâu D)
mã màu Munsell (5Y7/1)
mã IP (cấp bảo vệ vỏ tủ, JIS C 0920)

Làm mát trong tủ, chống đọng sương (Space heater) và lắp đặt cánh cửa, bảng tên, đệm cao su

Để thoát nhiệt tỏa ra từ máy biến áp hay biến tần trong tủ điều khiển, người ta tận dụng tính chất khí nóng bốc lên cao bằng cách lắp cửa chớp hút gió có lưới lọc bụi ở phần dưới tủ và quạt hút thông gió ở phần trên tủ. Với tủ đặt ngoài trời bị nắng chiếu trực tiếp, phải lắp thêm 'tấm chắn nhiệt (Netsu-shaheiban)' để hạn chế tăng nhiệt độ.

Vào ban đêm hoặc khi ngừng máy, nếu nhiệt độ trong tủ giảm đột ngột thì hơi ẩm trong không khí sẽ ngưng tụ thành giọt nước gây suy giảm cách điện và ngắn mạch. Để chống hiện tượng 'đọng sương (Ketsuro)' này, người ta lắp 'điện trở sấy (Space heater)' ở phần dưới trong tủ kết hợp với rơ-le nhiệt độ hoặc cảm biến ẩm.

Trên cánh cửa của tủ phân phối ngoài trời phải trang bị 'thanh chặn cửa (Stopper)' để gió không thổi sập cửa bất ngờ khi đang bảo trì. Với các ngăn kéo rút phải có 'chốt chặn chống động đất', và khi vận chuyển bằng xe tải phải đóng gói chống rung động, nước mưa và xô lệch hàng.

Ở chính giữa phía trên mặt trước tủ gắn bảng tên chính của tủ (Meishō meiban), còn ngay phía trên (hoặc dưới) mỗi công tắc điều khiển và đồng hồ đo phải gắn 'bảng tên công dụng (Yōto meiban / Card holder)' ghi rõ đối tượng điều khiển hoặc đại lượng đo.

Các bảng tên lớn bằng nhựa acrylic nếu chỉ dán keo sẽ dễ bong rơi nên phải bắt vít cố định chắc chắn. Ngoài ra, 'đệm cao su giảm chấn (Gomu-za)' khi lắp đồng hồ hoặc thiết bị chính xác lên mặt tủ phải được lồng vào 'mặt sau (mặt trong)' của tấm mặt tủ rồi mới siết đai ốc, không lắp ở mặt trước tủ.

Điểm cần nhớ


  • Điện trở sấy (Space heater) dùng để 'chống đọng sương (suy giảm cách điện do ẩm)' trong tủ, còn 'tấm chắn nhiệt' dùng chắn bức xạ mặt trời cho tủ ngoài trời

  • Bảng tên ghi chức năng của từng đồng hồ và công tắc gọi là 'bảng tên công dụng (Yōto meiban)'; bảng tên acrylic cỡ lớn phải bắt vít cố định

  • Đệm cao su giảm chấn (Gomu-za) khi lắp đồng hồ lên mặt tủ phải đặt ở 'mặt sau (mặt trong)' của cánh tủ chứ không đặt ở mặt trước
Từ vựngNghĩa
điện trở sấy (Space heater chống đọng sương)
tấm chắn nhiệt và quạt thông gió tủ điện
bảng tên công dụng và bảng tên chính của tủ
đệm cao su (lắp ở mặt trong tủ) và chốt chặn chống động đất

Tiêu chuẩn bố trí thiết bị trên mặt tủ và trong tủ, khoảng không hồ quang và bắt vít trên đế nhựa

Khi bố trí thiết bị trên mặt trước tủ (JEM 1425, JIS C 8480), phải sắp xếp ở độ cao thuận tiện cho người vận hành đứng quan sát và thao tác. Thông thường phần trên lắp đèn báo và đồng hồ chỉ thị (tâm cách sàn khoảng 1500–1900 mm), phần giữa lắp công tắc điều khiển và nút nhấn (cách sàn khoảng 800–1600 mm) theo từng nhóm chức năng.

Bên trong tủ, aptomat vỏ đúc (MCCB) và công-tắc-tơ điện từ (MC) về nguyên tắc được lắp 'thẳng đứng (chiều dọc)', cực phía trên đấu về phía nguồn (sơ cấp) và cực phía dưới đấu về phía tải (thứ cấp). Các thiết bị tỏa nhiều nhiệt như biến áp và điện trở hãm phải bố trí ở 'phía trên' trong tủ để tránh tích nhiệt.

Khi máy cắt (MCCB, ACB) cắt dòng ngắn mạch lớn, từ khe thoát khí sẽ phụt ra luồng khí ion hóa nhiệt độ cao (khí hồ quang). Do đó ở phía trên đầu nguồn của máy cắt bắt buộc phải chừa 'khoảng không hồ quang (Arc space)' theo quy định để khí hồ quang không phóng vào khung kim loại hay máng dây gây chạm đất, ngắn mạch.

Khi bắt vít cố định các thiết bị có chân đế bằng nhựa tổng hợp (vỏ đúc) như aptomat hay cầu đấu lên tấm lắp thiết bị, bắt buộc phải đệm 'vòng đệm phẳng (Hira-zagane)' để phân tán lực ép, ngăn ngừa nứt vỡ hoặc lún mặt nhựa.

Để lắp nhanh các khí cụ nhỏ như rơ-le điều khiển và cầu đấu ghép, người ta dùng thanh ray tiêu chuẩn JIS C 2812 gọi là 'thanh ray DIN (rộng 35 mm...)' và khóa chặt hai đầu bằng 'chặn cuối (End stopper)' để thiết bị không trượt ngang (thép hình chữ U kết cấu thông thường không phải là thanh ray tiêu chuẩn).

Điểm cần nhớ


  • Trên mặt tủ lắp đèn báo và đồng hồ ở phần trên, công tắc thao tác ở phần giữa; bên trong tủ bố trí các thiết bị tỏa nhiệt lớn ở phần trên

  • Phía trên máy cắt phải chừa 'khoảng không hồ quang (Arc space)' để ngăn ngắn mạch do khí hồ quang phụt ra khi cắt sự cố

  • Khi bắt vít chân đế bằng nhựa tổng hợp, bắt buộc phải lót 'vòng đệm phẳng' để bảo vệ mặt nhựa không bị nứt vỡ
Từ vựngNghĩa
khoảng không hồ quang (Arc space phía trên máy cắt)
vòng đệm phẳng (chống vỡ chân đế nhựa)
thanh ray DIN (thanh ray gắn thiết bị JIS C 2812)
phía nguồn (phía trên) và phía tải (phía dưới)

Vật liệu, thứ tự pha, màu sắc thanh cái mạch chính (Busbar) và cách siết bu-lông, quản lý lực siết

Thanh dẫn mạch chính (thanh cái / Busbar) trong tủ phân phối thường dùng 'thanh đồng kéo cứng (đồng Tough-Pitch C1100)' hoặc 'thanh nhôm' có độ dẫn điện và độ bền cơ học cao. Vì thanh cái chịu lực điện từ rất lớn khi xảy ra ngắn mạch nên phải được cố định chắc chắn trên các 'sứ đỡ cách điện (Shiji-gaishi)'.

Theo JEM 1134 và JEM 1425, màu chỉ thị pha của thanh cái xoay chiều 3 pha là: 'Pha 1 (R/L1) = Đỏ', 'Pha 2 (S/V/L2) = Trắng', 'Pha 3 (T/W/L3) = Xanh dương', pha trung tính (N) = 'Đen hoặc Trắng'. Với mạch 1 pha 3 dây là 'Pha 1 = Đỏ, Trung tính = Trắng (hoặc Đen), Pha 2 = Xanh dương'; với mạch một chiều DC là 'Cực dương P = Đỏ, Cực âm N = Xanh dương'.

Thứ tự bố trí thanh cái khi nhìn từ mặt trước tủ (phía thao tác) được quy định: xếp ngang là 'từ trái sang phải', xếp dọc là 'từ trên xuống dưới', xếp trước-sau là 'từ gần (phía trước) ra xa' lần lượt theo thứ tự 'Pha 1 (Đỏ) → Pha 2 (Trắng) → Pha 3 (Xanh dương) → Trung tính'. Mọi mệnh đề nói xếp 'từ phải sang' đều là sai.

Để giảm điện trở tiếp xúc tại mối nối thanh cái, bề mặt tiếp xúc phải được gia công phẳng nhẵn và mạ 'thiếc (Suzu-mekki)' hoặc 'bạc (Gin-mekki)' (tuyệt đối không sơn hoặc để màng oxy hóa trên mặt tiếp xúc), rồi ghép chồng mí với chiều dài đoạn chồng bằng chiều rộng thanh cái.

Khi bắt bu-lông thanh cái, lồng theo thứ tự 'Đầu bu-lông → Vòng đệm phẳng → Thanh cái → Vòng đệm phẳng → Vòng đệm vênh → Đai ốc' và dùng cờ lê lực (Torque wrench) siết theo thứ tự đường chéo đến đúng mô-men quy định. Sau đó kiểm tra độ khít bằng 'thước lá (Sukima gauge)' và vạch 'dấu kiểm tra (Ai-mark)' từ đai ốc xuống mặt thanh cái.

Vật liệu, thứ tự pha, màu sắc thanh cái mạch chính (Busbar) và cách siết bu-lông, quản lý lực siết

Điểm cần nhớ


  • Màu thanh cái 3 pha là 'Pha 1 = Đỏ, Pha 2 = Trắng, Pha 3 = Xanh dương' và xếp theo thứ tự 'từ trái sang, từ trên xuống, từ gần ra xa' khi nhìn từ mặt trước tủ

  • Mặt tiếp xúc thanh cái phải làm phẳng và 'mạ thiếc hoặc mạ bạc' rồi ghép chồng mí để giảm điện trở tiếp xúc

  • Sau khi siết đủ mô-men bằng 'cờ lê lực', phải kiểm tra bằng thước lá và vạch 'dấu kiểm tra (Ai-mark)' để quản lý chống tự tháo lỏng
Từ vựngNghĩa
màu pha thanh cái (Đỏ, Trắng, Xanh dương) và thứ tự bố trí (trái, trên, gần)
giảm điện trở tiếp xúc (mạ thiếc, mạ bạc)
cờ lê lực (Torque wrench) và dấu kiểm tra lực siết (Ai-mark)
thước lá (kiểm tra độ khít bề mặt tiếp xúc)

Phân biệt màu dây đi trong tủ hạ thế, màu dây bọc chống nhiễu và tiết diện dây tối thiểu (JEM 1134)

Tiêu chuẩn JEM 1134 quy định màu vỏ cách điện tiêu chuẩn của dây điện đi trong tủ theo từng loại mạch: ① 'Mạch chính xoay chiều / một chiều' dùng màu 'Đen', ② 'Mạch điều khiển xoay chiều' dùng màu 'Vàng', ③ 'Mạch điều khiển một chiều' dùng màu 'Xanh dương', ④ 'Mạch nối đất (dây bảo vệ)' dùng màu 'Xanh lá hoặc sọc Xanh lá / Vàng'.

Ở mạch thứ cấp của máy biến đổi đo lường, mạch dòng điện thứ cấp biến dòng (CT) dùng dây màu 'Đen', còn mạch điện áp thứ cấp biến áp đo lường (VT) dùng dây màu 'Đỏ'. Trong đề thi lý thuyết rất hay bẫy bằng phương án sai nói rằng 'dây mạch nối đất có màu xanh dương hoặc màu đen'.

Đối với 'dây bọc chống nhiễu (Shielded wire)' dùng cho mạch tín hiệu nhỏ, vỏ ngoài (Sheath) có màu 'Xám hoặc Đen', còn màu cách điện của các lõi bên trong được quy định: 'loại 1 lõi = Đen', 'loại 2 lõi = Đen và Trắng', 'loại 3 lõi = Đen, Trắng và Đỏ' (nói loại 1 lõi có cách điện màu xám là sai).

Tiết diện danh nghĩa của dây dẫn đi trong tủ để đảm bảo độ bền cơ học được quy định nguyên tắc là 'từ 1,25 mm² trở lên' đối với mạch điều khiển thông thường, và 'từ 2,0 mm² trở lên' đối với mạch thứ cấp CT/VT cũng như dây nối đất.

Tuy nhiên những năm gần đây, do 'xu hướng thu nhỏ kích thước thiết bị điện tử và lắp đặt mật độ cao' (như PLC, linh kiện điện tử), trong các mạch điều khiển điện tử từ 600 V trở xuống người ta ngày càng dùng nhiều dây tiết diện 'nhỏ hơn 1,25 mm²' như 0,75 mm² hoặc 0,5 mm² (không phải do tủ điện to ra).

Điểm cần nhớ


  • Màu dây trong tủ theo JEM 1134: 'Mạch chính = Đen', 'Điều khiển AC = Vàng', 'Điều khiển DC = Xanh dương', 'Nối đất = Xanh lá (hoặc sọc Xanh lá / Vàng)'

  • Vỏ ngoài dây bọc chống nhiễu màu 'Xám hoặc Đen', còn cách điện lõi bên trong là '1 lõi = Đen, 2 lõi = Đen và Trắng, 3 lõi = Đen, Trắng và Đỏ'

  • Dây mạch điều khiển về nguyên tắc '≥ 1,25 mm²' (thứ cấp CT/VT ≥ 2 mm²), nhưng nhờ 'thu nhỏ thiết bị và lắp đặt mật độ cao' nên dây < 1,25 mm² cũng được dùng phổ biến
Từ vựngNghĩa
màu dây đi trong tủ (Đen, Vàng, Xanh dương, Xanh lá)
màu lõi dây chống nhiễu (1 lõi = Đen, 2 lõi = Đen - Trắng)
dây mạch điều khiển (nguyên tắc từ 1,25 mm² trở lên)
dây thứ cấp biến dòng / biến áp đo lường (từ 2,0 mm² trở lên)

Đầu cốt bấm (JIS C 2805), cách dùng kìm bấm cốt bằng tay và kỹ thuật hàn thiếc không chì

Đầu cốt trần dùng cho dây đồng (JIS C 2805) gồm 'kiểu tròn 1 lỗ (hình R)', 'kiểu tròn 2 lỗ (hình RD)' không bị tuột ra dù vít hơi lỏng, và 'kiểu chẻ chữ Y (hình Y / Saki-aki)' có thể cài vào khi nới nhẹ vít. Ở mạch chính, mạch thứ cấp CT và dây nối đất bắt buộc phải dùng đầu cốt tròn (hình R hoặc RD) để đảm bảo an toàn.

Trong ký hiệu đầu cốt 'R 5.5-4', số '5.5' chỉ tiết diện danh nghĩa của dây dẫn là 5,5 mm² (dải 2,63–6,64 mm²), còn số '4' chỉ cỡ vít bắt là 'M4 (đường kính lỗ 4,3 mm)'. Màu chuẩn của chụp nhựa cách điện trên đầu cốt bọc nhựa được quy định theo cỡ dây: 'cỡ 1,25 mm² = Đỏ', 'cỡ 2 mm² (như 2-3.5, 2-4) = Xanh dương', 'cỡ 3,5–5,5 mm² = Vàng'.

Khi tuốt vỏ dây bằng kìm tuốt dây (Wire stripper), không được làm trầy hay đứt sợi đồng và phải đút dây sao cho đầu lõi đồng nhô ra khỏi ống bấm của đầu cốt 'khoảng 1–2 mm' (nếu lõi đồng thụt vào trong hoặc thò ra quá dài đều là lỗi).

Khi dùng kìm bấm cốt bằng tay (JIS C 9711, loại bấm cốt trần có cán màu đỏ), phải chọn đúng ổ khuôn (Die) khớp với cỡ đầu cốt và bóp hết hành trình cho đến khi cơ cấu bánh cóc (Ratchet) tự nhả ra. Sau khi bấm phải kiểm tra 'dấu bấm (1.25 hoặc ○, 2, 5.5)' và chiều cao mối bấm (Crimp height).

Thiếc hàn không chì (hệ Thiếc - Bạc - Đồng) dùng hàn chân giắc cắm và bo mạch có đặc điểm so với thiếc hàn chì truyền thống (nóng chảy ở 183°C) là: 'nhiệt độ nóng chảy cao hơn (khoảng 217–220°C), độ thấm ướt (độ chảy loang) kém hơn một chút và bề mặt dễ xuất hiện vết lõm co ngót, ít bóng hơn'. Thuốc hàn (Flux) giúp tẩy sạch màng oxy hóa để thiếc bám tốt.

Đầu cốt bấm (JIS C 2805), cách dùng kìm bấm cốt bằng tay và kỹ thuật hàn thiếc không chì

Điểm cần nhớ


  • Đầu cốt 'R 5.5-4' dùng cho dây 5,5 mm² và vít M4; cốt tròn 2 lỗ ký hiệu là 'RD'; màu chụp cách điện chuẩn là '1,25 = Đỏ, 2 = Xanh dương, 5,5 = Vàng'

  • Dùng kìm bấm có bánh cóc với đúng khuôn bấm bóp hết hành trình, kiểm tra lõi đồng nhô '1–2 mm', dấu bấm và chiều cao mối bấm (Crimp height)

  • Thiếc hàn không chì có 'nhiệt độ nóng chảy cao hơn và độ thấm ướt kém hơn' thiếc có chì, cần dùng thuốc hàn (Flux) để khử màng oxy hóa
Từ vựngNghĩa
đầu cốt tròn (hình R, hình RD) và đầu cốt chữ Y
màu chuẩn chụp cách điện đầu cốt (Đỏ 1,25; Xanh dương 2; Vàng 5,5)
cơ cấu bánh cóc (Ratchet) và chiều cao mối bấm (Crimp height)
thiếc hàn không chì và thuốc hàn (Flux)

Đi dây trong máng nhựa, đi dây bó, đấu nối cầu đấu, đi dây qua bản lề cửa và chống nhiễu

Phương thức đi dây trong tủ gồm 'đi dây trong máng nhựa có khe cài (Duct wiring)' và 'đi dây bó (Bundle wiring)' dùng dây rút buộc gọn, có thể kết hợp cả hai phương thức trong cùng một tủ. Máng nhựa được cắt vuông góc không để lại ba-via bằng 'kéo cắt máng (Duct cutter)'.

Theo quy ước đi dây trong tủ của JEM: ① Không được nối dây giữa chừng (splice) mà mọi điểm phân nhánh bắt buộc phải thực hiện tại 'cầu đấu dây hoặc cực đấu của thiết bị'; ② Không được dùng kẹp kim loại trần ép chặt trực tiếp lên dây điện (phải lót ống cách điện hoặc đệm mềm).

Tại mỗi bên của 1 cực trên cầu đấu ghép, số đầu cốt được bắt chung dưới 1 vít quy định 'tối đa là 2 đầu cốt'; khi bắt 2 đầu cốt vào cùng 1 vít phải đặt 'úp hai mặt lưng vào nhau' để hai mặt phẳng tiếp xúc tốt và không bị vênh. Chữ trên ống đánh số dây (Mark tube) phải xếp thống nhất đọc từ trái sang phải, từ trên xuống dưới.

Ở đoạn 'đi dây vượt qua bản lề sang cánh cửa tủ (Tobira-watari haisen)', phải tạo vòng chùng hình chữ U gần bản lề để bó dây chịu lực 'xoắn nhẹ' thay vì bị gập gãy khi đóng mở cửa, cố định hai đầu bằng đế dán và dây rút rồi quấn 'ống xoắn (Spiral tube)' bảo vệ bên ngoài. Cánh cửa cũng phải được nối dây tiếp địa liên kết với thân tủ.

Để ngăn nhiễu điện từ phát ra từ dây động lực hoặc đầu ra biến tần xâm nhập vào mạch tín hiệu PLC và cảm biến, bắt buộc phải 'tách riêng đường đi dây của mạch chính và mạch điều khiển / mạch tín hiệu'. Nếu bắt buộc phải đi ngang qua nhau thì không đi song song mà phải cho 'giao cắt vuông góc (90°)'.

Điểm cần nhớ


  • Phân nhánh dây bắt buộc thực hiện tại 'cầu đấu hoặc cực thiết bị'; mỗi bên cực cầu đấu bắt 'tối đa 2 đầu cốt (úp hai mặt lưng vào nhau)'

  • Không dùng mảnh kim loại kẹp trực tiếp lên vỏ dây; dây đi qua bản lề cửa phải bọc ống xoắn (Spiral tube) và chừa độ chùng chịu xoắn

  • Để chống nhiễu, phải 'đi dây tách biệt mạch chính với mạch điều khiển / tín hiệu' và cho 'giao cắt vuông góc' khi phải vượt qua nhau
Từ vựngNghĩa
phương thức đi dây trong máng nhựa và đi dây bó
phân nhánh tại cầu đấu và bắt chung tối đa 2 cốt úp mặt lưng
đi dây qua bản lề cửa tủ và ống gen xoắn (Spiral tube)
đi dây tách biệt giữa mạch chính và mạch điều khiển

Phương pháp đấu nối máy biến đổi đo lường (CT, VT), đồng hồ gắn tủ và công tắc chuyển mạch

Để đo lường và bảo vệ mạch cao áp hoặc dòng điện lớn, người ta dùng 'biến áp đo lường (VT)' hạ điện áp cao xuống 110 V và 'biến dòng điện (CT)' biến đổi dòng điện lớn xuống 5 A (hoặc 1 A). Để dùng 1 đồng hồ đo cho cả 3 pha, người ta kết hợp với công tắc chuyển mạch vôn kế (VS) hoặc công tắc chuyển mạch ampe kế (AS).

Khi cuộn sơ cấp của biến dòng (CT) đang có dòng điện chạy qua, tuyệt đối không được để 'hở mạch (Open)' cuộn thứ cấp. Nếu thứ cấp CT bị hở mạch, từ thông lõi sắt sẽ bão hòa làm xuất hiện điện áp cao hàng nghìn vôn tại cực thứ cấp, gây đánh thủng cách điện, cháy nổ CT và nguy hiểm điện giật.

Do đó ở mạch thứ cấp CT 'tuyệt đối không được lắp cầu chì', đồng thời công tắc chuyển mạch ampe kế (AS) phải dùng loại có 'tiếp điểm nối tắt trước khi chuyển (Shorting contact)' và dùng cầu đấu thử nghiệm có thanh nối tắt (Test terminal) để mạch không bao giờ bị hở.

Ngược lại, cuộn thứ cấp của biến áp đo lường (VT) nếu bị ngắn mạch sẽ cháy hỏng do dòng quá lớn nên phải lắp cầu chì bảo vệ. Ngoài ra, theo Giải thích Quy chuẩn Kỹ thuật Thiết bị Điện, để chống nguy hiểm khi chạm chập cao-hạ áp, 'mạch thứ cấp của VT và CT dùng cho mạch cao áp phải nối đất cấp D (D-shu)', còn 'loại dùng cho mạch siêu cao áp phải nối đất cấp A (A-shu)'.

Trong các đồng hồ gắn trên mặt tủ, ampe kế có điện trở trong rất nhỏ nên đấu 'nối tiếp' với tải, còn vôn kế có điện trở trong rất lớn nên đấu 'song song' với tải. Với oát kế và hệ số công suất kế thì cuộn dòng đấu nối tiếp, cuộn áp đấu song song theo đúng cực tính.

Điểm cần nhớ


  • Thứ cấp biến dòng (CT) nếu bị hở mạch khi đang mang tải sẽ sinh ra điện áp cao nguy hiểm, vì vậy 'tuyệt đối cấm lắp cầu chì ở mạch thứ cấp CT'

  • Theo Giải thích Quy chuẩn Kỹ thuật Thiết bị Điện, mạch thứ cấp của VT/CT cao áp phải 'nối đất cấp D', còn của VT/CT siêu cao áp phải 'nối đất cấp A'

  • Ampe kế có điện trở trong nhỏ được mắc 'nối tiếp' vào mạch; vôn kế có điện trở trong lớn được mắc 'song song' với mạch
Từ vựngNghĩa
cấm hở mạch và cấm lắp cầu chì ở thứ cấp biến dòng (CT)
biến áp đo lường (VT) và công tác nối đất cấp D, cấp A
công tắc chuyển mạch ampe kế (AS) và chuyển mạch vôn kế (VS)
điện trở trong của ampe kế và vôn kế

Thử nghiệm và kiểm tra tủ điện (Điều kiện tiêu chuẩn, Thử nghiệm bàn giao, Điện trở cách điện & Chịu điện áp)

Theo JEM 1425, 'điều kiện tiêu chuẩn của địa điểm thử nghiệm tại nhà máy' được quy định gồm 3 yếu tố: ① 'Nhiệt độ môi trường 20 ± 15°C (5–35°C)', ② 'Độ ẩm tương đối 45–85%', ③ 'Áp suất khí quyển 86–106 kPa' (các phương án đưa thêm 'rung động', 'tiếng ồn' hoặc ghi 'nhiệt độ 25 ± 2°C' đều là sai).

Thử nghiệm tủ điện gồm 'thử nghiệm kiểu (Keishiki shiken)' thực hiện trên tủ mẫu khi thiết kế mới và 'thử nghiệm bàn giao (Ukewatashi shiken)' thực hiện trên 100% số tủ trước khi xuất xưởng. Bốn hạng mục thử nghiệm bàn giao là: '① Kiểm tra ngoại quan và kết cấu', '② Thử nghiệm mạch tuần tự (hoạt động chức năng)', '③ Thử nghiệm điện trở cách điện', '④ Thử nghiệm chịu điện áp'; còn 'Thử nghiệm độ tăng nhiệt (Ondo jōshō shiken)' thuộc thử nghiệm kiểu chứ không nằm trong thử nghiệm bàn giao.

Trong 'thử nghiệm điện trở cách điện', người ta dùng đồng hồ Megger (với tủ hạ thế thường dùng Megger 500 V) đo giữa toàn bộ phần mang điện với vỏ tủ kim loại nối đất. Vì các thiết bị bán dẫn như PLC, biến tần, linh kiện điện tử sẽ bị hỏng nếu chịu áp cao của Megger hoặc máy thử cao áp, nên trước khi đo phải 'tháo rời chân đấu hoặc nối tắt gom chung các cực (Jumper)' để bảo vệ.

Trong 'thử nghiệm chịu điện áp tần số công nghiệp', người ta đặt điện áp xoay chiều quy định trong thời gian '1 phút' để kiểm tra không xảy ra đánh thủng cách điện. Mức điện áp thử đối với mạch hạ thế có điện áp cách điện định mức 'trên 60 V đến 250 V (mạch 100 V / 200 V) là 1500 V', và 'trên 250 V đến 600 V (mạch 400 V) là 2000 V'.

Đối với mạch chính cao áp của thiết bị nhận điện cao áp kiểu Cubicle 6,6 kV (JIS C 4620, điện áp định mức 7,2 kV), điện áp thử giữa phần mang điện với đất và giữa các pha được quy định là '16000 V (16 kV) trong 1 phút' đối với tần số công nghiệp và '60 kV' đối với thử nghiệm xung sét.

Thử nghiệm và kiểm tra tủ điện (Điều kiện tiêu chuẩn, Thử nghiệm bàn giao, Điện trở cách điện & Chịu điện áp)

Điểm cần nhớ


  • Điều kiện tiêu chuẩn nơi thử nghiệm là 'nhiệt độ 20 ± 15°C, độ ẩm tương đối 45–85%, áp suất 86–106 kPa', không bao gồm rung động hay tiếng ồn

  • Thử nghiệm bàn giao gồm 4 mục: 'Ngoại quan kết cấu, Mạch tuần tự, Điện trở cách điện và Chịu điện áp'; không bao gồm 'Thử nghiệm độ tăng nhiệt'

  • Thử nghiệm chịu điện áp tần số công nghiệp trong 1 phút: mạch 'trên 60 V đến 250 V thử ở 1500 V', 'trên 250 V đến 600 V thử ở 2000 V', 'mạch chính Cubicle 6,6 kV thử ở 16000 V'
Từ vựngNghĩa
điều kiện tiêu chuẩn nơi thử nghiệm (20±15°C, 45–85%, 86–106 kPa)
thử nghiệm bàn giao và thử nghiệm kiểu (thử nghiệm độ tăng nhiệt)
thử nghiệm điện trở cách điện (đồng hồ Megger)
thử nghiệm chịu điện áp tần số công nghiệp (1500 V, 2000 V, 16000 V trong 1 phút)

Kỹ thuật lắp ráp tủ điện & bảng điều khiển

Luyện câu hỏi chương này trong app

Tài liệu tham khảo chính thức

Zalo