Bài 9: Thiết bị điện trong hệ thống điện gia đình

I. CHỨC NĂNG VÀ THÔNG SỐ KĨ THUẬT CỦA MỘT SỐ THIẾT BỊ ĐIỆN

Các thiết bị điện được sử dụng phổ biến trong mạng điện gia đình.

1. Công tơ điện

a. Chức năng

Là dụng cụ đo lường điện năng tiêu thụ của mạng điện.

b. Thông số kĩ thuật

- Điện áp định mức là giá trị điện áp theo thiết kế để công tơ hoạt động tin cậy.

- Dòng điện quá tải cho phép đi qua công tơ mà vẫn đảm bảo hoạt động chính xác.

- Cấp chính xác là mức sai số của công tơ trong quá trình đo lượng điện tiêu thụ của tải.

2. Cầu dao điện

a. Chức năng

Là thiết bị có chức năng đóng - cắt điện bằng tay.

b. Thông số kĩ thuật

- Điện áp định mức là giá trị điện áp tối đa mà cầu dao có thể chịu đựng.

- Dòng điện định mức là giá trị dòng điện tối đa mà cầu dao có thể chịu được trong điều kiện làm việc bình thường.

3. Aptomat

a. Chức năng

Là thiết bị đóng - cắt điện và tự động cắt điện để bảo vệ quá tải

b. Thông số kĩ thuật

- Điện áp định mức là giá trị điện áp để aptomat hoạt động bình thường.

- Dòng điện định mức là giá trị dòng điện.

- Dòng ngắn mạch.

4. Ổ cắm cố định và ổ cắm kéo dài

a. Chức năng

- Ổ cắm cố định: kết nối nguồn điện với các thiết bị tiêu thụ điện.

- Ổ cắm kéo dài: kết nối với ổ cắm cố định để di chuyển ổ lấy điện tới vị trí thuận lợi cho tải tiêu thụ điện.

b. Thông số kĩ thuật

- Điện áp định mức là giá trị điện áp tối đa mà ổ cắm có thể chịu đựng.

- Dòng điện định mức là giá trị dòng điện tối đa mà ổ cắm có thể chịu đựng.

5. Công tắc điện

a. Chức năng

Đóng - cắt điện cho các đồ dùng điện, thiết bị điện công suất nhỏ.

b. Thông số kĩ thuật

Điện áp, dòng điện định mức là giá trị điện áp, dòng điện tối đa mà công tắc có thể chịu đựng.

6. Dây dẫn điện

a. Chức năng

Cáp điện có chức năng kết nối các thiết bị trong mạng điện và dẫn điện từ nguồn tới tải tiêu thụ.

b. Thông số kĩ thuật

- Điện áp định mức là điện áp mà dây dẫn điện được thiết kế để hoạt động tin cậy, ổn định.

- Tiết diện dây dẫn là diện tích mặt cắt ngang của lõi dây điện.

II. XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ CHO CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN

1. Công suất tiêu thụ của hệ thống điện gia đình

- Xác định được công suất tiêu thụ của hệ thống điện.

- Các yếu tố khi tính toán công suất tiêu thụ:

+ Khả năng phát triển thêm nhu cầu sử dụng điện trong gia đình.

+ Các tải trong hệ thống điện thường không sử dụng đồng thời.

+ Các tải không làm việc hết công suất định mức.

- Công suất tiêu thụ của hệ thống điện:

P = \(^{\sum\limits^n_{i=1}}P_i\)

=> P = U x I x cos\(\varphi\) => \(I=\dfrac{P}{U\times cos\varphi}\)

Trong đó: 

P_i: công suất tiêu thụ của tải thành phần.

U: điện áp lưới điện một pha.

P: công suất tiêu thụ.

Cos\(\varphi\): hệ số công suất.

2. Thông số kĩ thuật của thiết bị điện

a. Thông số kĩ thuật dây dẫn

Mối liên hệ giữa dòng điện chạy qua dây dẫn và tiết diện có công thức:

\(S=\dfrac{I}{J}\)

Trong đó:

S là tiết diện của dây dẫn (mm²).

I là dòng điện chạy qua dây dẫn.

J là mật độ dòng điện cho phép.

b. Thông số kĩ thuật của thiết bị đóng, cắt, bảo vệ

- Để sử dụng thiết bị bảo vệ hiệu quả thỏa mãn yêu cầu sau:

+ Có tác động khí có sự cố ngắn mạch.

+ Tính "chọn lọc"

- Dòng điện định mức của aptomat tính theo công thức:

\(I_{đm}=I\times h_{at}\)

Trong đó:

I là dòng điện chạy qua dây dẫn.

h_at là hệ số an toàn.

=> Lựa chọn aptomat trên thị trường cho các tải thường có giá trị dòng điện định mức lớn hơn giá trị mà ta tính được.