Tổng quan thiết bị đóng cắt MCB

Thiết bị đóng cắt là gì?
Đây là một thiết bị điện được sử dụng nhằm đảm nhận vai trò chuyển đổi và điều khiển cũng như bảo vệ mạch điện cùng các thiết bị điện được an toàn khỏi các sự cố điện xảy ra. Đây là thuật ngữ chung để chủ các thiết bi chuyển mạch. Ví như: bộ cầu chì chuyển mạch, bộ chuyển mạch, cầu chì HRC, bộ cách ly không tải, bộ ngắt mạch CB , khởi động từ, MCB , ELCB , MCCB …

Các thiết bị này sẽ được kết nối với nhau để truyền tải và thực hiện việc phân phối cũng như chuyển đổi điện năng một cách hiệu quả trong hệ thống mạch điện. khác với cầu chì lắp đặt trong nhà ở chỗ là các thiết bị này sẽ thực hiện việc mở và đóng mạch điện. Khi đó, các thiết bị điện trong mạch sẽ có 1 thiết bị chuyển mạch đảm nhận vai trò bảo vệ chung chính là các thiết bị đóng cắt.

Hiện nay, thị trường có rất nhiều loại thiết bị thực hiện nhiệm vụ chuyển mạch khác nhau. Vì vậy, thuật ngữ thiết bị đóng cắt được sử dụng chung cho nhiều loại thiết bị điện có hoạt động liên quan đến việc chuyển mạch hay điều khiển cũng như bảo vệ các thiết bị điện trong một mạch điện.

2. Chức năng của thiết bị đóng cắt
Các thiết bị đóng cắt được biết đến với chức năng chính là vận chuyển, tạo và phá vỡ các dòng tải thông thường . Nó như một bộ chuyển mạch. Ngoài ra, thiết bị này còn đảm nhận việc ngắt dòng khi phát hiện các thiết bị cảm biến xảy ra các sự cố điện. Tùy thuộc vào từng ứng dụng khác nhau trong cuộc sống mà thiết bị sẽ thực hiện chức năng tương ứng.

Thực tế thì hiện nay có vô số thiết bị được lựa chọn sử dụng để thực hiện chức năng chuyển mạch. Do đó, thiết bị đóng cắt có thể bao gồm bộ ngắt mạch, máy biến dòng, máy biến điện áp, rơle bảo vệ, dụng cụ đo, bộ chuyển mạch, cầu chì, MCB, MCCB, thiết bị chống sét, bộ cách ly và các loại thiết bị liên quan. (Các thành phần liên quan có thể được tìm thấy tại nhà cung cấp thiết bị điện công nghiệp. )

3. Các tính năng cần thiết của thiết bị đóng cắt

• Độ tin cậy hoàn toàn

Vai trò của thiết bị đóng cắt ngày càng được đánh giá cao trong nhu cầu sử dụng điện ngày nay. Nó được đánh giá là rất đáng tin cậy khi ứng dụng vào thực tế. Khi xảy ra lỗi ở trên bất kỳ bộ phận nào của hệ thống điện, thiết bị đóng cắt sẽ phải hoạt động để thực hiện việc cách ly phần bị lỗi ra khỏi mạch nhằm đảm bảo an toàn cho thiết bị điện.

• Tách biệt hoàn toàn phần bị lỗi và không lỗi

Việc tách phần bị lỗi trên hệ thống của thiết bị đóng cắt sẽ đảm bảo không gây ảnh hưởng đến phần không bị lỗi. Như vậy, tính liên tục của nguồn cung cấp sẽ được đảm bảo và giúp hệ thống điện có thể hoạt động ổn định mà người dùng không cần tốn nhiều thời gian chờ đợi việc khắc phục sự cố.

• Hoạt động nhanh chóng

Thiết bị đóng cắt phải thực hiện việc tách phần lỗi nhanh ra khỏi hệ thống điện khi phát hiện sự cố. Điều này để không gây ra thiệt hại cho các thiết bị khác bởi dòng điện ngắn mạch. Nếu lỗi không được khắc phục nhanh chóng rất dễ truyền lỗi sang các bộ phận đang ổn định. Điều này sẽ gây nguy hiểm cho việc ngắt hoàn toàn hệ thống điện.

• Dự phòng thao tác điều khiển bằng tay

Thiết bị đóng cắt phải được thiết kế có chế độ kiểm soát thủ công nhằm dự phòng trường hợp điều khiển điện  không thể thực hiện thì người dùng có thể tự đóng ngắt mạch đinệ bằng tay.

4. Các thành phần của thiết bị đóng cắt
Về cơ bản thì thiết bị đóng cắt sẽ bao gồm một số thiết bị bảo vệ, chuyển mạch phổ biến như: bộ ngắt mạch, bộ cách ly, máy biến dòng, máy biến điện áp, bảng điều khiển, rơle bảo vệ , bộ chuyển mạch, cầu chì, bộ chống sét và các thiết bị khác.

Tùy theo đặc điểm sản xuất khác nhau mà một số thiết bị sẽ có được khả năng hoạt động tốt trong các điều kiện dòng điện bình thường và bất thường. Ngược lại, không ít thiết bị chỉ có thể đảm nhận nhiệm vụ chuyển đổi nguồn điện mà không thể phát hiện ra các sự cố điện xảy ra.

Trong điều kiện dòng điện bình thường, thiết bị đóng cắt sẽ thực hiện nhiệm vụ bật/tắt máy phát điện, máy phân phối, đường dây truyền tải điện…Tuy nhiên, khi có dòng điện lớn chạy qua và thiết bị cảm nhận được mối đe dọa này có thể gây nguy hiểm đến thiết bị điện sẽ nhanh chóng ngắt phần kết nối không an toàn ra khỏi hệ thống.

 

5. Nguyên lý hoạt động của MCB là gì
Bất cứ khi nào dòng chảy quá dòng liên tục chảy qua MCB, sẽ làm dải lưỡng kim được làm nóng và làm chệch hướng bằng cách uốn cong. Sự lệch hướng của dải lưỡng kim này giải phóng một chốt cơ học. Vì chốt cơ học này được gắn với cơ chế hoạt động, nó gây ra mở các tiếp điểm ngắt mạch thu nhỏ và MCB tắt do đó ngăn dòng điện chạy trong mạch. Để khởi động lại dòng điện, MCB phải được BẬT thủ công. Cơ chế này bảo vệ khỏi các lỗi phát sinh do quá dòng hoặc quá tải.

Trong điều kiện ngắn mạch, dòng điện tăng đột ngột. Lúc này sẽ gây ra sự dịch chuyển điện cơ của pít tông liên quan đến cuộn dây bị vấp hoặc điện từ. Pít tông tấn công đòn bẩy làm giải phóng ngay lập tức cơ chế chốt. Các tiếp điểm ngắt mạch.

MCB rất đơn giản, dễ sử dụng và thường không được sửa chữa. Nó chỉ là dễ dàng hơn để thay thế. Có hai loại cơ chế chuyến đi chính. Một kim loại bi cung cấp bảo vệ chống lại dòng quá tải và một nam châm điện cung cấp bảo vệ chống lại dòng điện ngắn mạch.

6. Cách thức hoạt động 
Nếu mạch bị quá tải trong một thời gian dài, dải kim loại sẽ trở nên quá nóng và biến dạng. Biến dạng này của dải Bi-metallic gây ra, dịch chuyển điểm chốt. Tiếp điểm di chuyển của MCB được bố trí bằng áp lực lò xo, với điểm chốt này, một chút dịch chuyển của nguyên nhân chốt, giải phóng lò xo và làm cho tiếp điểm di chuyển di chuyển để mở MCB.

Cuộn dây được đặt sao cho trong quá trình ngắn mạch, lực động lực từ (mmf) của cuộn dây làm cho pít tông của nó chạm vào cùng một điểm chốt và làm cho chốt bị dịch chuyển.

Khi đòn bẩy của bộ ngắt mạch thu nhỏ được vận hành bằng tay, lúc này MCB rời khỏi vị trí thủ công. cùng một điểm chốt được dịch chuyển do tiếp điểm di chuyển được tách ra khỏi tiếp điểm cố định theo cách tương tự.

Điều này có thể là do do biến dạng của một dải kim loại. Đôi khi là do tăng mmf của cuộn dây hoặc có thể là thao tác thủ công. Cùng một điểm chốt bị dịch chuyển. Đồng thời cùng một lò xo bị biến dạng. Chúng chịu trách nhiệm cuối cùng cho sự di chuyển của tiếp xúc di chuyển.
Khi tiếp xúc di chuyển tách ra khỏi tiếp điểm cố định, có thể có khả năng cao hồ quang. Vòng cung này đi lên qua người chạy vòng cung. Sau đó đi vào bộ chia hồ quang. Cuối cùng bị dập tắt.

Khi bật nó, người dùng phải đặt lại chốt vận hành đã dịch chuyển về vị trí trước đó. Lúc này MCB đã sẵn sàng cho một hoạt động ngắt khác.

7. Ứng dụng của MCB
Cũng như nhiều thiết bị đóng cắt khác, MCB được sử dụng rất phổ biến trong đời sống của người dân. Hiện tại MCB đang được sử dụng rộng rãi tại các công trình công nghiệp lẫn công trình dân dụng. Thông dụng hơn khi MCB được lắp đặt ở gia đình, công trình lớn: khách sạn, nhà hàng và các căn hộ chung cư…giúp bảo vệ an toàn cho con người mọi lúc, mọi nơi.