MCCB là một trong những thiết bị được sử dụng phổ biến trong mạng điện công nghiệp để kiểm soát và bảo vệ các mạch điện lớn. Vậy MCCB là gì? Chúng hoạt động và được ứng dụng trong hệ thống điện như thế nào? Hãy cùng
Bảo An Automation tìm hiểu trong bài viết dưới đây.
1. Định nghĩa của MCCB
MCCB là gì? MCCB là viết tắt của "Molded Case Circuit Breakers" trong tiếng Anh, có thể dịch là
Aptomat khối, Át khối hoặc Aptomat vỏ đúc. Đây là một loại cầu dao điện được sử dụng để bảo vệ mạch điện khỏi quá tải và ngắn mạch. MCCB thường được sử dụng trong hệ thống điện công nghiệp để kiểm soát và bảo vệ các mạch điện lớn. Nó có khả năng ngắt mạch điện nhanh chóng khi có sự cố xảy ra để ngăn chặn hư hỏng hoặc tai nạn gây cháy nổ. Một số loại MCCB có khả năng điều chỉnh dòng ngắt và có thể được thiết kế để phù hợp với các ứng dụng và yêu cầu cụ thể trong hệ thống điện.
Hình 1: aptomat MCCB là gì?
Để hiểu thêm về aptomat MCCB là gì? Hãy tham khảo ngay hình ảnh và thông số kỹ thuật của
Át khối (MCCB) LS
ABN203c 150A 3P 30kA trên website baa.vn của Bảo An.
2. Cấu tạo MCCB
Cấu tạo MCCB (Át khối) bao gồm các bộ phận chính như sau:
a, Khung chính (Frame)
Là phần bên ngoài của MCCB, có chức năng cách điện, bảo vệ các thành phần bên trong và cung cấp cơ cấu lắp đặt.
b, Cơ cấu ngắt (Tripping Mechanism)
Là phần có nhiệm vụ ngắt nguồn điện trong trường hợp quá tải, ngắn mạch hoặc các sự cố khác. Cơ cấu ngắt thường bao gồm cơ cấu điện từ (electromagnetic) và cơ cấu ngắt nhiệt (thermal tripping). Khi nhận được tín hiệu quá tải hoặc ngắn mạch, cơ cấu cắt sẽ kích hoạt để cắt nguồn điện.
c, Bộ tiếp điểm (Contacts)
Là các bộ tiếp điểm điện, có chức năng mở và đóng mạch điện khi cần thiết. Bộ cắt thường bao gồm các cặp tiếp điểm chính (main contacts) và tiếp điểm phụ (auxiliary contacts). Tiếp điểm phụ được sử dụng để gửi tín hiệu điều khiển và giám sát trạng thái của MCCB.
d, Bảng điều khiển (Control Panel):
Một số loại MCCB cao cấp có các option được kết nối với bảng điều khiển. Là nơi điều khiển MCCB, cho phép người sử dụng thực hiện các thao tác như đóng, mở, đặt lại và kiểm tra trạng thái hoạt động của MCCB.
e, Bảng chỉ thị (Indication Panel):
Cung cấp thông tin về trạng thái hoạt động của MCCB, bao gồm biểu đồ đo dòng điện, đèn LED chỉ thị và các chỉ báo khác.
f, Cơ cấu khóa (Locking Mechanism):
Là một tùy chọn riêng biệt. Được sử dụng để khóa MCCB trong trạng thái mở hoặc đóng để ngăn chặn sự vô tình hoặc truy cập trái phép.
MCCB được thiết kế để cung cấp bảo vệ chống quá tải, ngắn mạch và các sự cố điện khác trong hệ thống điện công nghiệp. Cấu trúc và tính năng của MCCB có thể thay đổi tùy thuộc vào nhà sản xuất và mục đích sử dụng cụ thể.
Cấu tạo MCCB
Hình 2: Cấu tạo MCCB
3. Phân loại MCCB
MCCB (Át khối) hay aptomat vỏ đúc có thể được phân loại dựa trên nhiều yếu tố khác nhau. Dưới đây là một số phân loại phổ biến của Át khối:
a. Dựa trên dòng định mức (Rated Current):
- MCCB dòng nhỏ (Small MCCB): Thường có dòng định mức từ vài ampe đến khoảng vài trăm ampe.
- MCCB dòng lớn (Large MCCB): Thường có dòng định mức từ vài trăm ampe đến vài nghìn ampe.
b. Dựa trên dòng cắt ngắn mạch (Short-Circuit Breaking Capacity):
- MCCB loại tiêu chuẩn/kinh tế (Standard/Economy MCCB): Có khả năng cắt ngắn mạch trong khoảng vài kA đến vài chục kA.
- MCCB loại cao cấp (High performance MCCB): Có khả năng cắt ngắn mạch cao hơn, thường từ vài chục kA đến vài trăm kA.
c. Dựa trên tính năng:
- Dựa trên dải đóng cắt (Trip Ratings): MCCB có thể chỉnh dòng và MCCB có dòng điện bảo vệ cố định
- Dựa trên công nghệ bảo vệ của Trip:
Thermal Magnetic MCCB - Kết hợp cả phương pháp bảo vệ nhiệt (thermal) và từ trường (magnetic) để ngắt mạch khi có sự cố
hoặc
Electronic MCCB - Sử dụng công nghệ điện tử để cảm biến và ngắt mạch nhanh chóng hơn, đáp ứng các yêu cầu hiện đại về bảo vệ điện
- Dựa trên ứng dụng của tải cần bảo vệ: Tải động cơ hay tải phân phối
d. Dựa trên tính năng khởi động:
- MCCB tự động (Automatic MCCB): Có khả năng tự động khởi động lại sau khi ngắt mạch do sự cố và khôi phục nguồn điện.
- MCCB không tự động (Non-Automatic MCCB): Yêu cầu sự can thiệp thủ công để khởi động lại sau khi ngắt mạch.
e. Dựa trên cấu tạo MCCB:
- MCCB 3 pha (MCCB 3P): MCCB 3 pha là gì? MCCB 3 pha là loại Át khối được sử dụng trong hệ thống điện ba pha, có khả năng kiểm soát và bảo vệ cả ba pha.
- MCCB 1 pha (MCCB 1P): Sử dụng trong hệ thống điện một pha, thường trong các ứng dụng như hộ gia đình hoặc văn phòng.
- MCCB 2 pha (MCCB 2P): Sử dụng bảo về 2 thiết bị độc lập, khi có sự cố từ 1 trong 2 thiết bị thì MCCB sẽ ngắt cả 2 mạch
- MCCB 4 cực (MCCB 3P+N hoặc MCCB 4P): MCCB 3P+N bảo về mạch điện 3 pha khi có sự cố sẽ ngắt cả dây trung tính. MCCB 4P bảo vệ sự cố trên cả 4 dây
- Đây chỉ là một số phân loại phổ biến của MCCB và có thể có thêm các phân loại khác dựa trên yêu cầu và tiêu chuẩn của từng quốc gia hoặc ngành công nghiệp.
4. Nguyên lý hoạt động của MCCB
Nguyên lý hoạt động của MCCB (Át khối) dựa trên sự kết hợp của hai cơ cấu cắt chính: cơ cấu điện từ (electromagnetic) và cơ cấu quá dòng (thermal). Khi xảy ra tình huống quá tải, ngắn mạch hoặc các sự cố khác trong mạch điện, MCCB sẽ được kích hoạt để cắt nguồn điện và ngăn chặn các hậu quả tiềm ẩn.
Hình 3: Nguyên lý hoạt động của MCCB
a, Cơ cấu điện từ (Electromagnetic tripping):
Cơ cấu điện từ trong Át khối sử dụng nguyên tắc hoạt động của từ trường. Khi dòng điện vượt quá mức cho phép hoặc xảy ra ngắn mạch, dòng điện trong mạch tăng cao đột ngột, tạo ra từ trường mạnh trong cơ cấu điện từ. Từ trường này sẽ tác động lên cơ cấu để cắt nguồn điện. Cơ cấu điện từ hoạt động nhanh chóng và có thể cắt nguồn điện trong thời gian rất ngắn để ngăn chặn sự cố và bảo vệ mạch điện.
b, Cơ cấu ngắt nhiệt (Thermal tripping):
Cơ cấu ngắt nhiệt trong MCCB sử dụng nguyên tắc hoạt động dựa trên sự gia nhiệt. Khi xảy ra quá tải trong mạch điện, dòng điện trong MCCB tăng lên và tạo ra nhiệt. Cơ cấu ngắt nhiệt trong bộ ngắt mạch từ nhiệt sử dụng một dải lưỡng kim bên trong mà khi bị nung nóng do dòng điện quá mức chạy qua bộ ngắt, nó sẽ uốn cong và bung thanh ngắt khiến bộ ngắt mạch mở ra.
Cả hai cơ cấu trên hoạt động độc lập nhưng có thể hoạt động kết hợp để đảm bảo bảo vệ tốt hơn cho mạch điện. Át khối có thể được điều chỉnh và cấu hình để phù hợp với yêu cầu và tải điện cụ thể trong hệ thống.
5. Các thông số ghi trên MCCB
Các thông số ghi trên MCCB thường có các ký hiệu như sau:
- Ui: đây là một trong các thông số ghi trên MCCB, giá trị Ui ghi trên MCCB là điện áp cách điện định mức mà MCCB có thể chịu được
- Ue: là điện áp làm việc định mức của MCCB
- Uimp: là điện áp chịu xung định mức của MCCB
- Icu: Dòng ngắn mạch là khả năng chịu được dòng điện lớn nhất của các tiếp điểm trong 1 giây
- Ics: Là khả năng cắt thực tế khi xảy ra sự cố của MCCB. Khả năng cắt thực tế của MCCB phụ thuộc vào công nghệ của từng hãng sản xuất khác nhau.
Hình 4: Thông số MCCB
6. Điểm khác nhau giữa MCCB và MCB
Qua các phần trên, Bảo An đã giúp bạn hiểu được về aptomat MCCB là gì? Cấu tạo cũng như nguyên lý hoạt động của MCCB. Vậy MCCB khác MCB như thế nào?
Khác nhau giữa MCCB và MCB thể hiện ở một số điểm chính như sau:
- MCB là viết tắt của Miniature circuit breaker được gọi là aptomat cài hoặc aptomat tép, MCCB là viết tắt của Molded Case Circuit Breakers, được gọi là Át khối.
- MCCB và MCB giúp bảo vệ mạch điện khỏi tình trạng quá dòng. MCB thường được gắn trên thanh DIN-rail 35mm còn MCCB thường được gắn cố định kiểu bắt vít.
- MCB có dòng điện định mức tối đa khoảng 100A, còn MCCB có dòng điện định mức lớn, có thể lên đến trên 1000A.
- Một số dòng MCCB cao cấp có khả năng điều chỉnh dòng điện định mức, còn MCB thì không.
- MCCB có chức năng điều khiển từ xa với cuộn shunt, còn với MCB thì không có tính năng này.
- MCCB chủ yếu được ứng dụng trong các hệ thống điện công nghiệp với mạch điện có tải lớn, còn MCB được sử dụng phổ biến trong các mạch điện dân dụng với mạch điện có tải thấp.
7. Ứng dụng của MCCB
Ứng dụng của aptomat MCCB là gì?
MCCB (Át khối) được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp và dân dụng để bảo vệ và kiểm soát các mạch điện. Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến của MCCB:
a. Hệ thống điện công nghiệp:
MCCB được sử dụng để bảo vệ và kiểm soát các mạch điện trong các nhà máy, nhà xưởng, trạm biến áp và hệ thống phân phối điện công nghiệp. Nó giúp ngăn chặn quá tải, ngắn mạch và các sự cố điện khác để bảo vệ thiết bị và đảm bảo hoạt động an toàn và ổn định của hệ thống.
b. Hệ thống điện xây dựng:
MCCB được sử dụng trong hệ thống điện trong các tòa nhà, căn hộ, văn phòng và khu dân cư để cắt nguồn điện trong trường hợp xảy ra sự cố như quá tải hoặc ngắn mạch. Nó cung cấp bảo vệ an toàn cho hệ thống và thiết bị điện trong các môi trường dân dụng.
c. Hệ thống điện trong công trình xây dựng:
MCCB được sử dụng trong các công trình xây dựng như các trạm biến áp, nhà máy, nhà xưởng, tòa nhà thương mại và công cộng để kiểm soát và bảo vệ các mạch điện. Nó giúp ngăn chặn sự cố và đảm bảo an toàn cho hệ thống điện và thiết bị.
d. Hệ thống điện năng lượng tái tạo:
MCCB được sử dụng trong các hệ thống điện năng lượng tái tạo như hệ thống điện mặt trời và hệ thống điện gió. Nó giúp kiểm soát và bảo vệ các mạch điện trong quá trình sản xuất và phân phối năng lượng tái tạo.
e. Hệ thống điện trong tàu biển và xe công nghiệp:
MCCB được sử dụng trong hệ thống điện của tàu biển, các phương tiện công nghiệp và các thiết bị di động khác. Nó giúp kiểm soát và bảo vệ các mạch điện trong môi trường đặc biệt và đảm bảo hoạt động an toàn của hệ thống.
MCCB có nhiều ứng dụng khác nhau tùy thuộc vào yêu cầu và môi trường sử dụng. Nó có khả năng cắt nguồn điện nhanh chóng và hiệu quả để bảo vệ mạch điện và thiết bị khỏi các sự cố điện khác nhau.
8. Ưu, nhược điểm của MCCB
a. Ưu điểm của MCCB (Át khối):
- Bảo vệ hiệu quả: MCCB cung cấp bảo vệ chính xác và nhanh chóng trong trường hợp quá tải, ngắn mạch và các sự cố điện khác. Nó giúp ngăn chặn thiệt hại cho mạch điện và thiết bị, đảm bảo an toàn và ổn định cho hệ thống điện.
- Độ tin cậy cao: MCCB được thiết kế để hoạt động đáng tin cậy trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt và có khả năng chịu tải cao. Chúng thường có tuổi thọ dài và khả năng chịu được số lần cắt mở điện cao.
- Độ linh hoạt và cấu hình: MCCB có thể được điều chỉnh và cấu hình để phù hợp với yêu cầu cụ thể của hệ thống điện. Nó có thể được tùy chỉnh về dòng điện định mức, dòng cắt, dòng ngắn mạch và các tham số khác để đáp ứng nhu cầu ứng dụng khác nhau.
- Dễ dàng sử dụng và bảo trì: MCCB có thiết kế tiện lợi và dễ sử dụng. Nó có thể được đóng mở bằng cách sử dụng nút nhấn hoặc cơ cấu cơ khí. Ngoài ra, việc bảo trì và thay thế các linh kiện trong MCCB cũng tương đối dễ dàng và thuận tiện.
b. Nhược điểm của MCCB:
- Chi phí cao hơn: So với các loại cầu chì hoặc cầu chì tự động, MCCB thường có chi phí cao hơn. Điều này có thể là một hạn chế trong các ứng dụng có ngân sách hạn chế.
- Kích thước lớn: MCCB có kích thước lớn hơn so với một số loại bảo vệ khác như cầu chì. Điều này có thể làm hạn chế không gian và gây khó khăn trong việc lắp đặt trong một số ứng dụng có không gian hạn chế.
- Thời gian tác động chậm hơn so với cầu chì nên nó thường được sử dụng để bảo vệ lưới điện, hệ thống điện thay vì để bảo vệ thiết bị điện cụ thể
- Mặc dù có nhược điểm nhất định nhưng aptomat khối vẫn là một giải pháp bảo vệ mạch điện hiệu quả và được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp và dân dụng.
Kết luận: Bài viết trên Bảo An Automation đã giúp các bạn tìm hiểu kiến thức về aptomat MCCB là gì? Nguyên lý hoạt động và ứng dụng của chúng trong mạng điện công nghiệp. Hy vọng bài viết cung cấp những kiến thức bồ ích cho công việc của bạn.
