MCB Aptomat tép là một trong những thiết bị không thể thiếu trong hệ thống điện dân dụng hay công nghiệp. Nó được xem là thiết bị bảo vệ quá tải, ngắn mạch đầu tiên trong mạch điện. Ngày nay, MCB đã quá quen thuộc với người dùng, để hiểu rõ hơn về dòng sản phẩm này, hãy theo dõi hết nội dung bài viết dưới đây nhé!

1. MCB là gì, chức năng như thế nào?

MCB (Miniature Circuit Breaker) là bộ ngắt mạch thu nhỏ. Nó còn có cách gọi khác là Aptomat tép, CB tép.

Trong hệ thống điện, CB tép có chức năng chính đó là bảo vệ sự quá tải, ngắn mạch và đóng cắt mạch điện theo chủ ý. Trên thị trường có rất nhiều loại CB tép, những thiết bị này khác nhau về kích thước, hình dạng và cả một số chức năng cơ bản. Vì vậy, thông thường người sử dụng sẽ lựa chọn sản phẩm tùy vào đặc điểm, tính chất, quy mô của từng công trình.

MCB Aptomat tép có nhiều kích thước và hình dạng khác nhau

2. Lịch sử hình thành và phát triển MCB Aptomat tép

MCB được hình thành từ rất lâu và phát triển qua từng thời kỳ

Nhắc đến nguồn gốc của MCB Aptomat tép chúng ta phải nói đến nguyên tắc cơ bản dựa trên “bộ ngắt mạch điện tử” đầu tiên được cấp bằng sáng chế bởi Hugo Stotz vào năm 1923. Kể từ đó, MCB đã được phát triển hơn nữa, tiếp nối tinh thần tiên phong của Hugo Stotz.

Miniature Circuit Breaker được phát triển với lịch sử khá lâu từ những giai đoạn đầu với cấu tạo và nguyên lý đơn giản. Cho đến hiện tại thiết bị này đã được trang bị tinh tế và cải tiến hơn rất nhiều.

Được biết, MCB ban đầu thường thuộc loại “không tự động cắt” và thường được đặt hoặc bọc trong khuôn đúc bakelite (khuôn chứa đầy bột gỗ có tính cách điện). Trong thời gian đoản mạch, dòng điện phải đi qua điểm 0 trước khi dập tắt hồ quang và công suất dòng điện cắt đoản mạch được cung cấp là khoảng 3kA.

Qua thời gian phát triển CB tép đã được trang bị tích hợp bị ngắt mạch vỏ đúc vào để cải thiện hiệu suất của chúng. CB tép này có khả năng ngắt từ 10kA đến 16kA.

Chính vì những ưu điểm nổi bật nên MCB đã được ứng dụng trong tất cả các lĩnh vực dân dụng và công nghiệp. MCB Aptomat tép được xem như một phương tiện bảo vệ đáng tin cậy thay thế cho cầu chì.

3. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của MCB

Cấu tạo

Cấu tạo đầy đủ của một Aptomat tép

Clip cấu tạo của MCB BTB Electric:

Cấu tạo của MCB Aptomat tép bao gồm 5 bộ phận chính là: Vỏ cố định các chi tiết, Tiếp điểm, Hộp dập hồ quang, Cơ cấu truyền động cắt MCB và Móc bảo vệ.

1. Vỏ: MCB có lớp vỏ bằng nhựa giúp bảo vệ và cố định các bộ phận bên trong thiết bị;

2. Tiếp điểm: MCB thường có cấu tạo hai cấp tiếp điểm đó là tiếp điểm chính và hồ quang hoặc có thể là 3 tiếp điểm (tiếp điểm chính, tiếp điểm phụ và hồ quang). Hoạt động của tiếp điểm diễn ra như sau: i - Khi đóng mạch tiếp điểm thì hồ quang sẽ đóng trước, tiếp theo đó là tiếp điểm phụ và cuối cùng là tiếp điểm chính; ii - Khi ngắt mạch thì tiếp điểm chính mở trước, tiếp điểm phụ mở sau và cuối cùng là hồ quang điện.

3. Hộp dập hồ quang: Hộp dập quang có nhiều tấm thép được xếp thành lưới ngăn thành nhiều đoạn khác nhau, điều đó nhằm mục đích là để tạo thuận lợi cho việc dập tắt hồ quang. Có 2 kiểu thiết bị dập hồ quang đó là: i - Hồ quang kiểu nửa kín: Được đặt trong vỏ kín của MCB và có lỗ thoát khí; ii - Hồ quang kiểu hở: Được dùng với dòng điện lớn hơn 50KA hoặc điện áp lớn hơn 1000V (cao áp).

4. Cơ cấu truyền động cắt MCB: Có 2 cách truyền động cắt MCB là bằng tay và bằng cơ điện: i - Đối với truyền động cắt MCB bằng tay thì được thực hiện với các MCB có dòng điện định mức không lớn; ii - Đối với loại truyền động cắt MCB bằng cơ điện thì được thực hiện ở các MCB có dòng điện lớn hơn.

5. Móc bảo vệ: Tác dụng chính của móc bảo vệ là để bảo vệ thiết bị điện không bị quá tải và ngắn mạch: i - Móc kiểu điện từ bảo vệ ngắn mạch; ii - Móc kiểu rơle nhiệt dùng để bảo vệ quá tải.

Hình ảnh bên trong MCB hãng BTB

Nguyên lý làm việc

Trong điều kiện làm việc bình thường, nguyên lý hoạt động của MCB vô cùng đơn giản, nó như một công tắc dùng để đóng cắt mạch điện cho phụ tải.

Trong điều kiện quá tải, dòng điện qua lưỡng kim và sinh ra nhiệt độ. Nhiệt lượng làm cho thanh lưỡng kim cong do sự giãn nở nhiệt không giống nhau của 2 vật liệu. Khi nhiệt lượng đủ lớn (độ cong đủ lớn) tác động nhả chốt dẫn đến Aptomat tép mở tiếp điểm gây gián đoạn cung cấp điện.

Trong điều kiện ngắn mạch hoặc mạch quá tải nặng thì từ trường do cuộn dây tạo ra đủ để vượt qua lực lò xo giữ lõi sắt động. Do đó mà lõi sắt động di chuyển và nó vận hành cơ chế ngắt.

Sự kết hợp của cả cơ chế ngắt từ tính và nhiệt lượng được thực hiện trong hầu hết tất cả các MCB.

4. Phân loại và ứng dụng của MCB Aptomat tép

- Phân loại

Chúng ta cần phải hiểu rõ về phân loại và những chức năng khác nhau của MCB để có thể lắp đặt vào khu vực phù hợp với từng dòng định mức. Đồng thời, tránh trường hợp Aptomat bị nhảy liên tục. Có thể kể đến những loại CB tép sau đây:

• Aptomat theo số cực: 1P, 2P, 3P, 4P. Tùy theo nhu cầu người dùng sẽ lựa chọn số cực cho phù hợp
• Phân loại theo dòng cắt: CB tép có dòng cắt 2,5kA – 4,5kA – 6kA – 10kA – 15kA
• Phân loại theo đặc tính của tải: CB tép sẽ có đặc tính tải B, C, D, MA, K, Z. Tùy thuộc vào yếu tố tải mà người dùng có thể lựa chọn đặc tính tải cho phù hợp.

- Ứng dụng 

• Ứng dụng trong công nghiệp: Sử dụng trong các tủ điện, MDB bảo vệ các thiết bị có công xuất nhỏ ( đi link cho tủ điện MDB )
• Ứng dụng trong dân dụng: Ngày nay, MCB đang được người tiêu dùng tin tưởng và chúng ta dễ dàng bắt gặp trong mỗi ngôi nhà chúng ta đang sống, nhà hàng, khách sạn. MCB là loại thiết bị đóng cắt, bảo vệ phụ tải nhỏ gọn, an toàn và rất tiện lợi trong việc khắc phục sự cố.

MCB được ứng dụng trong hệ thống điện công nghiệp và cả dân dụng

5. MCB được sản xuất như thế nào?

MCB được sản xuất trên dây chuyền hiện đại

MCB hoặc bộ ngắt mạch thu nhỏ sử dụng thiết bị điện từ có vỏ bọc đầy đủ được bọc trong lớp cách điện đúc. Chức năng chính của nó chính là công tắc điện tự động ngắt mạch điện khi hệ thống mạng có điều kiện bất thường, nghĩa là trong tình trạng quá tải cũng như sự cố.

Trong sản xuất, MCB có các phiên bản khác nhau. Chẳng hạn như cấu trúc đơn, đôi, ba và bốn cực với các mức dòng sự cố khác. Tuy nhiên, phổ biến nhất vẫn là MCB được xây dựng một cực để sử dụng trong các mạch điện một pha.

Ngày nay, hệ thống làm việc hoàn chỉnh của MCB được đặt trong một khuôn nhựa. Theo đó, tiếp điểm của CB tép bao gồm một tiếp điểm cố định và một tiếp điểm di động. Được gắn với mỗi tiếp điểm là một đầu tiếp điểm cung cấp mối nối tiếp xúc có độ đàn hồi thấp để chống hàn.

Ngoài ra, máng hồ quang gồm các tấm kim loại được giữ cố định bằng vật liệu cách điện cũng được trang bị bao quanh tiếp điểm.

CLIP hướng dẫn lựa chọn MCB