Ngày nay, nhu cầu sử dụng điện mỗi lúc một tăng cao. Thiết bị điện ngày càng đa dạng và phong phú do đó thiết bị bảo vệ điện ngày càng phát triển. Trong đó, MCCB cũng ngày càng phát triển để đáp ứng yêu cầu của thị trường cũng như người tiêu dùng. Vậy MCCB là gì? Chức năng, cấu tạo của MCB như thế nào? Hãy cùng BTB Electric tìm hiểu ở bài viết dưới đây nhé!

1. MCCB là gì? Chức năng như thế nào?

- Khái niệm 

MCCB là tên viết tắt của cụm từ tiếng Anh Moulded Case Circuit Breakers. Nó còn có tên gọi khác là Aptomat khối hoặc CB khối. Đây là một khí cụ điện được sử dụng với mục đích đóng ngắt mạch điện từ 2 đến 4 pha. Nó giữ vai trò ngắt mạch điện trong trường hợp quá tải, ngắn mạch và chú ý.

MCCB relay bảo vệ điện tử

- Chức năng chính của Aptomat khối:

● Bảo vệ chống quá tải của dòng điện trên giá trị định mức tồn tại lâu hơn so với mức bình thường.

● Bảo vệ ngắn mạch khi phát hiện dòng điện cực cao sẽ làm gián đoạn ngay lập tức. Điều này, giúp hạn chế tối đa tình trạng cháy nổ hay hỏng hóc.

● Bảo vệ hệ thống điện tránh tình trạng quá hoặc kém điện áp.

● Chức năng đóng cắt mạch điện theo chủ ý của người sử dụng và chức năng cách ly dành cho việc sửa chữa.

2. Lịch sử hình thành và phát triển của MCCB

Cho đến hiện tại không ai biết chính xác MCCB được ai là người đăng ký bản quyền và đăng ký vào thời gian nào. Chúng ta chỉ có thông tin về người đầu tiên đăng ký bản quyền thiết bị bảo vệ điện.

Với bộ ngắt mạch (Thiết bị sơ khai của MCCB), Thomas Edison đã cấp bằng sáng chế cho nó vào năm 1879, khi nhận ra những thiệt hại có thể gây ra cho thiết bị điện trong trường hợp dòng điện tăng vọt do đoản mạch. Tuy nhiên, với hệ thống lắp đặt điện ban đầu của ông đã không sử dụng chúng, thay vào đó là chiếc cầu chì chỉ là những sợi dây mỏng được thiết kế để đốt cháy khi dòng điện chạy qua chúng đạt đến mức tới hạn. Sau đó, chiếc cầu dao đầu tiên với các tiếp điểm lò xo được thiết kế để mở ra khi dòng điện quá lớn. Mãi cho đến năm 1898, tại Nhà ga L Street Station mới được lắp đặt bởi Công ty Đèn điện Boston.

Ngày nay, MCCB đã được rất nhiều công ty sản xuất, có rất nhiều thương hiệu khác nhau và ngày càng có những cải tiến đáp ứng được nhu cầu của cuộc sống, sau đây là những thành tựu nổi bật:

● Dòng bảo vệ lên đến 2500A

● Dòng cắt ngắn mạch lên đến 120kA.

● Dùng relay điện tử để tác động bảo vệ.

3. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của MCCB Aptomat khối

Cấu tạo

Cấu tạo chi tiết của MCCB Aptomat khối

Một MCCB được làm từ các bộ phận chính sau đây, mỗi bộ phận được giải thích chi tiết.

- Máng hồ quang

Máng hồ quang là một tập hợp các tấm kim loại song song được cách điện lẫn nhau. Nó giúp dập tắt hồ quang bằng cách tách hồ quang và kéo dài nó. Ngoài ra, nó còn được gọi là bộ chia hồ quang hoặc bộ chia hồ quang. Những tấm này được làm bằng vật liệu sắt từ.

- Tiếp điểm

Tiếp điểm là dây dẫn kim loại chịu trách nhiệm mang dòng điện đến tải. Có hai loại tiếp điểm là tiếp điểm cố định và tiếp điểm động. Các tiếp điểm được làm bằng vật liệu kháng hồ quang có điện trở suất thấp và dễ bị ăn mòn. Chất lượng của vật liệu quyết định tuổi thọ của bộ ngắt mạch.

- Công tắc hoạt động

Là cơ cấu MCCB chịu trách nhiệm đóng mở các tiếp điểm mang dòng điện. Nó được kết nối với bộ ngắt kích hoạt cơ chế vận hành. Bộ phận này hoạt động trên cơ chế nhiệt và từ tính.

- Đầu nối

Các đầu nối đầu cuối được sử dụng để kết nối MCCB với mạch bên ngoài. Các đầu cuối phía trên được kết nối với đầu ra/tải trong khi các đầu cuối phía dưới được kết nối với đầu vào/nguồn cung cấp. Mặc dù chúng là hai chiều, nhưng việc chỉ định đầu vào và đầu ra là do cài đặt vật lý của chúng.

- Bộ ngắt nhiệt

Nó là bộ phận chịu trách nhiệm kích hoạt cơ chế vận hành. Bộ ngắt bao gồm cơ chế nhiệt khi quá tải, ngắt từ trường khi đoản mạch và nút để kiểm tra. Bộ ngắt nhiệt sử dụng cơ chế nhiệt là một dải lưỡng kim uốn cong (và mở các tiếp điểm) khi nhiệt độ tăng do quá tải.

- Bộ ngắt từ tính

Bộ ngắt từ tính có một rơle tạo ra từ trường khi dòng điện cao hơn chạy qua cuộn dây điện từ của nó do đoản mạch, nó sẽ ngắt cầu dao. Trong khi nút kiểm tra được sử dụng để mô phỏng các cơ chế nói trên và kiểm tra phản ứng của bộ ngắt mạch.

Ngày nay, quá trình sản xuất MCCB đang ứng dụng công nghệ tăng tốc độ đóng cắt và cải tiến buồng dập hồ quang trên các mẫu MCCB thế hệ mới.

Nguyên lý làm việc

MCCB có các nguyên lý làm việc như sau:

- Thermal Trip (Ngắt mạch nhiệt)

Có cấu trúc bao gồm hai tấm kim loại có hệ số dãn nở nhiệt khác nhau ghép lại, thường được gọi là thanh lưỡng kim. Nguyên tắc làm việc của Thermal trip là khi dòng điện chạy qua thanh lưỡng kim, do có mức độ dãn nở khác nhau làm uốn cong. Dòng điện chạy qua càng lớn thì tốc độ uốn cong càng nhiều, dựa vào đặc tính đó dùng thanh lưỡng kim để tác động cơ cấu cơ khí MCCB để nhả tiếp điểm động ra khỏi tiếp điểm tĩnh.

- Magnetic Trip (Ngắt mạch từ)

Magnetic trip hoạt động này dựa trên nguyên tắc năng lượng từ trường. Khi mạch điện ngắn mạch hoặc quá dòng lớn Magnetic trip sẽ gây ra từ trường cường độ cao, khi lực đủ lớn nó giải phóng chốt cơ khí làm cho bộ ngắt mạch mở mạch, hoạt động này thường cắt nhanh hơn do nhiệt.

- Electronic Trip (Ngắt mạch điện tử)

Nguyên tắc làm việc của Electronic Trip là nhận tín hiệu dòng điện phụ tải thông qua biến dòng, bộ vi xử lý phân tích dòng điện đo được và so sánh với dòng điện và thời gian hoặc đặc tính thời gian định trước (đã cài đặt, khai báo với bộ vi xử lý) khi vượt giá trị khai báo bộ vi xử lý sẽ gửi tín hiệu đến bộ phận chấp hành thường là cuộn hút nhả chốt cơ khí mở MCCB

4. Phân loại MCCB

Có nhiều cách để phân loại MCCB Aptomat khối

Để phân loại, chúng ta cần phải hiểu rõ về những chức năng khác nhau của MCCB 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. Vì vậy, có thể phân loại MCCB theo cách dưới đây:

- Phân loại theo số cực: 2 cực (2P), 3 cực (3P), 4 cực (4P). Tùy theo nhu cầu của người sử dụng để chọn số cực phù hợp.

- Phân loại theo dòng điện: 10A, 16A, 20A, 32A, 40A, 50A, 63A, 80A, 100A, 125A,...2500A

- Phân loại theo dòng ngắn mạch: 18kA, 25kA, 36kA, 50kA, 65kA,... 150kA

- Phân loại theo nguyên lý bảo vệ: Thermal Trip (Ngắt mạch nhiệt) + Magnetic Trip hoặc Electronic Trip (Ngắt mạch điện tử)

- Phân loại theo cấp chọn lọc, Cấp A (thường dùng cho các nhánh) hoặc Cấp B (dùng cho tổng)

5. Sản xuất MCCB như thế nào?

MCCB được sản xuất qua quá trình kiểm tra nghiêm ngặt

Bạn có biết quy trình sản xuất MCCB được diễn ra như thế nào không? Việc sản xuất Aptomat khối bao gồm chín bước quy trình làm việc chính: Chế tạo vỏ đúc, Chuẩn bị phụ kiện, Lắp ráp các chi tiết, Điều chỉnh đặc tính cắt, In ấn thông số kỹ thuật, Kiểm tra trực quan, Kiểm tra mang tải; Đóng gói riêng lẻ; Đóng thùng theo đơn hàng. Dưới đây, chúng ta cùng nhau tìm hiểu về công nghệ lắp ráp các sản phẩm trong dây chuyền sản xuất MCCB.

Dây chuyền sản xuất tự động hóa là chìa khóa để BTB Electric đạt được sản xuất tinh gọn và nâng cao chất lượng sản phẩm trong quá trình sản xuất. BTB Electric hiện có tổng cộng 48 dây chuyền sản xuất tự động các loại. Nên có thể tự động sản xuất bộ ngắt mạch thu nhỏ, bộ ngắt mạch vỏ đúc, bộ ngắt mạch không khí, thiết bị chuyển mạch tự động, công tắc cách ly, công tắc tơ và các sản phẩm khác. Nhờ vậy, có thể đáp ứng nhu cầu của các khách hàng khác nhau và các ngành công nghiệp khác nhau.

Quy trình sản xuất chính bao gồm:

● Lắp ráp tự động và ghế cơ chế

● Quá trình cuộn dây tự động

● Công nghệ khắc laser

● Bắt vít thông minh

● Công nghệ đóng gói tự động

6. Ứng dụng của MCCB

Ứng dụng MCCB của BTB Electric trong thực tế

MCCB là thiết bị không thể thiếu của bất kỳ hệ thống điện nào bao gồm các Tòa nhà, nhà máy, trạm điện, hay bất kỳ thiết bị điện nào sử dụng điện công suất lớn. Phạm vi ứng dụng của MCCB được liệt kê như sau:

- Ứng dụng trong công nghiệp: Sử dụng trong các tủ điện, Tủ điện tổng MSB, Tủ tụ bù, Tủ điều khiển bảo vệ, tủ phân phối nhánh MBD.

- Ứng dụng trong dân dụng: Ngày nay, MCCB đang được người tiêu dùng tin tưởng và dần phổ biến hơn trong các công trình dân dụng. MCCB là loại thiết bị đóng cắt bảo vệ loại lớn hay được trong các công trình như nhà hàng, chung cư...

CLIP hướng dẫn lựa chọn MCCB