Tìm hiểu về cấu tạo và ứng dụng của MCB trong đời sống

Ngày nay, cầu chì bảo vệ gần như đã được thay thế bằng CB, MCB để điều khiển và an toàn tốt hơn. Không giống như cầu chì, MCB hoạt động như một công tắc tự động mở trong trường hợp có dòng điện quá mức chạy qua mạch và khi mạch trở lại bình thường thì có thể tự mở lại mà không cần thao tác bằng tay. Để hiểu rõ hơn về thiết bị này, hãy cùng Việt Nam Solar tìm hiểu ngay!

MCB là gì?

MCB (Miniature Circuit Breaker) hoặc bộ ngắt mạch thu nhỏ là một thiết bị điện cơ được sử dụng để bảo vệ mạch điện khỏi quá dòng. Quá dòng trong mạch điện có thể xảy ra do đoạn ngắn, quá tải hoặc lỗi thiết kế.

MCB là một giải pháp tốt hơn so với cầu chì vì nó không yêu cầu thay thế khi phát hiện quá tải. MCB có khả năng hoạt động dễ dàng và mang lại tính an toàn và tiện lợi hơn mà không gây tác động đến chi phí vận hành. Chúng được sử dụng để bảo vệ các mạch điện dòng thấp và có các thông số kỹ thuật sau:

• Dòng định mức – Ampe
• Dòng ngắn mạch – Kilo Ampe (kA)
• Đặc điểm hoạt động – Đường cong type B, C, D, Z hoặc K

Bộ ngắt mạch MCB có thể có dải dòng từ 0,5A đến 100A. Dòng ngắn mạch định mức của nó được đo bằng đơn vị Kiloamp (kA), thể hiện khả năng làm việc của nó.

Ví dụ, MCB thông thường trong gia đình có dòng cắt khoảng 6kA, trong khi MCB được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp có thể yêu cầu mức dòng cắt lên đến 10kA.

Cấu tạo MCB

MCB được cấu tạo bởi các thành phần sau:

• Tiếp điểm: MCB thường có hai cấp tiếp điểm (tiếp điểm chính và hồ quang) hoặc ba cấp tiếp điểm (tiếp điểm chính, tiếp điểm phụ và hồ quang). Trong quá trình hoạt động, tiếp điểm hồ quang mở hoặc đóng trước, sau đó là tiếp điểm phụ và cuối cùng là tiếp điểm chính. Khi mạch được ngắt, tiếp điểm chính mở trước, tiếp điểm phụ mở sau và cuối cùng là tiếp điểm hồ quang.
• Hộp dập hồ quang: Có hai kiểu hộp dập hồ quang phổ biến là hộp dập hồ quang kiểu nửa kín và hộp dập hồ quang kiểu hở. Hộp dập hồ quang kiểu nửa kín được lắp đặt trong vỏ bảo vệ của MCB và có lỗ thoát khí. Kiểu hở được sử dụng cho các ứng dụng với điện áp lớn hơn 50KA hoặc điện áp cao 1000V (cao áp). Hồ dập quang bao gồm nhiều tấm thép xếp thành lưới để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình dập tắt hồ quang.
• Cơ cấu truyền động cắt MCB: Có hai phương pháp truyền động cắt MCB bao gồm truyền động bằng tay và truyền động cơ điện. Truyền động bằng tay được sử dụng cho MCB với dòng điện định mức thấp. Truyền động cơ điện được sử dụng cho MCB với dòng điện định mức cao hơn.
• Móc bảo vệ: MCB có móc bảo vệ để bảo vệ thiết bị điện khỏi quá tải và ngắn mạch. Có hai loại móc bảo vệ chính: móc kiểu điện từ và móc kiểu rơle nhiệt. Móc kiểu điện từ sử dụng hiệu ứng từ để ngắt mạch khi dòng điện vượt quá mức định. Móc kiểu rơle nhiệt sử dụng hiệu ứng nhiệt để mở tiếp điểm khi nhiệt độ tăng cao do quá tải mạch.

Đây là các thành phần cơ bản của MCB, hoạt động cùng nhau để bảo vệ mạch điện khỏi quá dòng và ngắn mạch.

Phân loại MCB

Áp tép hiện (Miniature Circuit Breaker – MCB) được sản xuất với đa dạng sản phẩm để đáp ứng nhu cầu sử dụng của người tiêu dùng trên thị trường. Thiết bị này được phân loại theo các tiêu chí sau:

Phân loại theo số pha

• MCB 1P: Được sử dụng để đóng ngắt và bảo vệ một dây pha trong mạch điện 1 pha, thích hợp cho hệ thống chiếu sáng, ổ cắm và các thiết bị tương tự.
• MCB 2P: Đóng ngắt và bảo vệ hai dây pha (dây nóng L) và dây trung tính (dây lạnh hay N) trong mạch điện 1 pha.
• MCB 3P: Sử dụng để đóng ngắt và bảo vệ ba dây pha (L1, L2, L3) trong mạch điện 3 pha.
• MCB 4P: Đóng ngắt và bảo vệ bốn dây (ba dây pha – L1, L2, L3 và dây trung tính – lạnh hay N) trong mạch điện 3 pha.

Phân loại theo đường cong đặc tính

• MCB loại B: Có tốc độ tác động từ 3-5 lần dòng điện định mức của nó. Thích hợp cho các tải điện trở, điện cảm nhỏ trong các chuyển mạch đột biến nhỏ, thường được sử dụng trong các ứng dụng dân dụng như chiếu sáng, sưởi.
• MCB loại C: Tác động ngay lập tức với tốc độ từ 5-10 lần dòng điện định mức, thích hợp cho các tải có thành phần cảm ứng khá lớn như máy điều hòa, máy bơm, quạt và đèn chiếu sáng phi tuyến.
• MCB loại D: Tác động ngay lập tức với tốc độ từ 10-25 lần dòng điện định mức. Thích hợp cho các tải có thành phần cảm ứng rất cao, đặc biệt trong công nghiệp như động cơ cảm ứng lớn, máy biến áp, thiết bị X-quang và thiết bị hàn.
• MCB loại MA: Tác động ngay lập tức với tốc độ lên tới 12 lần dòng điện định mức, được sử dụng để bảo vệ động cơ có dòng khởi động cao.
• MCB loại K: Tác động ngay lập tức với tốc độ từ 8-12 lần dòng điện định mức, thích hợp cho các động cơ có dòng khởi động cao và tải cảm ứng.
• MCB loại Z: Tác động ngay lập tức với tốc độ từ 2-3 lần dòng điện định mức, được sử dụng để bảo vệ các thiết bị bán dẫn nhờ độ nhạy cảm cao với ngắn mạch.

Nhờ có sự đa dạng về phân loại này, MCB có thể đáp ứng tốt các yêu cầu cụ thể của người tiêu dùng trên thị trường.

Nguyên lý hoạt động của MCB

Khi dòng điện vượt quá mức liên tục của MCB, dải lưỡng kim bên trong bị đốt nóng đến mức uống cong và làm lệch hướng. Sự lệch của dải hai kim loại này kích hoạt một chốt cơ học. Khi chốt cơ học này kết nối với cơ chế hoạt động, nó mở các tiếp điểm và làm ngắt MCB, ngăn chặn dòng điện chảy qua mạch. Để khôi phục dòng điện, MCB cần được bật lại bằng cách thủ công. Cơ chế này bảo vệ khỏi các sự cố do quá dòng hoặc quá tải.

Tuy nhiên, trong trường hợp ngắn mạch, dòng điện tăng đột ngột, gây ra sự dịch chuyển cơ điện của pít tông liên quan đến cuộn dây ngắt hoặc cuộn dây từ. Pít tông va chạm với cơ cấu làm cho chốt tự động mở ngay lập tức, gây ngắt kết nối của bộ ngắt mạch. Đây là một giải thích đơn giản về nguyên lý hoạt động của bộ ngắt mạch MCB.

Ứng dụng của MCB trong đời sống

Cầu dao dạng tép là một thiết bị quan trọng được sử dụng để bảo vệ hệ thống điện lưới và các thiết bị trong mạch khỏi các tình trạng ngắn mạch, quá tải, quá dòng và các sự cố khác. MCB là một loại thiết bị bảo vệ nhỏ gọn với dòng định mức thấp, điều này khiến nó rất phù hợp để lắp đặt trong hệ thống điện dân dụng, đặc biệt là để bảo vệ các đường dây chiếu sáng, ổ cắm và các thiết bị tương tự.

Vai trò của MCB là giám sát và kiểm soát mạch điện, đồng thời ngăn ngừa các sự cố bất ngờ có thể xảy ra và ảnh hưởng đến tính mạng của con người. Khi xảy ra sự cố như ngắn mạch hoặc quá tải, MCB sẽ tự động ngắt mạch để ngăn cản dòng điện vượt quá mức cho phép và gây hại cho hệ thống và các thiết bị điện khác. Điều này giúp bảo vệ an toàn cho người sử dụng và đảm bảo hoạt động ổn định của hệ thống điện.

So sánh sự khác nhau giữa MCB và MCCB

Để phân biệt giữa MCB (Miniature Circuit Breaker) và MCCB (Molded Case Circuit Breaker), chúng ta có thể dựa vào các thông số kỹ thuật của sản phẩm. MCB thường chỉ được sử dụng trong các mạch điện có dòng điện không vượt quá 100A và điện áp dưới 1000V. Trong khi đó, MCCB có khả năng xử lý các mạch điện có dòng điện lên tới 1000A và điện áp dưới 1000V. Cả hai đều được thiết kế để đóng và cắt mạch khi có sự cố quá tải hoặc ngắn mạch, nhằm đảm bảo an toàn và tăng độ an tâm cho người sử dụng thiết bị điện.

Về cấu tạo, MCB thường được làm bằng nhựa cách điện ABS, trong khi đó, MCCB được làm từ nhựa tổng hợp phenolic có đặc tính cách điện và chịu nhiệt nóng cao hơn so với MCB. Cả hai đều được sản xuất theo tiêu chuẩn IEC947 quốc tế.

Về tính năng, MCCB có khả năng điều chỉnh dòng định mức (Ir), trong khi MCB không có chức năng này. Dòng định mức của MCCB cao hơn và có khả năng điều khiển từ xa do được trang bị các cuộn đóng, cuộn cắt motor nạp lò xo. Tuy nhiên, MCB giúp bảo vệ hệ thống mạch điện khỏi tình trạng quá dòng tốt hơn.

Về lĩnh vực sử dụng, MCB chủ yếu được sử dụng trong mạch điện dân dụng và cho các thiết bị có công suất nhỏ với dòng điện thấp không vượt quá 100A. Trong khi đó, MCCB được sử dụng nhiều trong mạch điện công nghiệp với mạch dòng nặng.

Cuối cùng là yếu tố giá thành, MCCB có giá cao hơn so với MCB do thiết bị này được sản xuất phức tạp hơn, yêu cầu cao về kỹ thuật và đòi hỏi nhiều thời gian, công sức và linh kiện. Ngoài ra, các thiết kế của MCCB ở các model cao cấp có thể điều chỉnh dòng định mức, trong khi MCB không có tính năng này và chỉ có thể cố định ở một vị trí.

Lời kết

Trên thị trường điện tử hiện nay, Việt Nam Solar tin chắc rằng MCB là một giải pháp an toàn và tiên tiến cho hệ thống điện trong ngôi nhà hoặc các công trình công nghiệp. Với chức năng bảo vệ khỏi sự cố điện và nguy cơ cháy nổ, MCB đảm bảo tính an toàn cho người sử dụng và bảo vệ tài sản của họ. Đó chính là lý do tại sao thiết bị này đã và đang được ưa chuộng và tin dùng trong ngành điện tử.

Mọi chi tiết xin liên hệ:

• CÔNG TY TNHH VIỆT NAM SOLAR
• MST: 0315209693
• Địa chỉ: 56A Hồ Bá Phấn, Khu phố 4, Phường Phước Long A, TP. Thủ Đức, TP.HCM
• Trung tâm bảo hành: 188 Đông Hưng Thuận 41, Phường Tân Hưng Thuận, Quận 12, TP.HCM
• Kho chứa hàng: Lô B14-15 Đường số 2, KCN Hải Sơn, Xã Đức Hòa Hạ, Huyện Đức Hòa, Tỉnh Long An
• Hotline: 0981.982.979 – 088.60.60.660
• Email: lienhe@vietnamsolar.vn
• Website: https://demo.vietnamsolar.vn