CB Là Gì? Cấu Tạo Và Nguyên Lý Hoạt Động Của CB
CB là gì?
CB (viết tắt của Circuit Breaker) là thiết bị ngắt mạch tự động, còn được gọi là Aptomat.
Chức năng chính của CB là đóng ngắt mạch điện để bảo vệ các thiết bị và hệ thống điện khỏi các sự cố như ngắn mạch, quá tải, hoặc sụt áp.
CB giúp ngăn ngừa hư hỏng thiết bị, bảo vệ an toàn cho hệ thống điện và người sử dụng, do đó là một phần không thể thiếu trong mọi hệ thống điện.
Cấu tạo của CB
Cấu tạo cơ bản của CB bao gồm 4 phần chính, đó là: Tiếp điểm bên trong CB, buồng dập hồ quang, cơ cấu truyền động cắt CB và móc bảo vệ.
| Chúng ta sẽ đi sâu vào từng thành phần này để hiểu rõ hơn về cơ chế hoạt động của CB.
Hình ảnh: Cấu tạo của CB
Tiếp điểm bên trong CB
Tiếp điểm của CB có hai loại cấu tạo chính:
+ Loại 2 cấp: Bao gồm tiếp điểm chính và tiếp điểm hồ quang.
+ Loại 3 cấp: Bao gồm tiếp điểm chính, tiếp điểm phụ và tiếp điểm hồ quang.
Khi đóng mạch, tiếp điểm hồ quang sẽ đóng trước, tiếp theo là tiếp điểm phụ và cuối cùng là tiếp điểm chính. Khi cắt mạch, các tiếp điểm này sẽ mở theo trình tự ngược lại.
Buồng dập hồ quang
Buồng dập hồ quang được thiết kế để dập tắt hồ quang khi mạch điện bị ngắt. Các loại buồng dập thông dụng:
+Buồng dập kiểu hở: Thường sử dụng cho dòng điện từ 50 kA hoặc điện áp trên 1000V.
+ Buồng dập kiểu nửa kín: Chỉ dùng cho dòng điện dưới 50 kA và có lỗ thoát khí.
Cơ cấu truyền động cắt CB
CB có thể được điều khiển bằng hai phương thức:
+ Điều khiển bằng tay: Áp dụng cho CB có dòng điện định mức ≤ 600A.
+ Điều khiển bằng điện từ: Dùng cho CB có dòng điện lớn hơn 600A, thường dùng trong các ứng dụng công nghiệp lớn.
Ngoài ra, còn có các phương thức điều khiển bằng động cơ điện hoặc khí nén để tăng cường khả năng điều khiển.
Móc bảo vệ
Móc bảo vệ là bộ phận giúp CB tự động cắt điện khi xảy ra sự cố như quá tải hoặc ngắn mạch. Móc bảo vệ có thể bảo vệ CB khỏi các sự cố quá dòng, bao gồm:
+ Bảo vệ quá dòng (quá tải hoặc ngắn mạch).
+ Móc bảo vệ dòng điện cực đại: Sử dụng rơle nhiệt và hệ thống điện tử để bảo vệ thiết bị.
Công dụng của CB
CB là thiết bị rất quan trọng trong việc bảo vệ hệ thống điện. Dưới đây là một số loại CB phổ biến:
+ ACB (Air Circuit Breaker): Dùng cho điện áp hạ áp, phù hợp với tải có dòng lớn (trên 400A).
+ VCB (Vacuum Circuit Breaker): Dùng cho điện áp từ 6.6kV trở lên, thường dùng trong các trạm điện cao thế.
+ MCCB (Molded Case Circuit Breaker): Có dòng cắt ngắn mạch lớn, thường dùng cho tải công nghiệp.
+ MCB (Miniature Circuit Breaker): Dùng cho các phụ tải nhỏ trong hệ thống điện dân dụng.
+ RCCB (Residual Current Circuit Breaker): Dùng để bảo vệ chống dòng rò, giúp phòng tránh nguy cơ giật điện.
+ RCBO (Residual Current Breaker with Overload Protection): Tương tự như RCCB nhưng có thêm tính năng bảo vệ quá dòng.
+ ELCB (Earth Leakage Circuit Breaker): Loại CB có bộ cảm biến dòng rò, bảo vệ chống dòng rò và các sự cố điện.
Nguyên lý hoạt động của CB
CB hoạt động dựa trên nguyên lý ngắt mạch khi có sự cố như quá dòng hoặc ngắn mạch. Các sơ đồ nguyên lý dưới đây giúp giải thích cơ chế này.
Sơ đồ nguyên lý CB dòng điện cực đại
Ở trạng thái bình thường sau khi đóng điện, CB được giữ ở trạng thái đóng tiếp điểm nhờ móc 2 khớp với móc 3 cùng một cụm với tiếp điểm động. Bật CB ở trạng thái ON, với dòng điện định mức nam châm điện 5 và phần ứng 4 không hút .
Khi mạch điện quá tải hay ngắn mạch, lực hút điện từ ở nam châm điện 5 lớn hơn lực lò xo 6 làm cho nam châm điện 5 sẽ hút phần ứng 4 xuống làm bật nhả móc 3, móc 5 được thả tự do, lò xo 1 được thả lỏng, kết quả các tiếp điểm của CB được mở ra, mạch điện bị ngắt.
Sơ đồ nguyên lý CB dòng điện cực đại
Sơ đồ nguyên lý CB điện áp thấp
Bật CB ở trạng thái ON, với điện áp định mức nam châm điện 11 và phần ứng 10 hút lại với nhau.Khi sụt áp quá mức, nam châm điện 11 sẽ nhả phần ứng 10, lò xo 9 kéo móc
8 bật lên, móc 7 thả tự do, thả lỏng, lò xo 1 được thả lỏng, kết quả các tiếp điểm của CB được mở ra, mạch điện bị ngắt.
Sơ đồ nguyên lý của CB điện áp thấp
Kết Luận
CB là thiết bị quan trọng giúp ngắt điện và bảo vệ hệ thống điện khỏi sự cố như quá tải, ngắn mạch và rò rỉ điện. Nó còn có khả năng chống giật hiệu quả, nhưng người dùng nên hạn chế tiếp xúc trực tiếp và sử dụng bảo hộ khi sửa chữa.
CB hoạt động như một cầu dao tự động, đóng ngắt dòng điện khi có sự cố, giúp bảo vệ an toàn cho thiết bị và con người. Vì vậy, CB được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng dân dụng và công nghiệp để đảm bảo sự ổn định và an toàn cho hệ thống điện.
Nếu bạn muốn nâng cao kỹ năng và hiểu biết về các hệ thống điều khiển điện, cũng như lập trình PLC để ứng dụng trong các công trình điện công nghiệp, hãy tham gia các khóa học chuyên sâu tại PLCTECH:
Địa chỉ đào tạo
Hà Nội: Số 11 Ngõ 2E Dịch Vọng – Cầu Giấy Xem bản đồ
HCM: 97 Đường Số 3 – Hiệp Bình Phước – TP. Thủ Đức Xem bản đồ
Liên hệ
Điện thoại / Zalo: 0987 635 127 (Hỗ trợ 24/7)
Website: https://plctech.com.vn/
Fanpage: https://www.facebook.com/PLCTechHN
