​Cấu tạo và nguyên lý hoạt động MCB / MCCB Schneider

MCB hay MCCB còn được gọi tên là Aptomat. Đây là thiết bị điện dùng để đóng ngắt mạch điện  1 pha, 2 pha hay 3 pha. MCB hay MCCB có công dụng bảo vệ quá tải, ngắn mạch hay sụt áp mạch điện khi có sự cố xảy ra.

MCB / MCCB và cấu tạo

Bộ phận tiếp điểm

MCB / MCCB thường được chế tạo có hai cấp tiếp điểm đó là tiếp điểm chính và hồ quang, hoặc ba cấp tiếp điểm là chính, hồ quang, phụ.

Khi đóng mạch thì tiếp điểm hồ quang đóng trước tiếp theo là tiếp điểm phụ, tiếp đến là tiếp điểm chính. Khi mà cắt mạch thì ngược lại, đó là tiếp điểm chính mở trước rồi đến tiếp điểm phụ, cuối cùng là tiếp điểm hồ quang.

Vậy hồ quang chỉ cháy ở trên tiếp điểm điểm hồ quang, bảo vệ được tiếp điểm chính để dẫn điện. Dùng tiếp điểm phụ tránh hồ quang cháy lan vào làm hư tiếp điểm chính.

Bộ phận hộp dập hồ quang

Để MCB / MCCB dập được hồ quang trong các chế độ làm việc của lưới điện, họ thường dùng hai kiểu thiết bị dập hồ quang là kiểu nửa kín và kiểu hở.

Đối với kiểu nửa kín được đặt trong vỏ kín của MCB / MCCB và có lỗ thoát khí. Lúc này có dòng điện giới hạn cắt không quá 50KA. Với kiểu hở được dùng khi giới hạn dòng điện cắt lớn hơn 50KA hay điện áp lớn 1000V.

Ở trong buồng dập hồ quang thông dụng, chúng ta nên dùng những tấm thép xếp thành lưới ngăn, việc này giúp phân chia hồ quang thành nhiều đoạn ngắn thuận lợi cho việc dập tắt hồ quang.

Bộ phận cơ cấu truyền động cắt MCB / MCCB

Truyền động cắt thường có hai cách: bằng tay hay bằng cơ điện

Điều kiển bằng tay: Việc này được thực hiện với các MCB / MCCB có dòng điện định mức không lớn hơn 600A.

Điều khiển bằng điện từ : được ứng dụng ở các MCB / MCCB có dòng điện lớn hơn 600A đến 1000A.

Để giúp tăng lực điều khiển bằng tay chúng ta dùng một tay dài phụ theo nguyên lý đòn bẩy. Ngoài ra còn cách điều khiển bằng động cơ điện hay bằng khí nén.

Bộ phận móc bảo vệ

MCB / MCCB tự động cắt nhờ các phần tử bảo vệ được gọi là móc bảo vệ, sẽ bị tác động khi mạch điện có sự cố quá dòng điện còn gọi là quá tải hay ngắn mạch và sụt áp.

Đối với móc bảo vệ quá dòng điện còn gọi là bảo vệ dòng điện cực đại để bảo vệ các thiết bị điện không bị quá tải và ngắn mạch, đường thời gian hay dòng điện của móc bảo vệ phải nằm ở dưới đường đặc tính của đối tượng cần bảo vệ. họ thường dùng hệ thống điện tử và rơle nhiệt giúp làm móc bảo vệ, đặt ở bên trong CB.

Móc kiểu điện từ có cuộn dây nối tiếp với mạch chính, cuộn dây này được quấn tiết diện lớn và chịu dòng tải ít vòng. Khi mà dòng điện vượt quá trị số cho phép thì phần ứng bị hút và nóc sẽ dập vào khớp rơi tự do, làm tiếp điểm của CB mở ra. Điều chỉnh vít để thay đổi lực kháng lò xo, có thể điều chỉnh được trị số dòng điện tức động. Giữ thời gian trong bảo vệ quá tải kiểu điện từ, họ thêm 1 cơ cấu giữ thời gian.

Móc kiểu rơle nhiệt đơn giản kết cấu giống như rơle nhiệt có phần tử phát nóng đấu nối với mạch điện chính, tấm kim loại kép dãn nở làm nhả khớp rơi tự do giúp mở tiếp điểm của MCB / MCCB khi có quá tải. Nhược điểm chính là quán tính nhiệt lớn nên không ngắt nhanh được dòng điện tăng cao khi có ngắn mạch, do vậy chỉ bảo vệ được dòng điện quá tải.

Vì thế người ta thường dùng tổng hợp cả móc kiểu điện từ và móc kiểu rơle nhiệt ở trong một CB. Loại này được dung ở CB có dòng điện đính mức đến 600A.

Móc bảo vệ sụt áp cũng thường dùng kiểu điện từ. Cuộn dây mắc song song với mạch điện chính và cuộn dây này được quấn ít vòng với dây tiết diện nhỏ chịu điện áp nguồn.

Nguyên lý hoạt động của MCB / MCCB ( Aptomat )

Nguyên lý CB điện áp thấp

CB ở trạng thái ON, điện áp định mức của nam châm điện 11 và phần ứng 10 hút lại với nhau.

Khi bị 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, các tiếp điểm của CB được mở ra, mạch điện bị ngắt.

Nguyên lý CB dòng điện cực đại

Trạng thái bình thường : khi đóng điện, CB được giữ ở trạng thái đóng tiếp điểm nhờ móc 2 khớp nới với móc 3 ở cùng một cụm với tiếp điểm động.

CB được bật ở trạng thái ON, đối với dòng điện định mức nam châm điện 5 và phần ứng 4 không hút .

Mạch điện quá tải hay ngắn mạch và lực hút điện từ ở nam châm điện 5 lớn hơn lực lò xo 6 làm cho nam châm điện 5 hút phần ứng 4 xuống bật nhả móc 3, móc 5 được thả tự do, lò xo 1 thả lỏng, kết quả các tiếp điểm của CB được mở, mạch điện bị ngắt.