Aptomat an toàn MCCB

Khả năng chịu dòng điện và dòng cắt cao: MCCB có dải dòng định mức rộng (thường từ 63A đến 2500A) và khả năng cắt dòng ngắn mạch rất lớn (lên đến 200kA), phù hợp cho các hệ thống điện công suất cao.
Bảo vệ đa dạng: Ngoài quá tải và ngắn mạch cơ bản, MCCB có thể được tích hợp hoặc kết nối thêm để bảo vệ chống dòng rò, sụt áp, quá áp, mất pha…

Thông tin sản phẩm
Liên hệ mua hàng

Aptomat an toàn MCCB (Moulded Case Circuit Breaker), hay còn gọi là cầu dao tự động dạng khối hoặc át khối, là một thiết bị đóng cắt và bảo vệ mạch điện quan trọng. Khác với MCB (Miniature Circuit Breaker) thường được dùng cho dòng điện nhỏ trong gia đình, MCCB được thiết kế để bảo vệ các mạch điện có dòng điện lớn hơn, từ vài chục Ampe đến hàng nghìn Ampe, phù hợp với các ứng dụng trong công nghiệp, tòa nhà lớn và các hệ thống điện công suất cao.

1. Aptomat an toàn MCCB

MCCB đóng vai trò then chốt trong việc đảm bảo an toàn và ổn định cho hệ thống điện. Các chức năng chính bao gồm:

Bảo vệ quá tải: Khi dòng điện chạy qua mạch vượt quá giá trị định mức cho phép trong một khoảng thời gian nhất định, MCCB sẽ tự động ngắt mạch. Điều này ngăn chặn tình trạng dây dẫn bị nóng chảy, gây hỏng thiết bị điện và nguy cơ cháy nổ.
Bảo vệ ngắn mạch: Trong trường hợp xảy ra sự cố ngắn mạch (dây pha chạm đất, hai dây pha chạm nhau, hoặc pha chạm trung tính), dòng điện sẽ tăng đột biến lên rất cao. MCCB sẽ ngắt mạch cực nhanh để cắt đứt nguồn điện, hạn chế tối đa hư hại cho hệ thống, thiết bị và ngăn ngừa hỏa hoạn.
Đóng/ngắt mạch điện thủ công: MCCB còn có thể được sử dụng như một công tắc chính để đóng hoặc ngắt nguồn điện bằng tay, phục vụ cho mục đích bảo trì, sửa chữa hoặc cô lập một phần của hệ thống điện.
Bảo vệ sụt áp/quá áp (tùy chọn): Một số loại MCCB cao cấp có thể tích hợp thêm các tính năng bảo vệ sụt áp hoặc quá áp thông qua các phụ kiện đi kèm.
Bảo vệ dòng rò (tùy chọn): Tương tự, một số MCCB có thể tích hợp hoặc kết nối thêm module bảo vệ dòng rò (Residual Current) để tăng cường an toàn chống giật và cháy nổ.

2. Cấu tạo của MCCB

MCCB được gọi là “dạng khối” vì các bộ phận bên trong được đúc kín trong một vỏ bọc chắc chắn. Cấu tạo chính của MCCB bao gồm:

Vỏ đúc (Moulded Case): Là lớp vỏ bảo vệ bên ngoài, được làm từ vật liệu cách điện, chịu nhiệt và chống cháy cao như nhựa Phenolic hoặc Polycarbonate, đảm bảo độ bền và an toàn cho các linh kiện bên trong.
Hệ thống tiếp điểm: Gồm các tiếp điểm chính và tiếp điểm hồ quang. Khi đóng mạch, các tiếp điểm đóng theo thứ tự từ tiếp điểm hồ quang đến tiếp điểm chính. Khi ngắt mạch, quá trình ngược lại để giảm thiểu tác động của hồ quang điện.
Cơ cấu vận hành (Operating Mechanism): Bao gồm cần gạt (tay cầm) để đóng/ngắt mạch thủ công và hệ thống lò xo, chốt để giữ tiếp điểm ở trạng thái đóng hoặc mở.
Bộ phận bảo vệ (Trip Unit): Đây là “bộ não” của MCCB, có nhiệm vụ phát hiện sự cố và ra lệnh ngắt mạch. Có hai loại phổ biến:
- Trip từ nhiệt (Thermal-Magnetic Trip):
  - Thanh lưỡng kim (Thermal trip): Phát hiện quá tải. Khi dòng điện quá tải, thanh lưỡng kim nóng lên, giãn nở và uốn cong, tác động vào cơ cấu nhả.
  - Cuộn dây điện từ (Magnetic trip): Phát hiện ngắn mạch. Khi dòng ngắn mạch lớn chạy qua, cuộn dây tạo ra từ trường mạnh, hút lõi thép và kích hoạt cơ chế ngắt tức thời.
- Trip điện tử (Electronic Trip Unit): Sử dụng các linh kiện điện tử để đo lường dòng điện và so sánh với các giá trị cài đặt. Loại này có độ chính xác cao hơn, có thể điều chỉnh linh hoạt các thông số bảo vệ (dòng định mức, thời gian trễ, dòng cắt ngắn mạch), và có khả năng tích hợp thêm các chức năng nâng cao như bảo vệ dòng rò, giám sát năng lượng, giao tiếp với hệ thống điều khiển.
Buồng dập hồ quang (Arc Chamber): Bao gồm nhiều tấm kim loại xếp song song. Khi tiếp điểm mở ra, hồ quang điện sinh ra sẽ bị kéo dài và chia nhỏ bởi các tấm kim loại này, giúp dập tắt hồ quang nhanh chóng và an toàn.
Phụ kiện (Optional Accessories): MCCB có thể được trang bị thêm các phụ kiện như:
- Tiếp điểm phụ (Auxiliary contacts – AX): Báo trạng thái đóng/mở của MCCB.
- Tiếp điểm cảnh báo (Alarm contacts – AL): Báo hiệu sự cố (quá tải, ngắn mạch).
- Cuộn cắt (Shunt trip – SHT): Cho phép ngắt MCCB từ xa bằng tín hiệu điện.
- Cuộn thấp áp (Under Voltage Release – UVT): Ngắt MCCB khi điện áp nguồn giảm xuống dưới mức cho phép.

3. Nguyên lý hoạt động

MCCB hoạt động dựa trên sự kết hợp của cơ chế nhiệt và cơ chế điện từ (hoặc điện tử):

Bảo vệ quá tải (cơ chế nhiệt): Khi dòng điện vượt quá ngưỡng định mức và kéo dài, thanh lưỡng kim bên trong MCCB sẽ nóng lên và uốn cong. Độ uốn cong này sẽ kích hoạt cơ cấu nhả, làm các tiếp điểm mở ra và ngắt mạch.
Bảo vệ ngắn mạch (cơ chế điện từ/điện tử): Khi xảy ra ngắn mạch, dòng điện tăng đột biến cực lớn.
- Đối với trip từ nhiệt: Lực từ trường sinh ra bởi cuộn dây điện từ sẽ cực mạnh, ngay lập tức hút lõi thép và tác động vào cơ cấu nhả, ngắt mạch trong thời gian rất ngắn (vài mili giây).
- Đối với trip điện tử: Bộ vi xử lý sẽ phát hiện dòng điện tăng vọt, xử lý tín hiệu và gửi lệnh tới cơ cấu nhả để ngắt mạch.

Sau khi sự cố được khắc phục, MCCB có thể được đóng lại thủ công bằng cách gạt cần gạt về vị trí “ON”.

4. Ưu điểm nổi bật của MCCB

Khả năng chịu dòng điện và dòng cắt cao: MCCB có dải dòng định mức rộng (thường từ 63A đến 2500A) và khả năng cắt dòng ngắn mạch rất lớn (lên đến 200kA), phù hợp cho các hệ thống điện công suất cao.
Bảo vệ đa dạng: Ngoài quá tải và ngắn mạch cơ bản, MCCB có thể được tích hợp hoặc kết nối thêm để bảo vệ chống dòng rò, sụt áp, quá áp, mất pha…
Điều chỉnh linh hoạt: Các loại MCCB có trip điện tử cho phép người dùng điều chỉnh chính xác các thông số bảo vệ như dòng định mức (Ir), dòng ngắn mạch (Isd), thời gian trễ… phù hợp với đặc điểm của tải.
Độ bền và tuổi thọ cao: Vỏ đúc chắc chắn và linh kiện chất lượng cao giúp MCCB hoạt động bền bỉ trong môi trường khắc nghiệt và có tuổi thọ lâu dài.
Dễ dàng vận hành và bảo trì: Thiết kế đơn giản, có cần gạt rõ ràng giúp dễ dàng thao tác đóng/ngắt và kiểm tra.
Khả năng kết nối mở rộng: Có thể tích hợp các module truyền thông để kết nối với hệ thống giám sát và điều khiển trung tâm (SCADA).

5. Ứng dụng của MCCB

MCCB được ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống điện có công suất lớn và yêu cầu độ tin cậy cao:

Hệ thống phân phối điện chính: Là aptomat tổng trong các tủ điện phân phối chính của tòa nhà, nhà máy, xưởng sản xuất, trung tâm thương mại.
Bảo vệ động cơ công suất lớn: Trong các dây chuyền sản xuất, máy móc công nghiệp.
Bảo vệ máy phát điện, biến áp: Trong các trạm biến áp, hệ thống cấp điện dự phòng.
Hệ thống điều khiển và tự động hóa: Bảo vệ các tủ điều khiển, PLC.
Mạch điện nhánh công suất lớn: Bảo vệ các nhánh mạch cung cấp điện cho các khu vực có tải lớn.

6. Lưu ý khi lựa chọn và lắp đặt MCCB

Dòng điện định mức (In): Phải lớn hơn hoặc bằng tổng dòng điện tiêu thụ tối đa của tải và nhỏ hơn dòng chịu đựng tối đa của cáp.
Dòng cắt ngắn mạch (Icu/Ics): Đây là thông số cực kỳ quan trọng, phải lớn hơn dòng ngắn mạch lớn nhất có thể xảy ra tại điểm lắp đặt MCCB.
Số cực (Poles):
- 1P, 2P: Cho hệ thống điện 1 pha.
- 3P, 4P: Cho hệ thống điện 3 pha (có hoặc không có dây trung tính).
Loại trip unit (Từ nhiệt hay Điện tử): Tùy thuộc vào yêu cầu về độ chính xác và khả năng tùy chỉnh. Trip điện tử thường đắt hơn nhưng linh hoạt hơn.
Thương hiệu và tiêu chuẩn: Lựa chọn MCCB từ các nhà sản xuất uy tín trên thế giới (như Schneider Electric, ABB, Siemens, LS, Chint, Mitsubishi, Fuji Electric) và đảm bảo sản phẩm tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế (IEC 60947-2).
Phụ kiện đi kèm: Xác định các phụ kiện cần thiết (tiếp điểm phụ, cuộn cắt, bảo vệ thấp áp…) để tích hợp vào hệ thống điều khiển.
Môi trường lắp đặt: Chọn MCCB có cấp bảo vệ (IP rating) phù hợp với môi trường (ví dụ: môi trường ẩm ướt, nhiều bụi).