Bộ ngắt mạch tự động là một thiết bị chuyển mạch làm ngắt dòng điện bất thường hoặc sự cố. Nó là một thiết bị cơ khí làm nhiễu loạn dòng điện có cường độ lớn (sự cố) và bổ sung thực hiện chức năng của một công tắc. Bộ ngắt mạch tự động được thiết kế chủ yếu để đóng hoặc mở mạch điện, do đó bảo vệ hệ thống điện khỏi bị hư hỏng.
Công Dụng Của bộ ngắt mạch tự động Trong Đời Sống
Hãy sử dụng một ngôi nhà làm ví dụ. Một ngôi nhà có một mạch điện chính, được tạo thành từ một số mạch phụ. Mạch này trong ngôi nhà của bạn được cung cấp bởi điện từ nhà máy điện.
Trong điều kiện bình thường, dòng điện được quy định trong giới hạn an toàn hoặc giới hạn điện áp (áp suất điện), ở Mỹ là 120 vôn ± 6%. Điều này là cần thiết vì điện tích dư thừa có thể làm hỏng các thành phần khác nhau của kết cấu.
Nhưng đôi khi và vì nhiều lý do khác nhau, điện tích có thể tăng đến mức lớn hơn mức mà một mạch có thể chịu đựng, điều này có thể gây hỏng mạch và các thiết bị được kết nối với nó, cũng như gây ra hỏa hoạn.
Chức năng cơ bản của bộ ngắt mạch tự động là liên tục “xác minh” rằng điện tích không vượt quá giới hạn an toàn và, nếu có, tự động dừng hoạt động của mạch điện, để tránh hư hỏng cho việc lắp đặt điện nói chung.
Bộ ngắt mạch tự động
Nguyên Lí Làm Việc Của bộ ngắt mạch tự động
Bên trong, bộ ngắt mạch tự động về cơ bản được tạo thành từ các cặp tiếp điểm kim loại, cả cố định và di chuyển, ngoài một cuộn dây vận hành.
Trong điều kiện bình thường – mạch kín – các tiếp điểm này chạm vào nhau, cho phép dòng điện chạy qua. Các tiếp điểm chuyển động này được giữ với nhau nhờ áp suất cơ học được tác động bởi một cơ chế khác – ví dụ như lò xo hoặc khí nén.
Áp lực này lên các tiếp điểm chuyển động là có thể nhờ vào thế năng được tích trữ trong cơ chế áp suất đã đề cập. Khi xảy ra quá tải trong mạch điện, cuộn dây vận hành được nạp năng lượng và một pít tông được kết nối với cơ cấu của các tiếp điểm chuyển động, cho phép giải phóng năng lượng tích trữ trong cơ chế này, cho phép các tiếp điểm chuyển động tách ra.
Khi các tiếp điểm chuyển động tách ra, mạch điện bên trong CB (bộ ngắt mạch) sẽ mở ra, làm gián đoạn dòng điện và bảo vệ hệ thống khỏi bị hư hỏng thêm.
Tuy nhiên, điều quan trọng là bạn cũng phải hiểu khái niệm về “vòng cung”.
Khi dòng điện đi qua khe hở không khí từ thành phần được cung cấp năng lượng sang thành phần trung tính, hiện tượng phóng điện plasma được gọi là hồ quang xảy ra. Ví dụ, sét là một vòng cung rất lớn, xuyên qua không gian khí quyển từ một đám mây xuống mặt đất hoặc tới một đám mây khác.
Phóng hồ quang cũng có thể xảy ra trong hệ thống dây điện gia dụng, nhưng cũng có thể xảy ra trong các bộ ngắt mạch tự động trong quá trình vận hành, có thể làm hỏng chúng và gây cháy nếu hồ quang không được kiểm soát.
Do đó, cơ chế của bộ ngắt mạch cũng tìm cách ngăn chặn hoặc kiểm soát càng nhiều càng tốt việc tạo ra các vòng cung điện này.
Bộ ngắt mạch tự động
Các Loại bộ ngắt mạch tự động
Có nhiều loại bộ ngắt mạch tự động khác nhau trên thị trường, nhưng nhìn chung, chúng đều hoạt động theo nguyên tắc cơ bản giống nhau đã được giải thích ở trên. Sự khác biệt giữa các mô hình về cơ bản bao gồm, trong loại cơ chế được sử dụng để kích hoạt sự tách biệt của các tiếp điểm chuyển động và điều khiển việc tạo ra hồ quang điện
Bộ Ngắt Mạch Vỏ Đúc (MCCB)
Bộ ngắt mạch tự động vỏ đúc được sử dụng chủ yếu trong các mạch điện áp thấp. Trong mô hình này, tất cả các bộ phận mang dòng điện, cơ cấu và thiết bị chuyển mạch, được nhúng bên trong một hộp đúc hoặc hộp ngắt mạch làm bằng vật liệu cách điện.
MCCB thường được sử dụng như là sự lựa chọn hàng đầu trong các hệ thống dòng điện xoay chiều (AC) hoặc trực tiếp (DC) trong ngành công nghiệp và ưu điểm chính của chúng là tính linh hoạt để tích hợp với các thiết bị điều khiển khác, chi phí bảo trì thấp và kích thước nhỏ của chúng.
Bộ ngắt mạch tự động Chân Không (VCB)
Trong VCB, sự gián đoạn của dòng điện xảy ra trong một cấu trúc thường được làm bằng gốm được gọi là “vỉ chân không”. Vỉ này được cách nhiệt hoàn toàn và cho phép tỷ lệ chân không cao bên trong.
Bên trong vỉ này có các tiếp điểm cố định và di chuyển. Hồ quang điện bắt đầu khi các tiếp điểm tách ra và nhờ chân không và độ bền điện môi (cách điện) trong cấu trúc, nhiệt sinh ra trong quá trình hồ quang nhanh chóng bị dập tắt.
Ưu điểm chính của VCB là giảm đáng kể rủi ro cháy nổ và ít phải bảo trì hơn.
bộ ngắt mạch tự động Khí (ACB)
bộ ngắt mạch tự động mạch khí có một bộ phận chứa khí nén bên trong. Không khí này được giải phóng thông qua một vòi phun và tạo ra một luồng không khí tốc độ cao. Không khí này được sử dụng để dập tắt hồ quang.
ACB thường được sử dụng trong các dịch vụ trường cao thế và trung thế, thông thường đến điện áp 15KV hoặc cho đường dây ngoài trời lên đến 220KV hoặc hơn, tùy thuộc vào loại.
Ưu điểm chính của chúng là kích thước c nhỏ, thời gian đáp ứng tốc độ cao, ít cần bảo dưỡng và giảm đáng kể nguy cơ hỏa hoạn.
Bộ Ngắt Mạch Dầu (OCB)
OCB là loại bộ ngắt mạch tự động lâu đời nhất và sử dụng dầu làm phương tiện cách điện để dập tắt hồ quang.
Trong mô hình này, các tiếp điểm công tắc nằm bên trong dầu cách điện và khi xảy ra lỗi trong hệ thống, các tiếp điểm công tắc sẽ mở bên trong dầu. Hồ quang đang phát triển tạo thành một bong bóng hydro xung quanh nó, và áp suất được tạo ra ngăn không cho hồ quang bùng phát một cách ngẫu nhiên.
Ưu điểm chính của nó là nó không yêu cầu các thiết bị đặc biệt để kiểm soát hồ quang điện, ngoài thực tế là dầu cung cấp cách điện giữa các tiếp điểm sau khi hồ quang đã được dập tắt.
Các loại bộ ngắt mạch tự động
Lời Khuyên An Toàn Sử Dụng Điện
Điều quan trọng cần nhớ là khi làm việc với điện, luôn có nguy cơ xảy ra tai nạn do điện giật, trong một số trường hợp nhất định có thể gây tử vong. Vì vậy, bạn cần luôn ghi nhớ những biện pháp bảo mật sau đây.
- Kiểm tra hoạt động của nhà riêng hoặc CB kinh doanh của bạn ít nhất một lần một tháng. Đối với điều này, bộ ngắt mạch tự động có nút kiểm tra, bất kể nhãn hiệu hoặc xuất xứ của nó. Nếu nhấn nút không kích hoạt cần gạt, nó đã bị hỏng.
- Không bao giờ vận hành thiết bị điện bằng chân trần hoặc vận hành công tắc khi tay hoặc chân ướt.
- Khi bạn tiến hành bất kỳ loại sửa chữa nào, hãy đảm bảo rằng bạn đã ngắt nguồn điện tại bảng điều khiển và trong quá trình làm việc, đồng thời luôn sử dụng các dụng cụ bằng một số loại vật liệu cách điện.
- Đối với các công trình lắp đặt đã có tuổi đời nhất định, nên để một thợ điện chuyên nghiệp tiến hành sửa đổi và bảo trì để ngăn ngừa các tai nạn trong tương lai.
- Tránh làm việc trên mái nhà gần dây dẫn điện vào những ngày có gió và bão để tránh tai nạn.
- Cố gắng sử dụng càng nhiều càng tốt, một ổ cắm cho mỗi ứng dụng, không phải T-Taps hoặc những thứ tương tự để tránh điện giật.
- Nếu bạn định tự mình thao tác lắp đặt, trước tiên bạn phải tắt dòng điện tại bộ ngắt mạch tự động, và kiểm tra sự vắng mặt của điện áp trong mạch.
- Không bao giờ cố sử dụng cáp đã bị hư hỏng nặng, vì chỉ cần hư hỏng nhẹ nhất đối với cáp cũng có thể gây ra tai nạn do điện giật hoặc thậm chí là hỏa hoạn, vì vậy cần thay cáp mới càng sớm càng tốt.
