Những dòng thiết bị đóng cắt mạch điện (switchgear) phổ biến

Lê Hồng Phong

Cầu dao là dòng thiết bị điện phổ biến trong tất cả các hệ thống điện, có nhiệm vụ điều khiển dòng điện đến tải, hỗ trợ cho mạch điện hoạt động an toàn. Trong bài viết sau chúng ta hãy cùng nhau đi nhé Điện BTB Tìm hiểu về các loại cầu dao phổ biến cũng như vai trò và ứng dụng của các thiết bị này trong cuộc sống.

Công tắc bảo vệ mạch điện là gì?

Thiết bị đóng cắt điện hay thiết bị đóng cắt điện là dòng thiết bị điện dùng để điều khiển đóng/mở các mạch điện, bảo vệ hệ thống điện bao gồm dây dẫn và các thiết bị điện hoạt động ổn định. Sử dụng thiết bị đóng cắt là yêu cầu bắt buộc đối với bất kỳ hệ thống điện nào, từ cao thế, trung thế đến hạ thế.

Thiết bị chuyển mạch điện trong tiếng Anh được gọi là thiết bị đóng cắt, cầu dao (CB) hay có cái tên quen thuộc với người Việt là aptomat. Tuy nhiên, thông thường cầu dao chỉ dùng để chuyển mạch các mạch điện hạ thế như MCB, RCBO, MCCB,… Ngoài ra, các thiết bị như cầu dao, cầu chì, contactor, RCD, cầu dao chống sét,… cũng là thiết bị chuyển mạch.

Cơ chế hoạt động chung của dòng thiết bị đóng cắt là phát hiện sự cố trên mạch điện và chủ động ngắt nguồn điện để đảm bảo an toàn hoặc bị người dùng tắt một cách thụ động. Các sự cố bao gồm quá tải điện, chập điện, rò rỉ điện, sét đánh, cháy điện,….

Công dụng của thiết bị chuyển mạch điện (switchgear)

Trong điều kiện bình thường, cầu dao có chức năng đóng/ngắt mạch điện từ nguồn đến phụ tải. Nguồn điện có thể là nguồn điện lưới, nguồn điện máy phát điện, nguồn điện phân phối qua đường dây,… Vai trò của thiết bị này được thể hiện rõ ràng khi xảy ra sự cố về điện trên mạch điện.

Thiết bị chuyển mạch được sử dụng rộng rãi trong cuộc sống. Bất kỳ hệ thống điện nào cũng cần thiết bị chuyển mạch từ phân phối điện áp cao, trung thế sang hạ áp, sử dụng cho gia đình, văn phòng, thương mại, nhà máy, công trình,…

Một số ứng dụng cụ thể của thiết bị đóng cắt:

• Bảo vệ mạch điện khỏi quá tải, ngắn mạch, ngắn mạch, rò rỉ điện, v.v.
• Bảo vệ mạch điện khỏi cháy, nổ, sét đánh, lũ lụt,…
• Giám sát hoạt động của hệ thống điện
• Bảo vệ các thiết bị điện quan trọng như máy hàn, máy ủi, máy điều hòa,…

Nhìn chung, mỗi loại thiết bị chuyển mạch và bảo vệ mạch điện đều có chức năng và ứng dụng riêng, tùy thuộc vào yêu cầu kỹ thuật và mục đích sử dụng của từng hệ thống điện. Nhờ những thiết bị này, người vận hành có khả năng điều khiển, bảo vệ và bảo trì hệ thống điện một cách hiệu quả.

Phân loại các thiết bị đóng cắt phổ biến

Dựa vào cấp điện áp, các thiết bị chuyển mạch mạch điện có thể chia thành 3 nhóm chính: hạ thế, trung thế và cao thế. Điện hạ thế là cấp điện áp dùng trong sinh hoạt, nằm trong khoảng 22V – 380V (điện 1 pha, điện 3 pha). Điện trung thế là cấp điện áp phân bố từ đường dây cao thế về trạm biến áp, cấp điện áp dao động từ 1kV. Điện cao thế là lưới điện truyền tải từ nhà máy điện đến các khu vực, có cấp điện áp từ 110kV – 500kV.

Thiết bị chuyển mạch điện áp thấp

Các dòng thiết bị chuyển mạch hạ thế khá quen thuộc trong cuộc sống, được sử dụng cho điện 1 pha (điện dân dụng và thương mại) hoặc điện 3 pha (điện sản xuất).

Các thiết bị này được sản xuất có cấp điện áp từ 1kV trở xuống, bao gồm các loại sau:

• Cầu chì: là cầu dao tự động có chức năng bảo vệ quá tải, chỉ sử dụng một lần.
• Bộ ngắt mạch: là dòng CB truyền thống nhằm chống quá tải điện trong gia đình, vận hành bằng cầu dao thủ công.
• MCB: là dòng cầu dao loại nhỏ chống quá tải, ngắn mạch rất quen thuộc trong điện gia đình hay văn phòng, kích thước nhỏ gọn, mức độ ngắt mạch từ thấp đến trung bình.
• RCCB: Dòng CB chuyên chống điện giật
• RCBO: là dòng CB đa năng có vai trò bảo vệ chống quá tải, ngắn mạch và điện giật.
• MCCB: là dòng block CB chống quá tải, ngắn mạch chuyên dùng cho điện công nghiệp, có mức dòng điện ngắt mạch từ trung bình đến cao.
• ELCB: là dòng block CB có chức năng bảo vệ quá tải và chống điện giật.
• ACB: là dòng CB cỡ lớn được lắp đặt trong các tủ điện công nghiệp hạ thế có khả năng chống quá tải, chống đoản mạch, có dòng điện ngắt mạch cao.

KTH ELECTRIC hiện đang sản xuất nhiều loại cầu dao hạ thế, bao gồm MCB, MCCB, RCCB, RCBO, ACB và contactor. Các thiết bị này được sản xuất theo tiêu chuẩn EN/IEC và được chứng nhận bởi nhiều tổ chức chất lượng hàng đầu thế giới.

Tại Việt Nam, các thiết bị trên hiện đang được sử dụng rộng rãi tại các nhà máy công nghiệp, công ty điện lực. Tham khảo sản phẩm tại: https://btb-electric.com/vi/danh-muc-san-pham/thiet-bi-dong-cat/

Thiết bị đóng cắt trung thế

Cầu dao trung thế được sử dụng cho các tủ điện trung thế tại các trạm điện phân phối hoặc các nhà máy có nhu cầu sử dụng điện trung thế. Các thiết bị này có mức dòng điện ngắt mạch trong khoảng 1 kV – 36 kV.

Một số máy cắt phổ biến cho điện trung thế:

• VCB: là máy cắt chân không có dòng ngắn mạch lớn từ 15kA đến 50kA
• VCS: là contactor chân không có khả năng chuyển mạch lên tới 2,5 triệu lần.
• VTS: là bộ chuyển đổi nguồn điện chân không giữa nguồn điện lưới và nguồn máy phát điện
• Recloser: là máy cắt tự động tức thời có chế độ cài sẵn
• LBS: là máy cắt tải hoặc máy cắt khóa liên động
• Cầu chì giới hạn dòng điện: là cầu chì trung thế có khả năng ngắt mạch và bảo vệ LBS, VCS khi kết hợp với LBS

Thiết bị chuyển mạch điện áp cao

Thiết bị đóng cắt mạch cao áp được sử dụng cho các tủ phân phối cao áp trong các nhà máy điện và trạm biến áp mới có cấp điện áp rất cao, chủ yếu khoảng 110kV – 500kV.

Một số loại phổ biến bao gồm:

• Cầu chì cao áp: cầu chì dạng ống dùng trong máy biến áp ở cấp điện áp 22kV, 35kV,…
• CB cao áp: là máy cắt tự động có dòng điện định mức lên đến 4000A

Trên đây là những thông tin về các loại cầu dao phổ biến hiện nay và ứng dụng của từng loại trong thực tế. Có thể thấy, việc sử dụng loại thiết bị này trong mạch điện là bắt buộc và việc tìm hiểu, lựa chọn thiết bị phù hợp là điều người vận hành hệ thống cần thực hiện. KTH ELECTRIC hy vọng bài viết trên đã cung cấp những kiến ​​thức cần thiết cho bạn về dòng thiết bị điện quan trọng này.