MCCB là gì? – Cấu tạo, phân loại và ứng dụng

MCCB là cầu dao khối dùng để bảo vệ dòng điện trước nguy cơ quá tải, đoản mạch. MCCB được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực của đời sống, chủ yếu là trong sản xuất, kinh doanh. Cụ thể MCCB là thiết bị gì, có cấu tạo như thế nào và công dụng ra sao đều sẽ được KTH ELECTRIC giải đáp trong phần tổng hợp dưới đây.

MCCB là gì? Chức năng của MCCB

MCCB (viết tắt của Molded Case Circuit Breaker) hay cầu dao khối là cầu dao tự động được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điện công nghiệp. MCCB có kích thước khá lớn với 2 – 3 cặp cực trở lên và chỉ có 1 đòn bẩy duy nhất, so với cấu trúc MCB có 1 hoặc nhiều đòn bẩy liên kết với nhau. Một số dòng MCCB có khả năng điều chỉnh dòng điện cắt hoặc có màn hình điện tử điều khiển từ xa.

Aptomat MCCB có 3 chức năng chính sau:

• Bảo vệ mạch khỏi quá tải – khi dòng điện định mức cao bất thường, tránh gây nóng đường dây. MCCB sử dụng dải lưỡng kim hoặc bộ phận làm nóng trong cầu dao để làm nóng khi dòng điện quá tải chạy qua, uốn cong và khiến mạch bị ngắt.
• Bảo vệ mạch điện trong trường hợp chập mạch, chập mạch, giúp tránh hư hỏng hệ thống điện. MCCB sử dụng bộ ngắt mạch từ tính, tương tác với từ trường do dòng điện ngắn mạch tạo ra để ngắt nguồn điện.
• Việc điều khiển mạch điện bằng cơ cấu đóng ngắt mạch điện rất quan trọng khi hệ thống điện cần được kiểm tra, bảo trì, sửa chữa, nâng cấp.

Cấu trúc của MCCB

MCCB có cấu tạo theo dạng bảng mạch truyền thống, chủ yếu gồm các bộ phận sau:

• Khung: Là lớp vỏ ngoài của MCCB, được làm từ nhựa cao cấp, cứng cáp, bền bỉ, cách điện và cách nhiệt rất tốt.
• Bộ truyền động Trim: Dùng để bật hoặc tắt thiết bị, giữ tay cầm ở đúng vị trí khi bật. Nếu có lỗi, cơ chế này sẽ tự động tắt và MCCB sẽ phải được bật tắt thủ công.
• Bộ ngắt: Ngắt kết nối MCCB khi phát hiện quá tải hoặc đoản mạch.
• Cần gạt: Để bảo trì MCCB, công nhân sẽ sử dụng cần gạt để bật tắt thiết bị theo cách thủ công.
• Móc bảo vệ: Điểm tiếp xúc cho dây điện, đảm bảo kết nối chặt chẽ.
• Hộp dập hồ quang: Dùng để tách hồ quang thành các mảnh nhỏ khi MCCB ngắt tiếp điểm thường đóng và tạo ra hồ quang.
• Nút ấn chuyển đổi: Đã thêm vào MCCB để thực hiện ngắt khi cần thiết.
• Tiếp điểm: MCCB có 2 cấp tiếp điểm: tiếp điểm tĩnh và tiếp điểm động.

Video trực quan kết cấu MCCB từ KTH ELECTRIC:

Tìm hiểu thêm về Shunt trip – phụ kiện quan trọng của MCCB

Thông số kỹ thuật của cầu dao MCCB

Một số thông số quan trọng trên MCCB bạn cần biết là Ui, Ue, Uimp, In, Icu và Ics. Cụ thể vai trò của các tham số này như sau:

• Ui – Điện áp cách điện định mức (V): Giá trị dòng điện tối đa mà MCCB có thể chịu được trong điều kiện phòng thí nghiệm. Trong thực tế, giá trị dòng chịu đựng của MCCB có thể thấp hơn Ui để tăng độ an toàn.
• Ue – Điện áp làm việc định mức (V): Giá trị điện áp làm việc liên tục của MCCB, thường trùng với điện áp hệ thống.
• Uimp – Điện áp xung điện định mức (V): Giá trị dòng điện xung cao nhất mà cầu dao MCCB có thể chịu được khi có sự cố về dòng điện như quá tải, ngắn mạch hay sét đánh.
• In – Dòng định mức (A): Giá trị cường độ dòng điện cao nhất mà MCCB có thể chịu được khi có sự cố về điện hoặc mức dòng điện cắt, giới hạn cho phép dòng điện đi qua.
• Icu – Công suất ngắt mạch tối đa (kA): Khi dòng điện vượt quá giá trị này, MCCB không thể tự động ngắt mạch mà sẽ kích hoạt cơ chế bảo vệ.
• Ics – Dòng ngắn mạch thực tế (kA/%Icu): MCCB sẽ hoạt động khi xảy ra dòng điện sự cố trong ngưỡng này và sẽ có cơ chế bảo vệ khác nếu dòng điện vượt quá giá trị này. Ics càng cao thì MCCB càng tốt.

Chi tiết các thông số xem tại: Ý nghĩa các thông số và ký hiệu trên MCCB

Nguyên lý hoạt động của MCCB

Hầu hết các dòng MCCB đều có nguyên lý hoạt động dựa trên cơ chế nhiệt nhằm phát hiện tình trạng quá tải, ngắt mạch và ngắt điện. MCCB có tính năng bảo vệ nhiệt chống quá tải, nghĩa là khi phát hiện dòng điện vượt quá giới hạn định mức và tiếp điểm bắt đầu nóng lên, mạch sẽ tự động ngắt. Tính năng tắt nhiệt của MCCB có thời gian trễ, cho phép xảy ra tình trạng quá tải điện trong thời gian ngắn và được kiểm soát.

Cùng với đó, nguyên lý hoạt động của aptomat MCCB có thể dựa trên cảm ứng điện từ và thời gian đáp ứng tức thời. Với cơ chế này, MCCB phát hiện rất nhanh các vấn đề về dòng điện và ngắt mạch điện ngay lập tức. Đồng thời, các dòng MCCB này được trang bị tính năng phân tán hồ quang điện bên trong trong trường hợp phản ứng quá nhanh.

Nhiều loại cầu dao MCCB có thể được điều khiển từ xa thông qua bộ điều khiển, thay thế thao tác thủ công. Tính năng này rất hữu ích khi cần bảo trì, sửa chữa hệ thống điện, kiểm soát tốt tình trạng hiện tại và bảo vệ sự an toàn cho kỹ thuật viên điện đang sửa chữa.

Phân loại aptomat MCCB

Dòng sản phẩm MCCB của KTH ELECTRIC có chất lượng cao, đạt tiêu chuẩn IEC 60947-2 với 4 mã số:

• MF: Máy cắt cố định – rơle bảo vệ T01; Dải dòng định mức (In) từ 20A đến 800A; Dòng điện cắt ngắn mạch ở (Ue) = 690V là 25kA, 36kA, 50kA và 85kA.
• MT: Ngắt mạch cơ cấu điều chỉnh nhiệt – rơle bảo vệ T02; Dải dòng định mức (In) từ 20A đến 800A; Dòng điện cắt ngắn mạch ở (Ue) = 690V là 18kA, 25kA, 36kA, 50kA và 60kA.
• ME: Cầu dao cơ khí điện tử – rơle bảo vệ E01; Dải dòng định mức (In) từ 320A đến 1600A; Dòng điện cắt ngắn mạch ở (Ue) = 690V là 60kA và 65kA.
• iME: Cầu dao cơ khí điện tử – rơle bảo vệ E01 – điều khiển từ xa; Dải dòng định mức (In) từ 320A đến 800A; Dòng điện cắt ngắn mạch ở (Ue) = 690V là 60kA và 75kA.

Tính năng nổi bật của sản phẩm MCCB từ KTH ELECTRIC:

• Hiệu suất cao và độ chọn lọc loại A
• Được sản xuất từ ​​các thành phần thân thiện với môi trường, tất cả đều có thể tái chế
• Được thiết kế để an toàn trong mọi trường hợp
• Phạm vi hiện tại từ 125A đến 1000A
• Tiêu chuẩn áp dụng: IEC/EN 60947-2
• Giấy chứng nhận chất lượng: DEKRA

Để biết chi tiết về thông số kỹ thuật, danh mục sản phẩm, bản vẽ và chứng chỉ, vui lòng tham khảo trang sản phẩm MCCB KTH ELECTRIC.

Ngoài ra, MCCB còn có thể được phân loại theo phạm vi hoạt động, ký hiệu lần lượt là B, C, D, K, Z. Cụ thể sự khác biệt giữa các loại này như sau:

Loại MCCB	Đường tác động	Thời gian tác động	Chức năng	Ứng dụng	đột biến
B	3 – 5 lần dòng định mức	Tối đa 13 giây	Tải điện trở	Chiếu sáng, điện trở	Ngắn
C	5 – 10 lần dòng định mức	Tối đa 5 giây	Tải cảm ứng	Dùng cho điện công nghiệp và thương mại	Phù hợp
D	10 – 20 lần dòng định mức	Tối đa 3 giây	Tải cảm ứng – điện dung	Dùng cho điện công nghiệp và thương mại	Cao
K	8 – 12 lần dòng định mức	Tối đa 5 giây	Tải cảm ứng và động cơ có dòng khởi động cao	Dùng cho điện công nghiệp	Cao
Z	2 – 3 lần dòng định mức	Tối đa 5 giây	Thích hợp cho thiết bị y tế	Bảo vệ các thiết bị có độ nhạy cao như thiết bị bán dẫn	Rất thấp

Trang bị MCCB là yếu tố bắt buộc để hệ thống điện công nghiệp, thương mại hoạt động thông suốt và đảm bảo an toàn cho hệ thống.

Ứng dụng MCCB

MCCB chủ yếu được sử dụng trong các hệ thống điện công nghiệp. Nhờ thiết kế và nhiều tính năng ưu việt so với các loại máy cắt thông thường nên dòng máy cắt này đáp ứng rất tốt cho các ứng dụng đặc thù trong điện công nghiệp với độ an toàn cao và vận hành chính xác.

Cụ thể một số ứng dụng của MCCB:

• Ứng dụng hàn: Một số máy hàn công nghiệp yêu cầu dòng điện rất cao, đòi hỏi phải sử dụng MCCB riêng.
• Ứng dụng bảo vệ dàn tụ điện: Các dàn tụ điện là bộ phận quan trọng trong hệ thống điện, quyết định khả năng hiệu chỉnh hệ số công suất. Cầu dao MCCB giúp giảm dòng điện đầu vào vào tụ điện, từ đó giảm chi phí điện năng.
• Ứng dụng bảo vệ nguồn điện chính: Các mạch cấp nguồn cho các tủ phân phối lớn có dòng điện định mức rất cao nên cần sử dụng MCCB để bảo vệ.
• Ứng dụng bảo vệ cho máy phát điện: Máy phát điện cung cấp dòng điện hàng trăm A, có nguy cơ xung đột với lưới điện nên cần được MCCB bảo vệ trước các sự cố.

Phân biệt MCCB và MCB

Nhìn từ thiết kế bên ngoài có thể thấy MCCB có phần “đồ sộ” hơn MCB. Tương ứng, các thông số trên dòng aptomat khối đều vượt trội hơn so với dòng aptomat tôm.

MCCB chủ yếu được sử dụng cho hệ thống điện công nghiệp (điện 3 pha), dùng cho các thiết bị có công suất dòng lớn, dòng điện đạt tới 2500A hoặc một số trường hợp đặc biệt. MCB được sử dụng rộng rãi trong mạng điện gia đình và các thiết bị điện công suất thấp, với dòng điện tối đa khoảng 125A.

MCB có nhiều loại từ 1 pha 1 cực đến 3 pha 4 cực. Trong khi MCCB chỉ có 2 loại là 3 pha 3 cực và 3 pha 4 cực. Để biết chi tiết về tất cả sự khác biệt giữa MCCB và MCB, bạn có thể tham khảo bài viết so sánh MCB và MCCB từ KTH ELECTRIC.

Những lưu ý khi chọn lắp đặt MCCB

Nguyên tắc cơ bản khi lựa chọn MCCB là công thức IB, trong đó:

• IB: dòng tải tối đa
• Trong: dòng điện định mức của MCCB
• IZ: dòng điện cực đại cho phép đi qua dây dẫn

Lưu ý trong thực tế, In thường cao hơn IB khoảng 25 – 30% để phòng ngừa nguy cơ điện áp tăng đột ngột khi có sự cố.

Ngoài ra cần chú ý đến công thức ISCB > ISC, ISCB là dòng điện cực đại mà MCCB có thể cắt và ISC là dòng điện ngắn mạch.

Ngoài ra, khi lựa chọn cầu dao chặn bạn cần chú ý đến khả năng tương thích của thiết bị với hệ thống điện với việc lựa chọn có hoặc không có dây trung tính. Nếu có nhu cầu bảo trì, nâng cấp định kỳ hệ thống điện thì tính năng điều khiển từ xa của MCCB là rất quan trọng và cần được trang bị.

Để có những gợi ý chi tiết từ KTH ELECTRIC, vui lòng tham khảo bài viết về Cách chọn MCCB.

Một số câu hỏi về MCCB

• Câu hỏi 1: MCCB có dùng được cho điện gia dụng không?

MCCB chủ yếu được sử dụng cho điện 3 pha 380V. Một số dòng MCCB 1 pha 2 cực có thể sử dụng cho điện gia dụng nhưng chi phí sẽ cao hơn nếu sử dụng MCB có thông số kỹ thuật tương đương.

• Câu hỏi 2: MCCB có ngăn được dòng điện rò rỉ không?

MCCB không có chức năng chống rò rỉ, chống giật. MCCB chỉ có chức năng bảo vệ quá tải và bảo vệ ngắn mạch.

• Câu 3: 4 loại MCCB của KTH ELECTRIC là gì?

MCCB của KTH ELECTRIC gồm 4 loại: loại bảo vệ cố định (ký hiệu MF), loại bảo vệ nhiệt (ký hiệu MT), loại bảo vệ điện tử (ký hiệu ME) và loại bảo vệ điện tử với màn hình LCD (ký hiệu iME). Loại MF và MT khá phổ biến, chi phí đầu tư thấp nhưng không có chức năng điều khiển từ xa. Loại ME và iME có chức năng điều khiển từ xa, thông số kỹ thuật tùy chỉnh và chi phí đầu tư cao hơn.

• Câu 4: MCCB có thể dùng thay thế ACB được không?

ACB là máy cắt không khí, chuyên dùng lắp đặt ở nguồn điện hạ thế, ngay sau trạm biến áp. Cơ chế chuyển mạch thông thường của MCCB không thể đáp ứng được khi đặt ở đây. Vì vậy không nên sử dụng MCCB để thay thế ACB.