Tìm hiểu về Circuit Breaker – thiết bị đóng ngắt mạch điện

Lê Hồng Phong

Cầu dao (CB) là thiết bị quan trọng trong hệ thống điện, điều khiển và đảm bảo an toàn cho đường dây và các thiết bị điện. Vậy chính xác Circuit Breaker là gì? Ứng dụng của thiết bị trong thực tế là gì? Hãy cùng KTH ELECTRIC tìm hiểu qua bài viết sau đây.

Định nghĩa Circuit Breaker – Circuit Breaker là gì?

Circuit Breaker hay còn gọi là cầu dao là loại thiết bị điện dùng để tự động ngắt một mạch điện khi xảy ra tình trạng quá tải ở các mức điện áp và dòng điện khác nhau. Thiết bị này được sử dụng để bảo vệ hệ thống điện và thiết bị khỏi bị hư hỏng.

Cầu dao được sản xuất với nhiều kiểu dáng khác nhau, từ dòng điện nhỏ bảo vệ mạch điện áp thấp, thiết bị gia dụng đến dòng điện lớn được thiết kế để bảo vệ mạch điện áp cao quy mô khu vực.

Circuit Breaker có khả năng xử lý dòng điện lớn hơn tải điện gia dụng thông thường. Vì vậy, đây là thiết bị quan trọng giúp đảm bảo an toàn, tin cậy cho hệ thống điện và thiết bị, giúp ngăn ngừa những rủi ro cho con người và hư hỏng thiết bị.

Nguyên lý hoạt động của Circuit Breaker

Các dòng máy cắt đều có nguyên lý hoạt động chung nhưng sẽ khác nhau ở một số chi tiết, tùy thuộc vào loại điện áp, số pha, định mức dòng điện và chức năng,…

Trước hết, cầu dao phải phát hiện lỗi trong hệ thống.

• Trong hệ thống điện áp thấp, hành động này diễn ra bên trong thiết bị. Trong trường hợp này, tác dụng nhiệt hoặc từ của dòng điện được áp dụng.
• Trong hệ thống điện áp cao, cầu dao có kèm theo rơle bảo vệ để phát hiện lỗi và ngắt mạch. Các thiết bị này thường có nguồn điện riêng như pin.

Khi phát hiện lỗi, cần mở các tiếp điểm của bộ ngắt mạch để ngắt mạch; Quá trình này thường được thực hiện bằng cách sử dụng năng lượng cơ học có sẵn trong Bộ ngắt mạch, chẳng hạn như lò xo hoặc khí nén, để tách các tiếp điểm. Bộ ngắt mạch cũng có thể sử dụng dòng điện sự cố cao hơn để tách các tiếp điểm, chẳng hạn như sự giãn nở nhiệt hoặc từ trường. Loại nhỏ hơn thường có cần gạt bằng tay để ngắt tải hoặc cài đặt lại khi bị vấp, trong khi Cầu dao cỡ lớn hơn thường sử dụng một cuộn dây để ngắt cơ cấu và một động cơ điện để cấp lại năng lượng cho lò xo.

Khi có sự gián đoạn dòng điện hoặc điện áp cao sẽ xuất hiện hồ quang điện. Độ dài của hồ quang thường tăng theo điện áp, trong khi cường độ (hoặc nhiệt độ) tăng theo dòng điện. Hồ quang này cần được hạn chế, làm mát và dập tắt một cách có kiểm soát để khe hở giữa các tiếp điểm có thể chịu được điện áp trong mạch trở lại.

Các loại cầu dao khác nhau sử dụng các phương tiện khác nhau để tạo thành hồ quang, bao gồm chân không, không khí, khí cách điện hoặc dầu. Trong khi các kỹ thuật được sử dụng để dập tắt hồ quang bao gồm:

• Mở rộng hoặc làm chệch hướng vòng cung
• Làm mát sâu
• Chia cung
• Làm nguội điểm 0 (xảy ra ở tần số gấp đôi tần số dòng
• Nối các tụ điện và tiếp điểm song song trong mạch 1 chiều với nhau

Sau khi hệ thống ổn định, các tiếp điểm phải được đóng lại để khôi phục dòng điện.

=>> Đọc thêm: Aptomat là gì? – Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng

Các loại cầu dao điện thông dụng

Dựa vào hệ thống điện sử dụng, người ta chia cầu dao điện thành 3 loại: hạ thế, trung thế và cao thế.

Bộ ngắt mạch làm giảm điện áp

Đây là thiết bị chuyển mạch được sản xuất cho hệ thống điện áp thấp dưới 1kV, bao gồm:

• Cầu dao MCB: Cầu dao loại nhỏ gọn, sử dụng cho các mạch điện trong gia đình, văn phòng, doanh nghiệp.
• Cầu dao khối MCCB: Cầu dao khối vuông, sử dụng cho hệ thống điện công nghiệp, thương mại, tòa nhà lớn.
• Máy cắt không khí ACB: Máy cắt không khí, cắt dòng điện lớn khoảng 800A – 6300A.

Máy cắt trung thế

Đây là các thiết bị chuyển mạch điện dùng cho hệ thống điện trung thế, từ 1kV đến 36kV, bao gồm:

• Cầu dao chân không VCB: Thiết bị này sử dụng môi trường chân không để ngắt mạch, được thiết kế với dòng điện ngắt mạch lớn từ 15k đến 50kA.
• Bắt đầu từ chân không VCS: Thiết bị có khả năng chuyển mạch với tuổi thọ cao, từ 250.000 – 2.500.000 lần, tùy vào công tắc dùng điện hay bằng tay.
• Thiết bị chuyển đổi điện chân không VTS: Thiết bị chuyển đổi điện năng từ nguồn điện lưới sang máy phát điện và ngược lại.
• Recloser: Thiết bị tự động ngắt điện khi có sự cố và tự động đóng mạch sau một khoảng thời gian định trước.
• Cầu dao tải LBS: Là loại cầu dao ngắt mạch liên động có khả năng đóng/cắt mạch và bảo vệ hệ thống điện.
• Cầu chì trung thế CLPF: Cầu dao điện và dùng kết hợp để bảo vệ LBS và VCS.

Bộ ngắt mạch điện áp cao

Đây là các thiết bị chuyển mạch dùng cho hệ thống điện áp cao trên 36kV, bao gồm:

• Cầu chì cao áp: Loại cầu chì thông dụng dùng cho hệ thống điện áp cao.
• Cầu dao cao thế: Cầu dao chuyên dụng cho hệ thống điện áp cao.

=>> Khám phá: Phân loại các dòng aptomat phổ biến trên thị trường

Thương hiệu sản xuất Circuit Breaker hàng đầu

Trên thị trường có rất nhiều thương hiệu sản xuất Circuit Breaker chất lượng cao cho cả hệ thống điện công nghiệp và dân dụng. Dưới đây là những thương hiệu hàng đầu như vậy.

Các dòng máy cắt điện của Mitsubishi

Mitsubishi là thương hiệu hàng đầu thế giới chuyên cung cấp các sản phẩm thiết bị điện cao cấp, trong đó có thiết bị chuyển mạch điện dùng trong gia đình. Thiết bị đóng cắt Mitsubishi bao gồm nhiều loại khác nhau như: CB, MCB, ELCB, RCBO,… Mỗi loại phù hợp với những mục đích sử dụng khác nhau.

Thiết bị đóng cắt điện Mitsubishi nổi bật nhờ độ chính xác và độ nhạy cao nhờ được sản xuất trên dây chuyền công nghệ hiện đại hàng đầu. Hơn nữa, công tắc điện Mitsubishi hoạt động hiệu quả trong nhiều điều kiện, môi trường khác nhau.

Các dòng cầu dao điện của KTH ELECTRIC

KTH ELECTRIC là thương hiệu lâu đời sản xuất thiết bị điện công nghiệp đến từ Türkiye. Các thiết bị ngắt mạch của KTH ELECTRIC bao gồm MCB, MCCB, RCCB, RCBO và ACB,… Các thiết bị ngắt mạch này đều có chứng nhận chất lượng từ Underwriters Laboratory, Intertek và Dekra.

Ngoài việc cung cấp sản phẩm, KTH ELECTRIC còn cung cấp giải pháp thiết kế hệ thống điện công nghiệp toàn diện, kết hợp thiết bị thông minh và sơ đồ kết nối tối ưu. Hiện nay, KTH ELECTRIC là đối tác của nhiều doanh nghiệp điện, nhà máy công nghiệp lớn tại Việt Nam.

=>> KTH ELECTRIC là một trong những thương hiệu cầu dao tốt nhất.

Các dòng máy cắt điện của Schneider

Thiết bị đóng cắt Schneider được biết đến rộng rãi nhờ thiết kế đơn giản nhưng tinh tế, được sử dụng trong cả công trình dân dụng và công nghiệp. Schneider cung cấp đa dạng các thiết bị đóng cắt điện như: MCB, MCCB và RCCB,…

Thiết bị đóng cắt điện Schneider đạt chất lượng, an toàn theo tiêu chuẩn Châu Âu nhờ được sản xuất trên dây chuyền công nghệ tiên tiến, hiện đại. Đặc điểm nổi bật của thiết bị đóng cắt Schneider là chất lượng, độ bền cao, vận hành ổn định và đặc biệt là khả năng chịu đựng tốt trong nhiều điều kiện môi trường.

Các dòng cầu dao điện của Panasonic

Panasonic là thương hiệu nổi tiếng thế giới về sản xuất thiết bị điện gia dụng và công nghiệp. Các dòng thiết bị đóng cắt của thương hiệu này rất được ưa chuộng, đặc biệt là trong hệ thống điện dân dụng như MCB, RCBO và ELCB.

Ưu điểm của Circuit Breaker của Panasonic là độ bền cao, đạt tiêu chuẩn chất lượng IEC 60947-2 với nguyên liệu sản xuất chất lượng cao. Mặt khác, giá thành của các thiết bị này rất phải chăng nên người tiêu dùng bình dân dễ dàng tiếp cận.

Bài viết này là tất cả thông tin bạn cần biết về bộ ngắt mạch. KTH ELECTRIC hy vọng những thông tin này sẽ giúp ích cho bạn trong việc lựa chọn và sử dụng thiết bị điện phù hợp với hệ điều hành của mình. Đừng quên cập nhật thêm nhiều kiến ​​thức hữu ích về thiết bị điện trên website Điện BTB.