Bộ ngắt mạch thu nhỏ

Niu phong thủy
10 tháng 8, 2022
Uncategorized

Cầu dao thu nhỏ, thường được gọi là MCB được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng an toàn và phân phối điện gia dụng cũng như công nghiệp. Chúng là những công tắc rất chắc chắn có thể hoạt động như một công tắc thông thường và một thiết bị an toàn. Bài viết này nhằm mục đích thảo luận chuyên sâu về MCB, cấu tạo, nguyên tắc hoạt động và ứng dụng của chúng.

Bộ ngắt mạch thu nhỏ là gì?

Bộ ngắt mạch thu nhỏ được tìm thấy ở hầu hết mọi nơi, nơi cần kiểm soát nguồn điện. MCB có các ứng dụng của họ từ các hộ gia đình điển hình đến các máy móc và cơ sở công nghiệp. Nếu bạn là người mới sử dụng MCB, bạn có thể đã thấy một trong số những thứ này trong bảng phân phối trong nhà của bạn:

MCB thường được đặt sau RCCB (Cầu dao dòng dư) trong bảng phân phối để chuyển nguồn cho một mạch cụ thể hoặc một thiết bị. Trong một ứng dụng gia đình, đây có thể là nguồn cung cấp điện cho một căn phòng hoặc một phần của nó như đèn hoặc ổ cắm trên tường.

Bộ ngắt mạch thu nhỏ về cơ bản là công tắc bật / tắt có một tính năng an toàn bổ sung được gọi là 'bảo vệ quá dòng / ngắn mạch'. MCB được đánh giá cho một dòng điện tối đa cụ thể. Nếu dòng điện qua MCb cao hơn giá trị đó, nó có thể tự động ngắt và bảo vệ phần còn lại của mạch.

Điều này rất thuận lợi so với cầu chì truyền thống vì cầu chì cần được thay thế sau sự cố quá dòng như vậy. MCB không cần thay thế vì chúng ta có thể dễ dàng bật lại sau khi sửa lỗi trong hệ thống. Các bộ truyền động trong chúng được tải bằng lò xo và vị trí tắt nằm ở phía dưới. Điều này được thực hiện nhằm mục đích cung cấp hành động ngắt nhanh chóng nếu xảy ra lỗi trong mạch.

Nguyên lý làm việc của bộ ngắt mạch thu nhỏ

Bộ ngắt mạch thu nhỏ là thiết bị tương đối đơn giản hoạt động như công tắc cơ học với chức năng ngắt quá dòng. Chúng rất dễ cài đặt và vận hành và thường không tốn nhiều chi phí để lắp đặt. Hãy cùng xem hoạt động bên trong của MCB và cách thức hoạt động của nó.

Nguyên tắc chức năng của MCB dựa trên một hiện tượng đơn giản nhưng thú vị trong vật lý. Nó được gọi là 'sự giãn nở nhiệt' của một dải kim loại hai mặt. Đây là nguyên tắc tương tự được sử dụng trong bàn là để tự động bật / tắt bộ phận làm nóng để duy trì nhiệt độ cài đặt.

Thông thường, khi dòng điện đi qua vật dẫn, nó có xu hướng nóng lên. Điều này làm cho dây dẫn kim loại 'giãn nở' theo chiều dài. Nếu kim loại đồng nhất và được làm bằng cùng một vật liệu, sự gia tăng này là tuyến tính và có thể được quan sát bằng cách đo sự chênh lệch chiều dài trước và sau khi nung nóng. Các vật liệu khác nhau nở ra khác nhau trong cùng một nhiệt độ.

Các dải kim loại sinh học, như tên cho thấy, được làm bằng hai kim loại khác nhau kết nối với nhau. Khi nóng lên, thay vì giãn nở theo chiều dài theo đường thẳng, các dải kim loại kép có xu hướng 'uốn cong' do hệ số giãn nở khác nhau của hai kim loại. Dải kim loại bi này là một phần của đường dẫn điện. Khi dòng điện chạy qua dây dẫn này khi công tắc ở vị trí 'bật', nó sẽ hơi nóng lên.

Dải này được thiết kế đặc biệt để cho phép một lượng dòng điện nhất định (tức là 20A) mà không gây ra hiện tượng lệch quá nhiều. Và đây là xếp hạng của MCB. Khi dòng điện vượt quá giá trị này, dải kim loại bị uốn cong và nhả chốt cơ điện để ngắt ngay đường dẫn. Điều này chỉ mất một phần giây, do đó bảo vệ các thiết bị được kết nối thông qua MCB.

Công tắc bên trong MCB được chốt bằng cơ khí dưới lực căng của lò xo. Do đó, mặc dù dải kim loại bi nguội đi sau khi công tắc tắt, nó sẽ không tự động bật lại. Chúng ta cần bật lại theo cách thủ công. Điều này cho phép chúng tôi khắc phục sự cố và khắc phục sự cố trước khi bật lại MCB.

Các loại bộ ngắt mạch thu nhỏ

MCB có sẵn với vô số kích thước, xếp hạng và loại mà bạn có thể chọn cho ứng dụng cụ thể của mình. Mặc dù chức năng cơ bản là giống nhau đối với tất cả các loại và kiểu máy, nhưng bạn cần chọn loại tốt nhất có thể cho ứng dụng để đảm bảo nó hoạt động hoàn hảo.

Có sáu loại của bộ ngắt mạch thu nhỏ. Họ là loại A, B, C, DK và Z. Loại B, C và D là những loại chính. K và Z ít phổ biến hơn và có tính chuyên biệt cao đối với một số ứng dụng cụ thể. Các xếp hạng này dựa trên tham số được gọi là 'đường cong chuyến đi'. Đường cong hành trình là phản ứng của MCB đối với dòng hiện tại.

MCB loại A

MCB thuộc loại A cực kỳ nhạy cảm với dòng điện. Chúng rất nhạy cảm nên rất hiếm khi được sử dụng. MCB loại A có thể hoạt động ở khoảng gấp 2 đến 3 lần dòng điện định mức của thiết bị. Chúng được sử dụng để bảo vệ các thiết bị có độ nhạy cao như chất bán dẫn.

MCB loại B

MCB loại B hoạt động ở khoảng từ 3 đến 5 lần dòng điện định mức. Chúng có thể hoạt động nhanh tới 40 mili giây hoặc chậm nhất là 13 giây tùy thuộc vào kiểu máy. Chúng thường được sử dụng để điều khiển các mạch chiếu sáng trong nước và công nghiệp.

MCB loại C

Những chuyến đi này ở dòng điện khoảng gấp 5 lần đến 10 lần dòng điện định mức. Thời gian vấp ngã có thể từ 40 mili giây đến 5 giây. MCB loại C là lựa chọn tốt cho các mạch sử dụng động cơ như quạt, động cơ điện, máy biến áp và lò vi sóng.

MCB loại D

MCB loại D là loại MCB ít nhạy cảm nhất. Những thiết bị này có thể chịu được dòng điện định mức lên đến 10x đến 20x lần để bảo vệ các máy nặng như UPS, động cơ lớn, máy hàn và máy x-quang. Những thứ này tạo ra dòng điện khởi động lớn do đó MCB loại D có thể chịu được dòng điện một cách an toàn đồng thời cung cấp sự an toàn nếu có gì đó chập chờn.

Loại K MCB

Chúng tương tự như MCB loại D, nhưng phản ứng nhanh hơn chúng. Những thứ này cung cấp thời gian chuyến đi nhanh hơn, do đó, đôi khi có thể phù hợp hơn MCB loại D.

MCB loại Z

Đây là phiên bản đáp ứng tốt hơn của MCB loại A. MCB loại K hoạt động với dòng điện gấp 2 đến 3 lần giá trị định mức trong vòng 0.1 giây (100 mili giây).

Sơ đồ ngắt mạch thu nhỏ

Hãy xem sơ đồ bên trong của MCB. MCB là viết tắt của Bộ ngắt mạch thu nhỏ, một công tắc có thể tự động cắt nguồn điện cung cấp cho mạch trong trường hợp quá dòng. Có nhiều thành phần cơ điện bên trong vỏ MCB.

Các bộ phận chính có thể nhìn thấy bên ngoài là chính các thiết bị đầu cuối. Có hai thiết bị đầu cuối, một đầu vào và một đầu ra. Khi đấu dây, phải cẩn thận để không đánh tráo những thứ này.

Có thể có một hoặc nhiều cần gạt gắn với nhau trong MCB (tùy thuộc vào số lượng cực) để bật và tắt thiết bị theo cách thủ công. Chúng được kết nối với các tiếp điểm bằng kim loại (một là dải hai kim loại và một là tiếp điểm kim loại cố định) tạo thành kết nối điện giữa (các) thiết bị đầu cuối đầu vào và đầu ra.

Để kích hoạt bảo vệ, có một điện từ điện từ giải phóng các tiếp điểm gắn lò xo để tách chúng ra ngay lập tức. Các mẫu MCB mới hơn có chứa một bộ phận bổ sung được gọi là 'buồng hồ quang' giúp ngăn chặn sự hình thành hồ quang điện khi ngắt kết nối. Điều này rất hữu ích trong các ứng dụng tải cảm ứng dòng điện cao như động cơ lớn để bảo vệ MCB khi mở các tiếp điểm của nó trong khi tải được cấp điện.

Hình bên dưới cho thấy một sơ đồ mạch đơn giản của MCB giới thiệu thanh điều khiển (đòn bẩy), chốt và các tiếp điểm kim loại cùng với dây tóc lưỡng kim.

Bây giờ, chúng ta hãy xem xét hệ thống dây điện trong nước điển hình sử dụng bộ ngắt mạch nhỏ:

Sơ đồ đấu dây MCB

Sơ đồ sau đây cho thấy hệ thống dây điện một pha của bảng phân phối cho một ứng dụng trong nước.

Điện từ lưới điện quốc gia đi vào cơ sở thông qua đồng hồ kilowatt giờ và MCB hai cực để cách ly hoàn toàn cơ sở nếu và khi cần thiết. Điều này cũng hoạt động như một bảo vệ thứ cấp vì đây không phải là gì khác ngoài MCB.

Sau đó, nguồn cung cấp được đưa qua thiết bị RCCB (Bộ ngắt mạch dòng dư). Điều này cực kỳ nhạy cảm với hiện tượng rò rỉ và di chuyển nếu có sự mất cân bằng hiện tại trong dây sống và dây trung tính. Đây là thứ bảo vệ người dùng khỏi bị điện giật.

Sau RCCB, dây trung tính kết nối với thanh cái và được phân phối đến các mạch con. Trực tiếp được kết nối với một hoặc nhiều đầu vào của MCB để tạo thành các mạch con. Các đầu ra của mỗi MCB được kết nối với một mạch phụ khác nhau. Trong một ứng dụng gia đình điển hình, những tủ phụ này có thể là phòng khách, phòng ngủ, hiên nhà và nhà bếp. Các mạch con hợp lý này cho phép kiểm soát nhiều hơn sự an toàn điện của cơ sở.

Giá bộ ngắt mạch thu nhỏ

Bộ ngắt mạch thu nhỏ có nhiều loại và cấu hình khác nhau. Không có giá cố định cho mỗi loại và cũng có thể khác nhau giữa các nhà sản xuất. Ngoài ra, cần lưu ý rằng có hai loại MCB chính, AC và DC cầu dao. Đối với các ứng dụng dòng điện một chiều (DC), không bao giờ được sử dụng MCB AC.

Bắt đầu từ mục đích trong nước và mục đích chung, các ứng dụng hiện tại thấp, MCB có thể khiến bạn mất từ 3 - 4 đô la lên đến hàng trăm đô la dựa trên các tính năng và thời gian phản ứng của chúng.

Sử dụng bộ ngắt mạch thu nhỏ

MCB tìm thấy các ứng dụng của chúng trong nhiều trường hợp khác nhau.

Mạch trong nước
- MCB được sử dụng trong các ứng dụng gia đình để ngăn ngừa quá tải và mọi nguy cơ hỏa hoạn liên quan.
Hệ thống sưởi và chiếu sáng
- Trong cả mục đích chung và các ứng dụng công nghiệp, hệ thống sưởi ấm và chiếu sáng công suất lớn có thể gây ra một áp lực rất lớn lên hệ thống điện. MCB giúp phân phối tải giữa các mạch con để xử lý nhu cầu tốt hơn và loại bỏ bất kỳ phần nào khi không cần thiết.
Ứng dụng công nghiệp
- Bắt đầu từ điều khiển động cơ cho đến máy móc hạng nặng, nguồn điện tối đa 30kA (30,000A) được điều khiển bằng cách sử dụng MCB và các đối tác chắc chắn của chúng, MCCB (Bộ ngắt mạch vỏ đúc

Hoạt động MCB

Giống như chúng ta đã thảo luận ở trên, có một số thành phần chính bên trong MCB:

Chốt
Solenoid
Công tắc điện
con bạc đánh lớn
Ga đến
Giá đỡ máng trượt Arc
Vòng cung
Liên hệ động
Liên hệ cố định
Giá đỡ đường ray Din
Ga đi
Nhà cung cấp dải hai kim loại
Du lịch phịch

Trong hoạt động bình thường của nó, tiếp điểm động và tiếp điểm cố định được kết nối với nhau khi công tắc ở vị trí BẬT. Tại thời điểm này, pít tông cũng được căng bằng cách sử dụng lò xo tích hợp, sẵn sàng nhả ra khi cần thiết.

Dòng điện đi từ thiết bị đầu cuối đầu vào đến thiết bị đầu cuối đi qua các tiếp điểm cố định và động và dải lưỡng kim.

Khi dòng điện vượt qua ngưỡng của MCB, dải hai kim loại bắt đầu lệch về một phía. Khi nó lệch qua ngưỡng tối đa (có nghĩa là dòng điện quá cao), nó sẽ kích hoạt điện từ và ngay lập tức nhả pít tông. Hành động này phá vỡ liên hệ giữa các tiếp điểm động và cố định bằng cách di chuyển tiếp điểm động ra khỏi tiếp điểm cố định.

Hình dưới đây cho thấy trạng thái làm việc bình thường (bên trái) và trạng thái bị vấp (mở) của MCB.

Sau khi bị vấp, MCB không thể tự động bật. Người dùng phải bật MCB theo cách thủ công để khôi phục nguồn điện cho mạch. Điều này nhắc nhở thợ điện kiểm tra mạch xem có lỗi nào không và sửa chúng trước khi cấp nguồn lại mạch.

Làm thế nào để chọn MCB thích hợp cho các tải khác nhau?

Mặc dù tất cả các loại MCB đều tuân theo nguyên tắc chức năng giống nhau nhưng chúng không có cùng hiệu suất về thời gian phản hồi và đánh giá dòng điện. Do đó, có thể không phù hợp khi thay thế MCB bằng một loại khác.

Khi mua / chọn một bộ ngắt mạch thu nhỏ cho một ứng dụng cụ thể, thông thường là tính toán các yêu cầu hiện tại của mạch được chuyển mạch và chọn một MCB có cùng mức dòng điện hoặc tốt hơn. Đây thường là một thực tiễn không tốt vì có một tập hợp thông tin liên kết với MCB cần được chú ý.

Hãy bắt đầu với các dấu hiệu được tìm thấy trên cơ thể của MCB.

Có một số thông số được đánh dấu trên vỏ MCB. Đôi khi không phải tất cả chúng đều có sẵn trên MCB của một nhà sản xuất cụ thể, nhưng các dấu hiệu quan trọng nhất sẽ luôn được in trên thiết bị đó.

Hãy xem xét phân bổ mà chúng ta cần xem xét khi chọn MCB:

MCB Đánh giá đường cong hiện tại
- Được đánh dấu là Axx, Bxx, Cxx, Dxx, Kxx hoặc Zxx (trong đó xx là dòng điện tính bằng Ampe), điều này cho biết ứng dụng mà MCB dành cho. Ví dụ, Loại B phù hợp hơn cho các tải thuần trở như chiếu sáng và sưởi ấm. C dành cho tải cảm ứng như quạt và động cơ. Loại hình C là phổ biến vì nó cũng có thể dễ dàng xử lý tải điện trở thuần. Loại hình D là dành cho các tải có tính cảm ứng cao như động cơ mạnh (máy bơm nước, máy bơm chìm, quạt công nghiệp) v.v ... Mặc dù không phổ biến nhưng loại A, K và Z cũng có ở đó. Loại A cực kỳ nhạy cảm và K và Z kém nhạy hơn loại B, C và D.
Điện áp hoạt động
- Điện áp này được đề cập liên quan đến số pha của hệ thống. Nếu MCB được dự định sử dụng trong hệ thống một pha, điện áp sẽ là 230V hoặc 240V. Đối với hệ thống ba pha, nó sẽ được đánh dấu là 400V hoặc 415V.
Khả năng phá vỡ MCB
- Đây là dòng điện tối đa tuyệt đối mà MCB có thể cắt một cách an toàn trong trường hợp dòng điện khởi động / ngắn mạch cực kỳ lớn. Điều này được viết bằng chữ số. Ví dụ: MCB hiển thị ở trên có đánh dấu '6000'. Điều này có nghĩa là MCB có thể ngắt dòng điện lên đến 6000A (6kA) một cách an toàn.
năng lượng lớp
- Được biểu thị bằng Joules trên giây, đây là năng lượng tối đa mà MCB có thể liên tục cho phép tồn tại trong hệ thống. Có ba lớp, từ 1 đến 3 cho biết tham số này. MCB được hiển thị ở đây là Loại 3, cho phép 1.5Joules / giây

Phần còn lại của thông tin là nhà sản xuất cụ thể và có thể khác nhau giữa các nhà sản xuất.