MCB và nguyên lý hoạt động

Giới thiệu về MCB

Tất cả các cầu chì cần được thay thế bằng MCB để đảm bảo an toàn và kiểm soát tốt hơn khi chúng đã thực hiện công việc của mình trong quá khứ. Không giống như cầu chì, MCB hoạt động như một công tắc tự động mở trong trường hợp có dòng điện chạy qua mạch quá mức và khi mạch trở lại bình thường, nó có thể được nối lại mà không cần thay thế thủ công.

Quý khách xem thêm MCCB và nguyên lý hoạt động của MCCB

MCB được sử dụng chủ yếu để thay thế cho công tắc cầu chì trong hầu hết các mạch. Trong lắp đặt dân dụng MCB 6kA là đủ trong khi MCB 10 kA trở lên là cần thiết cho các ứng dụng thương mại và công nghiệp nhẹ.

MCB là gì?

MCB là từ viết tắt của tên tiếng anh Miniature Circuit Breaker nghĩa là Bộ ngắt mạch thu nhỏ. MCB là một công tắc điện hoạt động tự động được sử dụng để bảo vệ các mạch điện hạ áp khỏi bị hư hỏng do dòng điện vượt quá tải hoặc ngắn mạch gây ra.

MCB thường được đến dòng điện lên đến 125 A, không có các đặc tính điều chỉnh hành trình và có thể là nhiệt hoặc từ nhiệt khi hoạt động. Chúng được sử dụng để bảo vệ các mạch dòng điện thấp hơn và có ba đặc tính nguyên lý là Ampe, Ampe Kilo và Đường cong Tripping 

Đánh giá dòng quá tải – Ampe (A)
Quá tải xảy ra khi quá nhiều thiết bị được đặt trên một mạch và tạo ra nhiều dòng điện hơn so với mạch và cáp đó được thiết kế để sử dụng. Điều này có thể xảy ra trong nhà bếp, chẳng hạn khi ấm đun nước, máy rửa bát, bếp điện, lò vi sóng và máy xay sinh tố được sử dụng đồng thời. MCB trên mạch này cắt điện do đó ngăn ngừa quá nhiệt và cháy trong cáp và các thiết bị đầu cuối.

Đánh giá ngắn mạch – Kilo Ampe (kA)
Ngắn mạch là kết quả của một lỗi ở đâu đó trong mạch điện hoặc thiết bị và có khả năng nguy hiểm hơn nhiều so với quá tải vì quy mô và tốc độ của quá dòng theo một thứ tự cường độ khác nhau. Nó xảy ra khi có kết nối trực tiếp giữa ruột dẫn trực tiếp và dây dẫn trung tính. Nếu không có điện trở được cung cấp bởi tính toàn vẹn của mạch bình thường, dòng điện chạy xung quanh mạch theo một vòng và nhân cường độ dòng điện lên nhiều nghìn lần chỉ trong mili giây. 

MCB được sử dụng trong các hệ thống lắp đặt trong nước thường được đánh giá ở 6kA hoặc 6000 ampe. Mối quan hệ giữa điện áp bình thường (240v) và xếp hạng công suất thiết bị gia dụng thông thường có nghĩa là quá dòng gây ra bởi ngắn mạch không được vượt quá 6000 ampe. Tuy nhiên, trong các tình huống thương mại và công nghiệp, sử dụng 415v và máy móc lớn, cần phải sử dụng MCB định mức 10kA. Các xếp hạng này biểu thị dòng điện lỗi tiềm năng (PFC) tối đa mà MCB có thể chịu được và vẫn hoạt động chính xác bằng cách ngắt kết nối mạch. Nếu PFC bị vượt quá, MCB có thể bị lỗi dẫn đến việc đóng các mối hàn tiếp điểm.

Nguyên lý hoạt động của MCB

Trong điều kiện làm việc bình thường, MCB hoạt động như một công tắc (bằng tay) để làm cho mạch BẬT hoặc TẮT. Trong điều kiện quá tải hoặc ngắn mạch, nó sẽ tự động hoạt động hoặc ngắt để ngắt dòng điện xảy ra trong mạch tải.

Bất cứ khi nào dòng điện quá mức liên tục chạy qua MCB, dải lưỡng kim bị đốt nóng và làm lệch hướng bằng cách uốn cong. Sự lệch của dải hai kim loại này giải phóng một chốt cơ học. Khi chốt cơ học này được gắn với cơ chế hoạt động, nó gây ra mở các tiếp điểm của bộ ngắt mạch thu nhỏ và MCB tắt do đó ngăn dòng điện chạy trong mạch. Để khởi động lại dòng điện, MCB phải được BẬT theo cách thủ công. Cơ chế này bảo vệ khỏi các lỗi phát sinh do quá dòng hoặc quá tải và ngắn mạch.

Nhưng trong điều kiện ngắn mạch, dòng điện tăng đột ngột, gây ra dịch chuyển cơ điện của pít tông liên quan đến cuộn dây vấp hoặc cuộn dây điện từ. Pít tông chạm vào cần ba làm cho cơ cấu chốt nhả ngay lập tức, do đó làm mở các tiếp điểm của bộ ngắt mạch. Đây là một lời giải thích đơn giản về nguyên lý hoạt động của bộ ngắt mạch thu nhỏ.

MCB rất đơn giản, dễ sử dụng và thường không phải sửa chữa. Nó chỉ là dễ dàng hơn để thay thế. Bộ phận chuyến đi là bộ phận chính, chịu trách nhiệm về hoạt động bình thường của nó. Có hai loại cơ chế chuyến đi chính. Hai kim loại cung cấp bảo vệ chống lại dòng điện quá tải và một nam châm điện cung cấp bảo vệ chống lại dòng điện ngắn mạch.

Phân loại MCB

MCB được phân thành ba loại chính theo dòng điện chạm tức thời của chúng. họ đang

MCB loại B: Hoạt động ngay lập tức với tốc độ gấp ba đến năm lần dòng điện định mức của nó. Chúng thường được sử dụng cho tải điện trở hoặc tải cảm ứng nhỏ, nơi điện áp chuyển mạch rất nhỏ. Do đó, chúng thích hợp cho việc lắp đặt khu dân cư hoặc thương mại nhẹ.

MCB loại C: Hoạt động ngay lập tức với tốc độ từ năm đến mười lần dòng điện định mức của nó. Chúng thường được sử dụng cho tải cảm ứng cao, nơi điện áp chuyển mạch cao, chẳng hạn như động cơ điện nhỏ và ánh sáng huỳnh quang.

Trong những trường hợp như vậy, MCB loại C được ưu tiên sử dụng để xử lý các giá trị cao hơn của dòng ngắn mạch . Do đó, chúng thích hợp cho các công trình thương mại và công nghiệp có tính cảm ứng cao .

MCB loại D: Hoạt động ngay lập tức với tốc độ từ 10 đến 25 lần dòng điện định mức của nó. Chúng thường được sử dụng cho tải cảm ứng rất cao, nơi dòng điện khởi động cao thường xuyên xảy ra.

Chúng thích hợp cho các ứng dụng công nghiệp và thương mại cụ thể. Các ví dụ phổ biến của các ứng dụng này bao gồm máy x-quang, hệ thống UPS, thiết bị hàn công nghiệp, động cơ cuộn dây lớn, v.v.

Ngoài ra, thực tế thì MCB cũng có thể được phân loại dựa trên số lượng cực như MCB đơn cực, cực đôi, ba cực và bốn cực.

Các ứng dụng của MCB

Như các chức năng và ứng dụng chính đã được mô tả, các ứng dụng cơ bản của MCB là nó được sử dụng để bảo vệ mạch (hệ thống dây điện , tải được kết nối và thiết bị,…) trong trường hợp:

• Ngắn mạch
• Quá dòng
• Quá tải

Ưu điểm và nhược điểm của MCB

Ưu điểm của MCB

• Thích hợp cho các ứng dụng điện áp thấp và dòng điện thấp
• Ngắn mạch độ nhạy lỗi cao hơn
• Hoạt động không phức tạp, không cần thay thế
• Bảo dưỡng ít hơn, không cần bôi trơn thường xuyên
• Có các dạng khác nhau như hai cực, ba cực và bốn cực.
• An toàn điện cao hơn
• Chi phí thay thế ít hơn

Nhược điểm của MCB

• MCB có sẵn ở phạm vi tối đa là 125 Amps. MCB không thích hợp cho khu vực yêu cầu tải cao. Không thể điều chỉnh cài đặt dòng điện.
• Nó không có bảo vệ lỗi chạm đất.
• Đắt hơn cầu chì chuyển mạch.
• Hệ số hao mòn cao.
• Việc lựa chọn MCB cần được quan tâm vì Loại B hoạt động nhanh hơn loại C và D.
• Không thích hợp cho các ứng dụng điện áp cao