Thiết bị MCB được sử dụng và lắp đặt rộng rãi trong các công trình công nghiệp và cả công trình dân dụng. Hiện nay, ngày càng có nhiều gia đình lựa chọn sử dụng MCB. Vậy MCB là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị MCB như thế nào? Hãy theo dõi bài viết dưới đây để tìm hiểu rõ hơn về MCB là gì nhé!

MCB là gì?

MCB là viết tắt của Miniature Circuit Breaker trong tiếng Anh, còn được biết đến với tên gọi CB tép. Với vai trò quan trọng, MCB đảm nhận nhiệm vụ bảo vệ hệ thống và thiết bị điện khỏi quá tải và ngắn mạch trong mạng lưới điện.

Loại MCB được phân thành nhiều dạng, với chức năng, hình dạng và kích thước đa dạng. Trên thực tế, MCB đã trở thành lựa chọn phổ biến cho các trường hợp dòng điện quá tải và cũng được sử dụng rộng rãi trong hệ thống điện dân dụng.

Cấu tạo của MCB

MCB được hình thành từ 4 thành phần chính, bao gồm: tiếp điểm, hộp dập hồ quang, cơ cấu truyền động cắt MCB và móc bảo vệ. Những yếu tố này cùng hợp tác để tạo nên một sản phẩm độc đáo và hiệu quả trong việc bảo vệ hệ thống điện. 

Tiếp điểm

Trong cấu trúc của MCB, thường có hai cấp tiếp điểm, bao gồm tiếp điểm chính và hồ quang, hoặc có thể có ba cấp tiếp điểm, bao gồm tiếp điểm chính, tiếp điểm phụ và hồ quang. Cách hoạt động của các tiếp điểm được thực hiện theo quy trình sau:

  • Khi mạch được đóng, tiếp điểm hồ quang được đóng trước, sau đó đến tiếp điểm phụ, và cuối cùng là tiếp điểm chính.
  • Khi mạch bị ngắt, tiếp điểm chính mở trước, tiếp theo là tiếp điểm phụ mở sau, và cuối cùng là tiếp điểm hồ quang điện.

Nhờ cấu tạo và thứ tự hoạt động này, MCB đảm bảo hiệu quả và độ tin cậy trong việc điều khiển dòng điện và bảo vệ hệ thống điện khỏi các tình huống không mong muốn.

Hộp dập hồ quang

Trong việc dập tắt hồ quang, có hai kiểu thiết bị phổ biến:

  • Hồ quang kiểu nửa kín: Được tích hợp trong vỏ kín của MCB và được thiết kế với lỗ thoát khí. Loại này thường được sử dụng cho điện áp nhỏ hơn.
  • Hồ quang kiểu hở: Được sử dụng trong các trường hợp với điện áp cao hơn 50KA hoặc vượt quá 1000V (cao áp). Hồ quang kiểu này được xây dựng với nhiều tấm thép được sắp xếp thành lưới, tạo ra nhiều đoạn khác nhau. Mục đích của việc này là để tăng khả năng dập tắt hồ quang hiệu quả.

Cơ cấu truyền động cắt MCB

Trong việc truyền động cắt MCB, có hai phương pháp chính: truyền động bằng tay và truyền động bằng cơ điện.

  • Truyền động cắt MCB bằng tay được áp dụng cho các MCB có dòng điện định mức không quá lớn. Người sử dụng có thể thực hiện việc này bằng cách thao tác thủ công trên MCB.
  • Truyền động cắt MCB bằng cơ điện được áp dụng cho các MCB với dòng điện định mức lớn hơn. Phương pháp này sử dụng các thiết bị cơ điện để thực hiện việc truyền động và cắt MCB tự động.

Móc bảo vệ

Móc bảo vệ đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ các thiết bị điện khỏi quá tải và ngắn mạch. Có hai loại móc bảo vệ phổ biến: móc bảo vệ kiểu điện từ và móc kiểu rơle nhiệt.

Nguyên lý hoạt động của MCB

Trong tình huống làm việc thông thường, nguyên lý hoạt động của MCB rất đơn giản, nó hoạt động giống như một công tắc để bật và tắt mạch điện.

Trong trường hợp quá tải, dòng điện chảy qua lưỡng kim và tạo ra nhiệt. Nhiệt này gây ra sự mở rộng nhiệt của kim loại, gây ra sự chênh lệch. Chênh lệch này dẫn đến sự mở ngắt của cơ chế và làm tiếp điểm tách ra. Trong một số MCB, từ trường được tạo ra bởi cuộn dây tác động và làm cho lưỡng kim bị chênh lệch. Điều này kích hoạt cơ chế ngắt.

Trong trường hợp ngắn mạch hoặc quá tải nặng, từ trường được tạo ra bởi cuộn dây đủ mạnh để vượt qua lực lò xo giữ lõi sắt động. Kết quả là, lõi sắt động di chuyển và cơ chế ngắt được kích hoạt.

Sự kết hợp của cơ chế ngắt từ tính và nhiệt được thực hiện trong hầu hết các MCB để đảm bảo hoạt động chính xác.

Phân loại MCB

MCB loại B

MCB loại này có khả năng phản ứng ngay lập tức với tốc độ cao, nhanh gấp khoảng 3-5 lần so với dòng điện định mức của nó. Chúng thường được ứng dụng cho các tải điện trở hoặc điện cảm nhỏ, trong đó sự chuyển đổi đột ngột là rất nhỏ. 

Vì vậy, những thiết bị này hoàn toàn phù hợp cho hệ thống chiếu sáng của gia đình, chung cư, văn phòng và các doanh nghiệp nhỏ.

MCB loại C

Loại MCB này có tốc độ phản ứng gấp 5-10 lần so với dòng điện định mức của nó. MCB loại C thường được áp dụng cho các tải cảm ứng nhỏ, nơi mà sự chuyển đổi đột ngột có mức độ cao. Vì vậy, loại MCB này lý tưởng cho việc lắp đặt trong các khu công nghiệp và khu vực có dòng cảm ứng cao.

MCB loại D

Loại MCB này có tốc độ tác động cực kỳ cao, gấp từ 10-25 lần so với dòng điện định mức. MCB loại D thường được áp dụng cho các tải có tính cảm ứng cao, nơi mà dòng điện xâm nhập ở mức cao thường xuyên. Loại MCB này được đánh giá cao cho các ứng dụng công nghiệp.

Kết luận

MCB (Magnetic Circuit Breaker) là một thiết bị bảo vệ quan trọng trong hệ thống điện. Với cấu tạo gồm cơ cấu cắt, công tắc từ và bộ điều khiển dòng điện, MCB hoạt động dựa trên hiệu ứng từ trường. MCB đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ và duy trì hoạt động hiệu quả của mạng lưới điện.