Cầu dao bảo vệ quá tải: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Aptomat bảo vệ quá tải là thiết bị điện quan trọng, sử dụng cho tất cả công trình điện dân dụng và điện công nghiệp. Thiết bị này giúp bảo vệ các tải tiêu thụ ở phía sau nó khỏi bị hư hỏng. Tuy nhiên, để lựa chọn được aptomat bảo vệ quá áp tốt nhất không phải là điều dễ dàng. Vậy chọn aptomat quá tải như thế nào là phù hợp nhất? Hãy cùng BTB Electric tìm hiểu trong bài viết dưới đây.

Cầu dao điện bảo vệ quá tải là gì?

Cầu dao bảo vệ quá tải hay aptomat bảo vệ quá áp là thiết bị đóng ngắt mạch điện, chủ yếu bảo vệ hệ thống điện trước sự cố quá tải điện. Bên cạnh đó một vài dòng aptomat này có thể bảo vệ hệ thống khi xuất hiện ngắn mạch hoặc rò điện. 

Hiện nay có 4 dòng aptomat bảo vệ quá tải, bao gồm:

• Dạng tép: MCB – bảo vệ quá tải, RCBO – bảo vệ quá tải và chống giật chống rò.
• Dạng khối: MCCB – bảo vệ quá tải, ELCB – bảo vệ quá tải và chống giật chống rò.

Các thiết bị này hiện đang được sử dụng phổ biến trong tất cả các công trình dân dụng như chung cư, biệt thự, văn phòng,.. cho đến các công trình công nghiệp như nhà máy, xưởng sản xuất, chế tạo,…

Tương tự như nguyên lí làm việc của cầu dao, cầu dao chống quá tải phát hiện nhanh chóng rủi ro quá tải điện, ngắt điện kịp thời giúp bảo vệ hệ thống điện an toàn tránh hư hỏng, bảo vệ con người trước các rủi ro về điện. Đa phần các thiết bị loại này có ký hiệu 3 màu sắc tương ứng với các trạng thái đóng điện.

Cấu tạo của aptomat bảo vệ quá áp

Aptomat bảo vệ quá tải có 4 phần chính là: tiếp điểm, hộp dập hồ quang, cơ cấu truyền động cắt và móc treo bảo vệ.

Tiếp điểm

Aptomat bảo vệ quá tải thường có hai hoặc ba cấp tiếp điểm, gồm tiếp điểm chính, tiếp điểm hồ quang, và có thể có tiếp điểm phụ. Khi mạch được đóng, tiếp điểm hồ quang đóng đầu tiên. Tiếp theo là tiếp điểm phụ, và cuối cùng là tiếp điểm chính. Khi cắt mạch, thứ tự mở ngược lại, tiếp điểm chính mở trước, sau đó là tiếp điểm phụ, và cuối cùng là tiếp điểm hồ quang.

Do đó, hiện tượng hồ quang cháy chỉ xảy ra trên tiếp điểm hồ quang, giúp bảo vệ tiếp điểm chính khỏi hỏng hóc. Việc sử dụng thêm tiếp điểm phụ giúp ngăn chặn hồ quang lan rộng và gây hại cho tiếp điểm chính.

Hộp dập hồ quang

Để CB chống quá tải sử dụng hai loại thiết bị dập hồ quang: kiểu nửa kín và kiểu hở. Kiểu nửa kín được đặt trong vỏ kín của CB và có lỗ thoát khí. Loại này có giới hạn dòng điện cắt không vượt quá 50KA. Kiểu hở thường được sử dụng khi dòng điện cắt giới hạn lớn hơn 50KA hoặc điện áp lớn hơn 1000V (cao áp).

Trong buồng dập hồ quang thông thường, các tấm thép xếp thành lưới được dùng để phân chia hồ quang thành nhiều đoạn ngắn, giúp dập tắt hồ quang một cách thuận lợi.

=>> Xem thêm về cấu tạo CB

Cơ cấu truyền động cắt

Việc truyền động cắt thường được thực hiện theo hai cách: bằng tay hoặc bằng cơ điện (điện từ, động cơ điện). 

• Đối với các aptomat có dòng điện định mức không vượt quá 600A, việc điều khiển thường được thực hiện bằng tay. 
• Đối với các CB có dòng điện lớn hơn (lên đến 1000A), việc điều khiển thường được thực hiện bằng điện từ (nam châm điện).

Để tăng lực điều khiển bằng tay, một tay cầm dài phụ được bổ sung, hoạt động theo nguyên lý đòn bẩy. Ngoài ra, còn có cách điều khiển bằng động cơ điện hoặc bằng khí nén.

Móc treo bảo vệ

Aptomat tự động cắt mạch nhờ vào các phần tử bảo vệ, còn được gọi là móc bảo vệ. Những phần tử này sẽ hoạt động khi mạch điện gặp sự cố quá tải, ngắn mạch hoặc sụt áp. Móc bảo vệ quá dòng điện còn được gọi là bảo vệ dòng điện cực đại.

Aptomat bảo vệ quá tải hoạt động như thế nào?

Aptomat bảo vệ quá tải hoạt động dựa trên nguyên lý sau: 

Trong quá trình hoạt động bình thường, khi có dòng điện chạy qua làm nhiệt độ và chiều dài của thanh lưỡng kim tăng lên, nhưng tốc độ dãn nở không đủ lớn để tạo ra chuyển động uốn của thanh, vì vậy tiếp điểm vẫn đóng.

Tuy nhiên, khi phát hiện quá tải, nhiệt độ sinh ra đủ lớn khiến thanh lưỡng kim bị uốn cong về hướng thanh kim loại có hệ số dãn nở nhỏ hơn. Chuyển động uốn này đẩy trip bar kéo theo chốt giải phóng làm tiếp điểm mở ra, kích hoạt bảo vệ quá tải.

=>> Khám phá: Aptomat chống mất pha: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Những lưu ý khi chọn mua cầu dao bảo vệ quá tải

Chọn CB bảo vệ quá áp chuẩn quan trọng nhất là dòng điện định mức tương thích với dòng điện thực tế tương ứng công suất tiêu thụ của các thiết bị. Ngoài ra bạn cần kiểm tra về chất lượng và tính năng của loại aptomat đó.

Thống kê công suất tiêu thụ điện của thiết bị

Trước khi lắp Aptomat bảo vệ quá tải, cần thống kê toàn bộ công suất tiêu thụ điện của thiết bị. Như vậy để biết được cường độ dòng điện tối đa là bao nhiêu. Khi tính toán cần phải chú ý đến cả trường hợp phụ tải tăng dòng ở trạng thái khởi động. Chẳng hạn như ở máy điều hòa nhiệt độ, mô tơ bơm nước, tủ lạnh,… Do đó, cần chọn loại Aptomat phù hợp. Tức là số ampe (A) không quá cao với kết quả đã tính toán.

Chọn Aptomat bảo vệ quá áp có dòng điện phù hợp

Thông thường, chọn định mức dòng điện aptomat chống quá áp theo nguyên tắc: IB < In < Iz. Trong đó, IB là dòng điện làm việc lớn nhất của các thiết bị điện cần bảo vệ. Iz là dòng giới hạn cho phép của dây dẫn.

Tiếp đến, bạn cần nắm được cách tính công suất để lắp aptomat phù hợp. Khi tất cả thiết bị điện khởi động cùng lúc, các thiết bị có công suất lớn như: máy điều hòa không khí, tủ lạnh, máy giặt cùng khởi động. Do đó, tổng dòng là rất lớn từ 3 – 10 lần so với lúc hoạt động ổn định tác động đến aptomat bảo vệ. Nên khi bị cúp điện cần ngắt tất cả các thiết bị điện có công suất lớn. Sau khi có điện trở lại mới khởi động lại từng thiết bị trên nếu có nhu cầu.

Dòng điện định mức trên aptomat bảo vệ điện quá tải phải phù hợp với dòng điện đang sử dụng. Bạn có thể chọn dòng điện định mức trên aptomat bằng từ 120% – 150%. Ví dụ như sử dụng thiết bị khoảng 12A thì có thể dùng loại aptomat 15 A.

Lưu ý về đặc điểm của cầu dao bảo vệ quá áp khi mua

Khi mua Aptomat chống quá tải cần phải xem xét độ bền của các chi tiết cơ khí. Các bộ phận của Aptomat phải được cố định chắc chắn, không xô xệch và đúng vị trí. Nếu các chi tiết này tiếp xúc không tốt, khi vận hành thiết bị sẽ bị phát nóng và dẫn đến hư hỏng. 

=>> Đọc thêm: Dòng cắt aptomat là gì? Cách chọn dòng cắt ngắn mạch

BTB Electric cung cấp aptomat bảo vệ quá tải chất lượng cao

Là thương hiệu sản xuất thiết bị điện từ Thổ Nhĩ Kỳ với hơn 40 năm hoạt động, BTB Electric tự hào mang đến chọn bạn những dòng aptomat bảo vệ quá tải chất lượng cao như MCB, MCCB, RCBO và ELCB. Các thiết bị này đều nhận được các chứng nhận chất lượng uy tín toàn cầu như Underwriters Laboratory (UL) của Mỹ, Intertek của Anh quốc, Dekra của Hà Lan. Sản phẩm của chúng tôi có mức giá cạnh tranh, an toàn khi sử dụng và có chính sách đổi trả, bảo hành rất tốt.

Tham khảo một sản phẩm từ BTB Electric:

MCB	MCCB VÀ ELCB	RCBO

BTB Electric còn có đội ngũ nhân viên thấu hiểu thị trường Việt, luôn làm việc với tinh thần trách nhiệm, nhiệt huyết, chân thành và tôn trọng con người. Vì vậy BTB Electric tin rằng mọi khách hàng sẽ có trải nghiệm sử dụng tuyệt vời với các sản phẩm từ chúng tôi.