Tìm hiểu về Circuit Breaker

Circuit Breaker (CB) là một thiết bị quan trọng trong hệ thống điện, có nhiệm vụ kiểm soát và bảo vệ đường dây cùng các thiết bị điện. Vậy, Circuit Breaker thực chất là gì? Ứng dụng thực tế của thiết bị này ra sao? Hãy cùng BTB Electric tìm hiểu qua bài viết dưới đây.

Khái niệm Circuit Breaker là gì?

Circuit Breaker, hay còn được gọi là thiết bị ngắt mạch, là một loại thiết bị điện có chức năng tự động ngắt mạch khi xảy ra quá tải ở các mức điện áp và dòng điện khác nhau. Thiết bị này được sử dụng để bảo vệ hệ thống và các thiết bị điện khỏi các sự cố gây hỏng hóc.

Thiết bị ngắt mạch có nhiều thiết kế đa dạng, từ các dòng nhỏ bảo vệ mạch điện thấp và thiết bị gia dụng, đến các dòng lớn bảo vệ mạch điện áp cao quy mô khu vực.

Circuit Breaker có khả năng xử lý dòng điện lớn hơn so với các thiết bị điện gia đình thông thường. Vì vậy, đây là một thiết bị quan trọng giúp đảm bảo an toàn và độ tin cậy cho các hệ thống và thiết bị điện, ngăn ngừa rủi ro cho con người và thiệt hại cho thiết bị.

Nguyên lý làm việc của Circuit Breaker 

Đầu tiên, CB phải phát hiện được lỗi trong hệ thống. Trong hệ thống điện áp thấp, việc phát hiện lỗi diễn ra ngay trong thiết bị, sử dụng tác dụng nhiệt hoặc từ của dòng điện.

Đối với hệ thống điện áp cao, CB đi kèm với rơle bảo vệ để nhận diện lỗi và ngắt mạch. Những thiết bị này thường có nguồn điện riêng như pin. Khi phát hiện lỗi, các tiếp điểm của CB sẽ được mở ra để ngắt mạch. Quá trình này thường sử dụng năng lượng cơ học có sẵn trong CB, như lò xo hoặc khí nén, để tách các tiếp điểm. CB cũng có thể sử dụng dòng điện lỗi cao hơn để tách các tiếp điểm, thông qua sự giãn nở do nhiệt hoặc từ trường. Loại nhỏ thường có cần gạt thủ công để ngắt tải hoặc đặt lại khi bị ngắt, trong khi CB lớn hơn thường sử dụng cuộn dây để ngắt cơ cấu và động cơ điện để nạp lại năng lượng cho lò xo.

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

=>> Chi tiết tại: Tìm hiểu về Circuit Breaker – thiết bị đóng ngắt mạch điện

Các loại Circuit Breaker phổ biến

Dựa vào hệ thống điện sử dụng, thiết bị đóng ngắt mạch điện được chia thành 3 loại: hạ thế, trung thế và cao thế.

Circuit Breaker hạ thế - Thiết bị đóng cắt mạch điện dưới 1kV, gồm:

• Aptomat tép MCB: Nhỏ gọn, dùng cho mạch điện nhà ở, văn phòng, hộ kinh doanh.
• Aptomat khối MCCB: Khối vuông, dùng cho hệ thống điện công nghiệp, thương mại, tòa nhà lớn.
• Máy cắt không khí ACB: Ngắt mạch bằng không khí, cắt dòng điện 800A – 6300A.

Circuit Breaker trung thế - Thiết bị đóng ngắt điện từ 1kV đến 36kV, gồm:

• Máy cắt chân không VCB: Ngắt mạch trong môi trường chân không, dòng cắt lớn từ 15k đến 50kA.
• Khởi động từ chân không VCS: Tuổi thọ cao, từ 250.000 – 2.500.000 lần đóng cắt.
• Thiết bị chuyển nguồn chân không VTS: Chuyển đổi điện từ nguồn lưới sang máy phát.
• Máy cắt tự đóng lại Recloser: Tự ngắt và đóng lại mạch sau một thời gian cài đặt.
• Máy cắt phụ tải LBS: Cầu dao liên động với khả năng đóng/cắt và bảo vệ hệ thống điện.
• Cầu chì trung thế CLPF: Đóng ngắt mạch điện, bảo vệ LBS và VCS.

Circuit Breaker cao thế - Thiết bị đóng cắt mạch cho hệ thống điện trên 36kV, gồm:

• Cầu chì cao thế: Sử dụng cho hệ thống điện áp cao.
• Bộ ngắt mạch cao thế: Chuyên dụng cho hệ thống điện áp cao.

Xem thêm: 6 lỗi aptomat bị hỏng và cách kiểm tra