Aptomat là gì, cấu tạo aptomat, cách lựa chọn aptomat

Định nghĩa Aptomat là gì?

Aptomat là tên thường gọi của thiết bị đóng cắt tự động (cầu dao tự động). Trong tiếng Anh thiết bị đóng cắt là Circuit Breaker (viết tắt là CB). Aptomat có chức năng bảo vệ quá tải và ngắn mạch trong hệ thống điện. Một số dòng Aptomat có thêm chức năng bảo vệ chống dòng rò được gọi là aptomat chống rò hay aptomat chống giật. Aptomat đôi khi còn được gọi theo cách ngắn gọn là Át.

Hình ảnh: Aptomat MCCB của hãng Schneider

Phân loại Aptomat:

Aptomat được phân chia ra nhiều loại theo chức năng, hình dạng, kích thước khác nhau.

1/ Phân loại theo cấu tạo:

- Aptomat dạng tép MCB (Miniature Circuit Breaker): bảo vệ quá tải và ngắn mạch.

Hình ảnh: Aptomat dạng tép MCB của hãng LS

- Aptomat dạng khối MCCB (Moulded Case Circuit Breaker): bảo vệ quá tải và ngắn mạch.

Hình ảnh: Aptomat dạng khối MCCB của hãng Mitsubishi

2/ Phân loại theo chức năng:

- Aptomat thường (bảo vệ quá tải, ngắn mạch): MCB, MCCB

- Aptomat chống rò: RCCB (Residual Current Circuit Breaker – aptomat chống dòng rò dạng tép), RCBO (Residual Current Circuit Breaker with Overcurrent Protection – aptomat chống dòng rò và bảo vệ quá tải dạng tép), ELCB (Earth Leakage Circuit Breaker – aptomat chống dòng rò và bảo vệ quá tải dạng khối).

3/ Phân loại theo số pha / số cực:

- Aptomat 1 pha: 1 cực

- Aptomat 1 pha + trung tính (1P+N): 2 cực

- Aptomat 2 pha: 2 cực

- Aptomat 3 pha: 3 cực

- Aptomat 3 pha + trung tính (3P+N): 4 cực

- Aptomat 4 pha: 4 cực

4/ Phân loại theo dòng cắt ngắn mạch:

- Dòng cắt thấp: thường dùng trong dân dụng. Ví dụ MCCB NF125-CV 3P 100A của Mitsubishi có dòng cắt 10kA.

- Dòng cắt tiêu chuẩn: thường dùng trong công nghiệp. Ví dụ MCCB NF125-SV 3P 100A của Mitsubishi có dòng cắt 30kA.

- Dòng cắt cao: thường dùng trong công nghiệp và các ứng dụng đặc biệt. Ví dụ MCCB NF125-HV 3P 100A của Mitsubishi có dòng cắt 50kA.

5/ Phân loại theo khả năng chỉnh dòng:

- Aptomat có dòng định mức không đổi. Ví dụ MCCB NF400-SW 3P 400A của Mitsubishi có dòng định mức 400A không thay đổi được.

- Aptomat chỉnh dòng định mức. Ví dụ MCCB NF400-SEW 3P 400A của Mitsubishi có dòng định mức điều chỉnh được từ 200A - 400A.

Cấu tạo Aptomat:

Aptomat (MCB hay MCCB) thường được chế tạo có hai cấp tiếp điểm (tiếp điểm chính và hồ quang) hoặc ba tiếp điểm (chính, phụ, hồ quang).

Khi đóng mạch, tiếp điểm hồ quang đóng trước, tiếp theo là tiếp điểm phụ, sau cùng là tiếp điểm chính. Khi cắt mạch thì ngược lại, tiếp điểm chính mở trước, sau đến tiếp điểm phụ, cuối cùng là tiếp điểm hồ quang. Như vậy hồ quang chỉ cháy trên tiếp điểm hồ quang, do đó bảo vệ được tiếp điểm chính để dẫn điện. Dùng thêm tiếp điểm phụ để tránh hồ quang cháy lan vào làm hư hại tiếp điểm chính.

Hình ảnh: Cấu tạo Aptomat MCB Schneider

Hình ảnh: Cấu tạo Aptomat MCCB Schneider

Nguyên lý hoạt động của Aptomat:

Ở trạng thái bình thường sau khi đóng điện, Aptomat được giữ ở trạng thái đóng tiếp điểm nhờ móc 2 khớp với móc 3 cùng một cụm tiếp điểm động. Bật Aptomat ở trạng thái ON, với dòng điện định mức nam châm điện 5 và phần ứng 4 không hút.

Khi mạch điện quá tải hay ngắn mạch, lực hút điện từ ở nam châm điện 5 sẽ hút phần ứng 4 xuống làm bật nhả móc 3, móc 5 được thả tự do, lò xo 1 được thả lỏng, kết quả các tiếp điểm của Aptomat được mở ra, mạch điện bị ngắt.

Các thông số kỹ thuật của Aptomat:

- In: Dòng điện định mức. Ví dụ: MCCB 3P 250A 36kA, In = 250A.

- Ir: là dòng hoạt động được chỉnh trong phạm vi cho phép của Aptomat. Ví dụ aptomat chỉnh dòng 250A có thể điều chỉnh từ 125A đến 250A.

- Ue: Điện áp làm việc định mức.

- Icu: Dòng cắt ngắn mạch là khả năng chịu đựng dòng điện lớn nhất của tiếp điểm trong 1 giây.

- Icw: Khả năng chịu dòng ngắn mạch trong 1 đơn vị thời gian.

- Ics: khả năng cắt thực tế khi xảy ra sự cố của thiết bị. Khả năng này phụ thuộc vào từng nhà sản xuất do công nghệ chế tạo khác nhau. Ví dụ cùng một hãng sản xuất nhưng có 2 loại MCCB là Ics = 50% Icu và Ics = 100% Icu.

- AT: Ampe Trip (dòng điện tác động)

- AF: Ampe Frame (dòng điện khung). Ví dụ NF250A 3P 200A và NF250A 3P 250A đều có AF = 250A nhưng một cái sẽ tác động khi dòng vượt quá AT = 200A, một cái sẽ tác động khi dòng vượt quá AT = 250A. Thông số AT/AF cho biết độ bền của tiếp điểm đóng cắt. Ví dụ Aptomat 250AT/400AF sẽ có độ bền cao hơn Aptomat 250AT/250AF, kích thước aptomat 400AF cũng lớn hơn, giá thành cao hơn.

- Characteritic cuver: là đường cong đặc tính bảo vệ của CB (đường cong chọn lọc của CB). Đây là thông số rất quan trọng, quyết định cho việc chọn CB ở vị trí nào trong hệ thống điện.

- Mechanical/electrical endurace: Số lần đóng cắt cơ khí cho phép/ số lần đóng cắt điện cho phép.

Công dụng của Aptomat

Là thiết bị điện tự động cắt mạch điện khi có sự cố, dùng để bảo vệ cho mạch điện khi có sự cố quá tải, ngăn mạch, sụt áp, truyền công suất ngược. Ngoài ra còn dùng để đóng mở cho mạch điện không thường xuyên đóng mở.

Một số dòng sản phẩm Aptomat (MCB, MCCB) thông dụng trên thị trường:

MCB - Aptomat dạng tép Mitsubishi:

(Cầu dao tự động dạng tép Mitsubishi)



MCCB - Aptomat dạng khối Mitsubishi:

(Cầu dao tự động dạng khối Mitsubishi)





MCB - Aptomat dạng tép LS:

(Cầu dao tự động dạng tép LS)



MCCB - Aptomat khối LS:

(Cầu dao tự động dạng khối LS)



ACTI9 MCB - Aptomat dạng tép Schneider:

(Cầu dao tự động dạng tép Schneider)



MCCB - Aptomat dạng khối Schneider:

(Cầu dao tự động dạng khối Schneider)

Cách lựa chọn Aptomat

Việc lựa chọn aptomat, chủ yếu dựa vào: dòng điện tính toán đi trong mạch; dòng điện quá tải; tính thao tác có chọn lọc.
Ngoài ra lựa chọn Aptomat còn phải căn cứ vào đặc tính làm việc của phụ tải và Aptomat không được phép cắt khi có quá tải ngắn hạn ( thường xảy ra trong điều khiện làm việc bình thường như dòng điện khởi động, dòng điện đỉnh trong phụ tải công nghệ)
Yêu cầu chung là dòng điện định mức của mức bảo vệ Iap không được bé hơn dòng điện tính toán của mạch:
Iap>=Itt
Tùy theo đặc tính và điều kiện làm việc cụ thể của phụ tải, người ta hướng dẫn lựa chọn dòng điện định mức của móc bảo vệ bằng 125%, 150% hay lớn hơn nữa so với dòng điện tính toán của mạch.
Sau cùng ta chọn Aptomat theo các số liệu kỹ thuật đã cho của nhà chế tạo.

Ví dụ thực tế tính toán:

Chọn Aptomat cho một máy giặt có công suất tiêu thụ là 2kW, cosphi = 0,85 sử dụng trong hộ gia đình?
Ta có: Itt=Ptt/Uđm*cos(phi)
=2000/(220*0,85)=10,69
Iap=(1,2-1,5)Itt
Ta tính được: Ict=1,2*10,96=13,152A
Do đó ta chon loại Aptomat có dòng định mức là 14A

Trên đây là bài chia sẻ khá chi tiết về thiết bị điện và tầm quan trọng của aptomat trong hệ thống điện. Hy vọng bài viết này sẽ giúp đỡ ít nhiều cho các bạn lựa chọn thiết bị trong dự án M&E.

• Tweet
• Share
• Share
• Share
• Share