Hiện nay Aptomat hay CB là một khái niệm ngày càng thông dụng trong mỗi hộ gia đình. Hãy cùng chúng mình đi tìm hiểu CB là gì, Nguyên lý hoạt động của CB ra sao nhé.
CB (Circuit Breaker) nghĩa Tiếng Anh có nghĩa là bộ ngắt dòng điện hay bộ ngắt mạch. Còn Aptomat có nguồn gốc từ Tiếng Nga. Đây là thiết bị điện ra đời nhằm thay thế cho cầu dao tổng mà ngày xưa chúng ta thường dùng. Nó sẽ ngắt nguồn điện vào hệ thống khi điện quá tải, ngắn mạch, thấp áp,…
Bạn đã bao giờ cắm máy sấy tóc và đột nhiên “bùm”… một nửa ngôi nhà của bạn giờ chìm trong bóng tối không có điện chưa? Sau đó, bạn đi đến ngăn kéo nơi bạn để đèn pin và tìm bảng phân phối điện, bảng này thường được giấu ở đâu đó sau cánh cửa hoặc trong tầng hầm của bạn, và bạn tìm thấy một công tắc trông khác với những công tắc khác và lật nó, và thật kỳ diệu… bạn có ánh sáng một lần nữa! Sau đó, bạn biết tốt hơn hết là bật máy sấy tóc đó với mọi thứ khác được cắm cùng lúc… nhưng tại sao lại như vậy?! Điều gì thực sự gây ra điều đó xảy ra? Chà… CB đã bị ngắt!
Hôm nay, chúng ta sẽ xem bộ ngắt mạch CB là gì, tại sao chúng lại cần thiết và chúng hoạt động như thế nào!
MỤC LỤC
Mạch điện cơ bản
Các thiết bị điện, máy móc và thiết bị đều ở xung quanh chúng ta. Một điểm chung của tất cả chúng là chúng cần năng lượng điện để hoạt động. Theo một cách rất đơn giản, một mạch điện có thể được sơ đồ hóa như sau: dòng điện chạy từ nguồn điện, qua dây dẫn, đến vật cần tải, chẳng hạn như động cơ của máy sấy tóc của bạn và quay trở lại nguồn điện.
Ngắt mạch cơ bản
Để trả lời câu hỏi CB là gì, chúng ta cần hiểu CB (cầu dao tự ngắt) là một thiết bị cơ điện có chức năng bảo vệ các thiết bị điện, được sử dụng trong các bảng phân phối điện.
Nó hoạt động bằng cách ngắt dòng điện khi nó vượt quá giới hạn thiết kế, do đó ngăn chặn việc cung cấp năng lượng cho tải và làm hỏng mạch điện.
Nói cách khác, nếu dòng điện được cung cấp từ nguồn điện đến máy sấy tóc của bạn cao hơn một số được xác định trước có kích thước cho bộ ngắt mạch của bạn, thiết bị sẽ ngắt, bảo vệ các thiết bị khác đang sử dụng cùng mạch điện với máy sấy tóc.
Nguyên tắc làm việc của bộ ngắt mạch CB là gì?
Nói một cách đơn giản, CB về cơ bản hoạt động giống như một công tắc tự động, có giá trị dòng điện cơ bản , ngắt mạch nơi nó được lắp đặt bất cứ khi nào vượt quá giá trị này!
Sự phát minh ra cầu chì
Lần đầu tiên đề cập đến một thiết bị làm gián đoạn dòng điện do sự cố nào đó đã hơn 100 năm tuổi và được chế tạo trong một bằng sáng chế của Thomas Edison , người phát minh ra bóng đèn sợi đốt.
Vào thời điểm đó, Edison cần một cách để bảo vệ hệ thống chiếu sáng mà ông đã bán cho các thành phố lớn. Đối với điều này, ông đã đề xuất một thiết bị có thể bảo vệ mạng khỏi ngắn mạch và quá tải có thể xảy ra và gọi nó là cầu chì!
Cầu chì là một thiết bị an toàn được sử dụng để bảo vệ chống quá dòng, ngắn mạch và quá tải. Nó bao gồm một ống có hợp kim kim loại bên trong, thường là dây dẫn, khi quá tải sẽ nóng lên và đứt ra, ngăn ngừa đoản mạch!
Khi sự nóng lên này xảy ra, hợp kim kim loại bên trong cầu chì bị nóng chảy khiến việc cung cấp điện cho mạch bị gián đoạn. Để hoạt động trở lại, cầu chì phải được thay thế, tạo ra nhân công, chi phí và gián đoạn không cần thiết!
Sự bế tắc này mãi hơn 40 năm sau mới được giải quyết bởi một nhà phát minh tên là Hugo Stotz .
Phát minh ra CB đầu tiên
Năm 1923, Stotz tung ra thị trường thiết bị nhỏ gọn đầu tiên kết hợp các chức năng bảo vệ nhiệt và từ tính, được sản xuất tại Mannheim, Đức. Đó là bộ ngắt mạch thương mại đầu tiên, và cũng từ đó khái niệm CB klaf gì được ra đời.
Anh ấy và nhóm của mình, đang tìm kiếm một ý tưởng để thay thế cầu chì, đã phát triển một phát minh tuyệt vời: một thiết bị có một bộ phận, nếu được làm nóng, sẽ co lại và kích hoạt cơ chế ngắt kết nối, nhưng khi nguội đi, nó có thể được bật lại.
Ở đó, bộ CB ngắt mạch đã ra đời!
Kể từ đó, các công ty đã liên tục phát triển công nghệ này và ngày nay, có một số mẫu cầu dao, chẳng hạn như CB một cực , hai cực , ba cực và thậm chí cả CB bốn cực !
Chúng được sử dụng với nhiều loại và kích cỡ để sử dụng trong các ứng dụng khác nhau, từ khu dân cư đến các hệ thống công nghiệp lớn.
Thiết kế 1 bộ ngắt mạch CB như thế nào
Bây giờ, để hiểu cách thức hoạt động của CB là gì, trước tiên chúng ta hãy xem mặt cắt ngang của thiết bị thể hiện các bộ phận cơ bản và thiết kế của CB (Aptomat) như thế nào.
Bộ ngắt mạch CB cơ bản bao gồm:
1) một thiết bị đầu cuối để lắp dây dẫn
2) một tiếp điểm cố định
3) một rơ-le nhiệt
4) một nút gạt bật-tắt
5) một nam châm điện (cuộn dây đồng)
6) Một dải lưỡng kim
7) một thiết bị đầu cuối khác để lắp dây dẫn
Nguyên tắc ngắt mạch
Bộ ngắt mạch này có hai nguyên tắc tác động khác nhau để bảo vệ mạch điện:
– một thiết kế bảo vệ nhiệt , sẽ dẫn đến ngắt mạch trong trường hợp quá nóng (chẳng hạn như thiết bị được sử dụng bởi Thomas Edison!)
– Thiết kế bảo vệ thông qua nguyên lý nam châm điện , do đoản mạch.
Chúng ta hãy xem cách chúng hoạt động:
Khi bộ ngắt mạch ở vị trí bật, dòng điện có thể chạy từ cực dưới qua dải lưỡng kim , tới cuộn dây nam châm điện , tới tiếp điểm chuyển động , qua tiếp điểm cố định và đi ra cực trên.
1) Bảo vệ nhiệt
Bảo vệ nhiệt của CB là gì?. Đó chính là trên cầu dao nhiệt-từ này, cả bảo vệ nhiệt và điện từ diễn ra song song theo nguyên tắcttương tự để di chuyển liên kết chuyển mạch.
Nhìn vào bảo vệ nhiệt: dải lưỡng kim nóng lên với dòng điện lớn.
Nếu dòng điện của mạch tăng lên trên một mức nhất định, dải sẽ uốn cong, làm di chuyển liên kết công tắc và do đó là tiếp điểm chuyển động bị kéo xuống, phá vỡ kết nối của nó với tiếp điểm cố định, khiến mạch bị đứt.
2) Bảo vệ ngắn mạch
Song song, bảo vệ điện từ đến từ cuộn dây đồng.
Nam châm điện bị từ hóa khi dòng điện chạy qua các cực. Dòng điện càng lớn thì lực điện từ càng lớn.
Khi dòng điện đạt đến mức không an toàn khi di chuyển qua cuộn dây này, nam châm điện trở nên đủ mạnh để di chuyển một ống cuộn nhỏ bên trong nó, đồng thời sẽ di chuyển liên kết công tắc, kéo tiếp điểm di chuyển xuống, do đó làm đứt mạch.
Khác với cầu chì, một khi các sự cố khiến CB bị ngắt đã được giải quyết, bạn có thể chuyển cầu dao CB trở lại vị trí bật và mạch điện của bạn một lần nữa được bảo vệ.
Nhiều bộ ngắt mạch tiên tiến có sẵn trên thị trường. Những thứ đó có thể chính xác hơn nhiều và có thể di chuyển với tốc độ nhanh hơn nhiều, tuy nhiên, chúng cũng đắt hơn nhiều!
Có những loại CB nào?
Cầu dao điện MCCB là gì?
Cầu dao điện MCCB (Moulded case circuit breaker) hay còn được gọi là những chiếc cầu dao khối, được chế tạo nhằm kiểm soát và bảo vệ dòng điện một cách an toàn. Thiết bị giúp đóng ngắt mạch điện an toàn khi có các sự cố dòng điện xảy ra như: quá tải, ngắn mạch hay bị sụt áp mạch điện.
Những chiếc Aptomat MCCB được cấu tạo có hai cấp tiếp điểm hoặc 3 tiếp điểm (chính, phụ, hồ quang). Khi đóng mạch điện, tiếp điểm hồ quang đóng trước, tiếp theo là tiếp điểm phụ, cuối cùng là tiếp điểm chính. Chúng thường được dùng cho các tải điện tiêu thụ dòng điện rất lớn. Phổ biến chúng sử dụng trong điện công nghiệp.
Cầu dao điện MCB là gì?
Chiếc cầu dao MCB là loại cầu dao tép được thiết kế số cực tương ứng với số tép, dao động trong khoảng 1 đến 4 cực, có thể hơn tùy vào thiết kế của từng hãng.
Những chiếc CB tép này thường có các sản phẩm với các thông số kĩ thuật đa dạng nhất cho bạn lựa chọn, dao động từ khoảng 6A đến 100A (dòng điện làm việc định mức của dòng thiết bị này thường không quá 100A ở điện áp dưới 1000V).
Loại cầu dao này có tính năng duy nhất là bảo vệ quá dòng điện (quá tải và ngắn mạch), không có khả năng chống giật và bảo vệ người sử dụng, vì vậy thường được lắp kết hợp với những chiếc CB chống giật khác có cùng cường độ dòng điện để có thể bổ trợ cho nhau.
Bạn có thể tham khảo các loại MCB chất lượng tại đây
Cầu dao điện RCCB là gì?
Loại cầu dao điện RCCB (Residual Current Circuit Breake) thuộc dòng CB chống giật với tính năng cơ bản là chống dòng điện rò, mà theo cách gọi thông thường là aptomat chống giật, không có tính năng bảo vệ quá tải ngắn mạch, hay bất kì sự cố về điện nào khác. Thông số dòng cắt danh định của những sản phẩm này cũng khá đa dạng, với ba cấp bảo vệ là 30mA, 100mA và 300mA tùy theo nhu cầu và mục đích sử dụng của bạn. Những chiếc cầu dao này thường được sử dụng để bảo vệ chống giật cho từng tầng nhà.
Bạn có thể tham khảo các loại RCCB chất lượng tại đây
Cầu dao điện RCBO là gì?
Những chiếc cầu dao điện – Aptomat RCBO (Residual Current Cicuit Overcurrent) cũng là sản phẩm thuộc dòng CB chống giật. Nghĩa là ngoài chức năng bảo vệ quá tải ngắn mạch như những chiếc CB thông thường khác, loại CB này còn có thêm tính năng bảo vệ khi phát hiện dòng rò ở mạch điện. Giúp bảo vệ tốt hơn cho mạch điện, các thiết bị điện đang hoạt động và đặc biệt là sự an toàn của những người sử dụng. Cầu dao điện RCBO nhìn chung có cấu tạo giống với những chiếc CB tép MCB nhưng được tích hợp thêm chức năng chống dòng rò, vì vậy có giá thành hơi cao hơn 1 chút.
Bạn có thể tham khảo RCBO chống dòng dò nội địa Nhật tại đây
Cầu dao điện ELCB là gì?
Chiếc cầu dao điện tự động ELCB viết tắt của Earth leakage circuit breaker. Cũng tương tự với những chiếc RCBO với chức năng bảo vệ dòng rò. Tuy nhiên được tích hợp thêm tính năng bảo vệ dòng rò xuống đất cũng như các hiện tượng phóng điện do sự cố gây ra. Một số loại ELCB của một số thương hiệu không được tích hợp tính năng bảo vệ quá tải. Bạn cần phải mua thêm 1 chiếc MCCB để hỗ trợ cho những loại này. ELCB được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp và thường được dùng loại 3 pha.
Bạn có thể tham khảo các loại ELCB chất lượng tại đây
Lời kết
Tóm tắt những gì chúng ta đã học được ngày hôm nay:
– Bộ ngắt mạch hay CB là một thiết bị bảo vệ. Chức năng chính của nó là ngắt dòng điện trong điều kiện sự cố hoặc tình huống quá tải. Điều này để tránh hư hỏng trên diện rộng.
– CB có nhiều loại và kích cỡ, sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau. Từ dân dụng đến các hệ thống công nghiệp và tiện ích lớn.
– CB (Aptomat) là thiết bị thiết yếu và là tính năng an toàn quan trọng cho ngôi nhà của bạn. . Qua bài viết này, dientu5ngay.com đã giải thích CB là gì ? Nguyên lý làm việc của CB (Aptomat) ra sao . Ngoài ra, các bạn có thể tìm thêm nhiều thông tin về CB hơn nữa ở trên mạng internet nhé.
CHÚC CÁC BẠN THÀNH CÔNG
Có thể bạn quan tâm
- Kênh YouTobe hay về điện tử, mạch điện
- Tài liệu học điện tử miễn phí
- Fanpage cùng nhau học điện tử
- Chia sẻ kiến thức điện tử cơ bản
- TOP 5 Bộ KIT học tập Arduino cho người học lập trình
NƠI MUA LINH KIỆN GIÁ TỐT
- Linh kiện điện tử giá siêu rẻ : Shop Ristina.vn
- Linh kiện điện tử, nhà thông minh : Shop Làm Chủ Công Nghệ
- Chuyên mạch nguồn, sạc dự phòng chỉ từ 1K: Shop Điện Tử AT
- Chuyên pin sạc 18650, Pin sạc AA: Shop Linhkiengiatot
- Chuyên các thiết bị điện công nghiệp: Shop Linhkien123
