Aptomat Là Gì? Có Những Loại Nào

I. Aptomat là gì

Aptomat là cầu dao hay công tắc tự động ngắt khi thiết bị điện bị quá tải hoặc ngắn mạch,  Aptomat là tên gọi có nguồn gốc từ tiếng Liên Xô cũ, tên tiếng anh là Circuit Bkeaker (viết tắt là CB), tên tiếng Pháp là Disjonteur, còn Aptomat tiếng trung là 开关板.Có thể định nghĩa Aptomat như sau : là thiết bị điện được sử dụng để ngắt mạch điện tự động, bảo vệ các thiết bị điện khi bị quá tải hoặc tụt áp,…Hoặc có thêm chức năng chống giật, rò, bảo vệ theo từ nhiệt. Aptomat được chia ra thành nhiều loại theo chức năng, hình dạng, và kích thước khác nhau.

1. Aptomat MCB là gì

– MCB là viết tắt của từ Minature Circuit Breaker, là loại CB có kích thước nhỏ, CB dạng tép được dùng chủ yếu cho dân dụng, mạch điều khiển. Dòng điện định mức của MCB không vượt quá 100A, điện áp sử dụng dưới 1000V.

2. Aptomat MCCB là gì

– MCCB là viết tắt của từ Moulded case circuit breakers, đây là một loại aptomat kiểu khối, là loại CB chuyên sử dụng cho các ngành công nghiệp như hệ thống máy bơm ly tâm trục ngang, mạch động lực. Do tính chất đặc biệt là chịu được dòng lớn nên việc ứng dụng của MCCB là vô cùng đa dạng. Xem ứng dụng của MCCB ở phần phân loại aptomat. Dòng điện định mức của MCCB không vượt quá 1000A, điện áp dưới 1000V.

3. Aptomat RCCB là gì

– Aptomat RCCB hay còn gọi là aptomat chống rò, chống giật, tên tiếng anh là Residual Current Circuit Breaker. RCCB cũng tương tự như ELCB thường được dùng cho các thiết bị như máy nước nóng, cây nóng lạnh. Aptomat RCCB giúp ngắt điện tự động mỗi khi có sự cố rò điện xảy ra nhằm đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người sử dụng.

II. Phân loại aptomat tự động

Ký hiệu chung :

– 1P : 1 Pole, hay 1 cực

– 2P : 2 Pole, hay 2 cực

– 3P : 3 Pole, hay 3 cực

1. Aptomat 1 pha

MCB 1 pha 1P là loại có hình dạng thường là hình tép, hình dạng rời và có 1 cực. Loại CB này thường được lắp đặt trong một bảng phân phối điện, ứng dụng rộng rãi trong dân dụng và trong mạch điều khiển. MCB 1 pha 1 cực thường sử dụng điện áp 220V – 240VAC, dòng định mức và dòng ngắt của MCB tùy theo từng hãng sản xuất

2. Aptomat 2 pha

• MCB gồm 2P (1 dây pha và 1 dây trung tính) là loại thường được ứng dụng trong mạng điện dân dụng và trong mạch điều khiển, hình dạng bên ngoài là dạng khối. Điện áp sử dụng cũng nằm trong khoảng 220V – 240VAC.
• Ngoài ra còn có MCB 2 cực (2 dây pha) loại được dùng trong công nghiệp và điện áp sử dụng của loại này nằm trong khoảng 380V – 415VAC, Aptomat 2 pha được dùng trong cuộn dây contactor hay máy biến áp 2 đầu dây, nhưng loại MCB 2 pha 2 cực 2 pha ít được sử dụng rộng rãi. Khi gặp sự cố, loại này có thể chịu được dòng điện lên tới Icu = 100KA.

3. Aptomat 3 pha 3 cực

MCCB 3 pha 3P này có hình dạng khối có 3 cực để đấu 3 dây pha của lưới điện vào và có 3 cực ra để đấu vào tải (thiết bị sử dụng điện), loại này có dòng điện định mức và dòng cắt lớn. Loại aptomat này thường được sử dụng trong công nghiệp là chủ yếu vì tải có công suất tướng đối lớn như các loại máy bơm nước Pentax Ý công nghiệp. Dãy điện áp nằm trong khoảng 380V – 415VAC.

4. Aptomat 3 pha 4 cực

MCCB 3 pha 4P này có hình dạng khối có 4 cực để đấu 3 dây pha và 1 dây trung tính của lưới điện vào MCCB, thường được dùng trong công nghiệp. Ưu điểm của mạng sơ đồ điện này có thể tạo ra điện áp khác nhau thuận tiện cho sử dụng.

Lưu ý:

• Khi đấu nối phải lắp đúng cực để tránh tính trạng thiết bị hoạt động sai ” đối với mạng điện 3 pha thì phải xác định đúng từng pha, đối với 1 pha thì sao cũng được nghĩa là không cần xác định pha”. Và 1 điều cũng cần chú ý nữa là: Khi đấu nối dây cho đúng chiều của Aptomat để an toàn cho người sử dụng để nhầm tình trạng ON/OFF của MCB và MCCB.
• Khi lựa chọn CB phải lưu ý đến khả năng cắt ngắn mạch, phối hợp với dây dẫn, khả năng đảm bảo làm việc bình thường của lưới.

Xem thêm: Mua máy bơm nước Pentax ở đâu

Một aptomat cần thỏa mãn các yêu cầu sau:

• Chế độ làm việc định mức của aptomat phải là chế độ làm việc dài hạn, nghĩa là trị số dòng điện định mức chạy qua aptomat lâu bao nhiêu cũng được.
• Aptomat phải ngắt được trị số dòng điện ngắn mạch lớn, có thể đến vài chục kilo Ampere (kA). Sau khi ngắt dòng điện ngắn mạch, aptomat phải đảm bảo vẫn làm việc tốt ở trị số dòng điện định mức (Idm).
• Để nâng tính ổn định nhiệt và điện động của các thiết bị điện, hạn chế sự phá hoại do dòng điện ngắn mạch gây ra, aptomat phải có thời gian cắt bé.

Như vậy khi lắp đặt aptomat cần phải tính toán phụ tải sau đó chọn aptomat tiêu chuẩn phù hợp với tải để lắp đặt, nếu không aptomat sẽ không bảo vệ được hệ thống như hệ thống lạnh, một dây chuyền công nghệ nào đó …

I. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Aptomat (CB)

CB có cấu tạo rất đa dạng, thông thường cấu tạo của CB được chia theo chức năng bảo vệ như : aptomat dòng điện cực đại, aptomat dòng điện cực tiểu, aptomat điện áp thấp, dưới đây chúng ta sẽ đi sâu hơn về cấu tạo của từng loại nêu trên.

Trước khi đi vào chi tiết, ta cần hiểu khái niệm dòng cắt aptomat là gì :

Dòng cắt của aptomat là khi dòng điện đạt đến giới hạn cực đại hoặc cực tiểu, hay điện áp thấp thì aptomat sẽ ngắt dòng điện đi vào thiết bị sử dụng điện (hay còn gọi là tải). Lấy ví dụ đối với CB có dòng ngắt là 20A, thì khi tải trong hệ thống vượt quá ngưỡng 20A này thì CB sẽ cắt điện để bảo vệ quá tải.

1. Aptomat bảo vệ quá dòng cực đại

1 – Nút  nhấn làm việc (Reset)

2 – Ngàm giữ tiếp điểm làm việc

3 – Phần ứng.

4 – Lõi thép.

5 – Cuộn dây dòng điện.

6 – Lò xo mang cơ cấu tiếp điểm

7 – Lò xo mang cơ cấu tiếp điểm và nút ấn.

Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý làm việc cụm bảo vệ quá tải và ngắn mạch (xem hình 1)

Khi dòng điện từ phụ tải chạy qua cụm bảo vệ quá dòng thì lực điện từ sinh ra ở cuộn dây được xác định theo công thức:

F = Idm . W < Floxo (6)

Trong đó:

• W là số vòng của cuộn dây (5)
• Idm dòng điện định mức.
• F lực điện từ sinh ra ở cuộn dây (5)
• F lo xo (6) lực đàn hồi của lò xo (6)

Khi gặp sự cố ngắn mạch hay quá tải thì Iđm tăng lên làm cho lực điện từ F sinh ra trên cuộn dây (5) tăng lên và lớn hơn lực đàn hồi lò xo số (6) F ≥ Floxo, do đó lõi thép số (4) sẽ hút phần ứng số (3) xuống, dẫn đến ngàm số (2) hở ra, lò xo (7) mang cơ cấu tiếp điểm số (1) kéo tiếp điểm số (1) mở ra, cuối cùng mạch điện sẽ bị ngắt, ngừng toàn bộ quá trình hoạt động của hệ thống.

2. Aptomat bảo vệ dòng cực tiểu

Cấu tạo và nguyên tắc làm việc

• Bình thường dòng điện làm việc lớn hơn dòng cắt nên cuộn điện từ (1) đủ lực hút để hút nắp từ động (2) kéo đưa tiếp điểm động tiếp xúc với tiếp điểm tĩnh và mạch được đóng kín.
• Khi dòng giảm thấp hơn dòng cắt thì cuộn (1) không đủ từ lực giữ kính mạch nữa nên bị lò xo (3) kéo nắp từ động (2) ra và tiếp điểm bị mở, dòng điện bị cắt.

Xem thêm: Cách chọn máy bơm nước

3. Aptomat bảo vệ sụt áp

Cấu tạo cụm bảo vệ điện áp

1 – Nút nhấn làm việc (reset)

2 – Ngàm giữ tiếp điểm làm việc.

3 – Phần ứng

4 – Lõi thép

5 – Cuộn dây dòng điện

6 – Lò xo mang cơ cấu tiếp điểm

7 – Lò xo mang cơ cấu tiếp điểm

Nguyên lý làm việc cụm bảo vệ điện áp (xem hình 3)

• Khi ở chế độ U = Uđm lực điện từ sinh ra trên cuộn dây số (5) vừa đủ hút lò xo (6) xuống.
• Khi điện áp lưới điện Unguon đủ định mức thì lực điện từ F sinh ra trên cuộn dây số (6) đủ để cho lõi thép (4) hút phần ứng số (3) xuống, giữ cho ngàm số (2) ở vị trí đúng và các tiếp điểm (1) đều đóng, khi điện áp lưới giảm (Unguon giảm) nó sẽ kéo theo lực điện từ sinh ra trên cuộn dây giảm (F giảm), lò xo số (6) sẽ kéo ngàm số (2) bật ra, lò xo số (7) sẽ tác động làm cho ba tiếp điểm số (1) sẽ bị mở ra ngắt mạch điện để bảo vệ hệ thống. Chú ý nút ấn số (1) có vai trò như nút reset.

Ý nghĩa các thông số trên Áp tô mát

Kí hiệu Ue là gì

Là điện áp làm việc định mức, thường mỗi một thiết hoạt động với công suất bao nhiêu vôn đều thể hiện thẳng trên thân thiết bị và một ví dụ cụ thể nhất là khi bạn sử dụng cũng như mua dùng Aptomat ở công suất 690V thì trên thân thiết bị sẽ ghi sẵn như thế để bạn biết chính xác chúng có phù hợp với số Vôn mà nhà mình hay công ty mình dùng hay không? Ngoài ra khi thiết bị làm việc sẽ sử dụng công suất với bao nhiêu Vôn là đủ mà không làm ảnh hưởng đến các thiết bị khác chẳng hạn như máy bơm nước Ebara Ý. Đây cũng là một cách hay để mọi người dễ dàng trong vấn đề nhận biết số Vôn chính xác của thiết bị Aptomat để mà sử dụng chúng tốt hơn trong công việc của mình.

Kí hiệu Ui là gì

Hiệu điện thế này cho người dùng biết chính xác thiết bị này cần nguồn năng lượng điện như thế nào, đồng thời cho biết chính xác điện áp cách điện định mức là bao nhiêu cũng được thể hiện rõ trên thân của thiết bị.

Kí hiệu Ui mp là gì

Kí hiệu này giúp người dùng biết được Áp tô mát có điện áp chịu xung định mức là bao nhiêu kV mà sử dụng thiết bị một cách hợp lý hơn, tránh tình trạng lạm dụng làm thay đổi điện áp chịu xung của thiết bị.

Kí hiệu I cs là gì

Kí hiệu thể hiện dòng điện cắt tải thực tế, đa phần thì thể hiện 50A là cùng, có nhiều loại làm việc với công suất hoạt động cao hơn mà số Ampe sẽ cao hơn một tí nhưng vẫn không thay đổi tên hay chức năng mà kí hiệu này mang lại.

Kí hiệu I n nghĩa là gì

Khi có chữ I ở đầu chúng ta đều biết chúng dùng dòng điện Ampe (A), và toàn bộ kí hiệu này là I n với ý nghĩa chính xác đó là dòng dành định. Thì ở trên làm việc với 50A thì dòng danh định cũng sẽ làm việc song song với 50A tương ứng. nhưng kí hiệu khác cũng đồng nghĩa chức năng và nhiệm vụ của chúng khác nhiều so với dòng điện cắt tải.

Kí hiệu I cu là gì

Kí hiệu I cu này có khả năng chịu đựng được dòng của tiếp điểm. Đâu chỉ có vậy khi có sự cố xảy ra chúng làm việc nhanh chóng và người sử dụng cũng biết được I cu và I cs hỗ trợ nhau đến 50% để cho việc cắt tải nhanh chóng giúp cho người sử dụng thiết bị một cách an toàn hơn.

Kí hiệu I cw có ý nghĩa gì

Kí hiệu này thường thấy trên thông số kĩ thuật của một Áp tô mát, không chỉ riêng gì Áp tô mát mà ở MCCB cũng thường thấy. Kí hiệu cuối cùng ở phần này là I cw và cũng nhờ kí hiệu đó mà các kĩ thuật biết được chính xác chúng là gì, giúp ích cái gì cho chính thiết bị Áp tô mát hoạt động. I cw là khả năng chịu dòng ngắn mạch của tiếp điểm, chính kí hiệu này cũng cho biết rõ cách thức hoạt động của Áp tô mát trong thời gian ngắn hay dài từ bao nhiêu giây, thường thì chỉ từ 1 đến 3 giây. Thông qua kí hiệu ở phần thông số mà mọi người hiểu hơn về chính thiết bị Áp tô mát này, người thợ sửa chữa cũng biết cách điều chỉnh chúng hơn. Vì như thế mà khi sử dụng ít ra bạn cũng nên chú trọng nhiều ở việc xem thông số để sử dụng thiết bị Áp tô mát một cách hiệu quả hơn.

Ngoài các thông số cơ bán trên, còn các thông số kĩ thuật khác được hiển thị trên Áp tô mát:

• Ir: là dòng hoạt động được chỉnh trong phạm vi cho phép của Áp tô mát. Ví dụ Áp tô mátchỉnh dòng 250A có thể điều chỉnh từ 125A đến 250A.
• 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 Áp tô mát250AT/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.

Trên đây là những kinh nghiệm và hiểu biết của chúng tôi về Aptomat, hi vọng sẽ giải đáp được phần nào thắc mắc của các bạn về Aptomat là gì và những ứng dụng, cũng như các loại aptomat đang có trên thị trường hiện nay.