CB là gì? Định nghĩa, Cấu tạo và ứng dụng của nó

        CB là viết tắt của cầu dao bảo vệ ( CIRCLE BREAKER ), là một aptomat điện dùng để ngắt hoặc kết nối mạch điện. CB có chức năng bảo vệ mạch điện khỏi quá tải hoặc ngắn mạch, quá dòng, đoản mạch, đồng thời cũng có thể điều khiển mở hoặc đóng mạch điện theo ý muốn. CB là một phần không thể thiếu trong hệ thống điện của các công trình xây dựng, nhà máy, nhà ở, văn phòng, trường học, bệnh viện và nhiều nơi khác. Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về các loại CB phổ biến hiện nay, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của chúng, cũng như cách lựa chọn và sử dụng CB an toàn và hiệu quả.

CB là gì?

        Cầu dao hay bộ ngắt mạch an toàn là một khí cụ điện được sử dụng để bảo vệ các mạch điện khỏi những hư hại do quá tải hoặc ngắn mạch. Nhiệm vụ chính của nó là cắt nguồn điện khi có sự cố xảy ra để tránh những thiệt hại cho các thiết bị điện và ngăn chặn nguy cơ chập cháy. Khác với cầu chì chỉ có thể hoạt động một lần rồi phải được thay mới, cầu dao có thể được khôi phục lại trạng thái ban đầu một cách thủ công ( cần một thao tác đơn giản là gạt cần ) hoặc tự động để tiếp tục hoạt động bình thường 

        CB là viết tắt của cầu dao bảo vệ, còn aptomat là Aptomat là từ tiếng Nga dùng để gọi thiết bị đóng cắt tự động hay còn gọi là cầu dao tự động. Đây là những thiết bị điện thay thế cho cầu giao sứ tổng trước đây hay dùng.

       Cầu dao có nhiều loại và kích thước khác nhau, từ những thiết bị nhỏ dùng để bảo vệ các mạch điện yếu hoặc các thiết bị điện gia dụng đơn lẻ cho đến những thiết bị chuyển đổi lớn dùng để bảo vệ các mạch điện áp cao phục vụ cho toàn bộ khu vực. Chức năng chung của cầu dao hoặc cầu chì, là một phương tiện tự động ngắt điện khỏi hệ thống bị lỗi, thường được gọi tắt là OCPD (Thiết bị bảo vệ quá tải).

Lịch sử phát triển của CB ( Circle Breaker )

• Năm 1879, Thomas Edison phát minh ra cầu chì, một loại thiết bị bảo vệ điện đơn giản, dùng để ngắt mạch khi dòng điện quá tải.

• Năm 1898, Charles Vincent phát minh ra CB dạng cơ khí, dùng để ngắt mạch khi dòng điện ngắn mạch.

• Năm 1904, Hugo Stotz phát minh ra CB dạng điện từ, dùng để ngắt mạch khi dòng điện quá tải hoặc ngắn mạch.

• Năm 1924, Brown, Boveri & Cie phát triển CB dạng không khí, dùng để ngắt mạch điện áp cao, bằng cách dùng không khí làm chất dập hồ quang.

• Năm 1930, Westinghouse phát triển CB dạng dầu, dùng để ngắt mạch điện áp cao, bằng cách dùng dầu làm chất dập hồ quang.

• Năm 1956, Siemens phát triển CB dạng chân không, dùng để ngắt mạch điện áp cao, bằng cách dùng chân không làm chất dập hồ quang.

• Năm 1964, General Electric phát triển CB dạng khí sulfur hexafluoride (SF6), dùng để ngắt mạch điện áp cao, bằng cách dùng khí SF6 làm chất dập hồ quang.

• Năm 1987, ABB phát triển CB dạng thế hệ mới, dùng để ngắt mạch điện áp cao, bằng cách kết hợp các công nghệ không khí, chân không và SF6.

• Năm 1991, Schneider Electric phát triển CB dạng Compact NSX, dùng để ngắt mạch điện áp thấp, bằng cách sử dụng các công nghệ điện tử và cơ khí.

• Năm 2003, Siemens phát triển CB dạng Sentron, dùng để ngắt mạch điện áp thấp, bằng cách sử dụng các công nghệ điện tử và cơ khí.

Cấu tạo của CB/Aptomat

Cấu tạo của CB/Aptomat gồm có các bộ phận sau:

Vỏ CB

       Vỏ CB làm bằng nhựa chịu nhiệt, có vai trò bảo vệ các bộ phận bên trong khỏi ảnh hưởng của môi trường.

Cuộn dây nam châm điện
       Cuộn dây nam châm điện là bộ phận phát hiện sự cố ngắn mạch, khi có dòng điện quá lớn chạy qua cuộn dây sẽ tạo ra từ trường kéo tiếp điểm di động ngắt mạch.

Cần gạt

       Cần gạt: là bộ phận dùng để bật tắt CB/aptomat thủ công, có thể chỉ thị trạng thái của CB là ON (đóng), OFF (ngắt) hoặc TRIP (tự động ngắt do sự cố). Cơ cấu truyền động cắt CB có 2 cách truyền động cắt CB, đó là bằng tay hoặc bằng cơ điện.

Khung bảo vệ

       Khung là phần giữ các bộ phận khác của CB/Aptomat ở vị trí cố định và bảo vệ chúng khỏi các tác động bên ngoài. Khung cũng có tác dụng cách điện, giúp ngăn chặn hiện tượng rò rỉ điện ra ngoài và giảm nguy cơ giật điện cho người sử dụng. Khung thường được làm từ vật liệu cách điện và chống va đập, như nhựa, gỗ, sứ, v.v.

Tiếp điểm cố định

       Tiếp điểm cố định là bộ phận kết nối với ngõ vào dây điện ( tiếp điểm trên ) và ngõ ra dây điện (tiếp điểm dưới), không di chuyển khi aptomat hoạt động. 
        Ngõ vào dây điện (tiếp điểm trên) là nơi kết nối dây điện vào aptomat, thường có ký hiệu L (line) hoặc P ( phase )
        Ngõ ra dây điện (tiếp điểm dưới) là nơi kết nối dây điện ra khỏi aptomat, thường có ký hiệu N (neutral) hoặc T (terminal)

Tiếp điểm bên trong ( tiếp điểm di động )

        Tiếp điểm bên trong hay còn gọi là tiếp điểm di động là phần chịu trách nhiệm đóng và cắt mạch điện. Tiếp điểm bên trong có thể có 2 hoặc 3 cấp, tùy theo loại CB/Aptomat. Cấp tiếp điểm đầu tiên là tiếp điểm hồ quang, dùng để chịu dòng hồ quang khi cắt mạch. Cấp tiếp điểm thứ hai là tiếp điểm chính, dùng để chịu dòng điện chính khi đóng mạch. Cấp tiếp điểm thứ ba là tiếp điểm phụ, dùng để kết nối với các thiết bị phụ trợ như relay, đèn báo, công tắc, v.v.

       Khi đóng mạch, thứ tự đóng của các cấp tiếp điểm là: tiếp điểm hồ quang -> tiếp điểm phụ -> tiếp điểm chính. Khi cắt mạch, thứ tự mở của các cấp tiếp điểm là: tiếp điểm chính -> tiếp điểm phụ -> tiếp điểm hồ quang.

Buồng dập hồ quang

       Buồng dập hồ quang là phần dùng để dập tắt hồ quang khi cắt mạch. Buồng dập hồ quang được chia thành nhiều ngăn bằng các tấm thép có khả năng chịu nhiệt cao. Mỗi ngăn có khe hở để cho hồ quang chạy qua và bị làm lạnh bởi không khí. Có hai loại buồng dập hồ quang thông dụng là buồng dập kiểu hở và buồng dập kiểu nửa kín.

       Buồng dập kiểu hở có khe hở rộng, cho phép hồ quang thoát ra ngoài và được làm lạnh bởi không khí xung quanh. Buồng dập kiểu hở thường được dùng cho CB/Aptomat có khả năng cắt dòng điện lớn (trên 50kA) hoặc điện áp cao (trên 1000V).

       Buồng dập kiểu nửa kín có khe hở nhỏ, cho phép hồ quang chỉ thoát ra một phần và được làm lạnh bởi không khí trong buồng. Buồng dập kiểu nửa kín thường được dùng cho CB/Aptomat có khả năng cắt dòng điện nhỏ (dưới 50kA).

Thanh dẫn hồ quang

        Thanh dẫn hồ quang là bộ phận dẫn hồ quang từ tiếp điểm di động sang buồng dập hồ quang khi aptomat ngắt mạch.

Thanh lưỡng kim

       Thanh lưỡng kim: là bộ phận phát hiện sự cố quá tải, khi có dòng điện vượt quá giới hạn cho phép sẽ làm nóng thanh lưỡng kim và làm cong thanh lưỡng kim, kéo theo tiếp điểm di động ngắt mạch.

Nguyên lý hoạt động của CB

       Nguyên lý hoạt động của CB dựa trên sự cân bằng giữa lực điện từ và lực lò xo cơ học. Ở trạng thái bình thường, CB vẫn đóng do các móc khóa liên động để giữ các tiếp điểm với nhau. Khi được kích hoạt, CB vẫn ở vị trí BẬT miễn là dòng điện vẫn nằm trong giới hạn định mức và bộ phận điện từ không hút pít tông.

         Khi xảy ra quá tải hoặc đoản mạch, lực điện từ do cuộn dây tạo ra sẽ lớn hơn lực của lò xo. Điều này làm cho cuộn dây kéo pít tông xuống, nhả các móc và làm cho lò xo nở ra. Do đó, các tiếp điểm của CB được tách ra, làm gián đoạn mạch điện và ngăn ngừa hư hỏng có thể xảy ra.

          Đối với CB dòng điện tối đa, nguyên tắc tương tự nhưng được thiết kế để xử lý dòng điện cao hơn. CB điện áp thấp cũng hoạt động theo nguyên tắc tương tự nhưng được thiết kế riêng cho các ứng dụng điện áp thấp hơn. Khi xảy ra hiện tượng sụt áp, bộ phận điện từ sẽ nhả pít tông và cơ cấu lò xo sẽ mở các tiếp điểm, từ đó cắt nguồn điện để bảo vệ mạch điện.

Phân loại CB hiện có trên thị trường

      CB/aptomat trên thị trường hiện nay rất đa dạng và phong phú. Có thể kể đến một số loại CB/aptomat phổ biến như: CB/aptomat dòng xoay chiều, CB/aptomat dòng một chiều, CB/aptomat từ tính, CB/aptomat nhiệt, CB/aptomat kết hợp từ tính và nhiệt, CB/aptomat điện tử... Mỗi loại CB/aptomat có ưu và nhược điểm riêng, phù hợp với các ứng dụng khác nhau.

Có nhiều loại CB khác nhau, có chức năng và cấu tạo khác nhau. Một số loại CB phổ biến là:

      CB tép (MCB): CB loại tép, dùng để ngắt mạch quá tải thấp phù hợp để cắt dòng đến 100A hoặc hơn, thường dùng cho các mạng điện hạ thế, dân dụng, công nghiệp nhỏ.

      CB khối (MCCB): CB loại khối, có dòng cắt ngắn mạch lớn, thường dùng cho các mạng điện công nghiệp, tòa nhà, nhà xưởng có thể cắt dòng đến 2400A.

       CB chống giật (RCCB): CB có chức năng nâng cao chống dòng rò, bảo vệ người sử dụng khỏi bị giật.

       CB 2 chức năng (RCBO): CB có khả năng chống dòng rò và bảo vệ quá dòng, tích hợp 2 chức năng của RCCB và MCB.

       CB 3 chức năng (ELCB): CB có khả năng chống dòng rò, bảo vệ quá dòng và ngắn mạch, tích hợp 3 chức năng của RCCB, MCB và MCCB.

      CB động cơ (MPCB): CB chuyên dụng cho động cơ, có đặc tính bảo vệ động cơ, cho phép dòng vào nhưng ngăn chặn mọi tình trạng quá dòng.

      CB chuyển mạch không khí (ACB): CB loại không khí, có buồng dập hồ quang là không khí, có khả năng ngắt mạch điện áp cao, thường dùng trong các tủ hạ thế, tủ máy biến áp, tủ hòa đồng bộ máy phát điện.

      CB chuyển mạch chân không (VCB): CB loại chân không, có buồng dập hồ quang là chân không, có khả năng ngắt mạch điện áp cao, thường dùng trong các tủ trung thế với điện áp từ 6.6kV trở lên. 

Thông số kỹ thuật trên CB ( aptomat )

       Các thông số kỹ thuật giúp người dùng hiểu về công suất và cách sử dụng của một sản phẩm để xác định xem nó có phù hợp với nhu cầu của họ không. Mỗi thiết bị đều có các thông số rõ ràng được in trên thân máy, đặc biệt là các thiết bị điện như CB (Cầu dao cách ly).

       Nếu không hiểu các thông số này, người dùng có thể cảm thấy bối rối khi sử dụng CB. Việc hiểu và nắm vững các thông số trên CB giúp trả lời nhiều câu hỏi như:

        CB hoạt động như thế nào? CB này có phù hợp với đường dây điện chính của gia đình (hoặc nơi bạn dự định sử dụng) không? Trên CB thường thấy các ký hiệu như:

        Ue Ui Ui mp Ics Icu In Icw Các ký hiệu này chỉ ra các thông số khác nhau với các chức năng khác nhau. Hãy tìm hiểu chi tiết với Antshome ngay bây giờ.

Các thông số cơ bản tin trên thân của CB

​Ue là gì?

      Đây là điện áp làm việc định mức. Mỗi thiết bị hoạt động ở mức điện áp cụ thể, được ghi rõ trên thân máy. Biết công suất của thiết bị ở mức điện áp nhất định giúp tránh ảnh hưởng đến các thiết bị khác.

Ui là gì?

      Đây là điện áp cách điện định mức. Thông số này chỉ ra loại nguồn điện mà CB cần và điện áp cách điện định mức.

Ui mp là gì?

       Đây là điện áp chịu xung định mức (kV) mà CB cần. Thông số này giúp tránh việc sử dụng sai khiến điện áp chịu của CB thay đổi.

Ics là gì?

        Đây là dòng điện cắt tải thực tế. Hầu hết các giá trị Ics thường lên đến 50A. Một số thiết bị hoạt động ở công suất cao hơn một chút nhưng không đáng kể, nên giá trị này vẫn giữ nguyên.

Icu là gì?

        Đây là khả năng chịu dòng của tiếp điểm. Trong trường hợp có sự cố, việc biết cả Icu và Ics, hỗ trợ nhau lên đến 50%, giúp cắt tải điện an toàn cho cả thiết bị và người dùng.

In là gì?

         In là dòng điện định mức. CB với dòng định mức cao thường được sử dụng trong các trạm biến áp với công suất tương ứng. Ví dụ: một trạm 200kVA - 315A.

Icw là gì?

        Đây là khả năng chịu dòng ngắn mạch của tiếp điểm. Ký hiệu này cho biết về hoạt động của CB trong một khoảng thời gian cụ thể, thường từ 1 đến 3 giây. Thông qua ký hiệu này, người dùng hoặc thợ điện có thể điều chỉnh cách sử dụng.

Tính toán và chọn lựa CB phù hợp với mục đích sử dụng

Để tính toán các thông số kỹ thuật phù hợp khi lựa chọn CB tổng, cần áp dụng công thức:

I = P/U

Trong đó:

- ( P ) là công suất tiêu thụ của các thiết bị điện khác nhau.
- ( U ) là điện áp, thường là 220V trong mạch điện gia đình. Trong trường hợp dây dẫn hoàn hảo, ( R = 0 ).
- ( I ) là chỉ số để lựa chọn CB tổng cho độ chính xác và an toàn.

Nguyên tắc: Dòng điện định mức của CB tổng cho gia đình phải tuân thủ: ( I_B < I_n < I_z < P ).

Điều này có thể được hiểu là: ( I_B ) là dòng điện tối đa của thiết bị quan trọng cần được bảo vệ, và ( I_z ) là dòng điện cho phép của dây dẫn.

Ví dụ: Nếu bạn dự định mua một CB tổng có dòng điện định mức là 63A và điện áp sử dụng là 220V, thì công suất CB phải tải là ( 220 imes 63 = 13.860 ) watt.

Lựa chọn aptomat cho từng thiết bị riêng biệt:

- Cho máy điều hòa:
  + Đối với máy có công suất 9000 BTU - 2637W: Chọn aptomat từ 8-12A.
  + Đối với máy có công suất 12000 BTU - 3516W: Chọn aptomat từ 16-20A.
  + Đối với máy có công suất 18000 BTU - 5300W: Chọn aptomat từ 20-30A.
  + Đối với máy có công suất 24000 BTU - 7032W: Chọn aptomat ít nhất 30A.

Trong trường hợp tất cả các máy điều hòa sử dụng chung một aptomat, tính tổng công suất tiêu thụ của tất cả các thiết bị điện. Sau đó, chọn một aptomat phù hợp để tránh quá tải và sự cố điện.

Những điều cần lưu ý khi lựa chọn CB tổng:

- Trước khi mua một CB tổng để bảo vệ quá tải, hãy tính tổng công suất tiêu thụ của tất cả các thiết bị điện để xác định cường độ dòng điện tối đa.
- Tránh chọn CB tổng với dòng điện định mức quá cao hoặc quá thấp so với hệ thống điện. Dòng điện định mức quá cao sẽ dẫn đến lãng phí, trong khi dòng điện định mức quá thấp có nguy cơ gây ra hoạt động không ổn định và nhảy cầu dưới tải nặng.
- Ở các khu vực thành thị, nên chọn CB tổng có dòng điện định mức không vượt quá 40A.
- Ở các khu vực ngoại thành, nên chọn CB tổng có dòng điện định mức không vượt quá 30A.
- Ở các khu vực nông thôn, nên chọn CB tổng có dòng điện định mức không vượt quá 20A.
- Trong trường hợp xảy ra rò rỉ điện, CB tổng có thể không tự động ngắt điện vì không nằm trong mạch đóng. Do đó, cân nhắc chọn một CB có tính năng an toàn bổ sung chống giật điện để nâng cao độ an toàn.
- Mua CB tổng từ các nhãn hiệu uy tín, có nguồn gốc xuất xứ rõ ràng và được nhiều người biết đến.
- Mua CB tổng từ các nhà phân phối hoặc đại lý uy tín để đảm bảo sản phẩm chính hãng, bảo hành đầy đủ và dịch vụ hậu mãi tốt.
- Lắp đặt aptomat nhánh cho từng phòng riêng biệt để trong trường hợp sự cố xảy ra, aptomat nhánh sẽ nhảy trước, và CB tổng chỉ nhảy khi có sự cố nghiêm trọng hoặc cắt nguồn.

Mua CB Aptomat chính hãng ở đâu giá tốt ?

       Khi nói đến việc mua sắm thiết bị điện, việc lựa chọn nhà phân phối uy tín là một yếu tố quan trọng để đảm bảo rằng bạn nhận được sản phẩm chính hãng và dịch vụ sau bán hàng tốt. Điện Năng Đồng Nai là một trong những nhà phân phối hàng đầu tại Việt Nam, cung cấp một loạt các sản phẩm từ các thương hiệu nổi tiếng như CB Mpe, Sino vanlock, Panasonic, Schneider, LS, Sopoka, Lioa, Chint, Mitsubishi, ABB, và nhiều hãng khác.

        Các sản phẩm như cầu dao tự động, thiết bị chống giật, và các thiết bị điện khác như khởi động từ ( Contactor ), relay, những phần không thể thiếu trong hệ thống điện của mọi công trình từ dân dụng đến công nghiệp. Chúng không chỉ giúp bảo vệ các thiết bị điện khỏi sự cố quá tải hay ngắn mạch mà còn đảm bảo an toàn cho người sử dụng. Với sự đa dạng về mẫu mã và chức năng, bạn có thể dễ dàng tìm thấy sản phẩm phù hợp với nhu cầu cụ thể của mình.

       Điện Năng Đồng Nai cam kết cung cấp sản phẩm chính hãng với giá cả cạnh tranh. Hơn nữa, khách hàng còn được hưởng dịch vụ tư vấn nhiệt tình và chuyên nghiệp từ đội ngũ kỹ thuật viên giàu kinh nghiệm. Điều này giúp khách hàng không chỉ mua được sản phẩm ưng ý mà còn nhận được sự hỗ trợ kỹ thuật cần thiết để lắp đặt và vận hành sản phẩm một cách hiệu quả.

        Nếu bạn đang tìm kiếm một nhà phân phối thiết bị điện uy tín tại Việt Nam, Điện Năng Đồng Nai là một lựa chọn không thể bỏ qua. Để biết thêm thông tin chi tiết về các sản phẩm và dịch vụ, bạn có thể tham khảo thông tin tại website của công ty Điện Năng Đồng Nai hoặc liên hệ trực tiếp qua số điện thoại để được tư vấn và hỗ trợ.

Liên hệ báo giá và đặt hàng ngay: 

CÔNG TY TNHH TMDV KỸ THUẬT ĐIỆN NĂNG

MST:  3603889200
Hotline: 0937.761.921 hoặc 0964.031.353 và 0368.276.927
Địa chỉ: Số 179/34/3, tổ 42, KP 9, P. Tân Phong, TP. Biên Hoà, Đồng Nai.
Email: diennangdongnai@gmail.com
Website: diennangdongnai.com
Thời gian làm việc: 8h – 18h