MCCB là một loại thiết bị bảo vệ điện thường được sử dụng cho các điện áp và tần số từ 50 Hz và 60 Hz. Điểm khác biệt lớn nhất giữa vỏ đúc và bộ ngắt mạch thu nhỏ là MCCB được thiết kế với dòng định mức hiện tại lên tới 2.500 ampe. Đồng thời, thiết bị này còn được cài đặt với tính năng điều chỉnh chuyến đi. Ngoài ra, cầu dao khối này còn có khả năng ứng dụng thực tế nhiều hơn so với MCB. Như với hầu hết các loại bộ ngắt mạch, MCCB sẽ có ba chức năng chính:
Một loạt các chức năng hiện tại có sẵn từ MCCB cho phép chúng được sử dụng trong nhiều ứng dụng thực tế khác nhau. Nó được thiết kế có sẵn với dòng định mức hiện tại nằm trong khoảng 15 amper là dòng điện có giá trị thấp đến các dòng điện công nghiệp như 2.500 amper. Chính vì vậy, MCCB hoàn toàn có khả năng sử dụng trong cả các ứng dụng mạch điện dân dụng và công nghiệp.
Về cơ bản, MCCB được sử dụng dựa trên các nguyên tắc vật lý tương tự như được sử dụng bởi tất cả các loại máy cắt từ tính nhiệt.
Nó thực hiện việc bảo vệ quá tải bằng hoạt động cơ chế nhiệt. MCCB có một liên hệ lưỡng kim. Vì vậy, nó sẽ mở rộng hoặc ở trạng thái bình thường để có khả năng đáp ứng với những thay đổi về nhiệt độ. Trong điều kiện hoạt động bình thường, tiếp điểm sẽ cho phép dòng điện đi qua MCCB. Tuy nhiên, khi phát hiện dòng điện vượt quá giá trị ngắt đã điều chỉnh, tiếp điểm sẽ bắt đầu nóng và mở rộng ra cho đến khi mạch điện bị gián đoạn. Tính năng bảo vệ nhiệt chống quá tải của MCCB được thiết kế với độ trễ thời gian. Yếu tố này giúp cho phép hiện tượng quá dòng xảy ra thời gian ngắn. Đây có thể xem là một phần hoạt động bình thường của nhiều thiết bị. Tuy nhiên, bất kỳ điều kiện quá dòng nào kéo dài hơn những gì thường được dự kiến cũng sẽ gây nên tình trạng quá tải và thiết bị này sẽ được tăng gấp ba để bảo vệ thiết bị điện cũng như an toàn tính mạng cho con người.
Không những thế, khả năng bảo vệ lỗi của MCCB được thực hiện bằng cảm ứng điện từ và phản hồi là tức thì. Các dòng lỗi sẽ bị gián đoạn ngay lập tức dù thời gian ngắn hay dài. Bất cứ khi nào xảy ra lỗi, dòng điện cực cao sẽ tạo ra một từ trường trong cuộn dây điện từ nằm bên trong bộ ngắt. Khi đó, cảm ứng từ này làm ngắt một tiếp điểm và dòng điện bị gián đoạn. Ngoài ra, MCCB có các biện pháp phân tán hồ quang bên ở trong để tạo điều kiện cho sự gián đoạn.
MCCB được thiết kế bao gồm một công tắc ngắt kết nối. Nó được sử dụng để ngắt bộ ngắt bằng tay. Bất cứ khi nào nguồn điện phải được ngắt để thực hiện công việc như bảo trì hoặc nâng cấp thiết bị.
| Dòng điện định mức (In) | Là dòng điện tối đa mà MCCB có thể hoạt động được. Dòng điện định mức này xác định giới hạn cho phép dòng điện đi qua và là giá trị xác định dòng ngắt của MCCB. |
| Công suất ngắt mạch tối đa (Icu) | Thông số này có nghĩa là nếu dòng sự cố vượt qua giá trị này thì MCCB sẽ không thể ngắt mạch. Khi xảy ra trường hợp vượt quá mức Icu thì MCCB có thể có cơ chế bảo vệ khác mà khả năng chịu được dòng sự cố sẽ hoạt động. Điều này đảm bảo độ tin cậy của MCCB. |
| Dòng ngắn mạch thực tế (Ics) | Thông số này có ý nghĩa MCCB sẽ hoạt động khi xảy ra dòng sự cố trong ngưỡng này xảy ra. MCCB sẽ có thể sử dụng lại sau khi gặp sự cố ngắt mạch với điều kiện không vượt qua ngưỡng thông số này. Ics càng cao thì MCCB càng đáng tin cậy. Đây là giá trị dòng sự cố cao nhất mà MCCB có thể xử lý. |
| Điện áp cách điện định mức (Ui) | Thông số Ui thể hiện giá trị điện áp tối đa mà MCCB có thể chống lại được trong điều kiện phòng thí nghiệm. Thường điện áp định mức hoạt động bình thường của MCCB sẽ thấp hơn giá trị điện áp Ui để cung cấp biên độ an toàn cho thiết bị. |
| Điện áp làm việc định mức (Ue) | Ue là điện áp hoạt động liên tục của MCCB. Giá trị này thường tương đương với điện áp của hệ thống. |
| Điện áp xung điện định mức (Uimp) | Thông số này thể hiện giá trị điện áp xung cao nhất mà MCCB có thể chịu được khi gặp sự có đóng cắt hoặc bị sét đánh. |
Dựa trên cơ chế hoạt động của bộ bảo vệ (Trip Unit), MCCB được chia thành ba loại chính: MCCB nhiệt – từ, MCCB điện tử và MCCB chỉ có từ tính. Mỗi loại có nguyên lý tác động và khả năng bảo vệ khác nhau, phù hợp với từng yêu cầu sử dụng trong hệ thống điện.
Sử dụng phần tử nhiệt để bảo vệ quá tải và phần tử điện từ để bảo vệ ngắn mạch. Loại này phổ biến trong hệ thống phân phối điện dân dụng và công nghiệp.
Sử dụng cảm biến dòng điện và bộ xử lý điện tử để phát hiện sự cố. Cho phép điều chỉnh các ngưỡng bảo vệ chính xác, phù hợp với hệ thống điện công nghiệp yêu cầu tính chọn lọc cao.
Sử dụng cơ cấu từ tính để tác động khi xảy ra dòng điện lớn do ngắn mạch, không tích hợp chức năng bảo vệ quá tải. Thường dùng trong mạch động cơ kết hợp với thiết bị bảo vệ quá tải riêng.
Khi chúng ta mua các loại MCCB của các hãng sản xuất, trên MCCB hoặc bảng thông số sẽ có công bố MCCB thuộc loại nào được cong nào (Trip Curve) để khách hàng sử dụng phù hợp với ứng dụng. Sau đây là các loại MCCB chúng ta có thể tham khảo để sử dụng thích hợp và hiệu quả nhất.
| Loại MCCB | Phạm vi hoạt động | Thời gian hoạt động | Ứng dụng | Tương thích | Đột biến |
| Loại B | Dòng tác động: 3-5 lần dòng định mức (In) | 0.04 - 13 giây | Sử dụng cho các ứng dụng trong nước (như chiếu sáng, điện trở) | Ứng dụng tải điện trở | Thấp |
| Loại C | Dòng tác động: 5-10 lần dòng định mức (In) | 0.04 - 5 giây | Phổ biến lắp đặt cho hệ thống điện dân dụng và công nghiệp | Ứng dụng tải cảm ứng | Vừa |
| Loại D | Dòng tác động: 10-20 lần dòng định mức (In) | 0.04 - 3 giây | Lắp đặt cho hệ thống điện dân dụng và công nghiệp | Sử dụng cho các ứng dụng tải cảm ứng - điện dung ( máy bơm, động cơ cuộn dây lớn...) | Cao |
| Loại K | Dòng tác động: 8-12 lần dòng định mức (In) | 0.04 - 5 giây | Lắp đặt trong hệ thống điện công nghiệp | Lắp đặt tải cảm ứng, động cơ có dòng khởi động cao | Cao |
| Loại Z | Dòng tác động: 2-3 lần dòng định mức (In) | 0.04 - 5 giây | Độ nhạy ngắn mạch cao, ứng dụng bảo vệ các thiết bị có độ nhạy cao như thiết bị bán dẫn. | Lắp cho thiết bị, dụng cụ y tế | Rất thấp |
MCCB có dòng định mức rất cao. Nó cho phép chúng sử dụng trong các ứng dụng nặng. Dưới đây là một số cách sử dụng phổ biến của MCCB:
Bảo vệ bộ cấp điện chính. Khi đó, các mạch cấp điện cung cấp năng lượng cho các bảng phân phối lớn thường có dòng điện rất cao lên đến hàng trăm ampe. Ngoài ra, nếu nhiều mạch được thêm vào hệ thống sẽ cần thực hiện cài đặt ngắt mạch. Do đó, một bộ ngắt mạch trường hợp đúc là cần thiết.
Bảo vệ ngân hàng tụ điện. Đây là một thành phần rất quan trọng của hệ thống điện thương mại và công nghiệp. Nó quyết định đến khả năng hiệu chỉnh hệ số công suất. Ngoài ra, bộ phận này còn giúp giảm dòng điện và ngăn chặn phí từ công ty điện lực.
Bảo vệ máy phát điện. Thường thì các thiết bị này sẽ cung cấp sản lượng điện lên đến hàng trăm ampe. Ngoài ra, bộ gen thường rất đắt tiền. Các bộ ngắt mạch vỏ đúc sẽ cho phép chúng cung cấp sự bảo vệ tốt nhất trong ứng dụng này.
Ứng dụng hàn - Một số máy hàn có thể tạo ra dòng điện rất cao. Dòng điện này có thể vượt quá khả năng của các bộ ngắt mạch thu nhỏ. Khi đó, việc sử dụng MCCB là điều rất cần thiết.
MCCB cần được kiểm tra và bảo trì theo hướng dẫn của nhà sản xuất để duy trì khả năng đóng cắt và bảo vệ hệ thống điện. Những hạng mục kiểm tra cơ bản gồm:
Kiểm tra điện trở cách điện: Đánh giá tình trạng cách điện của MCCB và phát hiện dấu hiệu suy giảm khả năng cách điện.
Kiểm tra điện trở tiếp xúc: Đánh giá chất lượng tiếp xúc điện, đối chiếu kết quả đo với giới hạn do nhà sản xuất quy định.
Kiểm tra khả năng tác động: Đánh giá hoạt động của cơ cấu bảo vệ quá tải và ngắn mạch bằng thiết bị thử nghiệm chuyên dụng.
Ngoài các phép kiểm tra kỹ thuật, công tác bảo trì còn bao gồm quan sát dấu hiệu quá nhiệt, nứt vỏ, biến dạng hoặc cháy sém; vệ sinh bụi bẩn và bảo dưỡng các bộ phận được nhà sản xuất cho phép. Việc tháo mở, bôi trơn hoặc thử nghiệm MCCB phải tuân theo hướng dẫn của từng loại thiết bị và do nhân sự có chuyên môn thực hiện.
