TIN TỨC
Cấu tạp Aptomat 3 pha – Nguyên lý hoạt động
Cấu tạo aptomat 3 pha gồm các bộ phận chính như tiếp điểm (chính, phụ, hồ quang), hộp dập hồ quang, bộ phận truyền động và móc bảo vệ. Để hiểu rõ hơn về cấu tạo, nguyên lý hoạt động của Aptomat 3 pha. Hãy cùng VN Đại Phong tìm hiểu qua bài viết dưới đây bạn nhé!
Aptomat 3 pha là gì?
Trước khi đi sâu vào chi tiết cấu tạo Aptomat 3 pha, chúng ta hãy cùng làm rõ aptomat 3 pha là gì. Đây là thiết bị đóng cắt tự động được sử dụng trong các hệ thống điện xoay chiều 3 pha, phổ biến trong công nghiệp, nhà xưởng, tòa nhà lớn và các ứng dụng đòi hỏi công suất cao. Việc hiểu rõ Aptomat 3 pha giúp người dùng:
- Lựa chọn đúng loại: Mỗi loại aptomat (MCB, MCCB, ACB) có cấu tạo và khả năng chịu tải khác nhau. Hiểu cấu tạo giúp chọn đúng sản phẩm cho nhu cầu cụ thể.
- Sử dụng an toàn: Biết được các thành phần và cơ chế hoạt động giúp vận hành an toàn, tránh các thao tác sai có thể gây nguy hiểm.
- Bảo trì và sửa chữa hiệu quả: Khi xảy ra sự cố, kiến thức về cấu tạo giúp phán đoán nguyên nhân và có hướng xử lý phù hợp.
- Đánh giá chất lượng sản phẩm: Cấu tạo từ vật liệu gì, thiết kế các bộ phận ra sao ảnh hưởng trực tiếp đến độ bền và độ tin cậy của aptomat.
Khám phá chi tiết cấu tạo Aptomat 3 pha
Cấu tạo Aptomat 3 pha điển hình, dù là MCB (Miniature Circuit Breaker) hay MCCB (Moulded Case Circuit Breaker), thường bao gồm các bộ phận chính sau. Sự khác biệt về kích thước và công suất sẽ dẫn đến sự khác biệt trong thiết kế chi tiết của các thành phần này, nhưng về cơ bản, Aptomat 3 Pha Cấu Tạo đều có những yếu tố cốt lõi.
Vỏ Aptomat (Enclosure/Housing)
- Chức năng: Là lớp bảo vệ bên ngoài, bao bọc và cố định tất cả các bộ phận bên trong. Vỏ aptomat thường được làm từ nhựa tổng hợp cao cấp có khả năng cách điện, chịu nhiệt, chống cháy và chịu va đập tốt (ví dụ: Bakelite, Polyamide).
- Đặc điểm: Trên vỏ thường có ghi các thông số kỹ thuật quan trọng như dòng điện định mức (In), điện áp định mức (Ue), dòng cắt ngắn mạch (Icu, Ics), nhà sản xuất, tiêu chuẩn áp dụng.
Tiếp Điểm (Contacts)
Đây là bộ phận then chốt trong aptomat 3 pha cấu tạo, quyết định khả năng dẫn điện và ngắt mạch của thiết bị. Aptomat thường có hai hoặc ba cấp tiếp điểm:
- Tiếp điểm chính: Chịu trách nhiệm dẫn dòng điện chính của mạch. Khi aptomat đóng, tiếp điểm chính tiếp xúc chặt chẽ để đảm bảo dòng điện chạy qua ổn định. Khi aptomat ngắt, tiếp điểm chính tách ra đầu tiên (nếu có tiếp điểm hồ quang) hoặc đồng thời.
- Tiếp điểm phụ (nếu có): Dùng cho các mạch điều khiển, tín hiệu, chỉ thị trạng thái đóng/mở của aptomat.
- Tiếp điểm hồ quang (Arcing contacts): Được làm từ vật liệu chịu nhiệt và mài mòn tốt (như hợp kim bạc vonfram). Khi ngắt mạch, đặc biệt là khi có dòng điện lớn hoặc ngắn mạch, hồ quang điện sẽ phát sinh. Tiếp điểm hồ quang sẽ đóng sau và mở trước tiếp điểm chính, nhằm mục đích kéo dài hồ quang ra xa tiếp điểm chính, giảm thiểu hư hại cho tiếp điểm chính.
Theo Kỹ sư Trần Minh Đức, chuyên gia thiết bị điện tại VN Đại Phong: “Chất lượng của cụm tiếp điểm, đặc biệt là vật liệu và thiết kế bề mặt tiếp xúc, ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ và độ tin cậy của aptomat. Các thương hiệu uy tín như Schneider, ABB, Mitsubishi thường đầu tư rất nhiều vào công nghệ chế tạo tiếp điểm.”
Hộp Dập Hồ Quang (Arc Chute/Arc Extinguishing Chamber)
- Chức năng: Khi aptomat ngắt mạch, đặc biệt là dòng ngắn mạch, hồ quang điện lớn sẽ xuất hiện giữa các tiếp điểm. Nếu không được dập tắt nhanh chóng, hồ quang có thể gây cháy nổ, phá hủy thiết bị. Hộp dập hồ quang có nhiệm vụ chia nhỏ hồ quang, làm nguội và dập tắt nó một cách an toàn.
- Cấu tạo: Thường bao gồm nhiều tấm thép mỏng, xếp song song và cách điện với nhau, tạo thành các khe hẹp. Hồ quang khi bị kéo vào các khe này sẽ bị chia cắt thành nhiều đoạn hồ quang nhỏ, dễ dàng bị làm nguội và dập tắt. Một số thiết kế tiên tiến còn sử dụng phương pháp thổi từ để kéo dài và dập hồ quang nhanh hơn.
Cơ Cấu Truyền Động Cắt (Tripping Mechanism)
Đây là “bộ não” điều khiển hoạt động đóng/cắt của aptomat. Cơ cấu này được liên kết với cần gạt thao tác bằng tay và các phần tử bảo vệ.
- Cơ cấu đóng/cắt bằng tay: Cho phép người dùng bật/tắt aptomat thủ công thông qua cần gạt (handle/lever) trên mặt thiết bị.
- Cơ cấu cắt tự động (Trip unit): Nhận tín hiệu từ các móc bảo vệ và thực hiện thao tác cắt mạch. Cơ cấu này thường là một hệ thống các đòn bẩy, lò xo được giữ ở trạng thái “gài”. Khi móc bảo vệ tác động, nó sẽ giải phóng chốt hãm, làm cho lò xo bung ra và kéo các tiếp điểm tách rời nhau.
Móc Bảo Vệ (Protection Elements/Trip Devices)
Móc bảo vệ là thành phần cảm biến các tình trạng bất thường của mạch điện và gửi tín hiệu đến cơ cấu truyền động cắt. Trong aptomat 3 pha cấu tạo, các loại móc bảo vệ phổ biến bao gồm:
Móc bảo vệ quá tải (Thermal trip / Overload protection):
- Cấu tạo: Thường là một thanh lưỡng kim (bimetallic strip) được cấu tạo từ hai kim loại có hệ số giãn nở vì nhiệt khác nhau ghép lại. Dòng điện đi qua làm thanh lưỡng kim nóng lên.
- Nguyên lý hoạt động: Khi dòng điện vượt quá giá trị cho phép trong một khoảng thời gian nhất định (quá tải), thanh lưỡng kim sẽ bị uốn cong do sự giãn nở không đều của hai lớp kim loại. Độ cong này sẽ tác động vào cơ cấu cắt, làm aptomat nhảy. Đặc tính thời gian-dòng của bảo vệ nhiệt là ngược, tức là dòng càng lớn thì thời gian tác động càng nhanh.
Móc bảo vệ ngắn mạch (Magnetic trip / Short-circuit protection):
- Cấu tạo: Là một nam châm điện (cuộn dây điện từ bao quanh một lõi sắt).
- Nguyên lý hoạt động: Khi xảy ra ngắn mạch, dòng điện tăng đột biến lên rất cao. Từ trường sinh ra bởi cuộn dây sẽ đủ mạnh để hút phần ứng (armature), tác động tức thời lên cơ cấu cắt, làm aptomat nhảy rất nhanh để bảo vệ thiết bị và dây dẫn.
Móc bảo vệ sụt áp (Undervoltage trip – tùy chọn): Bảo vệ thiết bị khi điện áp lưới xuống quá thấp.
Móc bảo vệ rò rỉ (Earth leakage trip / RCD/RCCB/RCBO – tùy chọn): Phát hiện dòng điện rò rỉ xuống đất, bảo vệ an toàn cho người sử dụng.
Kỹ sư Nguyễn Văn An, chuyên gia kỹ thuật điện của VN Đại Phong, chia sẻ: “Việc hiệu chỉnh chính xác các móc bảo vệ là cực kỳ quan trọng. Tại VN Đại Phong, chúng tôi luôn tư vấn khách hàng lựa chọn Aptomat có dải điều chỉnh phù hợp với phụ tải thực tế để đảm bảo hiệu quả bảo vệ tối ưu. Các thương hiệu như LS, Hyundai, Shihlin cũng cung cấp các dòng sản phẩm với móc bảo vệ rất đáng tin cậy.”
Bảng Tóm Tắt Các Bộ Phận Chính Của Aptomat 3 Pha
| Bộ Phận Chính | Chức Năng | Vật Liệu/Đặc Điểm Nổi Bật |
|---|---|---|
| Vỏ Aptomat | Bảo vệ, cách điện, cố định các chi tiết bên trong. | Nhựa tổng hợp chống cháy, chịu nhiệt, cách điện tốt. |
| Tiếp Điểm | Dẫn điện, ngắt dòng điện khi có sự cố. | Hợp kim bạc, đồng, bạc vonfram. Thiết kế đa cấp. |
| Hộp Dập Hồ Quang | Dập tắt hồ quang điện sinh ra khi ngắt mạch. | Các tấm thép mỏng xếp song song, khe hẹp. |
| Cơ Cấu Truyền Động Cắt | Thực hiện thao tác đóng/cắt aptomat (bằng tay hoặc tự động). | Hệ thống đòn bẩy, lò xo, chốt hãm. |
| Móc Bảo Vệ | Cảm biến sự cố (quá tải, ngắn mạch) và kích hoạt cơ cấu cắt. | Thanh lưỡng kim (quá tải), nam châm điện (ngắn mạch). |
Nguyên lý hoạt động thiết bị Aptomat 3 pha
Sau khi đã nắm rõ cấu tạo Aptomat 3 pha từ các thành phần riêng lẻ, chúng ta có thể dễ dàng hình dung nguyên lý hoạt động tổng thể của nó:
- Trạng thái bình thường (ON): Khi aptomat được bật, các tiếp điểm chính đóng lại, cho phép dòng điện 3 pha đi qua cung cấp cho tải. Dòng điện này cũng đi qua thanh lưỡng kim của bộ phận bảo vệ quá tải và cuộn dây của bộ phận bảo vệ ngắn mạch.
- Khi xảy ra quá tải: Dòng điện tăng cao hơn định mức nhưng chưa đến mức ngắn mạch. Thanh lưỡng kim trong móc bảo vệ quá tải sẽ nóng lên từ từ. Sau một khoảng thời gian nhất định (tùy thuộc vào mức độ quá tải), thanh lưỡng kim cong đến mức tác động vào cơ cấu cắt, làm aptomat nhảy (OFF), ngắt dòng điện.
- Khi xảy ra ngắn mạch: Dòng điện tăng vọt lên giá trị rất lớn trong thời gian cực ngắn. Từ trường mạnh được tạo ra trong cuộn dây của móc bảo vệ ngắn mạch sẽ hút tức thời phần ứng, tác động mạnh vào cơ cấu cắt, làm aptomat nhảy (OFF) gần như ngay lập tức, trước cả khi thanh lưỡng kim kịp phản ứng.
- Thao tác cắt bằng tay (OFF): Người dùng gạt cần thao tác về vị trí OFF, cơ cấu truyền động sẽ trực tiếp mở các tiếp điểm.
Trong cả trường hợp quá tải và ngắn mạch, khi tiếp điểm bắt đầu tách ra, hồ quang điện sẽ phát sinh. Hồ quang này sẽ được kéo vào buồng dập hồ quang, nơi nó bị chia nhỏ, làm nguội và dập tắt nhanh chóng, đảm bảo an toàn cho thiết bị và hệ thống.
Tại sao nên lựa chọn Aptomat 3 pha từ các thương hiệu uy tín?
Việc hiểu rõ cấu tạo Aptomat 3 pha cũng giúp bạn nhận ra tầm quan trọng của việc lựa chọn sản phẩm từ các thương hiệu uy tín như HOA SEN, BÌNH MINH, TIỀN PHONG (đối với ống nhựa, nhưng thể hiện sự ưu tiên hàng Việt chất lượng cao), hay các thương hiệu quốc tế về thiết bị đóng cắt như Schneider, ABB, Siemens, LS, Mitsubishi. Các thương hiệu này đầu tư mạnh vào R&D, sử dụng vật liệu chất lượng cao và quy trình sản xuất nghiêm ngặt, đảm bảo:
- Độ chính xác của các phần tử bảo vệ: Ngưỡng tác động chính xác, thời gian phản ứng nhanh.
- Độ bền cơ học và điện: Tuổi thọ cao, chịu được nhiều lần đóng cắt.
- Khả năng dập hồ quang hiệu quả: Giảm thiểu rủi ro cháy nổ.
- An toàn tuyệt đối: Tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn quốc tế (IEC, UL).
“Đừng bao giờ đánh đổi sự an toàn và độ tin cậy của hệ thống điện chỉ vì giá thành rẻ hơn một chút. Một aptomat kém chất lượng có thể gây ra thiệt hại lớn hơn nhiều so với chi phí đầu tư ban đầu,” Kỹ sư Trần Minh Đức nhấn mạnh.
Qua bài viết này, VN Đại Phong hy vọng đã cung cấp cho bạn cái nhìn toàn diện và sâu sắc vể cấu tạo Aptomnat 3 pha cũng như nguyên lý hoạt động của nó. Việc nắm vững kiến thức này không chỉ là nền tảng để lựa chọn và sử dụng thiết bị điện một cách thông minh, an toàn mà còn giúp bạn tự tin hơn khi làm việc với các hệ thống điện phức tạp. Một aptomat chất lượng cao, với cấu tạo tối ưu, sẽ là người vệ sĩ đáng tin cậy cho hệ thống điện của bạn.
Nếu bạn cần tư vấn thêm về lựa chọn aptomat 3 pha, các thiết bị đóng cắt, dây cáp điện từ các thương hiệu hàng đầu như CADIVI, THIBIDI, hoặc các giải pháp máy biến áp, tủ trung thế. Đừng ngần ngại liên hệ với đội ngũ chuyên gia của VN Đại Phong thông qua số Hotline 0935 650 918. Chúng tôi luôn sẵn sàng hỗ trợ bạn!
Xem thêm các sản phẩm Aptomat 3 pha chính hãng khác:
