No products in the cart.
Aptomat là thiết bị đóng cắt tự động, bảo vệ mạch điện khỏi quá tải và ngắn mạch, và có thể đóng lại sau khi sự cố được xử lý. Aptomat công nghiệp là gì là câu hỏi cơ bản khi tìm hiểu về thiết bị bảo vệ trong hệ thống điện nhà máy thủy điện. Bài viết trình bày khái niệm, cấu tạo, phân loại, các thông số cần biết và ứng dụng của aptomat trong nhà máy.
I. Aptomat công nghiệp là gì?
Aptomat (còn gọi là CB, circuit breaker, hoặc máy cắt hạ áp) là thiết bị điện đóng cắt mạch điện bằng tay và tự động cắt mạch khi dòng điện vượt mức cho phép. Aptomat dùng để đóng, cắt dòng tải bình thường và cắt khi có quá tải hoặc ngắn mạch.
1. Nguyên lý tự động cắt mạch
Aptomat có hai cơ chế bảo vệ. Cơ chế nhiệt dùng tấm lưỡng kim, khi dòng quá tải kéo dài làm tấm lưỡng kim nóng lên và uốn cong để nhả cơ cấu cắt. Cơ chế từ dùng cuộn dây điện từ, khi dòng ngắn mạch rất lớn xuất hiện, lực từ hút nhả cơ cấu cắt gần như tức thời. Các aptomat dòng lớn thường dùng bộ nhả điện tử, cho phép cài đặt linh hoạt các ngưỡng và thời gian cắt.
2. Phân biệt aptomat với cầu dao và cầu chì
Cầu dao chỉ đóng cắt bằng tay và không tự bảo vệ. Cầu chì tự cắt bằng cách dây chảy bị đứt nhưng phải thay mới sau mỗi lần tác động. Aptomat vừa đóng cắt bằng tay, vừa tự động cắt khi có sự cố và đóng lại được sau khi xử lý, nên được dùng rộng rãi trong hệ thống điện công nghiệp.
II. Cấu tạo của aptomat công nghiệp
Cấu tạo chính của aptomat công nghiệp gồm 4 bộ phận:
- Tiếp điểm và buồng dập hồ quang: Tiếp điểm là bộ phận đóng cắt dòng điện. Khi cắt, hồ quang hình thành giữa hai tiếp điểm, nên aptomat có buồng dập hồ quang gồm các lá kim loại để chia nhỏ và làm nguội hồ quang.
- Cơ cấu truyền động: Gồm cần gạt hoặc nút thao tác và cơ cấu lò xo giúp đóng cắt nhanh, độc lập với tốc độ thao tác của người vận hành.
- Bộ nhả bảo vệ: Là bộ phận cảm nhận dòng điện và ra lệnh cắt, gồm bộ nhả nhiệt, bộ nhả từ hoặc bộ nhả điện tử tùy loại aptomat.
- Vỏ cách điện: Vỏ bằng vật liệu cách điện bao bọc các bộ phận mang điện, đảm bảo an toàn cho người thao tác và chịu được lực sinh ra khi cắt dòng ngắn mạch.
III. Phân loại aptomat công nghiệp
Mỗi loại aptomat lại có nhiệm vụ và chức năng khác nhau, dưới đây là chi tiết về các loại aptomat công nghiệp và bảng so sánh để bạn có thể tiện theo dõi:
- Aptomat MCB: MCB (Miniature Circuit Breaker) có kích thước nhỏ, dòng định mức thấp, thường dùng bảo vệ mạch chiếu sáng, mạch điều khiển và phụ tải nhỏ. Ngưỡng bảo vệ của MCB thường cố định.
- Aptomat MCCB: MCCB (Molded Case Circuit Breaker) có vỏ đúc, dòng định mức lớn hơn MCB và thường cho phép chỉnh ngưỡng bảo vệ. Loại này dùng bảo vệ các lộ phân phối và động cơ trong tủ điện công nghiệp.
- Máy cắt không khí ACB: ACB (Air Circuit Breaker) dùng cho mạch hạ áp dòng rất lớn, như thanh cái chính của tủ phân phối tự dùng. Loại này xem chi tiết tại bài máy cắt không khí ứng dụng trong thủy điện.
- Aptomat chống dòng rò: Một số aptomat tích hợp hoặc đi kèm bộ phận chống dòng rò, tự cắt khi phát hiện dòng rò xuống đất, nhằm bảo vệ người khỏi điện giật.
Bảng so sánh các loại aptomat công nghiệp:
| Loại | Dòng định mức | Chỉnh ngưỡng bảo vệ | Ứng dụng thường gặp |
|---|---|---|---|
| MCB | Thấp | Thường cố định | Mạch chiếu sáng, điều khiển, phụ tải nhỏ |
| MCCB | Trung bình đến lớn | Thường chỉnh được | Lộ phân phối, động cơ trong tủ điện |
| ACB | Rất lớn | Chỉnh được, bộ nhả điện tử | Thanh cái chính tủ phân phối tự dùng |
IV. Các thông số cần biết khi chọn aptomat
Các thông số cần thiết khi chọn để có thể lựa được loại aptomat phù hợp sử dụng trong nhà máy thuỷ điện như: dòng định mức, khả năng cắt ngắn mạch, số cực và đặc tính cắt.
1. Dòng định mức
Là dòng điện lớn nhất mà aptomat chịu được liên tục mà không cắt. Cần chọn lớn hơn dòng làm việc của mạch và phù hợp với tiết diện dây dẫn.
2. Khả năng cắt ngắn mạch
Là dòng ngắn mạch lớn nhất mà aptomat cắt được an toàn. Giá trị này phải lớn hơn dòng ngắn mạch có thể xuất hiện tại vị trí lắp đặt, nếu không aptomat có thể hư hỏng khi cắt sự cố.
3. Số cực
Aptomat có loại 1, 2, 3 hoặc 4 cực. Mạch ba pha thường dùng 3 cực hoặc 4 cực, trong đó cực thứ tư dành cho dây trung tính.
4. Đặc tính cắt
Với MCB, đặc tính cắt tức thời được phân thành các đường cong B, C, D theo tiêu chuẩn IEC 60898, tương ứng với ngưỡng cắt từ lần lượt khoảng 3 đến 5, 5 đến 10 và 10 đến 20 lần dòng định mức.
| Đường cong | Ngưỡng cắt tức thời (theo dòng định mức) | Phụ tải thường dùng |
|---|---|---|
| B | Khoảng 3 đến 5 lần | Phụ tải ít có dòng khởi động, như chiếu sáng |
| C | Khoảng 5 đến 10 lần | Phụ tải có dòng khởi động vừa, như động cơ nhỏ |
| D | Khoảng 10 đến 20 lần | Phụ tải có dòng khởi động lớn, như máy biến áp, động cơ lớn |
V. Aptomat trong nhà máy thủy điện
Aptomat có vai trò như thế nào trong nhà máy thuỷ điện? Dưới đây là 3 vai trò chính của aptomat khi vận hành nhà máy thuỷ điện:
- Tủ phân phối tự dùng: Aptomat bảo vệ các lộ cấp điện cho phụ tải của nhà máy như chiếu sáng, thông gió, bơm, cầu trục. Thanh cái chính của tủ thường dùng máy cắt không khí, các lộ nhánh dùng MCCB hoặc MCB.
- Mạch điều khiển và nguồn một chiều: Mạch điều khiển, bảo vệ và hệ thống ắc quy dùng điện một chiều. Cần dùng aptomat có khả năng cắt dòng một chiều phù hợp, vì dập hồ quang trong mạch một chiều khó hơn mạch xoay chiều.
- Bảo vệ động cơ bơm, quạt: Các động cơ của bơm dầu, bơm làm mát, quạt thông gió được bảo vệ bằng aptomat kết hợp contactor và rơ le bảo vệ. Tín hiệu trạng thái được đưa về hệ thống giám sát điều khiển tự động nhà máy thủy điện.
1. Lưu ý khi vận hành aptomat
- Chọn đúng dòng định mức và khả năng cắt: Chọn dòng định mức theo dòng làm việc và dây dẫn. Chọn khả năng cắt theo dòng ngắn mạch tính toán tại vị trí lắp đặt, và có dự phòng phù hợp.
- Phối hợp bảo vệ chọn lọc: Aptomat phía nguồn và các aptomat phía tải cần được phối hợp sao cho khi có sự cố, chỉ aptomat gần điểm sự cố nhất cắt, để hạn chế mất điện trên diện rộng.\
- Bảo trì và an toàn: Kiểm tra định kỳ đầu nối, độ nóng bất thường, cơ cấu đóng cắt và thử nghiệm bộ nhả theo khuyến nghị của nhà chế tạo. Khi thao tác và bảo trì, tuân thủ nguyên tắc cách ly, khóa, kiểm tra không điện trong quy tắc an toàn trong vận hành thủy điện.
2. Aptomat và máy cắt tại TB Hydro Việt Nam
Website của TB Hydro Việt Nam có danh mục aptomat và các dòng máy cắt không khí thuộc nhóm Hệ thống điện & Scada. Bài viết này cung cấp kiến thức nền để khách hàng hiểu rõ từng loại trước khi trao đổi nhu cầu cụ thể với công ty.
Qua bài viết này của TB Hydro Việt Nam, hy vingj quý khán giả và bạn đọc đã hiểu khái niệm: aptomat công nghiệp là gì? Cấu tạo, phân loại và ứng dụng của aptomat công nghiệp. TB Hydro Việt Nam là đơn vị chuyên nghiệp hàng đầu trong lĩnh vực thiết kế, chế tạo, lắp đặt và bảo dưỡng thiết bị công nghiệp. Quý khách hàng cần tư vấn về giải pháp, sản phẩm, vận hành lĩnh vực thuỷ điện có thể liên hệ với TB Hydro Việt Nam để được hỗ trợ.
