Máy cắt không khí ACB: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Máy cắt không khí ACB là thiết bị đóng cắt điện hạ thế, được ứng dụng rộng rãi trong các tủ điện phân phối công nghiệp và công trình xây dựng. Với khả năng cắt dòng điện lớn, ACB vượt trội hơn so với các thiết bị đóng cắt điện thông thường. Trong bài viết dưới đây, BTB Electric sẽ cung cấp thông tin chi tiết về cấu tạo, nguyên lý làm việc và các ứng dụng của ACB.

Máy cắt không khí ACB là gì?

ACB (Air Circuit Breaker), hay máy cắt không khí, là thiết bị đóng cắt điện đầu nguồn hạ thế được sử dụng cho hệ thống điện công nghiệp 3 pha 380V. Với kích thước lớn và cơ chế ngắt tự động, ACB không cần sử dụng cần gạt thông thường.

Tiêu chuẩn IEC/EN 60947-2 áp dụng cho ACB quy định thiết bị có điện áp làm việc 690V (AC 50/60Hz), mức dòng cắt lên tới 135kA, dòng định mức từ 630A đến tối đa 10000A, và khả năng chịu xung 12kA.

Chức năng chính của máy cắt không khí ACB là đóng cắt mạch điện và bảo vệ hệ thống cũng như các thiết bị điện khỏi sự cố quá tải, ngắn mạch. Với thông số kỹ thuật cao, ACB thường được sử dụng làm máy cắt chủ cho mạng điện tiêu thụ hoặc đường dây điện ngoài trời. Đây là thiết bị đặc biệt quan trọng, đảm bảo an toàn cho hệ thống điện sản xuất, công trường lớn, và trạm điện khu vực.

Máy cắt không khí ACB thường được đặt trong tủ điện tổng. Tuy nhiên, nhờ tính bền bỉ cao, ACB có thể được lắp đặt ngoài trời và vẫn đảm bảo vận hành tốt mà không bị hư hại.

Cấu tạo của ACB

Máy cắt không khí ACB gồm hai phần chính: các bộ phận bên ngoài và các bộ phận bên trong.

Các bộ phận bên ngoài:

Buồng dập hồ quang
Khối đầu cuối mạch điều khiển
Màn hình kỹ thuật số
Nút OFF
Nút ON
Đèn báo cơ chế tích trữ năng lượng
Đèn báo tiếp điểm chính
Nút reset (RST)
Đèn báo LED
Bộ điều khiển
Bảng thông số kỹ thuật
Lắc IN/OUT

Ngoài ra còn có một số nút bấm và linh kiện khác như:

Tay cầm lưu trữ năng lượng cơ học
Nút nghỉ chuyến đi bị lỗi; kho lưu trữ rocker
Nút chặn vị trí kết nối
Kết nối chỉ báo vị trí
Ổ khóa

Các bộ phận bên trong:

Kết cấu hỗ trợ bằng thép tấm
Máy biến dòng bảo vệ bộ ngắt
Hộp cách điện nhóm cực (pole group)
Thiết bị đầu cuối ngang
Buồng dập hồ quang
Bộ ngắt bảo vệ
Hộp đầu cuối
Lò xo đóng
Điều khiển đóng/mở bộ ngắt mạch
Các tấm để di chuyển các tiếp điểm chính và hồ quang
Các tấm dành cho các tiếp điểm chính và hồ quang cố định
Phòng arcing
Đầu nối (ACB cố định) - danh bạ trượt (ACB di động)

Nguyên lý làm việc của máy cắt không khí ACB

Nhiệm vụ chính của ACB là ngăn chặn hiện tượng tái lập hồ quang sau khi dòng điện trở về 0. Do đó, ACB có nguyên lý hoạt động khác biệt so với các thiết bị đóng cắt khác. Các tiếp điểm của ACB nằm tự do trong không khí, và phương pháp kiểm soát hồ quang của ACB khác hoàn toàn so với máy cắt dầu.

Khi dập hồ quang, ACB tạo ra điện áp hồ quang thay cho nguồn điện áp, với mức nhỏ nhất để duy trì hồ quang. Điện áp hồ quang có thể tăng lên nhờ plasma hồ quang làm mát, chia hồ quang thành nhiều chuỗi hoặc tăng chiều dài đường hồ quang.

Máy cắt không khí thông thường có hai cặp tiếp điểm:

Cặp tiếp điểm chính làm bằng đồng, mang dòng điện với mức tải trung bình.
Cặp tiếp điểm hồ quang làm bằng carbon.

Khi ngắt ACB, cặp tiếp điểm chính sẽ mở trước. Lúc này các tiếp điểm phóng điện vẫn chưa mở và không có hồ quang ở tiếp điểm chính. Khi cặp tiếp điểm hồ quang tách ra, hồ quang mở được tạo ra. Mỗi tiếp điểm hồ quang đều được hỗ trợ bởi thiết bị dập hồ quang.

Do tác dụng nhiệt và điện từ, sự phóng điện hồ quang di chuyển lên trên. Khi đó, hồ quang được đẩy vào máng hồ quang, trở nên lạnh hơn, kéo dài và bị tách ra. Từ đó, điện áp hồ quang trở nên lớn hơn rất nhiều so với điện áp hệ thống tại thời điểm vận hành máy. Cuối cùng, hồ quang sẽ bị dập tắt khi dòng điện trở về 0.

=>> Xem thêm: Tìm hiểu cấu tạo và thông số kỹ thuật của RCD

Page updated

Report abuse