Máy cắt không khí ACB là gì? Những điều cần biết về ACB?

Mục lục

Máy cắt không khí ACB là gì?

Máy cắt không khí ACB (Air Circuit Breaker) là một thiết bị được sử dụng để bảo vệ hệ thống điện khỏi các tình huống ngắn mạch và quá tải. ACB hoạt động dựa trên nguyên lý cắt mạch bằng không khí, tức là khi có sự cố xảy ra, máy sẽ ngắt mạch điện bằng cách tạo khoảng cách giữa các tiếp điểm trong không khí.

ACB thường được sử dụng trong các hệ thống điện công nghiệp và thương mại có công suất lớn, vì chúng có khả năng ngắt dòng điện ngắn mạch lớn và có độ tin cậy cao. Máy cắt không khí ACB có nhiều loại với các đặc điểm và ứng dụng khác nhau, chẳng hạn như ACB cố định, ACB rời, ACB tự động, và ACB điều khiển từ xa.

Ngoài việc bảo vệ hệ thống điện, ACB còn có thể giúp giảm thiểu thiệt hại thiết bị và đảm bảo an toàn cho con người khi có sự cố liên quan đến điện.

Cấu tạo máy cắt không khí ACB

Máy cắt không khí ACB (Air Circuit Breaker) có cấu tạo phức tạp hơn so với các thiết bị cắt mạch khác, nhưng nhìn chung, chúng gồm các thành phần chính sau:

Khung chính (Main Frame): Là cấu trúc hỗ trợ và bảo vệ các bộ phận bên trong của ACB, thường được làm bằng kim loại chắc chắn.
Tiếp điểm chính (Main Contacts): Là những tiếp điểm bằng đồng hoặc hợp kim đặc biệt, có chức năng dẫn điện khi ACB đóng và ngắt mạch khi ACB mở.
Tiếp điểm phụ (Arcing Contacts): Là tiếp điểm dẫn điện thứ cấp giữa các tiếp điểm chính, hỗ trợ giảm mài mòn và hư hỏng của tiếp điểm chính khi máy cắt mạch.
Cơ cấu điều khiển (Operating Mechanism): Là bộ phận điều khiển việc đóng/mở của ACB, có thể hoạt động thủ công hoặc tự động.
Cơ cấu bảo vệ (Protection System): Bao gồm các relay, cảm biến và mạch điện tử nhằm phát hiện các sự cố như ngắn mạch, quá tải và ngắt mạch khi cần thiết.
Cơ cấu ngắt mạch (Arc Extinguishing System): Gồm các bộ phận hỗ trợ ngắt mạch, như chấn lưu từ, đường dẫn plasma và các tấm làm lạnh. Hệ thống này giúp làm giảm nhiệt độ của tia lửa điện và ngắt mạch nhanh chóng.
Cơ cấu khóa và đầu nối (Locking and Interlocking Mechanism): Cung cấp tính năng bảo vệ an toàn cho người vận hành khi đóng/mở ACB, tránh sai sót và tai nạn.

Mỗi loại ACB có cấu tạo và hoạt động khác nhau dựa trên yêu cầu của ứng dụng cụ thể. Tuy nhiên, những thành phần trên là những bộ phận chính thường gặp trong cấu tạo của một máy cắt không khí ACB.

Nguyên lý hoạt động máy cắt không khí ACB

Nguyên lý hoạt động của máy cắt không khí ACB (Air Circuit Breaker) dựa trên việc sử dụng không khí làm chất cách điện và làm giảm nhiệt độ tia lửa điện khi mạch bị ngắt. Dưới đây là các bước hoạt động chính của ACB:

Khi ACB đóng (mạch điện hoạt động bình thường), tiếp điểm chính và tiếp điểm phụ đều đóng chặt, cho phép dòng điện chạy qua.
Nếu xảy ra sự cố như ngắn mạch hoặc quá tải, hệ thống bảo vệ sẽ phát hiện và kích hoạt cơ cấu điều khiển.
Cơ cấu điều khiển sẽ tạo ra lực tác động lên tiếp điểm chính và tiếp điểm phụ, khiến chúng tách ra khỏi nhau. Khoảng cách giữa chúng sẽ tạo ra một không gian cách điện bằng không khí.
Khi tiếp điểm chính tách ra, dòng điện sẽ chuyển qua tiếp điểm phụ, tạo ra tia lửa điện. Tia lửa này sẽ sinh ra nhiệt lượng lớn và làm tăng nhiệt độ xung quanh.
Cơ cấu ngắt mạch, bao gồm chấn lưu từ, đường dẫn plasma và các tấm làm lạnh, sẽ hỗ trợ làm giảm nhiệt độ và chặn tia lửa điện, giúp ngắt mạch nhanh chóng và an toàn.
Sau khi tia lửa điện bị ngắt, không khí trong khoảng cách giữa các tiếp điểm sẽ ngăn chặn dòng điện quay lại, duy trì trạng thái ngắt mạch cho đến khi sự cố được khắc phục.

Nhờ nguyên lý hoạt động trên, máy cắt không khí ACB có thể bảo vệ hệ thống điện khỏi các tình huống ngắn mạch và quá tải, đồng thời giảm thiểu thiệt hại thiết bị và đảm bảo an toàn cho con người.

Ứng dụng máy cắt không khí ACB

Máy cắt không khí ACB (Air Circuit Breaker) có nhiều ứng dụng trong các hệ thống điện công nghiệp và thương mại, đặc biệt là trong các hệ thống có công suất lớn và yêu cầu độ tin cậy cao. Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến của ACB:

Trạm phân phối điện: ACB được sử dụng để bảo vệ và kiểm soát các mạch phân phối điện trong các trạm biến áp, trạm phân phối và trạm kết nối.
Nhà máy sản xuất và công nghiệp: ACB được sử dụng trong các hệ thống điện của nhà máy, xí nghiệp, hoặc khu công nghiệp, để bảo vệ các thiết bị sản xuất và ngăn chặn sự cố điện.
Tòa nhà và khu vực thương mại: ACB được sử dụng trong các hệ thống điện của tòa nhà văn phòng, trung tâm thương mại, khách sạn, bệnh viện, trường học, v.v., để đảm bảo an toàn và ổn định nguồn cung cấp điện.
Trung tâm dữ liệu và máy chủ: ACB giúp bảo vệ các trung tâm dữ liệu và máy chủ quan trọng khỏi các sự cố điện, đảm bảo hoạt động liên tục và độ tin cậy cao.
Các hệ thống điện năng lượng tái tạo: ACB được sử dụng trong các hệ thống điện năng lượng tái tạo, như điện mặt trời, điện gió, v.v., để bảo vệ các thiết bị và cải thiện hiệu suất hoạt động.
Tàu, xe lửa và các phương tiện giao thông công cộng: ACB cũng được sử dụng trong các hệ thống điện của tàu biển, xe lửa, xe buýt, v.v., để đảm bảo an toàn và ổn định nguồn điện.

Nói chung, ACB đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ và kiểm soát các hệ thống điện, giúp giảm thiểu thiệt hại thiết bị và đảm bảo an toàn cho con người trong nhiều ứng dụng khác nhau.