Máy cắt không khí là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Máy cắt không khí là một trong những thiết bị không thể thiếu trong các công trình công nghiệp, tòa nhà cao tầng hay hệ thống điện lớn. Với khả năng bảo vệ hệ thống điện khỏi những sự cố như quá tải, ngắn mạch, hay sụt áp, loại máy này đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn và ổn định cho hệ thống. 

Vậy máy cắt không khí là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nó ra sao? Hãy cùng tìm hiểu chi tiết qua bài viết dưới đây.

1. Máy cắt không khí là gì?

Máy cắt không khí hay còn gọi là máy cắt ACB (Air Circuit Breaker) là một thiết bị dùng để đóng cắt bảo vệ quá tải và ngắn mạch.

Đây là một thiết bị được sử dụng phổ biến trong hệ thống điện công nghiệp và đảm nhận vai trò bảo vệ mạch điện.

1.1. Cấu tạo máy cắt không khí

Cấu tạo của máy cắt không khí có nhiều chi tiết, linh kiện phụ trợ tạo nên hệ thống đồng bộ có khả năng hoạt động linh hoạt. 

Về cơ bản, cấu tạo của máy cắt bao gồm các bộ phận như sau:

• Hệ thống đấu nối mạch điều khiển: Giúp kết nối ACB với hệ thống điều khiển bên ngoài.
• Công tắc phụ và thiết bị mạch song song: Cung cấp thêm chức năng điều khiển và bảo vệ.
• Cơ cấu đóng - nhả - sạc: Điều khiển hoạt động đóng ngắt của ACB.
• Buồng dập hồ quang: Ngăn chặn và dập tắt hồ quang điện phát sinh khi đóng ngắt.
• Tiếp điểm chính và tiếp điểm phụ: Tạo đường dẫn cho dòng điện khi đóng mạch và cách ly dòng điện khi ngắt mạch.
• Lò xo tiếp xúc: Giúp máy cắt không khí tạo lực ép cho tiếp điểm.
• Biến dòng và cuộn cảm biến dòng: Giám sát dòng điện và phát hiện sự cố.
• Lưới bảo vệ: Ngăn chặn các vật thể lạ xâm nhập vào bên trong ACB.
• Vỏ bảo vệ: Bảo vệ các bộ phận bên trong khỏi tác động từ môi trường. 
• Các rơ le: Phát hiện sự cố và gửi tín hiệu điều khiển đến cơ cấu đóng ngắt.
• Đấu nối mạch điều khiển: Kết nối ACB với hệ thống điều khiển.
• Khóa: Đảm bảo an toàn cho người vận hành.
• Nút on/off: Cho phép thao tác đóng ngắt thủ công.
• Bộ hiển thị và bộ đếm: Hiển thị thông tin hoạt động của ACB.
• Tay vịn mở rộng: Hỗ trợ việc vận hành và bảo trì ACB.
• Lỗ cố định vị trí: Giúp lắp đặt ACB vào tủ điện.
  

1.2. Nguyên lý hoạt động máy cắt không khí

Máy cắt không khí có nguyên lý làm việc khá khác biệt bằng cách sử dụng năng lượng dự trữ. 

• Đầu tiên là buồng dập hồ quang được cấu tạo từ nhiều tấm kim loại mỏng xếp xen kẽ, tạo thành các rãnh dập hồ quang. 
• Khi xảy ra sự cố, hồ quang điện được hình thành sẽ bị kéo dài và chia nhỏ khi đi qua các rãnh này, từ đó làm nguội và dập tắt hồ quang một cách nhanh chóng.
• Khi đóng mạch, tiếp điểm hồ quang sẽ đóng trước, sau đó mới đến tiếp điểm chính. 
• Ngược lại, khi cắt mạch, tiếp điểm hồ quang sẽ mở sau, giúp bảo vệ tiếp điểm chính khỏi bị mài mòn do hồ quang điện. 
• Toàn bộ quá trình dập tắt hồ quang diễn ra trong thời gian rất ngắn, chỉ khoảng 1 giây, giúp máy cắt không khí hạn chế tối đa sự sinh ra khí.
• Khi phát hiện dòng điện quá tải hoặc ngắn mạch, chốt giữ từ tính sẽ nhả ra, đồng thời mạch điều khiển sẽ gửi tín hiệu đến bộ phận cắt để ngắt mạch điện, đảm bảo an toàn cho hệ thống.

Tìm hiểu về bộ chuyển nguồn tự động ATS và ứng dụng thực tế

2. Chức năng máy cắt không khí

Máy cắt không khí đảm nhận vai trò quan trọng trong việc bảo vệ hệ thống điện khỏi các sự cố, đặc biệt là các sự cố liên quan đến ngắn mạch và quá tải. 

2.1. Hạn chế quá dòng 

Một trong những chức năng nổi bật của máy cắt không khí là khả năng hạn chế dòng sự cố. 

• Khi xảy ra ngắn mạch, dòng sự cố thường đạt giá trị cực đại, gây nguy cơ hư hỏng nghiêm trọng cho hệ thống. 
• Tuy nhiên, máy cắt không khí có khả năng ngăn chặn dòng sự cố cực đại này, chỉ cho phép một phần dòng điện đi qua, nhờ đó bảo vệ hệ thống điện một cách hiệu quả.

2.2. Giảm thiểu các tác động

Bên cạnh đó, máy cắt không khí còn giúp giảm thiểu các tác động bất lợi lên lưới điện. 

• Điều này không chỉ bảo vệ thiết bị mà còn giảm thiểu các hiệu ứng nhiệt lên cáp dẫn và chất cách điện. 
• Nhờ đó, hiện tượng phát nóng quá mức được kiểm soát, kéo dài tuổi thọ của hệ thống dây dẫn và các linh kiện liên quan.

2.3. Giảm các hiệu ứng cơ học

Không chỉ dừng lại ở việc giảm hiệu ứng nhiệt, máy cắt không khí còn giảm các hiệu ứng cơ học trong hệ thống điện. 

• Lực điện cơ phát sinh trong quá trình dòng sự cố hoạt động được kiểm soát tốt, hạn chế nguy cơ biến dạng, đứt gãy hoặc cháy các tiếp điểm.
• Điều này đảm bảo tính ổn định và độ bền của hệ thống trong quá trình vận hành lâu dài.
  

2.4. Giảm hiệu ứng nhiễm điện từ

Ngoài ra, máy cắt không khí còn có khả năng giảm thiểu các hiệu ứng nhiễm điện từ.

• Đây một trong những vấn đề có thể gây ảnh hưởng đến các thiết bị đo lường, mạch tích hợp và hệ thống viễn thông trong cùng hệ thống điện. 
• Nhờ vậy, máy cắt không khí không chỉ bảo vệ các thành phần cơ bản mà còn hỗ trợ cải thiện hiệu suất vận hành của các thiết bị phụ trợ, làm chậm quá trình lão hóa của toàn bộ hệ thống.

Tóm lại, máy cắt không khí không chỉ là một thiết bị bảo vệ mà còn mang lại nhiều lợi ích khác nhau cho toàn bộ hệ thống điện.

3. Ứng dụng của máy cắt không khí

Máy cắt không khí được sử dụng rất nhiều trong hệ thống điện công nghiệp và dân dụng. 

Một số ứng dụng chính của máy cắt không khí có thể kể đến như:

• Bảo vệ hệ thống điện: Máy cắt không khí được sử dụng để bảo vệ các hệ thống điện khỏi các sự cố nguy hiểm như quá tải, ngắn mạch, giảm áp, tăng áp,…
• Ứng dụng trong hệ thống phân phối điện: máy cắt không khí được sử dụng trong các hệ thống phân phối điện để cắt nguồn điện cho các thiết bị điện khi cần thiết.
• Sử dụng trong hệ thống tạo điện: máy cắt không khí được sử dụng trong các hệ thống tạo điện như máy phát điện để cắt nguồn điện cho các thiết bị điện khi xảy ra sự cố.
• Ứng dụng trong hệ thống điều khiển và tự động hóa: Máy cắt không khí được sử dụng trong các hệ thống điều khiển và tự động hóa để giảm thiểu những rủi ro nguy hiểm có thể xảy ra.
• Sử dụng trong hệ thống máy biến áp: Máy cắt không khí được sử dụng trong các hệ thống máy biến áp để bảo vệ máy biến áp khỏi các sự cố nguy hiểm.
• Sử dụng trong ứng dụng đặc biệt: Máy cắt không khí cũng được sử dụng trong nhiều ứng dụng đặc biệt như hệ thống chiếu sáng, hệ thống năng lượng mặt trời, hệ thống điều khiển tàu thủy,…

Có thể thấy, máy cắt không khí đã mang một vai trò không thể thiếu trong việc góp phần nâng cao hiệu quả hoạt động của hệ thống phân phối điện, đảm bảo an toàn cho con người và thiết bị.

0.0           0 đánh giá

0% | 0

0% | 0

0% | 0

0% | 0

0% | 0

Cám ơn bạn đã gửi đánh giá cho chúng tôi! Đánh giá của bạn sẻ giúp chúng tôi cải thiện chất lượng dịch vụ hơn nữa.

5 4 3 2 1

Gửi ảnh thực tế

Chỉ chấp nhận JPEG, JPG, PNG. Dung lượng không quá 2Mb mỗi hình

Gửi