CÔNG NGHỆ 8:
Tìm hiểu về aptomat
Phần trình bày: Tổ 4
Cầu dao là công tắc điện tự động dùng để bảo vệ mạch điện khi quá tải hoặc ngắn mạch. Chức năng đơn giản của cầu dao là dò tìm các dòng điện bị lỗi và ngắt mạch điện.
Khác với cầu chì, cầu dao có thể đóng mở (bằng tay hoặc tự động) để trở lại điều kiện điện bình thường.
Cầu dao có kích cỡ khác nhau, từ những thiết bị nhỏ dùng cho gia đình cho đến loại thiết bị chuyển mạch lớn để bảo vệ điện cao thế cho toàn bộ một thành phố.
Hiện nay, loại cầu dao tự động đang được sử dụng một cách thông dụng, và thường được gọi với cái tên aptomat.
Các nội dung cần tìm hiểu:
I. Khái niệm Aptomat
Ap-to-mat là tên gọi được bắt nguồn từ tiếng nga. Được người việt nam hiểu theo nghĩa một thiết bị đóng ngắt tự động. Tên tiếng anh là Circuit Bkeaker (viết tắt là CB) nó có chức năng bảo vệ quá tải và ngắn mạch trong hệ thống điện(hoặc có thêm chức năng chống giật chống rò, bảo vệ theo từ nhiệt).
Aptomat được phân chia ra nhiều loại theo chức năng, hình dạng, kích thước khác nhau.
Phân loại:
Gồm 2 loại chính: MCB và MCCB
MCCB (Moulded case circuit breakers) : Áp tô mát kiểu khối. Đây là dạng CB tiêu chuẩn chủ yếu dùng trong công nghiệp, mạch động lực.
MCB (Miniature Circuit Breaker) : Áp tô mát loại nhỏ. Đây là dạng CB thu gọn (mini) chủ yếu dùng trong gia dụng, mạch điều khiển.


II. Phân loại & Cấu tạo
Aptomat MCB
Aptomat MCCB
Hộp dập hồ quang
Cơ cấu tác động cơ khí
Móc bảo vệ
Tiếp điểm
Vỏ hộp
Cấu tạo

2.1. Vỏ hộp:
Là một kết cấu cách điện để lắp các thiết bị của một CB. Vật liệu thường được sử dụng là nhựa chịu nhiệt như thủy tinh, polime. Cấu trúc của các vật liệu phụ thuộc vào các thông số định mức của CB như điện áp định mức, dòng điện định mức, khả năng cắt và kích cỡ vật lý của CB

2.2. Tiếp điểm
Tiếp điểm của CB thường có cấu tạo ngón. Kết cấu này có hai ưu điểm đó là: khi đóng mở có một khoảng thời gian tiếp điểm động tì và trượt lên tiếp điểm tĩnh tạo điều kiện cho các chất bẩn trên tiếp điện tĩnh bị cạo sạch.
Nhưng ưu điểm lớn nhất của dạng này là khi ngắn mạch, ngoài khả lực kéo về của lò xo phản hồi còn có thêm hai lực điện động tạo bởi 2 dòng điện song song, ngược chiều trong 2 tiếp điện tĩnh và động
Kết cấu tiếp điểm của CB
2.3. Buồng dập hồ quang:
Khi cắt mạch hồ quang phát sinh ở tiếp điểm sinh ra nhiệt có thể làm hư hỏng các tiếp điểm, mặt khác quá trình ion hóa do hồ quang có thể có áp suất cao làm hư hỏng các bộ phận khác và vỏ CB
Cấu trúc của buồng dập hồ quang thường hình chữ U được làm bằng nhiều lá thép nhỏ lại để chia nhỏ hồ quang, khuếch tán năng lượng hồ quang và dập tắt hồ quang nhanh chóng
Cấu tạo buồng dập hồ quang
2.4. Cơ cấu tác động cơ khí:
Gồm các bộ phận cơ khí giúp cho viecj đóng mở bằng tay của tiếp điểm. Có 3 trạng thái tác động bằng tay: Đóng(OFF), Mở(ON), và trạng thái có tác động bảo vệ(TRIPPED).
Thao tác đóng mở bằng tay:
Trạng thái đóng tiếp điểm
Trạng thái mở tiếp điểm
2.5. Cơ cấu bảo vệ:
Đây là trung tâm của một CB, là các phần tử mà nhờ nó việc tác động tự động của CB được thực hiện. CB sẽ tác động trong các trường hợp sau: khi nhấn nút :PUSH TO TRIP, khi thành phần cảm biến quá dòng bằng lưỡng kim hay cuộn daay điện từ các động( đối với CB thông thường), hoặc tác động khi có sự cố chạm vỏ,...
Cấu tạo của một móc bảo vệ
Sơ đồ làm việc của CB dòng điện cực đại
III. Nguyên lý làm việc
Ở trạng thái bình thường sau khi đóng điện, CB được giữ ở trạng thái đóng tiếp điểm nhờ móc hai khớp với móc ba khớp cùng 1 cụm với tiếp điểm động. Bật CB ở trạng thái ON, với dòng điện định mức nam châm điện 5 sẽ hút phần ứng 4 không hút.
Khi mạch điện quá tải hay ngắn mạch, lực hút điện từ ở nam châm điện 5 lớn hơn lực lò xo 6 làm cho nam châm điện 5 sẽ hút phần ứng 4 xuống làm bật nhả móc 3, móc 5 được thả tự do, lò xo 1 được thả lỏng, kết quả các tiếp điểm của CB được mở ra, mạch điện bị ngắt.
OFF
ON
I
I1
I2

Hay quan sát sơ đồ sau
OFF
ON
I
I1
I2
I

OFF
ON
I
I
Có thể nói aptomat là phối hợp giữa chức năng của cầu chì và cầu dao
Khi có sự cố, núm đóng cắt từ vị trí ON tự động trả về OFF bảo vệ mạch điện ( chức năng cầu chì)
Để aptomat làm việc trở lại, ta bật núm đóng cắt về vị trí ON  cấp nguồn cho mạch hoạt động ( chức năng cầu dao)
CẢM ƠN CÔ VÀ CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE.