MCCB là gì? Nguyên lý, Cấu tạo & Ứng dụng thực tế trong công nghiệp

1. Giới thiệu tổng quan về MCCB

1.1. MCCB là gì?

MCCB (viết tắt của Moulded Case Circuit Breaker – Cầu dao tự động dạng khối) là một thiết bị bảo vệ điện được thiết kế để ngắt mạch tự động khi xảy ra các sự cố như quá tải, ngắn mạch hoặc sụt áp trong hệ thống điện.
Khác với cầu dao cơ khí thông thường, MCCB hoạt động tự động và chính xác, đảm bảo an toàn cho thiết bị và con người trong quá trình vận hành hệ thống điện công nghiệp.
Vỏ ngoài của MCCB được chế tạo bằng vật liệu nhựa cách điện chịu nhiệt cao, giúp bảo vệ các bộ phận bên trong khỏi bụi bẩn, độ ẩm và các yếu tố môi trường. Nhờ đó, MCCB có thể hoạt động ổn định trong điều kiện công nghiệp khắc nghiệt, phù hợp với cả hệ thống điện dân dụng và nhà máy sản xuất.

1.2. Chức năng của MCCB

MCCB thực hiện đồng thời ba chức năng quan trọng trong hệ thống điện:

Chức năng	Mô tả chi tiết
Bảo vệ quá tải (Overload Protection)	Ngắt mạch khi dòng điện vượt quá giới hạn cho phép trong thời gian dài, tránh làm nóng dây dẫn hoặc hỏng thiết bị.
Bảo vệ ngắn mạch (Short Circuit Protection)	Cắt mạch ngay lập tức khi xảy ra dòng ngắn mạch lớn, ngăn cháy nổ và hư hại thiết bị.
Bảo vệ sụt áp hoặc mất pha	Một số dòng MCCB cao cấp tích hợp chức năng ngắt khi điện áp thấp hoặc mất pha để bảo vệ động cơ.

Nhờ các chức năng này, MCCB trở thành thiết bị không thể thiếu trong hệ thống phân phối điện của nhà xưởng, tòa nhà, trung tâm dữ liệu và hệ thống năng lượng tái tạo.

1.3. Phân biệt MCCB và MCB

Mặc dù cả MCCB (Moulded Case Circuit Breaker) và MCB (Miniature Circuit Breaker) đều là cầu dao tự động, nhưng chúng khác nhau ở phạm vi ứng dụng và khả năng chịu tải.

Tiêu chí	MCB	MCCB
Dòng điện định mức	Dưới 100A	15A – 1600A
Khả năng cắt (Icu)	≤ 10kA	Lên đến 100kA
Khả năng điều chỉnh dòng bảo vệ	Không có	Có thể điều chỉnh
Ứng dụng	Dân dụng, văn phòng nhỏ	Công nghiệp, nhà máy, tủ điện tổng
Kích thước và độ bền	Nhỏ gọn, độ bền trung bình	Lớn hơn, bền hơn, chịu được dòng cao

Tóm lại, MCB phù hợp với hệ thống điện dân dụng, còn MCCB là lựa chọn tối ưu cho các hệ thống công nghiệp cần công suất lớn, độ tin cậy cao.

1.4. Tầm quan trọng của MCCB trong hệ thống điện

Trong các hệ thống điện hiện đại, MCCB (Molded Case Circuit Breaker) giữ vai trò thiết bị bảo vệ cốt lõi, giúp đảm bảo hoạt động an toàn và ổn định cho toàn bộ mạng điện. Một MCCB được lựa chọn và lắp đặt đúng kỹ thuật sẽ mang lại nhiều lợi ích quan trọng như:

Bảo vệ thiết bị và máy móc điện khỏi hư hại do quá tải hoặc ngắn mạch.
Giảm thiểu thời gian dừng máy trong quá trình sản xuất khi có sự cố điện xảy ra.
Đảm bảo an toàn cho con người, đặc biệt trong môi trường công nghiệp có rủi ro cao.
Tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế như IEC 60947-2, giúp hệ thống điện đạt độ tin cậy cao và ổn định lâu dài.

Nhờ vào tính năng bảo vệ linh hoạt và độ bền vượt trội, MCCB được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như:

Tủ điện tổng (Main Distribution Board – MDB).
Tủ điều khiển động cơ (Motor Control Center – MCC).
Hệ thống HVAC, máy nén khí, bơm công nghiệp, thang máy.
Các trạm năng lượng mặt trời và nhà máy điện tái tạo.

2. Cấu tạo cơ bản MCCB

MCCB (Cầu dao tự động dạng khối) được thiết kế với kết cấu chắc chắn và độ bền cao, nhằm đáp ứng yêu cầu bảo vệ và vận hành ổn định trong môi trường công nghiệp.
Mặc dù có nhiều chủng loại và kích cỡ khác nhau tùy theo hãng sản xuất (LS Electric, Schneider, Chint, ABB, Fuji,…), nhưng cấu tạo cơ bản của MCCB luôn gồm 5 bộ phận chính sau:
Vỏ cách điện (Moulded Case)

Là phần vỏ ngoài bằng nhựa cách điện chịu nhiệt cao, có chức năng bảo vệ các bộ phận bên trong khỏi bụi, độ ẩm và va đập cơ học.
Vật liệu thường dùng là polycarbonate hoặc bakelite, có khả năng chịu được nhiệt độ lên tới 120°C.
Vỏ cách điện còn giúp cách ly điện áp cao, đảm bảo an toàn cho người vận hành và các thiết bị xung quanh.

Tiếp điểm động và tiếp điểm tĩnh (Contacts)

Gồm hai phần: tiếp điểm tĩnh (fixed contact) và tiếp điểm động (moving contact).
Khi MCCB đóng mạch, hai tiếp điểm chạm vào nhau để cho dòng điện đi qua. Khi có sự cố, cơ cấu bảo vệ sẽ tự động tách tiếp điểm, ngắt dòng điện tức thì.
Vật liệu chế tạo tiếp điểm thường là hợp kim bạc – đồng (Ag-Cu alloy) để giảm điện trở tiếp xúc và tăng tuổi thọ.

Hệ thống dập hồ quang (Arc Extinguishing Chamber)

Khi ngắt mạch, một lượng hồ quang điện được sinh ra giữa hai tiếp điểm.
Bộ phận buồng dập hồ quang có nhiệm vụ phân chia, kéo dài và làm nguội hồ quang, giúp dòng điện được ngắt nhanh chóng và an toàn.
Thường gồm một dãy lá thép hoặc tấm kim loại song song (arc splitter plates) để phân tán năng lượng hồ quang.

Cơ cấu truyền động (Operating Mechanism)
Là bộ phận điều khiển đóng – ngắt MCCB, gồm tay gạt, lò xo, cơ cấu liên động và cơ chế khóa.
Khi người dùng gạt tay điều khiển, cơ cấu này truyền lực tới tiếp điểm để đóng hoặc mở mạch điện.
Ngoài ra, MCCB còn có thể gắn thêm phụ kiện điều khiển từ xa như:

Shunt Trip (cuộn cắt điện từ xa)
Under Voltage Release (UVR) – ngắt mạch khi điện áp thấp
Auxiliary Contact – cảnh báo trạng thái ON/OFF

Bộ phận bảo vệ (Trip Unit)

Đây là trái tim của MCCB, chịu trách nhiệm phát hiện và cắt mạch khi có sự cố.
Có hai loại cơ bản: loại thứ nhất là Bảo vệ nhiệt (Thermal Trip Unit) – hoạt động dựa trên hiện tượng giãn nở của thanh lưỡng kim (bimetal) khi dòng điện vượt quá mức cho phép. Loại thứ hai Bảo vệ từ (Magnetic Trip Unit) – hoạt động khi xuất hiện dòng ngắn mạch lớn, sinh ra lực điện từ mạnh làm tách tiếp điểm ngay lập tức.

3. Nguyên lý hoạt động của MCCB

MCCB (Moulded Case Circuit Breaker) hoạt động theo nguyên tắc tự động ngắt mạch khi phát hiện sự cố về dòng điện, giúp bảo vệ hệ thống điện và thiết bị khỏi nguy cơ cháy nổ, hư hỏng.
Cơ chế hoạt động của MCCB dựa trên hai nguyên lý bảo vệ chính: bảo vệ quá tải bằng cơ cấu nhiệt (Thermal Trip) và bảo vệ ngắn mạch bằng cơ cấu từ (Magnetic Trip).

3.1. Cơ chế hoạt động tổng quát

Khi dòng điện đi qua MCCB trong điều kiện bình thường, tiếp điểm động và tĩnh được giữ ở trạng thái đóng mạch, cho phép dòng điện lưu thông bình thường tới tải.
Khi có sự cố, MCCB phát hiện dòng điện bất thường, sau đó tự động tách tiếp điểm, ngắt mạch và dập hồ quang để bảo vệ toàn bộ hệ thống.
Quá trình hoạt động có thể tóm tắt qua 4 giai đoạn sau:

Giai đoạn 1 (Dòng điện ổn định): MCCB ở trạng thái “ON”, cho phép dòng điện đi qua mạch tải.
Giai đoạn 2 (Dòng điện vượt ngưỡng): Khi có hiện tượng quá tải hoặc ngắn mạch, dòng điện tăng đột ngột vượt quá giá trị cài đặt.
Giai đoạn 3 (Kích hoạt cơ cấu bảo vệ): Cơ cấu nhiệt hoặc từ hoạt động, đẩy cơ cấu truyền động làm mở tiếp điểm.
Giai đoạn 4 (Ngắt mạch & dập hồ quang): Tiếp điểm tách ra, hồ quang sinh ra được dập tắt trong buồng dập hồ quang, đảm bảo an toàn.

3.2. Bảo vệ quá tải – Cơ cấu nhiệt (Thermal Trip Unit)

Khi dòng điện chạy qua MCCB vượt quá giới hạn định mức trong thời gian dài, thanh kim loại kép (bimetal strip) bên trong MCCB bắt đầu giãn nở do nhiệt sinh ra. Sự giãn nở này đẩy cần gạt cơ khí, khiến cơ cấu truyền động kích hoạt và ngắt mạch.

Cơ chế hoạt động: Dòng điện tăng → nhiệt độ tăng → thanh lưỡng kim cong → kích hoạt ngắt mạch.
Thời gian phản ứng: Không tức thời, có độ trễ để tránh ngắt mạch sai khi dòng điện chỉ tăng tạm thời.
Ứng dụng: Bảo vệ các tải có dòng khởi động cao như động cơ, máy nén, máy bơm.

3.3. Bảo vệ ngắn mạch – Cơ cấu từ (Magnetic Trip Unit)

Khi xảy ra ngắn mạch, dòng điện tăng đột ngột lên gấp hàng chục lần so với dòng định mức.
Khi đó, cuộn dây điện từ trong MCCB sẽ tạo ra lực từ trường mạnh, hút nhanh chốt cơ khí, làm ngắt tiếp điểm ngay lập tức - chỉ trong vài phần nghìn giây.

Cơ chế hoạt động: Dòng ngắn mạch lớn → sinh ra lực từ → hút chốt ngắt → tách tiếp điểm → dập hồ quang.
Thời gian phản ứng: Rất nhanh (0.005 – 0.02 giây).
Ứng dụng: Bảo vệ dây dẫn và thiết bị khi có sự cố chạm chập, rò điện hoặc dòng xung ngắn mạch.

3.4. Cơ chế dập hồ quang (Arc Extinguishing Process)

Khi MCCB ngắt mạch, giữa hai tiếp điểm động – tĩnh sẽ hình thành một hồ quang điện (arc). Nếu không dập tắt nhanh, hồ quang có thể làm hư tiếp điểm hoặc gây cháy nổ.
Để khắc phục, MCCB được trang bị buồng dập hồ quang (Arc Chamber) gồm nhiều lá thép dẫn từ xếp song song, giúp chia nhỏ và làm nguội hồ quang.
Quá trình dập hồ quang gồm 3 bước:

Tách tiếp điểm: dòng điện bị gián đoạn, hồ quang xuất hiện.
Kéo dài hồ quang: năng lượng hồ quang được phân tán qua các lá thép.
Làm nguội và dập tắt: hồ quang nguội nhanh, dòng điện bị ngắt hoàn toàn.

3.5. Cơ chế reset và tái đóng mạch

Sau khi MCCB ngắt mạch do sự cố:

Người dùng cần kiểm tra nguyên nhân sự cố (quá tải, ngắn mạch, rò điện...).
Khi mạch đã an toàn, gạt tay điều khiển để đưa MCCB trở lại trạng thái “ON”.
Một số dòng MCCB cao cấp còn hỗ trợ đóng mạch tự động (Auto Reclosing) hoặc điều khiển từ xa qua tín hiệu RS485.

Tóm lại, MCCB phát hiện và phản ứng linh hoạt với hai dạng sự cố chính:

Quá tải: cắt chậm, nhờ cơ cấu nhiệt.
Ngắn mạch: cắt tức thời, nhờ cơ cấu từ.
Sau khi ngắt, buồng dập hồ quang đảm bảo việc ngắt mạch diễn ra an toàn và không gây tổn hại.
Người dùng có thể reset thủ công hoặc điều khiển từ xa, giúp MCCB phù hợp với cả hệ thống điện truyền thống và tự động hóa hiện đại.

4. Thông số kỹ thuật cơ bản về MCCB bạn cần biết

Thông số	Ký hiệu	Giá trị điển hình / Phạm vi	Ý nghĩa chính
Dòng điện định mức	In	15A – 1600A	Xác định tải bảo vệ tối đa
Điện áp định mức	Ue	220V / 415V / 690V	Giới hạn điện áp vận hành
Điện áp cách điện	Ui	500 – 1000V	Chịu được điện áp đánh thủng
Khả năng cắt	Icu / Ics	10 – 100kA	Khả năng ngắt dòng ngắn mạch
Dòng chỉnh định	Ir	0.8 – 1×In	Điều chỉnh ngưỡng quá tải
Dòng ngắt tức thời	Im	5 – 10×In	Bảo vệ ngắn mạch nhanh
Số cực	2P / 3P / 4P	Tùy hệ thống điện	Phù hợp với 1 pha hoặc 3 pha
Tiêu chuẩn	IEC 60947-2	Quốc tế / Việt Nam	Đảm bảo chất lượng và an toàn

5. Ứng dụng thực tế của MCCB trong công nghiệp

MCCB được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực - từ tủ điện tổng của nhà máy đến các hệ thống năng lượng tái tạo và thiết bị điều khiển tự động.

Trong nhà máy và xưởng sản xuất: MCCB đóng vai trò là thiết bị ngắt chính, bảo vệ các nhánh phụ như tủ điều khiển động cơ (MCC), tủ chiếu sáng, hoặc tủ cấp nguồn cho máy móc.
Trong các tòa nhà và chung cư: MCCB thường được dùng tại tủ điện tầng hoặc tủ tổng khu vực để bảo vệ mạch chiếu sáng, hệ thống bơm nước, thang máy, và thiết bị điện dân dụng.
Bảo vệ động cơ, máy nén, hệ thống HVAC và dây chuyền sản xuất

6. Các thương hiệu MCCB uy tín tại Việt Nam

MCCB CHINT

Chint là một thương hiệu thiết bị điện hàng đầu từ Trung Quốc, nổi tiếng với việc cung cấp các sản phẩm chất lượng ổn định với chi phí tối ưu. Dòng MCCB của Chint là lựa chọn phổ biến cho nhiều công trình, từ dân dụng đến công nghiệp.
Đặc điểm nổi bật:

Hiệu quả kinh tế cao: Đây là ưu điểm lớn nhất, Chint cung cấp chất lượng ổn định và độ tin cậy được công nhận với giá thành rất cạnh tranh so với các thương hiệu châu Âu/Nhật Bản khác.
Thiết kế gọn nhẹ và bền bỉ
Linh hoạt ứng dụng
Dễ dàng bảo trì và thay thế

Các dòng MCCB CHINT phổ biến:

Dòng Series	Đặc điểm nổi bật	Dải dòng định mức (In) (A)	Khả năng cắt (Icu) (kA)	Ứng dụng tiêu biểu
NXM Series	Phổ thông, hiệu quả kinh tế cao. Dùng bộ ngắt nhiệt-từ (Thermal-Magnetic) cố định. Dễ dàng tìm kiếm và thay thế phụ kiện.	10A - 1600A	15kA, 25kA, 36kA, 50kA...	Phân phối điện dân dụng, công nghiệp nhẹ, tủ điện nhánh, bảo vệ động cơ thông thường.
NM8N Series	Cao cấp, hiệu suất ngắt mạch lớn. Có cả loại nhiệt-từ (TM) và loại điện tử (Electronic Trip Unit) cho dòng lớn. Khả năng bảo vệ toàn diện hơn.	16A - 1600A	36kA, 50kA, 70kA, 100kA...	Tủ điện phân phối chính (MSB), công trình công nghiệp nặng, nơi yêu cầu dòng cắt cao.
NM1 / NM8 Series (Các dòng khác)	NM8: Là tên gọi chung hoặc các model cũ hơn của dòng cao cấp. NM1: Là dòng cơ bản, ít phổ biến hơn dòng NXM hiện nay.	Tùy model	Tùy model	Thay thế các hệ thống cũ hoặc ứng dụng chuyên biệt.

Tham khảo chi tiết các dòng MCCB CHINT tại: Thiết bị điện công nghiệp Amazen

MCCB LS

LS Electric là một trong những thương hiệu thiết bị điện công nghiệp hàng đầu, và MCCB của họ được đánh giá cao về chất lượng, độ bền và sự đa dạng.
Đặc điểm nổi bật:

Thương hiệu uy tín: LS Electric là thương hiệu lớn đến từ Hàn Quốc, nổi tiếng trong lĩnh vực thiết bị điện công nghiệp và tự động hóa.
Tiêu chuẩn Quốc tế: Sản phẩm tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế nghiêm ngặt như IEC 60947-2 và có các chứng nhận chất lượng như KEMA, CE, đảm bảo độ tin cậy và an toàn cao.
Độ bền cao: MCCB LS được sản xuất từ vật liệu chất lượng cao, có khả năng chống cháy, chịu nhiệt tốt và hoạt động ổn định trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt, phù hợp với khí hậu Việt Nam.

Các dòng MCCB LS phổ biến:

Dòng Series	Đặc điểm chính	Dòng cắt ngắn mạch tiêu biểu (Icu)	Ứng dụng tiêu biểu
Metasol ABN	Dòng Kinh tế (Economic): Thiết kế đơn giản, kích thước gọn, thường có dòng cắt trung bình. Sử dụng phổ biến cho các tải nhánh hoặc các hệ thống điện dân dụng, thương mại.	18kA đến 50kA	Hệ thống phân phối điện tòa nhà, tủ nhánh, nhà ở, nhà xưởng vừa.
Metasol ABS	Dòng Tiêu chuẩn (Standard): Chất lượng và dòng cắt cao hơn ABN. Được sử dụng cho cầu dao tổng hoặc các vị trí đòi hỏi khả năng chịu đựng ngắn mạch cao hơn.	22kA đến 85kA	Tủ điện tổng (MSB) của các tòa nhà, xí nghiệp, bảo vệ các thiết bị công suất lớn.

Mua MCCB LS chính hãng tại: Thiết bị điện công nghiệp Amazen

MCCB Schneider

MCCB Schneider được chia thành nhiều dòng sản phẩm nhằm phục vụ các phân khúc và yêu cầu khác nhau, từ dân dụng đến công nghiệp nặng.
Các dòng MCCB Schneider phổ biến:

Dòng sản phẩm	Phân khúc	Dải dòng định mức (In)	Dòng cắt ngắn mạch tiêu biểu (Icu)
1. EasyPact EZC	Kinh tế	15A – 630A	10kA – 50kA
2. EasyPact CVS	Tiêu chuẩn	16A – 600A	25kA – 50kA
3. ComPacT NSX & NSXm	Cao cấp	16A – 630A	25kA – 150kA
4. ComPacT NS	Công suất lớn	Lên đến 3200A	70kA – 200kA

Chi tiết xem thêm thông tin MCCB Schneider tại: Cầu dao tự động (MCCB) Schneider

7. Cách lựa chọn MCCB phù hợp

Việc lựa chọn MCCB (Molded Case Circuit Breaker) đúng thông số là yếu tố quan trọng giúp bảo vệ hệ thống điện an toàn, ổn định và tiết kiệm chi phí bảo trì. Dưới đây là các tiêu chí cơ bản bạn cần xem xét khi chọn MCCB:

Tiêu chí	Giải thích	Gợi ý lựa chọn
Dòng điện định mức (In)	Là giá trị dòng điện tối đa mà MCCB có thể chịu được trong điều kiện làm việc bình thường.	Chọn In ≥ 1.25 lần dòng tải thực tế để tránh tác động sai.
Dòng cắt ngắn mạch (Icu/Ics)	Thể hiện khả năng ngắt mạch của MCCB khi có sự cố ngắn mạch xảy ra.	Chọn Icu ≥ giá trị dòng ngắn mạch tại điểm lắp đặt.
Điện áp định mức (Ue)	Là điện áp làm việc tối đa mà MCCB có thể vận hành an toàn.	Đảm bảo phù hợp với điện áp hệ thống (AC220V, AC380V hoặc DC).
Số cực (Poles)	Xác định số pha bảo vệ (1P, 2P, 3P, 4P).	- 1P/2P: Mạch 1 pha. - 3P/4P: Mạch 3 pha.
Đặc tính bảo vệ (Trip Unit)	Quy định chế độ tác động bảo vệ quá tải, ngắn mạch.	Chọn loại Thermal-Magnetic (TM) cho dân dụng, Electronic (E) cho công nghiệp.
Khả năng lắp đặt & kích thước	Cần tương thích với không gian trong tủ điện và thanh cái.	Ưu tiên MCCB dễ lắp, thay thế, chuẩn DIN rail.
Thương hiệu & chứng nhận	Ảnh hưởng đến độ bền, độ tin cậy và an toàn.	Nên chọn MCCB chính hãng từ LS Electric, Schneider, CHINT, ABB, Hitachi… có CO/CQ, IEC 60947-2.

Kết luận
MCCB là thiết bị bảo vệ không thể thiếu trong mọi hệ thống điện hiện đại, giúp đảm bảo an toàn, ổn định và hiệu quả vận hành cho thiết bị và con người. Với khả năng ngắt mạch nhanh, chịu tải cao và độ bền vượt trội, MCCB đáp ứng tốt các tiêu chuẩn quốc tế về an toàn điện. Việc lựa chọn và lắp đặt đúng loại MCCB sẽ góp phần tối ưu hóa hệ thống điện, giảm thiểu rủi ro và nâng cao tuổi thọ thiết bị.
Trong trường hợp bạn có nhu cầu tìm hiểu, cần tư vấn kỹ thuật và đặt mua các sản phẩm về MCCB, hãy liên hệ ngay với Amazen thông qua:
Hotline: 0934 399 068 - Sales: 0938 072 058
Email: amazen@amazen.com.vn
Với đội ngũ hỗ trợ kỹ thuật và tư vấn bán hàng chuyên môn cao, công ty chúng tôi tự tin rằng mang lại cho quý khách hàng trải nghiệm mua hàng tuyệt vời nhất.
Amazen cam kết mọi sản phẩm biến tần mà chúng tôi hiện cung cấp là hàng chính hãng, mới hoàn toàn 100%, đảm bảo chất lượng và đầy đủ giấy tờ chứng nhận CO/CQ và VAT đi kèm.