MCCB và MCB

I. Thuyết minh

Đáp ứng những đòi hòi về an toàn ngày càng cao của con người, các nhà sản xuất thiết bị điện đã cho ra đời rất nhiều thiết bị bảo vệ mạng điện dân dụng nhằm đảm bảo sự an toàn tối đa cho người sử dụng, tiêu biểu và thông dụng nhất là MCB (Miniature Circuit Breaker) và MCCB (Molded Case Circuit Breaker), RCD (residual current device), cầu chì...

Để lựa chọn và sử dụng các thiết bị trên, chúng ta nên tham khảo thông tin của từng loại sản phẩm:

1. MCB và MCCB:

Có nhiều nguyên cứu về việc phân biệt giữa MCB và MCCB. Tuy nhiên về khía cạnh dân dụng, kinh tế người ta phân biệt hai loại này dựa vào các yếu tố sau:

- MCB: dòng điện không vượt quá 100A, điện áp dưới 1.000V;

- MCCB: dòng điện có thể lên tới 1.000A, điện áp dưới 1.000V.

     

+ Công dụng: Dùng để đóng ngắt mạch điện khi có sự cố quá tải, ngắn mạch, bảo vệ an toàn cho con người và cho thiết bị sử dụng điện.

+ Cách lựa chọn: Có nhiều cách lựa chọn MCB, MCCB. Tuy nhiên, dù cách nào thì chúng cũng phải thỏa mãn điều kiện sau:

                   IB < In < IZ

                    ISCB > ISC

          Trong đó:

IB là dòng điện tải lớn nhất;
In là dòng điện định mức của MCB, MCCB;
Iz là dòng điện cho phép lớn nhất của dây dẫn điện (được cho bởi nhà sản xuất);
ISCB là dòng điện lớn nhất mà MCB, MCCB có thể cắt;
ISC là dòng điện ngắn mạch).
Ví dụ: 1 tải một pha sử dụng nguồn điện 220V có dòng điện lớn nhất là 13A và dòng điện ngắn mạch tính toán được là 5KA.

Thì ta chọn MCB và dây dẫn như sau: MCB Comet CM216A có dòng định mức là 16A, cường độ cắt lớn nhất là 6KA và dây dẫn Cadivi 2 x 2,5mm2 có dòng cho phép lớn nhất là 18A.

Chúng ta nên chọn MCB, MCCB của các nhà sản xuất có uy tín trên thị trường hiện nay như Eaton (Mỹ), Schneider (Pháp), Clipsal, Hager, Siemens, LS... vì những sản phẩm này được sản xuất và kiểm tra dưới những điều kiện, tiêu chuẩn khắt khe theo tiêu chuẩn quốc tế. Đối với trường hợp kém chất lượng thì nên thay cái mới, không nên sửa chữa.

2. RCD (residual current device) hoặc ELCB (Earth Leakage Circuit Breaker) hoặc RCCB (residual current circuit breaker)

+ Công dụng: Dùng để ngắt mạch điện một cách tự động khi có hiện tượng dòng rò xảy ra giữa dây qua và dây trung tính hoặc dây nối đất;

+ Một số lưu ý khi kiểm tra và sử dụng RCD:

* RCD không bảo vệ quá tải, không bảo vệ khi có sự số ngắn mạch. RCD là thiết bị bảo vệ, bản thân nó không phải là một thiết bị đóng cắt. Vì vậy, RCD phải dùng kết hợp với thiết bị đóng cắt hạ áp khác. Nhưng có trường hợp các thiết bị đóng cắt hạ áp này bao gồm cả một bộ RCD ngay trong cấu tạo của nó và được gọi chung là RCD hoặc RCCB (residual current circuit breaker).

* Nên kiểm tra RCD hàng tháng, cách để kiểm tra RCD là nhấn vào nút "Test" hoặc là "T" trên thân RCD, động tác này là việc mô phỏng có xuất hiện dòng điện rò. Nếu RCD tác động tốt, thì mạch điện đã bị ngắt. Nếu ngược lại RCD không tác động thì chúng ta nên thay cái mới. Việc kiểm tra phải được lặp đi lặp lại nhiều lần để đảm bảo RCD hoạt động một cách tốt nhất.

Chúng ta nên chọn RCD, RCCB, ELCB của các nhà sản xuất có uy tín trên thị trường hiện nay như Eaton (Mỹ), Bender (Đức), Schneider (Pháp), Clipsal, Hager, Siemens,…vì những sản phẩm này được sản xuất và kiểm tra dưới những điều kiện, tiêu chuẩn khắt khe theo tiêu chuẩn quốc tế. Đối với trường hợp kém chất lượng thì nên thay cái mới, không nên sửa chữa.

3. Khi nào thì dùng VCB, khi nào dùng ACB, MCCB, MCB

- VCB_Vaccum Circuit Breaker Máy cắt chân không;

- ACB_Air Circuit Breaker Máy cắt không khí;

- MCCB_moulded-case circuit-breakers Áp tô mát kiểu khối;

- MCB Minature Circuit Breaker Áp tô mát loại nhỏ.

Các thông số kỹ thuật chính

- Tần số;

- Rated service voltage Ue Điện áp làm việc định mức;

- Rated impulse withstand voltage Uimp Điện áp chịu xung định mức;

- Rated insulation voltage Ui Điện áp cách điện định mức;

- Rated uninterrupted current Iu Dòng cắt đm;

- Rated ultimate short-circuit breaking capacity Icu, khả năng cắt được dòng ngắn mạch Icu;

- Rated service short-circuit breaking capacity Ics=%Icu, (khoảng từ 75% đến 100%Icu), cắt được dòng ngắn mạch đm;

- Rated short-time withstand current Icw: khả năng chịu đựng dòng ngắn mạch của tiếp điểm trong thời gian 1s hoặc 3s tùy vào nhà sx.

Vị trí

- VCB thường dùng với điện áp trung áp trở lên khoảng từ 6.6kV;

- ACB thường dùng với điện áp hạ áp, dùng cho các feeder cấp nguồn hoặc các tải có dòng lớn, thường thì lớn hơn 400A có thể chọn ACB, còn nhỏ hơn thì chọn MCCB, ACB có thể cắt được đến dòng 6300A;

- MCCB dùng với mạng hạ áp, hiện nay MCCB đạt đến dòng cắt đm 2400A;

- MCB loại này dùng cho phụ tải nhỏ, có thể cắt đến dòng 100A.

* Bổ sung về MCCB: MCCB có hai loại fix type và var type, với mỗi loại này cũng có hai loại là: TM (thermal & magnetic contact) và MO (magnetic contact only). Loại TM dùng cho tải non_motor load, và loại MO dùng cho tải motor load.

* Một CB bất kỳ (MCB, MCCB, ACB,...) thì có các thông số cơ bản sau đây:

- Dòng định mức In: 2, 3, 6, 10, 16, 20, 25, ... Với các dòng định mức lớn của các CB lớn như MCCB hay ACB, dòng này sẽ đi kèm với các máy biến áp điện lực có công suất tương ứng.

Ví dụ: trạm 200kVA - 315A, trạm 250kVA - 400A, trạm 315kVA - 500A, ...

- Thông số sơ bản thứ hai là characteristic cuver hay còn gọi là đường cong chọn lọc của CB. Đây chính là thông số quan trong nhất cho việc chọn CB nằm ở vị trí nào cho hệ thống điện. Bạn nên xem kỹ lại các tài liệu nói về đường cong chọn lọc này.

- Thông số thứ ba là Icu hay còn gọi là ultimated current là khả năng chịu đựng dòng điện lớn nhất của tiếp điểm CB trong thời gian 1 giây.

Ví dụ Icu = 10kA thì tiếp điểm CB sẽ chịu đựng được dòng điện 10kA trong thời gian 1 giây/ Thông số này cho biết độ bền tiếp điểm của CB. Ngoài thông số này thông số Ics cũng có tính chất tương tự.

- Thông số thứ tư là thông số lần đóng ngắt. CB thông thường cũng quy định số lần này. Các MCB có quy định là từ 7500 đến 10000 lần, MCCB thì hơn 10000 lần. ACB thì khoảng 8000 lần tùy theo hãng.

Ví dụ bạn ngắt CB rồi bật CB lên lại thì gọi là 1 lần đóng ngắt.

Ngoài ra còn rất nhiều thông số khác nữa áp dụng cho CB. Tuy nhiên trong các thiết kế người ta thường dùng thông số In và Icu. Theo tôi hai thông số này không đủ quy định về chủng loại CB. Thông số thứ hai chính là thông số quan trong nhất của CB. Đây chính là chỉ số ID chính thức của các CB.

AT: ampe trip, AF: ampe frame MCCB (Molded Case Circuit Breakers).

II. Lựa chọn đơn giản CB

- U đmCB > U đmLĐ (luôn được sản xuất với điện áp lớn hơn điện áp nhà máy);

- I đmCB >= I tính toán (lựa chọn giống như tính kích thước dây điện, tức chọn I đmCB >= 1,4 I tt);

- I cđmCB >= I ngắn mạch (Tính từ điểm ngắn mạch trở về nguồn).

Công thức như: I ngắn mạch  = Utb/v3xZn. Dòng ngắn mạch đi từ điểm ngắn mạch đến nguồn điện.

Bạn muốn tính ngắn mạch thì bạn phải có thông số:

Ngắn mạch đường dây: Loại dây, kích cỡ dây, chiều dài để tra ra thông số dây Z = r + jx. Và chỉ rõ ngắn mạch từ điểm nào trên đường dây.

Nếu ngắn mạch trong Động cơ thì phải có tổng trở động cơ Zđộng cơ = r + jx.