Friday, June 7, 2019

TỔNG QUAN CÁC KHÍ CỤ ĐÓNG CẮT CB

Khí cụ điện đóng cắt - Aptomat

1. Phân biệt hai khái niệm CB, MCB, MCCB

Trước hết chúng đều là khí cụ đóng cắt bảo vệ mạch điện, có nhiều chức năng ảo vệ nhưng chúng đều có hai cấp bảo vệ chính là bảo vệ ngắn mạch và bảo vệ quá tải. 
CB (Circuit Breaker) hay còn gọi là Aptomat ( tiếng Liên Xô) là tên gọi chung của thiết bị đóng cắt mạch
CB thì chia làm nhiều loại :MCB, MCCB, ACB....
  • MCB viết tắt miniature circuit breaker. hay còn gọi là Át tép, có dòng đóng cắt định mức nhỏ, thường 6A-63A. 
    Loại này thì chỉ có chức năng bảo vệ quá tải và ngắn mạch, không cho phép chỉnh định dòng cắt, dòng bảo vệ quá tải Ir. tất cả đều fixed hết 
  • MCCB viết tắt Moulded case Circuit Breaker. Dòng thường đóng căt thường lớn
    Loại này giống như tên của nó là một khối module có nhiều chức năng kèm theo và có thể chỉnh định được dòng cắt hay dòng quá tải trên một số model.
  • ACB viết tắt Air Cicuit Breaker. Dòng định mức lên đến 6300A

So sánh

MCB

MCCB

Hình dáng

Nhỏ gọn

Dạng khối

Số cực

1,2,3,4

2,3,4

Dòng định mức In

6-63 A

15A- 1600A

Điện áp định mức

<1000V

<1000V

Dòng cắt ngắn mạch

4.5 KA- 10 KA

6 KA – 100 KA

Khả năng mở rộng tính năng

không

Có (Trên một số loại)

Khả năng truyền thông, điều khiển từ xa

không

Có (Trên một số loại)

Khả năng điều chỉnh dòng cắt

không

Có (Trên một số loại)

Ứng dụng

Điện dân dụng, các tủ phân phối ổ cắm, chiếu sang, điều khiển…

Điện công nghiệp, các tủ điện phân phối tổng…

Dưới đây là hình ảnh của MCB VÀ MCCB. Hai cái ngoài cùng là MCB, có thể ghép song song lại với nhau. MCCB trong cùng thì là dạng khối, có núm màu xanh để điều chỉnh dòng Ir


2.  Các thông số cơ bản của CB

  • Ue (Rated Operational Voltage) : Điện áp làm việc định mức 
    Ue> U làm việc
  • Ui (Rated Insulation Voltage): Điện áp cách điện định mức, các MCCB được kiểm tra cách điện với điện áp này, vì lý do an toàn nên Ui>Ue
  • Uimp: (Rated Impulse-Withstand Voltage) Giá trị điện áp xung lớn nhất mà CB có thể chịu được mà không bị phá hủy.
Ngoài các thông số trên, khi lựa chọn Aptomat ta cần đặc biệt quan tâm đến các thông số dưới đây vì nó quyết định phần lớn đến giá thành của Aptomat.

  • Icu (Ultimate Breaking Capacity) :  Dòng  ngắn mạch lớn nhất mà CB có khả năng cắt được mà không bị phá hủy. Khả năng xuất hiện dòng sự cố này là cực kỳ thấp.
  • Ics (Service breaking capacity)  (%Icu): Là dòng cắt ngắn mạch, phục vụ đóng cắt các dòng sự cố có xác xuất xảy ra nhiều hơn,giá trị của Ics được xác định sau khi thử nghiệm và được thể hiện bằng %Icu (25,50,75,100%)
  • In (Rated operational current) : Dòng cắt định mức, là dòng mà CB có thể làm việc dài hạn không ảnh hưởng đến tuổi thọ thiết bị. (A)
    In> dòng định mức của tải
  • Ir: (Adjustable overload setting current) : là dòng bảo vệ quá tải có thể điều chỉnh. Giá trị điều chỉnh từ (0.2-1.0)*In (dải điều chỉnh tùy thuộc vào loai CB là điện tử hay kiểu từ- nhiệt
    Ir> dòng định mức của tải. 
    Một số dòng MCCB có thêm chức năng này, mục đích để linh động điều chỉnh dòng định mức của CB khi tải thay đổi.
  • Icw short circuit withstand capacity là dòng cực đại mà CB có thể chịu được (không bị hư hỏng) về nhiệt và điện động trong một khoảng thời gian do nhà sản xuất quy định.
    Vd: 15 kA/1s 

 * Phân biệt Ics và Icu 🙊
Trước đây khi còn học trên ghế nhà trường mình đã thắc mắc hai khái niệm này và được thầy giáo trả lời khá chung chung, mình cũng đã lên các diễn đàn Việt tìm kiếm nhưng cũng không tìm thấy câu trả lời nào thỏa mãn. Và hầu như các bạn mới ra trường như mình, hay ngay cả những người có vài chục năm kinh nghiệm cùng còn mơ hồ về khái niệm này. Mình sẽ giải thích cho các bạn từ ví dụ sau đây:
Trên cùng một vị trí trong mạch điện, chọn 1 trong 2 loại
o MCCB 100KA- Ics=100%Icu (A)
        Ics=Icu=100 KA
o MCCB 100KA, Ics=50%Icu
        Ics=50KA, Icu=100 KA (B)

TH1. Dòng sự cố tại điểm đặt MCCB >100KA Thì cả CB A,B đều hỏng, tiếp điểm có thể sẽ không nhả mà nóng chảy (do độ trễ cơ khí lớn hơn thời gian chịu đựng của chất liệu) -> dính tiếp điểm, duy trì dòng sự cố. Nếu CB có cắt được dòng sự cố thì cũng không tái sử dụng được, cần phải được thay thế.


TH2. 100KA<Dòng sự cố < 50 KA: Thì CB A sẽ cắt được và có thể được đóng lại sau khi khắc phục sự cố, còn với CB B thì sẽ cắt được dòng sự cố mà không bị phá hủy về cơ nhưng cần phải được kiểm tra lại trước khi đóng điện trở lại, vì CB được thiết kế để cắt dòng sự cố dưới 50 KA. Cần phải được kiểm tra, thí nghiệm lại trước khi đóng điện.

TH3. Dòng sự cố <50 KA. Với dòng này thì cả 2 CB đều cắt được, và có thể đóng lại sau khi đã khắc phục sự cố. 
Khi thiết kế cần phải tính toán dòng cắt ngắn mạch để lựa chọn CB cho phù hợp, dòng Ics của CB phải lớn hơn dòng ngắn mạch tính toán tại điểm xét. 

3. Phân loại CB

Phân loại CB theo IEC 60947-2

      Cat.A : Không có độ trễ trong điều kiện ngắn mạch, do đó không có thời gian chịu đựng ngắn mạch.

    •  Cat.B : Để phối hợp chọn lọc theo thời gian với các CB khác, có thể điều chỉnh được độ trễ khi cắt ngắn mạch

Phân loại CB theo rơ le bảo vệ


  • Rơ le dạng từ- nhiệt: CB được cấu tạo từ thanh lưỡng kim (nhiệt) và cuộn hút(từ) để thực hiện chức năng bảo vệ quá dòng và ngắn mạch. Do cấu tạo đơn giản nên nhiều CB chỉ fix dòng định mức hoặc chỉ cho điều chỉnh dòng Ir trong một khoảng nhỏ (0,7-1) dòng định mức.
  • Rơ le dạng điện tử, hoạt động dựa trên mạch điện tử nên có thể điều chỉnh được khá nhiều chức năng. Để nắm rõ hơn mình sẽ trình bày tại bài viết đường cong đặc tuyến của CB.
Để nắm rõ hơn về phân loại dạng rơ le này, mời các bạn xem bài viết đường cong đặc tính CB
Hi vọng với những thứ chia sẻ trên các bạn sẽ có một cái nhìn tổng quan nhất về khí cụ đóng cắt hạ thế. Nếu có thắc mắc các bạn hãy bình luận phía bên dưới, mình sẽ cố gắng trả lời sớm nhất có thể. 
Thân!

No comments:

Post a Comment