การเลือกค่าความสามารถในการตัดกระแส (Breaking Capacity) ของ RCBO (Residual Current Breaker with Overcurrent protection) ที่ถูกต้อง ไม่ใช่แค่การทำตามข้อกำหนดเพื่อความสอดคล้องเท่านั้น แต่เป็นการตัดสินใจทางวิศวกรรมขั้นพื้นฐานที่กำหนดว่าความผิดพลาดจะถูกแก้ไขอย่างปลอดภัย หรือจะส่งผลให้เกิดความล้มเหลวของอุปกรณ์อย่างร้ายแรง.
ในการจัดซื้ออุปกรณ์ไฟฟ้าแบบ B2B และการออกแบบแผงควบคุม ค่าความสามารถในการตัดกระแส (Icn) ที่ระบุ—โดยทั่วไปคือ 6kA, 10kA หรือ 16kA—มักถูกเข้าใจผิดหรือถูกบดบังด้วยพิกัดกระแสไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม การกำหนดขนาดพารามิเตอร์นี้ต่ำกว่าความเป็นจริงจะสร้างอันตรายด้านความปลอดภัยอย่างร้ายแรงที่เรียกว่า “over-duty” ซึ่งกระแสไฟฟ้าลัดวงจรส่งพลังงานมากกว่าที่อุปกรณ์สามารถทนได้ ซึ่งอาจทำให้เกิด arc flashes, แผงควบคุมเสียหาย หรือไฟไหม้.
คู่มือนี้ให้กรอบทางเทคนิคสำหรับการเลือกระหว่างคลาส 5kA/6kA, 10kA และ 16kA โดยได้รับการสนับสนุนจาก มาตรฐาน IEC 61009-1 และการคำนวณกระแสไฟฟ้าผิดพลาดในทางปฏิบัติ.
ทำความเข้าใจพื้นฐานเกี่ยวกับความสามารถในการตัดกระแสของ RCBO
ความสามารถในการตัดกระแส (มักแสดงเป็น Icn สำหรับการใช้งานในครัวเรือน/ที่คล้ายกันภายใต้ IEC 61009-1 หรือ Icu สำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมภายใต้ IEC 60947-2) แสดงถึงกระแสไฟฟ้าลัดวงจรที่คาดการณ์ไว้สูงสุด (PSCC) ที่ RCBO สามารถตัดได้อย่างปลอดภัยโดยไม่ถูกทำลาย.
แตกต่างจากกระแสไฟฟ้าที่กำหนด (เช่น 20A, 32A) ซึ่งหมายถึงโหลดการทำงานปกติ ความสามารถในการตัดกระแสหมายถึงความสามารถของอุปกรณ์ในการดับพลังงานมหาศาลของการลัดวงจร ในระหว่างการลัดวงจร กระแสไฟฟ้าสามารถพุ่งสูงขึ้นจาก 20A เป็น 10,000A ในหน่วยมิลลิวินาที RCBO ต้องแยกหน้าสัมผัสทางกลไกและดับอาร์คไฟฟ้าที่เกิดขึ้นก่อนที่จะเชื่อมช่องว่างและทำลายอุปกรณ์.
สำหรับข้อมูลเชิงลึกเพิ่มเติมเกี่ยวกับคำจำกัดความเฉพาะของพิกัดเหล่านี้ โปรดดูคู่มือของเราเกี่ยวกับ ค่าพิกัดของเซอร์กิตเบรกเกอร์: Icu, Ics, Icw, Icm.
Icn vs. Ics: ความแตกต่างที่สำคัญ
- Icn (พิกัดความสามารถในการตัดกระแสไฟฟ้าลัดวงจร): กระแสไฟฟ้าสูงสุดที่เบรกเกอร์สามารถตัดได้อย่างปลอดภัยสองครั้ง (ลำดับการทดสอบ O-CO) แต่อาจไม่สามารถใช้งานได้อีกต่อไปหลังจากนั้น.
- Ics (ความสามารถในการตัดกระแสขณะใช้งาน): กระแสไฟฟ้าที่เบรกเกอร์สามารถตัดซ้ำๆ และยังคงใช้งานได้ สำหรับ VIOX RCBO คุณภาพสูง โดยทั่วไป Ics คือ 75% หรือ 100% ของ Icn เพื่อให้มั่นใจถึงอายุการใช้งานที่ยาวนานแม้หลังจากเกิดข้อผิดพลาด.
คำอธิบายคลาสความสามารถในการตัดกระแสทั้งสาม
ในขณะที่ “5kA” เป็นที่อ้างอิงกันทั่วไปในตลาดเดิมหรือมาตรฐานระดับภูมิภาคที่เฉพาะเจาะจง มาตรฐานสากลสมัยใหม่ได้เปลี่ยนไปใช้ 6kA เป็นพื้นฐานแล้ว ด้านล่างนี้คือกรอบการเปรียบเทียบสำหรับระดับหลักสามระดับที่มีในกลุ่มผลิตภัณฑ์ VIOX.
เมทริกซ์เปรียบเทียบ: 6kA vs. 10kA vs. 16kA
| คุณสมบัติ | 6kA (คลาสที่อยู่อาศัย) | 10kA (คลาสเชิงพาณิชย์) | 16kA (คลาสอุตสาหกรรม) |
|---|---|---|---|
| ฉลากทั่วไป | 6000 | 10000 | 15000 / 16000 |
| แอปพลิเคชันหลัก | บ้านพักอาศัย, การติดตั้งในชนบท, วงจรสุดท้ายที่อยู่ห่างไกลจากทางเข้าหลัก. | สำนักงานเชิงพาณิชย์, ที่พักอาศัยสูง, เครื่องชาร์จ EV, อุตสาหกรรมเบา. | อุตสาหกรรมหนัก, ศูนย์ข้อมูล, โรงพยาบาล, สวิตช์บอร์ดหลัก. |
| ความใกล้เคียงของหม้อแปลงไฟฟ้า | >200 ม. จากสถานีย่อยหรือหม้อแปลง kVA ขนาดเล็ก. | <100 ม. จากสถานีย่อยหรือโครงข่ายไฟฟ้าในเมืองที่มีความหนาแน่นสูง. | ป้อนโดยตรงจากสถานีย่อยหรือแหล่งจ่ายอิมพีแดนซ์ต่ำ. |
| มาตรฐาน IEC | IEC 61009-1 (ในประเทศ) | IEC 61009-1 / IEC 60947-2 | มอก. 60947-2 |
| โปรไฟล์ต้นทุน | เส้นฐาน | พรีเมียม +25% ถึง +40% | พรีเมียม +80% ถึง +120% |
| การออกแบบรางอาร์ค | สแต็กเพลตมาตรฐาน 5-7 แผ่น | สแต็กเพลตที่ปรับปรุงแล้ว 9-11 แผ่น | สแต็กเพลตสำหรับงานหนัก 13+ แผ่น |
สำหรับคำแนะนำทั่วไปเกี่ยวกับประเภทเบรกเกอร์ โปรดดูที่ ประเภทของเบรกเกอร์ ภาพรวมของเรา.
วิธีคำนวณพิกัดการตัดกระแสไฟที่ต้องการ
ในการเลือกคลาสที่ถูกต้อง คุณต้องคำนวณ กระแสไฟฟ้าลัดวงจรที่คาดการณ์ไว้ (PSCC) ณ จุดที่ติดตั้ง การคาดเดาที่นี่เป็นอันตราย.
กระแสไฟฟ้าผิดพลาด (IIsc) ถูกกำหนดโดยหลักจากขนาดหม้อแปลงไฟฟ้าและอิมพีแดนซ์ของสายเคเบิลที่เชื่อมต่อหม้อแปลงไฟฟ้ากับ RCBO.
ตรรกะการคำนวณแบบง่าย
ฉันIsc = Vเฟส / Ztotal
โดยที่ Ztotal รวมอิมพีแดนซ์ของหม้อแปลงไฟฟ้าและความต้านทานของสายเคเบิลบริการ เมื่อความยาวสายเคเบิลเพิ่มขึ้น อิมพีแดนซ์จะสูงขึ้น และกระแสไฟฟ้าผิดพลาดจะลดลง (การลดทอน).
ตารางตัวอย่างการลดทอนกระแสไฟฟ้าผิดพลาด
| หม้อแปลงไฟฟ้า | ระยะทางไปยังแผงควบคุม | ขนาดสายเคเบิล (ทองแดง) | กระแสไฟฟ้าผิดพลาดโดยประมาณ | RCBO ที่จำเป็น |
|---|---|---|---|---|
| 500 kVA (ในเมือง) | 10 เมตร | 95 มม.² | 14.2 kA | 16 kA |
| 500 kVA (ในเมือง) | 50 เมตร | 35 มม.² | 6.8 kA | 10 กิโลแอมป์ |
| 500 kVA (ในเมือง) | 100 เมตร | 16 mm² | 2.9 kA | 6 kA |
| 100 kVA (ชนบท) | 20 เมตร | 25 mm² | 3.5 kA | 6 kA |
กฎการเลือก: เลือก RCBO ที่มีพิกัด Icn เสมอ สูงกว่า ค่า PSCC ที่คำนวณได้.
- คำนวณแล้ว: 8.5kA → เลือก 10kA (6kA ไม่ปลอดภัย).
- คำนวณแล้ว: 4.2kA → เลือก 6kA (มาตรฐาน) หรือ 10kA (เพื่อความทนทาน).
เพื่อความเข้าใจโดยละเอียดเกี่ยวกับปฏิสัมพันธ์ของพิกัดเหล่านี้ โปรดอ่าน ทำความเข้าใจเกี่ยวกับค่า KA Rating บนเซอร์กิตเบรกเกอร์.
คู่มือการเลือกเฉพาะแอปพลิเคชัน
สภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันก่อให้เกิดระดับความเค้นที่แตกต่างกันบนอุปกรณ์ป้องกันทางไฟฟ้า ปัจจัยต่างๆ เช่น อุณหภูมิ ความสูง และการจัดกลุ่ม มีบทบาทในการออกแบบระบบโดยรวมด้วย.
1. การติดตั้งในที่พักอาศัย
คำแนะนำ: 6kA (มาตรฐาน) / 10kA (ในเมือง)
สำหรับบ้านชานเมืองส่วนใหญ่ อิมพีแดนซ์ของสายเคเบิลจากหม้อแปลงของการไฟฟ้าจะจำกัดกระแสไฟฟ้าลัดวงจรไว้ต่ำกว่า 4kA อย่างไรก็ตาม อพาร์ตเมนต์ที่มีความหนาแน่นสูงซึ่งมีหม้อแปลงภายใน มักจะมีกระแสไฟฟ้าลัดวงจรเกิน 6kA ที่แผงจ่ายไฟหลัก.
2. อาคารพาณิชย์และสำนักงาน
คำแนะนำ: 10kA ขั้นต่ำ
โดยทั่วไปแล้ว อาคารพาณิชย์จะมีแหล่งจ่ายไฟขาเข้าขนาดใหญ่กว่า และสายเคเบิลที่สั้นกว่าไปยังแผงย่อย พิกัด 10kA เป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับเชิงพาณิชย์ RCBO เทียบกับ RCCB + MCB การกำหนดค่า เพื่อให้มั่นใจว่าเป็นไปตามข้อกำหนดด้านการประกันภัย.
3. การชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า (EV)
คำแนะนำ: 10kA
เครื่องชาร์จ EV เป็นอุปกรณ์ที่มีโหลดสูงอย่างต่อเนื่อง แม้ว่าระดับกระแสไฟฟ้าลัดวงจรจะขึ้นอยู่กับกริด แต่ RCBO 10kA ก็มีมวลความร้อนและความทนทานของหน้าสัมผัสที่เหนือกว่า สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการป้องกันความล้มเหลวในช่วงต้นในรอบการทำงานที่สูง.
- ดู: การเลือก RCD สำหรับเครื่องชาร์จ EV: Type B เทียบกับ Type F เทียบกับ Type EV
- ดู: การป้องกันการชาร์จ EV เชิงพาณิชย์ vs. ที่อยู่อาศัย
4. อุตสาหกรรมและโครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญ
คำแนะนำ: 16kA
ในโรงงานหรือศูนย์ข้อมูลที่ตั้งอยู่ใกล้สถานีไฟฟ้าย่อย กระแสไฟฟ้าลัดวงจรอาจมีขนาดใหญ่ การใช้อุปกรณ์ 10kA ในโซนกระแสไฟฟ้าลัดวงจร 14kA ถือเป็นการละเมิดกฎหมายและเป็นความเสี่ยงด้านความปลอดภัยอย่างร้ายแรง.
การวิเคราะห์ต้นทุนเทียบกับความปลอดภัย
การเลือกความสามารถในการตัดกระแสที่ถูกต้องคือการบริหารความเสี่ยง แม้ว่าอุปกรณ์ 6kA จะมีราคาถูกกว่า แต่ “เงินออม” จะหายไปทันทีหากอุปกรณ์ล้มเหลวระหว่างเกิดกระแสไฟฟ้าลัดวงจร.
| สถานการณ์ (Scenario) | การเลือก | ผลลัพธ์ | ผลกระทบทางการเงิน |
|---|---|---|---|
| ระดับกระแสไฟฟ้าลัดวงจร 8kA | RCBO 6kA | ความล้มเหลว. หน้าสัมผัสเชื่อมติดกันหรือตัวเรือนแตก อาร์คหลุดออกมา ทำลายเบรกเกอร์ที่อยู่ติดกันและบัสบาร์ของแผง. | สูง การเปลี่ยนแผง เวลาหยุดทำงาน ความเสียหายจากไฟไหม้ที่อาจเกิดขึ้น. |
| ระดับกระแสไฟฟ้าลัดวงจร 8kA | RCBO 10kA | สำเร็จ. กระแสไฟฟ้าลัดวงจรถูกตัดอย่างปลอดภัย อุปกรณ์อาจต้องได้รับการตรวจสอบ แต่แผงยังคงสภาพเดิม. | ต่ำ รีเซ็ตหรือเปลี่ยนอุปกรณ์ชิ้นเดียว ไม่มีความเสียหายเพิ่มเติม. |
การลงทุนในความสามารถ 10kA ให้ “บัฟเฟอร์ความปลอดภัย” แม้ว่าการคำนวณกระแสไฟฟ้าในปัจจุบันจะแนะนำ 5.5kA ซึ่งคำนึงถึงการอัพเกรดกริดในอนาคตที่อาจเกิดขึ้นโดยการไฟฟ้า ซึ่งอาจลดอิมพีแดนซ์ของแหล่งจ่ายไฟ.
ข้อผิดพลาดในการเลือกทั่วไปและแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุด
หลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดที่เป็นอันตรายเหล่านี้เมื่อระบุ RCBO:
- ข้อผิดพลาดที่ 1: “ค่าเริ่มต้นสำหรับที่พักอาศัย”. การสันนิษฐานว่าบ้านทุกหลังมี 6kA คอนโดมิเนียมสูงระฟ้าสมัยใหม่มักจะมีระดับกระแสไฟฟ้าลัดวงจร >6kA ที่ท่อเมน.
- ข้อผิดพลาดที่ 2: การละเลยการอัพเกรดของการไฟฟ้า. การอัพเกรดหม้อแปลงโดยเมืองสามารถลดอิมพีแดนซ์ ทำให้การติดตั้ง 6kA ที่อยู่ในขอบเขตอันตราย.
- ข้อผิดพลาดที่ 3: การผสมความสามารถ. การติดตั้ง RCBO 6kA ในแผงที่มีพิกัด 10kA จะลดพิกัดของชุดประกอบทั้งหมด เว้นแต่การทดสอบพิกัดอนุกรมเฉพาะจะตรวจสอบการป้องกันแบบแคสเคด.
รายการตรวจสอบแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุด:
- รับข้อมูล PSCC (กระแสไฟฟ้าลัดวงจรที่คาดการณ์ไว้) จากการไฟฟ้า หรือวัดด้วยเครื่องทดสอบอิมพีแดนซ์ลูปที่สวิตช์หลัก.
- ใช้ปัจจัยด้านความปลอดภัย 1.2 (เช่น หากวัดได้ 5.5kA ให้ระบุ 10kA ไม่ใช่ 6kA).
- ตรวจสอบให้แน่ใจว่า RCBO เป็นไปตามมาตรฐาน IEC ที่เกี่ยวข้อง (61009-1).
ส่วนคำถามที่พบบ่อย
ถาม: ฉันสามารถใช้ RCBO 6kA ได้หรือไม่ หากกระแสไฟฟ้าลัดวงจรที่คำนวณได้ของฉันคือ 5.5kA พอดี
ในทางเทคนิค ใช่ เนื่องจากอยู่ในขีดจำกัด 6kA อย่างไรก็ตาม วิศวกรรมของ VIOX แนะนำให้เปลี่ยนไปใช้ 10kA ระยะขอบ 0.5kA นั้นน้อย และการลดลงของความต้านทานของสายเคเบิลหรือการเปลี่ยนแปลงของการไฟฟ้าใดๆ ก็ตาม อาจทำให้ระดับกระแสไฟฟ้าลัดวงจรสูงกว่าพิกัดของอุปกรณ์.
ถาม: อะไรคือความแตกต่างระหว่าง Icn และ Ics
Icn คือค่ากระแสลัดวงจรสูงสุดที่เบรกเกอร์สามารถตัดวงจรได้ (สามารถรองรับได้หนึ่งหรือสองครั้ง) Ics คือค่ากระแสลัดวงจรที่เบรกเกอร์สามารถตัดวงจรได้และยังคงใช้งานได้ตามปกติ (สามารถรองรับได้สูงสุดเท่านี้) สำหรับการใช้งานที่สำคัญต่อภารกิจ ควรตรวจสอบค่า Ics.
ถาม: ฉันต้องอัพเกรด RCBO หรือไม่ หากการไฟฟ้าอัพเกรดหม้อแปลงของพวกเขา
ใช่ หากการไฟฟ้าฯ เปลี่ยนหม้อแปลงขนาด 200kVA เป็น 500kVA กระแสลัดวงจรที่ใช้งานได้จะเพิ่มขึ้นอย่างมาก ท่านควรประเมินการป้องกันแผงเมนของท่านใหม่.
ถาม: ฉันสามารถผสม RCBO 10kA และ 16kA ในแผงเดียวกันได้หรือไม่
ได้ หากชุดบัสบาร์ของแผงควบคุมได้รับการจัดอันดับสำหรับระดับความผิดพร่องสูงสุด (16kA) และอุปกรณ์ที่มีอัตราต่ำสุด (10kA) ยังคงเพียงพอสำหรับกระแสไฟฟ้าลัดวงจร ณ จุดนั้นๆ.
ถาม: RCBO ที่มีพิกัดตัดกระแสลัดวงจรสูงกว่า มีความน่าเชื่อถือมากกว่าสำหรับการใช้งานปกติหรือไม่?
โดยทั่วไป ใช่ อุปกรณ์ 10kA และ 16kA มีกลไกหน้าสัมผัสและช่องดับอาร์กที่แข็งแกร่งกว่า เพื่อรองรับความผิดพลาดที่เกิดจากพลังงานสูง โครงสร้างที่แข็งแกร่งนี้มักจะส่งผลให้การจัดการความร้อนดีขึ้นและอายุการใช้งานทางกลยาวนานขึ้นภายใต้การสับสวิตช์ตามปกติ.
สิ่งสำคัญที่ต้องจดจำ
- ความปลอดภัยเป็นสิ่งสำคัญที่สุด: ห้ามใช้เกินพิกัดตัดกระแสลัดวงจร หากกระแสลัดวงจรคือ 8kA เบรกเกอร์ 6kA ถือเป็นอันตรายจากไฟไหม้.
- รู้จักพื้นที่ของคุณ: 6kA สำหรับที่พักอาศัยมาตรฐาน; 10kA สำหรับเชิงพาณิชย์/ในเมือง; 16kA สำหรับอุตสาหกรรม.
- วัดค่า อย่าคาดเดา: ใช้ความยาวสายเคเบิลและข้อมูลหม้อแปลงเพื่อคำนวณ PSCC.
- เตรียมพร้อมสำหรับอนาคต: การลงทุนในการป้องกัน 10kA ให้ความปลอดภัยที่เหนือกว่าเมื่อมีการอัพเกรดโครงข่ายไฟฟ้า และรับประกันความทนทานที่สูงขึ้นสำหรับโหลด เช่น เครื่องชาร์จ EV.
- ปรึกษาผู้เชี่ยวชาญ: หากมีข้อสงสัย ให้ทำการศึกษาการประสานงานอย่างเต็มรูปแบบ.
สำหรับโซลูชันการป้องกันวงจรที่ครอบคลุม โปรดสำรวจผลิตภัณฑ์ทั้งหมดของ VIOX ในกลุ่ม RCBO และอุปกรณ์ป้องกันวงจร.
