Lựa chọn đúng Bộ ngắt mạch vỏ đúc (MCCB) là một quyết định kỹ thuật quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến sự an toàn, độ tin cậy và tuân thủ của hệ thống phân phối điện của bạn. Không giống như các bộ ngắt mạch dân dụng tiêu chuẩn, MCCB được thiết kế cho các ứng dụng công nghiệp và thương mại công suất cao, cung cấp các cài đặt bảo vệ có thể điều chỉnh và khả năng cắt cao theo TRUYỀN thông 60947-2.
Một MCCB được chọn không chính xác có thể dẫn đến ngắt mạch không cần thiết, hư hỏng thiết bị hoặc hỏng hóc nghiêm trọng trong quá trình ngắn mạch. Hướng dẫn cuối cùng này sẽ hướng dẫn bạn quy trình lựa chọn kỹ thuật, từ tính toán dòng điện sự cố đến xác minh tính chọn lọc, đảm bảo bạn chọn được MCCB hoàn hảo cho tủ điện của mình.
MCCB là gì và Tại sao nên sử dụng nó?
Một Bộ ngắt mạch vỏ đúc (MCCB) là một thiết bị bảo vệ điện cấp công nghiệp, bảo vệ mạch điện khỏi quá tải và ngắn mạch. Nó được xác định bởi vỏ cách điện đúc khuôn, chứa cơ cấu chuyển mạch, buồng dập hồ quang và bộ phận ngắt mạch.
Trong khi Thu Nhỏ Bộ Ngắt Mạch (Công) phù hợp cho các mạch phân phối cuối cùng, MCCB là tiêu chuẩn cho các đường cấp nguồn phân phối điện do định mức dòng điện cao hơn và các đặc tính có thể điều chỉnh.
So sánh: MCCB so với MCB
| Năng | Máy cắt mạch thu nhỏ (MCB) | Bộ ngắt mạch vỏ đúc (MCCB) |
|---|---|---|
| Dòng điện định mức (In) | Thông thường 0,5A – 125A | Thông thường 16A – 2500A |
| Khả Năng Cắt (Icu) | Thấp (4,5kA – 15kA) | Cao (16kA – 200kA) |
| Đặc điểm chuyến đi | Cố định (đường cong B, C, D) | Có thể điều chỉnh (cài đặt L, S, I, G) |
| Chuẩn | IEC 60898-1 (Gia dụng) | IEC 60947-2 (Công nghiệp) |
| Hoạt động | Chỉ Nhiệt-Từ | Nhiệt-Từ hoặc Điện tử (Vi xử lý) |
| Điều khiển từ xa | Phụ kiện hạn chế | Đầy đủ (Tiếp điểm cắt, UVR, Bộ vận hành bằng động cơ) |
Các yếu tố chính trong lựa chọn MCCB
1. Định mức dòng điện (In) và Kích thước khung (Inm)
Những Kích thước khung (Inm) xác định kích thước vật lý và dòng điện tối đa mà vỏ bộ ngắt mạch có thể xử lý (ví dụ: khung 250A). Các Dòng điện định mức (In) là giá trị dòng điện thực tế mà bộ ngắt mạch được đặt để mang (ví dụ: bộ phận ngắt mạch 160A trong khung 250A).
- Quy tắc lựa chọn: 𝐼_b ≤ I_n ≤ I_z
- 𝐼_b: Dòng điện thiết kế của mạch.
- 𝐼_n: Dòng điện định mức của MCCB.
- 𝐼_z: Khả năng chịu tải dòng điện của cáp.
2. Khả năng cắt (Icu so với Ics)
Khả năng cắt là dòng điện sự cố tối đa mà MCCB có thể ngắt một cách an toàn. Theo TRUYỀN thông 60947-2, có hai định mức quan trọng:
- Icu (Khả năng cắt cuối cùng): Dòng điện tối đa mà bộ ngắt mạch có thể ngắt một lần. Nó có thể không sử dụng được sau đó.
- Ics (Khả năng cắt mạch tới hạn): Dòng điện mà bộ ngắt mạch có thể ngắt nhiều lần và vẫn hoạt động.
Đối với các ứng dụng quan trọng (bệnh viện, trung tâm dữ liệu), hãy đảm bảo Ics = 100% Icu. Đối với các ứng dụng tiêu chuẩn, Ics = 50% hoặc 75% Icu thường được chấp nhận. Tìm hiểu thêm về Định mức Icu so với Ics.
Ma trận lựa chọn khả năng cắt:
| Tình huống ứng dụng | Dòng điện ngắn mạch dự kiến (PSCC) | Khả năng cắt MCCB được khuyến nghị |
|---|---|---|
| Khu dân cư / Thương mại nhẹ | < 10 kA | 16 kA hoặc 25 kA |
| Tủ điện chính của tòa nhà thương mại | 15 kA – 35 kA | 36 kA hoặc 50 kA |
| Tổng đài chính công nghiệp | 35 kA – 65 kA | 70 kA hoặc 85 kA |
| Công nghiệp nặng / Đầu ra máy biến áp | > 70 kA | 100 kA hoặc 150 kA |
3. Định mức điện áp
Đảm bảo MCCB đáp ứng các yêu cầu về điện áp hệ thống của bạn. Tham khảo Hướng dẫn Ue so với Ui so với Uimp để biết các định nghĩa kỹ thuật sâu sắc.
- Ue (Điện áp hoạt động định mức): Thông thường 400V/415V hoặc 690V.
- Ui (Điện áp cách điện định mức): Phải ≥ Ue (thường là 800V hoặc 1000V).
- Uimp (Điện áp chịu xung): Khả năng chống lại các xung điện áp (thường là 8kV).
4. Công nghệ bộ phận ngắt mạch
Bộ phận ngắt mạch là “bộ não” của MCCB.
| Năng | Nhiệt-Từ (TM) | Điện tử (Vi xử lý) |
|---|---|---|
| Cơ chế bảo vệ | Lưỡng kim (Quá tải) + Cuộn dây (Ngắn mạch) | Biến dòng + CPU |
| Độ chính xác | Vừa phải (ảnh hưởng bởi nhiệt độ môi trường) | Cao (không phụ thuộc vào nhiệt độ) |
| Khả năng điều chỉnh | Giới hạn (0.7 – 1.0 x In) | Dải rộng (0.4 – 1.0 x In) + Trễ thời gian |
| Chức năng | LI (Dòng quá tải dài hạn, Tức thời) | LSI hoặc LSIG (Chạm đất) |
| Chi phí | Thấp hơn | Cao hơn |
| Tốt nhất cho | Nguồn cấp tiêu chuẩn, tải đơn giản | Máy phát điện, phối hợp phức tạp, động cơ |
Hướng dẫn lựa chọn từng bước
Làm theo quy trình kỹ thuật này để chỉ định MCCB chính xác.
Bước 1: Tính toán dòng tải (Ib)
Xác định dòng đầy tải của mạch.
- Công thức (3 pha): $I = P / (\sqrt{3} \times V \times PF)$
- Áp dụng hệ số an toàn (thường là 125% cho tải liên tục theo khuyến nghị của NEC/IEC).
Bước 2: Xác định dòng ngắn mạch dự kiến (PSCC)
Tính toán dòng sự cố tại điểm lắp đặt. Icu phải lớn hơn giá trị này.
- Ghi chú: Nếu PSCC là 45kA, không chọn bộ ngắt mạch 36kA. Chọn model 50kA hoặc 70kA.
Bước 3: Chọn kích thước khung và dòng định mức
Chọn kích thước khung phù hợp với dòng điện yêu cầu và cung cấp khả năng cắt cần thiết.
Bước 4: Áp dụng hệ số suy giảm
MCCB thường được hiệu chỉnh ở 40°C. Nếu được lắp đặt trong các tủ nóng hơn hoặc ở độ cao lớn, bạn phải giảm công suất. Xem Hướng dẫn Giảm tải Điện của chúng tôi.
Bảng Giảm tải theo Nhiệt độ (Ví dụ cho MCCB Nhiệt-Từ):
| Nhiệt độ môi trường (°C) | 30°C | 40°C (Tham chiếu) | 50°C | 60°C | 70°C |
|---|---|---|---|---|---|
| Hệ số điều chỉnh | 1.10 | 1.00 | 0.90 | 0.80 | 0.70 |
Bước 5: Xác minh phối hợp (Chọn lọc)
Đảm bảo rằng sự cố ở hạ nguồn sẽ ngắt chỉ bộ ngắt mạch hạ nguồn, không phải MCCB chính.
- Chọn lọc dòng điện: Ngưỡng tác động của MCCB thượng nguồn > Ngưỡng tác động của bộ ngắt mạch hạ nguồn.
- Chọn lọc thời gian: Sử dụng Bộ Trip Điện tử để thêm độ trễ thời gian (Bộ ngắt mạch loại B) vào MCCB thượng nguồn.
- Đọc thêm trong Hướng dẫn Chọn lọc & Phối hợp Bộ ngắt mạch của chúng tôi.
Ví dụ tính toán kích thước
Kịch bản: Bạn cần bảo vệ một đường dây 3 pha cho một bảng điều khiển phụ với tải tính toán là 180A. Điện áp hệ thống là 415V AC. Dòng ngắn mạch tính toán tại thanh cái là 32kA. Nhiệt độ bên trong tủ dự kiến là 50°C.
- Yêu cầu về tải: $I_b = 180A$.
- Kiểm tra giảm tải: Ở 50°C, hệ số giảm tải là 0.9.
- Dòng định mức yêu cầu = $180A / 0.9 = 200A$.
- Chọn khung: Chọn Khung 250A MCCB (kích thước tiêu chuẩn tiếp theo từ 200A).
- Cài đặt bộ Trip: Chọn bộ trip 250A hoặc bộ trip điện tử 250A có thể điều chỉnh được đặt thành 0.8 x In ($250 \times 0.8 = 200A$).
- Khả năng phá vỡ: $PSCC = 32kA$.
- Chọn MCCB có Icu = 36kA hay 50kA (25kA tiêu chuẩn là không đủ).
- Lựa chọn cuối cùng: VIOX VMM3-250H (Khả năng cắt cao), 3 cực, 250A, Bộ Trip Điện tử.
Các lỗi & Khắc phục sự cố thường gặp
- Vấp ngã phiền toái: Thường do cài đặt trip từ (Im) quá thấp đối với dòng khởi động của động cơ. Chuyển sang đường cong bảo vệ động cơ chung hoặc điều chỉnh cài đặt Tức thời.
- Quá nhiệt: Kiểm tra lực siết của đầu nối. Kết nối lỏng lẻo là nguyên nhân hàng đầu gây ra lỗi MCCB.
- Aptomat không reset được: Cơ cấu có thể ở vị trí “Trip” (giữa). Bạn phải đẩy mạnh tay cầm về vị trí “OFF” (reset) trước khi chuyển sang “ON”.
- Tiếng ồn: Tiếng ù nhẹ là bình thường đối với dòng điện lớn, nhưng tiếng ồn lớn có thể cho thấy các lá thép hoặc tiếp điểm bị lỏng. Xem Hướng dẫn chẩn đoán cho Aptomat bị ồn.
Câu hỏi thường gặp
Hỏi: Tôi có thể sử dụng MCCB AC cho các ứng dụng DC không?
Đáp: Nói chung là không. Hồ quang DC khó dập tắt hơn. Bạn phải sử dụng MCCB được đánh giá cụ thể cho DC hoặc xác minh xếp hạng DC của nhà sản xuất cho kiểu máy đó. Xem Aptomat DC so với AC.
Hỏi: Sự khác biệt giữa MCCB 3P và 4P là gì?
Đáp: 3P bảo vệ ba pha (L1, L2, L3). 4P bao gồm bảo vệ cho dây trung tính, điều này rất cần thiết nếu dây trung tính được phân phối và dự kiến có dòng điện hài cao.
Hỏi: Làm cách nào để kiểm tra MCCB?
Đáp: Nút “Test” chỉ kiểm tra cơ cấu cắt cơ học. Để xác minh độ chính xác điện tử/nhiệt, bạn cần kiểm tra bằng phương pháp tiêm thứ cấp. Đọc Cách kiểm tra MCCB thực sự.
Hỏi: Tôi nên sử dụng MCCB hay ICCB?
Đáp: ICCB (Aptomat vỏ đúc cách điện) thường được sử dụng cho dòng điện cao hơn (lên đến 4000A) và cung cấp khả năng chịu đựng dòng ngắn mạch cao hơn (Icw) so với MCCB tiêu chuẩn. Xem Hướng dẫn MCCB so với ICCB.
H: MCCB nên được bảo trì bao lâu một lần?
Đáp: Mặc dù MCCB “không cần bảo trì” so với ACB, nhưng chúng nên được kiểm tra trực quan hàng năm và nên thực hiện quét nhiệt để phát hiện các kết nối lỏng lẻo.
Những điểm chính
- An toàn là trên hết: Luôn chọn MCCB có Icu định mức cao hơn dòng điện sự cố tiềm năng (PSCC) tại điểm lắp đặt.
- Đảm bảo cho tương lai: Chọn bộ ngắt mạch điện tử có thể điều chỉnh cho các tủ điện quan trọng để cho phép thay đổi tải trong tương lai và phối hợp tốt hơn.
- Môi trường quan trọng: Đừng bỏ qua các yếu tố giảm định mức nhiệt độ và độ cao, nếu không aptomat của bạn có thể bị cắt sớm.
- Phối hợp: Đảm bảo MCCB chính của bạn trì hoãn việc cắt đủ lâu để MCB hạ nguồn xóa các lỗi nhỏ (Tính chọn lọc).
Lựa chọn MCCB phù hợp là sự cân bằng giữa an toàn, chức năng và chi phí. Bằng cách tuân theo hướng dẫn này và tuân thủ TRUYỀN thông 60947-2 các tiêu chuẩn, bạn đảm bảo một cơ sở hạ tầng điện mạnh mẽ, bảo vệ cả nhân viên và thiết bị.
