Một cắt mạch từ xa (shunt trip) là một thiết bị nhả chuyên dụng hoạt động theo nguyên lý cấp điện để mở. Cuộn cắt là một thuật ngữ rộng hơn, phụ thuộc vào ngữ cảnh: nó có thể chỉ cuộn dây bên trong bộ nhả shunt đó, hoặc có thể xác định một cuộn dây mở máy cắt vận hành bằng điện khác trong máy cắt có rơ le điều khiển. Do đó, hai thuật ngữ này không phải là các khái niệm đối lập phổ quát.
Quy tắc thực tế rất đơn giản: không chọn hoặc thay thế bất kỳ thiết bị nào chỉ dựa trên tên gọi chung. Hãy xác nhận yếu tố nào khởi tạo lệnh cắt, thiết bị nào đưa ra quyết định cắt, cuộn dây hoặc bộ nhả nào thực hiện mở máy cắt và nhà sản xuất xác định linh kiện đó như thế nào.
Tổng quan về Cuộn cắt (Shunt Trip) và Cuộn nhả (Trip Coil)
| Hạn | Ý nghĩa chung hợp lý nhất | Cái gì cấp điện hoặc ra lệnh cho nó? | Ranh giới quan trọng |
|---|---|---|---|
| Cuộn cắt / bộ nhả shunt / bộ nhả mở shunt | Một bộ nhả vận hành bằng điện áp giúp mở máy cắt điện khi nhận được lệnh điều khiển bên ngoài hợp lệ | Nút nhấn, tiếp điểm rơ le, giao diện báo cháy, bộ điều khiển lập trình hoặc mạch điều khiển khác | Thường là một phụ kiện chính xác của dòng máy cắt điện; việc sử dụng tên gọi này không xác định điện áp, chế độ làm việc, thời gian hoặc khả năng tương thích |
| Cuộn dây ngắt điện (Shunt trip coil) | Phần tử vận hành điện từ của chức năng cuộn cắt, hoặc tên viết tắt cho toàn bộ phụ kiện | Mạch điều khiển cuộn cắt | Trong nhiều tài liệu của nhà sản xuất, đây chính là một cuộn cắt |
| Cuộn cắt / cuộn mở | Một thuật ngữ rộng dùng để chỉ một phần tử vận hành bằng điện giúp giải phóng cơ cấu mở của máy cắt điện | Có thể là lệnh shunt, đầu ra của rơ le bảo vệ, mạch điều khiển máy cắt điện, hoặc một nguồn tài liệu khác | Ý nghĩa của nó thay đổi tùy theo loại máy cắt điện và thuật ngữ của nhà sản xuất |
| Bộ phận bảo vệ (Trip unit) | Phần tử bảo vệ giúp phát hiện hoặc đánh giá tình trạng điện bất thường và quyết định xem có cần cắt điện hay không | Các cảm biến dòng điện, phần tử nhiệt-từ, cảm biến điện tử và logic bảo vệ được cấu hình | Bộ nhả (trip unit) không đơn thuần là một tên gọi khác của cuộn cắt shunt |
| Cuộn thấp áp (Undervoltage release) | Một bộ nhả được thiết kế để mở hoặc ngăn chặn việc đóng lại khi điện áp điều khiển của nó giảm xuống dưới điều kiện vận hành của sản phẩm | Sự mất hoặc sụt giảm điện áp điều khiển được giám sát | Logic vận hành của nó khác với bộ nhả shunt kiểu cấp điện để cắt |
Schneider Electric mô tả cuộn cắt (shunt trip) là một phụ kiện tùy chọn của máy cắt điện, có chức năng ngắt khi có nguồn điện bên ngoài cấp vào các đầu nối của nó. Nhà sản xuất này cũng sử dụng thuật ngữ cuộn dây ngắt shunt cho các cuộn cắt MX và iMX của họ. Tương tự, Eaton cũng bán các sản phẩm được mô tả rõ ràng là cuộn cắt (shunt-trip coils). Những ví dụ này cho thấy lý do tại sao “shunt trip” và “trip coil” không thể được coi là hai danh mục tách biệt hoàn toàn trên phạm vi toàn cầu.
Bốn lớp đằng sau quá trình ngắt của máy cắt điện
Hầu hết sự nhầm lẫn về thuật ngữ sẽ biến mất khi đường dẫn ngắt được chia thành bốn lớp chức năng:
- Nguồn cảm biến hoặc nguồn lệnh — các cảm biến dòng điện, rơ le bảo vệ, tiếp điểm dừng khẩn cấp, giao diện báo cháy hoặc nguồn lệnh bên ngoài khác.
- Quyết định ngắt — bộ ngắt từ nhiệt, bộ ngắt điện tử, rơ le bảo vệ, bộ điều khiển an toàn hoặc lệnh thủ công trực tiếp xác định rằng máy cắt điện cần phải mở.
- Bộ truyền động mở hoặc bộ nhả — một bộ nhả mở kiểu shunt, cuộn cắt, thiết bị chuyển từ thông, chốt từ, hoặc bộ truyền động khác do nhà sản xuất quy định sẽ giải phóng cơ cấu.
- Cơ cấu máy cắt điện — năng lượng cơ học được tích trữ sẽ mở các tiếp điểm chính và máy cắt điện chuyển sang trạng thái mở hoặc trạng thái nhảy.
Các thuật ngữ giống nhau không phải lúc nào cũng chỉ cùng một lớp. Một máy cắt điện vỏ đúc (MCCB) hạ thế có thể có phụ kiện cuộn cắt shunt tùy chọn bên cạnh bộ nhả nhiệt-từ hoặc bộ nhả điện tử riêng biệt. Một máy cắt không khí lớn hơn hoặc máy cắt trung thế có thể sử dụng rơ le bảo vệ và cuộn dây mở được cấp nguồn riêng mà tài liệu của nó gọi là cuộn cắt, bộ nhả mở kiểu shunt, hoặc một tên gọi cụ thể khác theo từng model.
Sự khác biệt đó rất quan trọng vì bộ dò và bộ truyền động mở không nhất thiết là cùng một thiết bị. Một cuộn cắt shunt có thể mở máy cắt sau khi nhận tín hiệu, nhưng bản thân nó không đo dòng điện quá tải, tính toán đường cong bảo vệ hoặc quyết định xem có lỗi xảy ra hay không.
Khi Shunt Trip và Trip Coil có cùng ý nghĩa
Các thuật ngữ này có thể chỉ cùng một phần cứng chức năng khi:
- nhà sản xuất dán nhãn phụ kiện là “shunt trip coil”;
- sơ đồ máy cắt gọi bộ phận nhả mở bằng điện áp của nó là trip coil;
- rơ le bảo vệ cấp điện cho bộ phận nhả mở shunt của máy cắt để thực hiện lệnh cắt;
- danh mục phụ tùng sử dụng “trip coil” như một cách viết tắt cho cuộn dây thay thế bên trong cụm shunt-trip.
Ví dụ, tài liệu của Schneider cho các máy cắt QO và QOB mô tả việc cắt từ xa bằng một cuộn cắt được cấp điện từ một mạch riêng biệt và dán nhãn phần tử bên trong là “Cuộn cắt shunt”. Cách hiểu đúng không phải là cuộn cắt shunt và cuộn cắt là các thiết bị cạnh tranh nhau; cuộn dây này là một phần của chức năng cắt shunt trong kiến trúc sản phẩm đó.
Điều này không có nghĩa là các mã phụ tùng chung có thể thay thế cho nhau. Hai phụ kiện có thể thực hiện cùng một chức năng cấp điện để mở rộng và vẫn khác nhau về cách lắp đặt, bố trí đầu nối, điện áp điều khiển định mức, khả năng tương thích AC hoặc DC, phạm vi vận hành, chế độ làm việc, mức tiêu thụ điện năng, bố trí tiếp điểm ngắt và khả năng tương thích với khung máy cắt.
Khi “Cuộn cắt” có ý nghĩa rộng hơn
Trong tài liệu về thiết bị đóng cắt và bảo vệ bằng rơ le, cuộn cắt thường có nghĩa là cuộn dây mở vận hành bằng điện của cơ cấu máy cắt. Một rơ le bảo vệ có thể giám sát dòng điện, điện áp, tần số, dòng điện vi sai hoặc các đại lượng hệ thống khác và đóng một tiếp điểm đầu ra khi logic bảo vệ được cấu hình của nó hoạt động. Đầu ra đó sau đó sẽ cấp điện cho mạch mở của máy cắt.
Tài liệu của ABB cho một số loại máy cắt trung thế sử dụng Cuộn cắt (shunt opening release) cho thiết bị mở từ xa và thảo luận về tính liên tục của cuộn dây điều khiển và giám sát mạch cắt. Tài liệu về máy cắt không khí của Siemens sử dụng các ký hiệu cuộn cắt shunt được xác định cùng với các cuộn đóng và bộ nhả thấp áp. Những ví dụ này củng cố quy tắc ngữ cảnh: hướng dẫn sử dụng thiết bị—chứ không phải bảng thuật ngữ chung—mới là tài liệu xác định cuộn dây, đầu nối, chế độ làm việc cho phép và cấu trúc điều khiển thực tế.
Cụm từ này cũng có thể xuất hiện trong các thảo luận về bảo trì như giám sát mạch cắt. Trong ngữ cảnh đó, mối quan tâm kỹ thuật không chỉ đơn thuần là liệu có nút nhấn từ xa hay không. Nó có thể bao gồm tính liên tục của nguồn điều khiển, hệ thống dây dẫn, tiếp điểm phụ, đầu ra rơ le và cuộn mở để đảm bảo rằng một mạch hở ẩn không làm gián đoạn hoạt động của máy cắt.
Đừng nhầm lẫn cuộn cắt với bộ bảo vệ (trip unit)
Phiên bản cũ của trang này coi cuộn cắt là hệ thống bảo vệ sự cố bên trong của máy cắt. Cách hiểu đó quá rộng.
Bộ bảo vệ của MCCB đưa ra quyết định bảo vệ. Tùy thuộc vào thiết kế, nó có thể sử dụng các phần tử nhiệt-từ hoặc cảm biến và logic điện tử. Bộ truyền động giải phóng chốt có thể được tích hợp vào cụm đó, nhưng không nên tự động gọi đó là “cuộn cắt” có thể thay thế. Nếu bạn cần giải thích sâu hơn về chính thiết bị bảo vệ, hãy xem MCCB là gì?.
Cuộn cắt shunt giải quyết một vấn đề khác: nó cung cấp một đường dẫn điện cho lệnh bên ngoài để vận hành cơ cấu máy cắt. Bộ nhả shunt có thể nhận lệnh từ rơ le bảo vệ, nhưng điều đó không làm cho bộ nhả trở thành phần tử cảm biến hoặc bảo vệ.
Ngữ cảnh máy cắt làm thay đổi câu trả lời đúng
| Ngữ cảnh máy cắt | Thuật ngữ có khả năng | Câu hỏi kỹ thuật chính xác |
|---|---|---|
| MCB hoặc MCCB với phụ kiện mở từ xa | Cuộn cắt, bộ nhả shunt, bộ nhả mở shunt, MX, SHT, hoặc cuộn dây cắt shunt | Phụ kiện chính xác này có được phê duyệt cho dòng máy cắt, khung, nguồn điều khiển và nhiệm vụ lệnh dự kiến hay không? |
| MCCB với bảo vệ từ nhiệt hoặc điện tử | Bộ bảo vệ cộng với một bộ nhả shunt tùy chọn | Chức năng nào phát hiện lỗi và phụ kiện nào thực hiện lệnh cắt từ bên ngoài? |
| Máy cắt điện không khí hạ thế | Cuộn cắt thứ nhất hoặc thứ hai, bộ nhả cắt, cuộn dây cắt, hoặc tên gọi cụ thể của sản phẩm | Bộ nhả nào được lắp đặt và kết nối với mạch điều khiển hoặc mạch bảo vệ dự kiến? |
| Máy cắt trung thế được vận hành bởi các rơ le bảo vệ | Cuộn dây cắt, cuộn dây mở, bộ nhả cắt shunt, hoặc mã cụ thể của máy cắt | Các yêu cầu điều khiển DC hoặc AC, phương pháp giám sát và logic đầu nối chính xác trong tài liệu hướng dẫn máy cắt là gì? |
Đây là lý do tại sao một yêu cầu mua hàng như “máy cắt có cuộn dây cắt” là chưa đầy đủ. Nó không xác định được dòng máy cắt, cấu trúc bảo vệ, yêu cầu điều khiển từ xa, điện áp điều khiển, chế độ làm việc của cuộn dây, số lượng bộ nhả cắt, hoặc nhu cầu giám sát mạch cắt.
Xác định chức năng trước khi gọi tên cuộn dây
Sử dụng hành vi hệ thống được yêu cầu để chọn lộ trình thông số kỹ thuật chính xác.
| Hành vi được yêu cầu | Những thông tin cần chỉ định | Những điều không được giả định |
|---|---|---|
| Mở máy cắt điện từ nút nhấn bên ngoài, bộ điều khiển, khóa liên động hoặc hệ thống an toàn | Cuộn cắt shunt tương thích chính xác và các yêu cầu về mạch điều khiển được ghi trong tài liệu của nó | Rằng mọi danh mục “cuộn cắt” đều là phụ kiện bổ sung tương thích |
| Ngắt sau khi MCCB phát hiện quá tải, ngắn mạch hoặc điều kiện bảo vệ được hỗ trợ khác | Loại bộ ngắt, định mức, cài đặt và phối hợp chính xác; chỉ thêm cuộn cắt shunt khi cũng cần có lệnh từ bên ngoài | Rằng cuộn shunt thực hiện việc cảm biến quá dòng |
| Mở máy cắt điện trung thế hoặc máy cắt điện điều khiển bằng rơ le | Yêu cầu chính xác về cuộn cắt hoặc cuộn mở máy cắt, nguồn điều khiển, giao diện rơ le, tiếp điểm phụ và giám sát | Thuật ngữ hoặc hệ thống dây điện của phụ kiện hạ thế đó có thể được áp dụng cho máy cắt điện lớn hơn |
| Mở hoặc ngăn chặn đóng máy cắt sau khi mất điện áp điều khiển | Cuộn cắt thấp áp tương thích chính xác cùng với đặc tính tác động, nhả và thiết lập lại đã được ghi trong tài liệu | Rằng một cuộn cắt shunt loại cấp điện để cắt thông thường là an toàn khi mất nguồn điều khiển |
Nếu yêu cầu thực tế là đấu nối, vận hành thử hoặc chẩn đoán lỗi phụ kiện MCCB, hãy sử dụng Hướng dẫn về cuộn cắt shunt cho MCCB. Trang so sánh này cố ý dừng lại ở các ranh giới về thuật ngữ, kiến trúc và thông số kỹ thuật.
Danh mục kiểm tra xác minh kiểu máy chính xác
Trước khi phê duyệt lịch trình máy cắt điện, đơn hàng thay thế hoặc phụ kiện, hãy lấy tài liệu của nhà sản xuất cho đúng loại máy cắt điện và bộ nhả đó. Xác minh:
- dòng máy cắt điện, kích thước khung, cấu hình cực và vị trí lắp đặt phụ kiện;
- tên nhà sản xuất cho chức năng đó cùng mã danh mục hoặc mã đặt hàng của nó;
- điện áp điều khiển định mức và phạm vi điện áp vận hành cho phép;
- sự phù hợp với AC hoặc DC và tần số nếu có;
- thời gian lệnh và liệu có cho phép cấp điện tức thời hay duy trì hay không;
- tải dòng khởi động và dòng duy trì nơi nguồn điều khiển hoặc tiếp điểm rơ le phải được định cỡ;
- tiếp điểm ngắt cuộn dây bên trong hoặc cơ cấu ngắt bên ngoài bắt buộc;
- nhận diện đầu nối, cực tính nếu có liên quan, và sơ đồ đấu dây chính thức;
- số lượng bộ nhả mở và bất kỳ quy tắc loại trừ lẫn nhau nào với các phụ kiện khác;
- tiếp điểm phụ, chỉ báo tác động, khóa liên động, và các yêu cầu giám sát mạch tác động;
- các tài liệu về môi trường, lắp đặt và chứng nhận cần thiết cho thị trường đích;
- quy trình kiểm tra chức năng và thiết lập lại do nhà sản xuất quy định.
Đừng suy diễn các trường này từ một khung tương tự hoặc phụ kiện của nhà sản xuất khác. Ngay cả khi hai bộ nhả có cùng nhãn điện áp và chức năng chung, tải điện, giao diện cơ cấu và chế độ làm việc cho phép của chúng có thể khác nhau.
Đối với ứng dụng MCCB VIOX, hãy xem xét dòng sản phẩm MCCB VIOX và cung cấp chính xác dòng máy cắt, khung, điện áp điều khiển yêu cầu, nguồn lệnh và thị trường đích khi yêu cầu tài liệu về phụ kiện.
Những Câu Hỏi Thường
Cuộn cắt shunt có giống với cuộn cắt không?
Đôi khi là vậy. Cuộn cắt shunt là một loại cuộn cắt hoặc cuộn mở vận hành bằng điện, và một số nhà sản xuất sử dụng các thuật ngữ này cùng nhau. “Cuộn cắt” cũng có thể là một thuật ngữ rộng hơn về điều khiển máy cắt, vì vậy tài liệu hướng dẫn sản phẩm phải xác nhận ý nghĩa của nó.
Cuộn cắt có phát hiện quá tải hoặc ngắn mạch không?
Không nhất thiết. Một cuộn dây có thể chỉ thực hiện hành động mở. Việc phát hiện và quyết định cắt có thể đến từ bộ nhả nhiệt-từ, bộ nhả điện tử hoặc rơ le bảo vệ bên ngoài.
Cuộn cắt shunt có làm mở máy cắt nếu mất nguồn điều khiển không?
Bộ nhả shunt thông thường nhìn chung là chức năng cấp điện để cắt, vì vậy việc mất nguồn cung cấp điều khiển không tự tạo ra lệnh cắt. Nếu yêu cầu hành vi khi mất điện áp, hãy đánh giá bộ nhả thấp áp hoặc một kiến trúc an toàn dự phòng (fail-safe) khác được thiết kế kỹ thuật bằng cách sử dụng tài liệu sản phẩm chính xác.
Cuộn cắt shunt có thể được cấp điện liên tục không?
Chỉ khi tài liệu sản phẩm được chọn cho phép điều đó. Một số thiết kế sử dụng tiếp điểm ngắt cuộn dây sau khi máy cắt điện tác động; các thiết kế khác có thể được định mức để cấp điện duy trì. Đừng áp dụng quy tắc vận hành của một dòng phụ kiện này cho dòng phụ kiện khác.
Tôi có thể thay thế bộ nhả shunt bằng cuộn cắt của thương hiệu khác không?
Không thể chỉ dựa vào mô tả chung. Khả năng tương thích phụ thuộc vào cơ cấu máy cắt điện, cách lắp đặt, định mức điện, cách bố trí đầu nối, các quy tắc về phụ kiện và các phê duyệt sản phẩm cho sự kết hợp cụ thể đó.
Nguồn tham khảo
- Schneider Electric: Cách thức hoạt động của cuộn cắt shunt
- Schneider Electric: Công dụng của cuộn cắt shunt MX
- Schneider Electric: Danh mục máy cắt điện QO và QOB — thuật ngữ và sơ đồ cuộn cắt shunt
- Eaton: Bộ thay thế cuộn cắt shunt
- ABB: Cuộn cắt shunt và kiểm tra tính liên tục của cuộn dây điều khiển
- Siemens: Hướng dẫn sử dụng máy cắt điện không khí 3WT1