Tại Sao Tủ Điện 400A Của Bạn Bị Ngắt Ở 350A: Sự Thật Ẩn Giấu Về Định Mức Dòng Điện
Hãy hình dung: Bạn đã chỉ định một tủ điện phân phối với một áptômát tổng 400A cho một nhà máy công nghiệp. Tính toán tải cho thấy nhu cầu tối đa là 340A—nằm trong giới hạn công suất. Tuy nhiên, ba tháng sau khi đưa vào vận hành, hệ thống liên tục bị ngắt khi vận hành liên tục ở mức chỉ 350A. Khách hàng rất tức giận, quá trình sản xuất bị đình trệ và bạn đang cố gắng tìm hiểu điều gì đã xảy ra.
Thủ phạm? Một sự hiểu lầm cơ bản về cách IEC 61439 định nghĩa định mức dòng điện. Không giống như tư duy “định mức áptômát” truyền thống—nơi áptômát 400A tương đương với công suất 400A—tiêu chuẩn hiện đại coi tủ điện như một hệ thống nhiệt tích hợp. Ba thông số quan trọng chi phối công suất thực tế: InA (dòng điện định mức của tổ hợp), Inc (dòng điện định mức của mạch), và RDF (hệ số suy giảm dòng điện do tính đa dạng).
Hướng dẫn này giải mã các định mức liên kết với nhau này để ngăn ngừa các lỗi đặc tả tốn kém. Kể từ khi IEC 61439 thay thế IEC 60439 vào năm 2009 (với thời gian chuyển đổi kết thúc vào năm 2014), các thông số này đã trở thành bắt buộc đối với các tổ hợp tủ điện tuân thủ. Tuy nhiên, sự nhầm lẫn vẫn tiếp diễn, đặc biệt là xung quanh RDF—một hệ số suy giảm nhiệt thường bị nhầm lẫn với tính đa dạng điện.
Cho dù bạn là nhà chế tạo tủ bảng điện, kỹ sư tư vấn hay nhà phân phối, việc hiểu InA, Inc và RDF không còn là tùy chọn. Đó là sự khác biệt giữa một hệ thống hoạt động đáng tin cậy và một hệ thống bị lỗi tại hiện trường.
Hiểu Triết Lý Định Mức Dòng Điện IEC 61439
Sự Thay Đổi Mô Hình: Từ Các Thành Phần Đến Hệ Thống
IEC 61439 đã thay đổi cơ bản cách chúng ta đánh giá công suất tủ điện. Tiêu chuẩn tiền nhiệm, IEC 60439, tập trung vào định mức của từng thành phần—nếu áptômát tổng của bạn được định mức 400A và thanh cái của bạn được định mức 630A, thì tổ hợp được coi là phù hợp. Tiêu chuẩn mới nhận ra một thực tế khắc nghiệt: tương tác nhiệt giữa các thành phần làm giảm công suất thực tế xuống dưới giá trị trên nhãn.
Sự thay đổi này phản ánh hàng thập kỷ các sự cố tại hiện trường, nơi tủ điện “được định mức đúng cách” bị quá nhiệt khi chịu tải liên tục. Vấn đề? Nhiệt do một áptômát tạo ra ảnh hưởng đến các thiết bị lân cận. Một bảng điều khiển được đóng gói dày đặc với mười MCB 63A hoạt động đồng thời tạo ra một môi trường nhiệt khác biệt đáng kể so với một áptômát duy nhất hoạt động độc lập.
Phương Pháp Hộp Đen: Bốn Giao Diện Quan Trọng
IEC 61439-1:2020 coi tủ điện như một “hộp đen” với bốn điểm giao diện phải được xác định rõ ràng:
- Giao Diện Mạch Điện: Đặc tính nguồn cung cấp đến (điện áp, tần số, mức sự cố) và yêu cầu tải đi
- Giao Diện Điều Kiện Lắp Đặt: Nhiệt độ môi trường, độ cao, mức độ ô nhiễm, độ ẩm, thông gió
- Giao Diện Vận Hành & Bảo Trì: Ai vận hành thiết bị (người có kỹ năng so với người bình thường), yêu cầu về khả năng tiếp cận
- Giao Diện Đặc Tính Tổ Hợp: Bố trí vật lý, cấu hình thanh cái, phương pháp đấu nối cáp—đây là nơi xác định InA, Inc và RDF
Nhà sản xuất phải xác minh rằng toàn bộ tổ hợp đáp ứng các giới hạn tăng nhiệt độ (IEC 61439-1, Điều 10.10) trong cấu hình vật lý cụ thể của nó. Việc xác minh này không thể được ngoại suy từ bảng dữ liệu của từng thành phần riêng lẻ.
So Sánh Tư Duy Cũ và Mới
| Khía cạnh | IEC 60439 (Phương Pháp Tiếp Cận Cũ) | IEC 61439 (Tiêu Chuẩn Hiện Hành) |
|---|---|---|
| Tập Trung Định Mức | Định mức của từng thành phần (áptômát, thanh cái, đầu nối) | Hiệu suất nhiệt của toàn bộ tổ hợp |
| Phương pháp xác minh | Tổ Hợp Đã Được Thử Nghiệm Toàn Bộ (TTA) hoặc Tổ Hợp Đã Được Thử Nghiệm Một Phần (PTTA) | Xác minh thiết kế bằng thử nghiệm, tính toán hoặc thiết kế đã được chứng minh |
| Giả Định Tải Liên Tục | Các thành phần có thể mang định mức trên nhãn | Yêu cầu RDF để tính đến các tương tác nhiệt |
| Định Mức Thanh Cái | Dựa trên tiết diện dây dẫn đơn thuần | Dựa trên bố trí vật lý, cách lắp đặt và các nguồn nhiệt lân cận trong bố trí cụ thể đó |
| Ký Hiệu Định Mức Dòng Điện | In (dòng điện danh định) | InA (tổ hợp), Inc (mạch), với bộ điều chỉnh RDF |
| Trách Nhiệm | Bị làm mờ giữa OEM và nhà chế tạo tủ bảng điện | Phân công rõ ràng: nhà sản xuất ban đầu xác minh thiết kế, người lắp ráp tuân theo các quy trình đã được ghi lại |
Tại Sao Điều Này Quan Trọng: Theo tiêu chuẩn cũ, một nhà chế tạo tủ bảng điện có thể lắp ráp thiết bị từ các thành phần trong danh mục và cho rằng tuân thủ. IEC 61439 yêu cầu bằng chứng được ghi lại rằng cấu hình tổ hợp cụ thể đã được xác minh về hiệu suất nhiệt. Đây không phải là vấn đề học thuật—đó là sự khác biệt giữa một hệ thống được định mức cho hoạt động liên tục và một hệ thống bị quá nhiệt.
InA – Dòng Điện Định Mức Của Tổ Hợp: Xương Sống Của Công Suất Phân Phối
Định Nghĩa và Xác Định (IEC 61439-1:2020, Điều 5.3.1)
InA là tổng dòng điện mà thanh cái chính có thể phân phối trong bố trí tổ hợp cụ thể, mà không vượt quá giới hạn tăng nhiệt độ được quy định trong Điều 9.2. Điều quan trọng, InA được định nghĩa là giá trị nhỏ hơn trong hai giá trị:
(a) Tổng dòng điện định mức của tất cả các mạch đến hoạt động song song, hoặc
(b) Khả năng chịu dòng của thanh cái chính trong bố trí vật lý cụ thể đó
Phương pháp tiếp cận giới hạn kép này bắt một lỗi phổ biến: cho rằng nếu tổng các áptômát đến của bạn là 800A (ví dụ: hai nguồn vào 400A), thì InA của bạn tự động là 800A. Không đúng—nếu bố trí thanh cái chỉ có thể phân phối 650A trước khi vượt quá mức tăng nhiệt độ 70°C tại các đầu nối, InA = 650A.
Tại sao bố trí vật lý quyết định InA
Khả năng chịu dòng của thanh cái không chỉ phụ thuộc vào tiết diện đồng. IEC 61439-1 xác minh sự tăng nhiệt tại điểm nóng nhất trong tủ điện—thường là nơi:
- Thanh cái uốn cong 90° (tạo ra dòng điện xoáy cục bộ)
- Cáp đến kết thúc (điện trở tại đầu cốt ép)
- Các thiết bị đi ra tập trung dày đặc (tích lũy bức xạ nhiệt)
- Thông gió bị hạn chế (luồng không khí tuần hoàn bên trong)
Một thanh cái đồng 100×10mm có khả năng chịu dòng lý thuyết là ~850A trong không khí tự do. Cùng một thanh cái đó trong một tủ điện kín IP54 với các đầu nối cáp, được bao quanh bởi các bộ ngắt mạch chịu tải, được lắp đặt theo chiều dọc ở nhiệt độ môi trường 45°C, có thể chỉ phân phối 500A mà không vi phạm giới hạn nhiệt độ.
Nhận thức sai lầm nghiêm trọng: InA ≠ Định mức của bộ ngắt mạch chính. Một bộ ngắt mạch chính 630A không đảm bảo InA = 630A. Nếu bố trí thanh cái giới hạn phân phối ở 500A, thì InA = 500A và tủ điện phải được giảm định mức tương ứng.
Ví dụ tính toán InA: Trường hợp hai nguồn cấp
Xem xét một tủ điện công nghiệp điển hình với hai nguồn cấp đến để dự phòng nguồn:
| Tham số | Nguồn cấp 1 | Nguồn cấp 2 | Khả năng chịu dòng của thanh cái |
|---|---|---|---|
| Định mức bộ ngắt mạch (In) | 630A | 630A | Dây dẫn định mức 1.000A |
| Inc (Định mức mạch đến) | 600A | 600A | – |
| Tổng Inc (Hoạt động song song) | – | – | 1.200A |
| Khả năng phân phối của thanh cái (được xác minh bằng thử nghiệm tăng nhiệt trong vỏ/bố trí cụ thể này) | – | – | 800A |
| InA (Dòng điện định mức của tủ điện) | – | – | 800A ✓ |
Quả: Mặc dù có hai mạch đến 600A (tổng = 1.200A), nhưng bố trí thanh cái vật lý trong tủ điện này chỉ có thể phân phối 800A. Do đó, InA = 800A. Nhãn mác của tủ điện phải khai báo giới hạn này.
Yêu cầu xác minh tăng nhiệt
IEC 61439-1, Bảng 8 quy định giới hạn tăng nhiệt tối đa (so với nhiệt độ môi trường) cho các thành phần khác nhau:
- Thanh cái trần (đồng): Tăng 70K (70°C so với nhiệt độ môi trường)
- Kết nối thanh cái bằng bu lông: Tăng 65K
- Đầu nối MCB/MCCB: Tăng 70K
- Đầu cốt cáp: Tăng 70K
- Bề mặt bên ngoài có thể tiếp cận (kim loại): Tăng 30K
- Tay cầm/nắm: Tăng 15K
Các giới hạn này giả định nhiệt độ môi trường 35°C. Ở nhiệt độ môi trường 45°C, một thanh cái đạt 115°C (tăng 70K) là ở giới hạn tuyệt đối. Bất kỳ tải bổ sung hoặc thông gió bị ảnh hưởng nào đều gây ra lỗi.
Khi InA trở nên quan trọng sống còn
- Vi phát điện năng lượng mặt trời PV: Khi năng lượng mặt trời trên mái nhà cấp ngược trở lại bảng phân phối, Quy định 551.7.2 (BS 7671) yêu cầu: InA ≥ In + Ig(s) trong đó In = định mức cầu chì nguồn cấp, Ig(s) = dòng điện đầu ra định mức của máy phát. Nguồn cấp 100A với đầu ra năng lượng mặt trời 16A cần InA ≥ 116A tối thiểu.
- Lắp đặt trạm sạc EV: Nhiều Bộ sạc EV 7kW-22kW tạo ra tải duy trì vượt quá các giả định về tính đa dạng điển hình, đòi hỏi khả năng InA đã được xác minh.
- Trung Tâm Dữ Liệu: Tải máy chủ chạy ở công suất 90-95% 24/7, yêu cầu tủ điện có InA = tải kết nối thực tế (không có tín dụng đa dạng).
Lưu ý thiết kế VIOX: Luôn xác minh InA phù hợp với cấu hình tải của bạn. Yêu cầu báo cáo thử nghiệm tăng nhiệt của nhà sản xuất cho thấy cấu hình tủ điện cụ thể đã được thử nghiệm—không phải bảng thanh cái chung chung.
Inc – Dòng điện định mức của một mạch: Vượt ra ngoài nhãn mác của bộ ngắt mạch
Định nghĩa và ứng dụng (IEC 61439-1:2020, Điều 5.3.2)
Inc là định mức dòng điện của một mạch cụ thể trong tủ điện, xem xét sự tương tác nhiệt với các mạch liền kề và bố trí vật lý của tủ điện. Điều này về cơ bản khác với định mức danh định của thiết bị (In).
Một MCB mang định mức trên nhãn mác (In)—ví dụ: 63A. Định mức này được thiết lập bằng cách thử nghiệm bộ ngắt mạch riêng biệt trong điều kiện tiêu chuẩn (xem Thông số kỹ thuật IEC 60898-1). Nhưng khi cùng một MCB 63A đó được gắn trong một tủ điện dày đặc, được bao quanh bởi các thiết bị chịu tải khác, thì định mức mạch Inc có thể thấp hơn đáng kể—có lẽ chỉ 50A liên tục.
Định mức thiết bị (In) so với Định mức mạch (Inc)
| Tình trạng | Định mức thiết bị (In) | Định mức mạch (Inc) | Hệ số suy giảm |
|---|---|---|---|
| MCB đơn lẻ trong không khí thoáng, nhiệt độ môi trường 30°C | 63A | 63A | 1.0 |
| MCB tương tự trong tủ điện kín, 35°C, với 3 MCB liền kề đang tải | 63A | ~55A | 0.87 |
| MCB tương tự trong vỏ IP54 đóng gói chặt chẽ, 40°C, 8 MCB liền kề đang tải | 63A | ~47A | 0.75 |
| MCB tương tự với đầu nối cáp gây tổn thất 5W, thông gió kém | 63A | ~44A | 0.70 |
Nhận định quan trọng: Bản thân thiết bị không thay đổi—MCB 63A vẫn được định mức 63A. Nhưng khả năng tản nhiệt của mạch trong lắp đặt cụ thể đó quyết định Inc. Đây là điều mà IEC 61439 xác minh.
Các yếu tố ảnh hưởng đến việc xác định Inc
- Mật độ lắp đặt: Các MCB được lắp cạnh nhau mà không có khoảng cách sẽ dẫn nhiệt giữa các thiết bị liền kề. Các nhà sản xuất kiểm tra các cấu hình cụ thể—ví dụ: “10 MCB liên tiếp, tải/không tải xen kẽ” để xác định Inc trong trường hợp xấu nhất.
- Tổn thất đầu nối cáp: Mỗi kết nối bắt vít hoặc kẹp đều làm tăng điện trở. Một đầu cốt được siết không đúng cách sẽ tạo ra thêm 2-3W nhiệt trên mỗi cực ở 50A. Nhân lên trên 20 mạch đi ra, và bạn đã thêm tải nhiệt 100W+ ảnh hưởng đến Inc cho tất cả các mạch.
- Thông gió vỏ tủ: Vỏ IP21 đáy hở tản nhiệt tự nhiên. Vỏ IP54 có gioăng kín giữ nhiệt. Hộp polycarbonate IP65 dưới ánh nắng trực tiếp tạo ra nhiệt độ bên trong cực cao. Inc phải tính đến điều này.
- Vị trí gần thanh cái: Các mạch được lắp gần các thanh cái dòng điện cao (đầu vào) chịu nhiệt bức xạ từ chính các thanh cái, làm giảm Inc của chúng so với các thiết bị được lắp đặt ở xa.
- Độ cao và điều kiện môi trường: Xem hướng dẫn của chúng tôi về giảm định mức điện cho nhiệt độ, độ cao và các yếu tố nhóm để biết các tính toán chi tiết.
Ví dụ thực tế: MCB 63A trong tủ điện đóng gói
Một tủ điều khiển công nghiệp chứa:
- 12× MCB 63A cho các đường cấp động cơ
- Được lắp trên một hàng ray DIN duy nhất
- Vỏ IP54 trong môi trường 40°C (phòng máy)
- Thông gió tự nhiên kém (không có quạt)
Xác minh của nhà sản xuất: Kiểm tra tăng nhiệt cho thấy rằng với tất cả 12 mạch được tải đồng thời đến 63A, nhiệt độ đầu cuối vượt quá 110°C (môi trường 40°C + giới hạn tăng 70K). Để tuân thủ IEC 61439-1, nhà sản xuất tuyên bố:
- Định mức thiết bị (In): 63A trên mỗi MCB
- Định mức mạch (Inc): 47A trên mỗi mạch trong cấu hình này
- RDF yêu cầu: 0,75 (được giải thích trong phần tiếp theo)
Tác động thực tế: Mỗi mạch động cơ phải được giới hạn ở tải liên tục 47A, hoặc tủ điện phải được cấu hình lại với khoảng cách/thông gió để đạt được giá trị Inc cao hơn.
Để so sánh với các tiêu chuẩn cũ hơn, hãy xem bài viết của chúng tôi về Các hạng mục sử dụng IEC 60947-3 quy định bản thân các thiết bị, chứ không phải cụm lắp ráp.
RDF – Hệ số đa dạng định mức: Hệ số nhân nhiệt quan trọng
Định nghĩa và mục đích (IEC 61439-1:2020, Điều 5.3.3)
RDF (Hệ số đa dạng định mức) là giá trị trên một đơn vị của Inc mà tất cả các mạch đi ra (hoặc một nhóm mạch) có thể được tải liên tục và đồng thời, tính đến ảnh hưởng nhiệt lẫn nhau. Nó được chỉ định bởi nhà sản xuất cụm lắp ráp dựa trên xác minh tăng nhiệt.
Phân biệt quan trọng: RDF KHÔNG phải là hệ số đa dạng điện (như trong BS 7671 hoặc NEC Điều 220). Các tiêu chuẩn này ước tính các kiểu sử dụng tải thực tế (“không phải tất cả các tải đều chạy đồng thời”). RDF là một hệ số giảm định mức nhiệt giới hạn tải mạch để ngăn ngừa quá nhiệt khi tất cả các mạch đều chạy đồng thời.
Giá trị RDF và ý nghĩa của chúng
| Giá trị RDF | Giải thích | Điển Hình Ứng Dụng |
|---|---|---|
| 1.0 | Tất cả các mạch có thể mang đầy đủ Inc liên tục cùng một lúc | Hệ thống PV mặt trời, trung tâm dữ liệu, dây chuyền sản xuất công nghiệp với chế độ làm việc liên tục, cơ sở hạ tầng quan trọng |
| 0.8 | Mỗi mạch được giới hạn ở 80% Inc để tải đồng thời liên tục | Các tòa nhà thương mại có tải hỗn hợp, tủ điện thông gió tốt, mật độ tải vừa phải |
| 0.68 | Mỗi mạch được giới hạn ở 68% Inc để tải đồng thời liên tục | Bảng phân phối dân dụng, vỏ tủ đóng gói chặt chẽ, nhiệt độ môi trường cao |
| 0.6 | Mỗi mạch được giới hạn ở 60% Inc để tải đồng thời liên tục | Tủ điện cực kỳ dày đặc, thông gió kém, điều kiện môi trường xung quanh cao, các tình huống trang bị thêm |
Ví dụ: Một bảng phân phối có một mạch đi ra với Inc = 50A và RDF = 0,68. Tải đồng thời liên tục tối đa cho phép cho mạch đó là:
IB (dòng điện hoạt động) = Inc × RDF = 50A × 0,68 = 34A
Nếu bạn cần tải mạch đó lên 45A liên tục, bạn có hai lựa chọn:
- Chỉ định một bảng điều khiển có RDF cao hơn (ví dụ: 0,9 → 50A × 0,9 = 45A ✓)
- Yêu cầu cấu hình trong đó mạch đó có định mức Inc cao hơn (ví dụ: Inc = 63A → 63A × 0,68 = 43A, vẫn không đủ; cần Inc = 67A hoặc RDF = 0,9)
Cách các nhà sản xuất xác định RDF thông qua thử nghiệm
IEC 61439-1 Điều 10.10 yêu cầu xác minh sự tăng nhiệt độ bằng:
Phương pháp 1 – Thử nghiệm đầy đủ: Tải cụm lắp ráp đến các điều kiện định mức (InA tại đầu vào, các mạch đầu ra tại Inc × RDF) trong thời gian đủ để đạt được trạng thái cân bằng nhiệt. Đo nhiệt độ tại các điểm quan trọng. Nếu tất cả đều nằm dưới giới hạn (Bảng 8), RDF được xác thực.
Phương pháp 2 – Tính toán (được phép lên đến InA ≤ 1.600A): Sử dụng mô hình nhiệt theo IEC 61439-1 Phụ lục D, tính đến:
- Công suất tiêu tán của từng thành phần (từ dữ liệu của nhà sản xuất)
- Hệ số truyền nhiệt (đối lưu, bức xạ, dẫn nhiệt)
- Đặc tính nhiệt của vỏ (vật liệu, diện tích bề mặt, lỗ thông gió)
Phương pháp 3 – Thiết kế đã được chứng minh: Chứng minh cụm lắp ráp có nguồn gốc từ một thiết kế tương tự đã được thử nghiệm trước đó với các sửa đổi được ghi lại không làm xấu đi hiệu suất nhiệt.
Hầu hết các nhà sản xuất sử dụng Phương pháp 1 cho các dòng sản phẩm hàng đầu, sau đó tạo ra các biến thể bằng Phương pháp 3. Các bảng điều khiển tùy chỉnh thường yêu cầu tính toán theo Phương pháp 2.
Ví dụ về ứng dụng RDF: Bảng phân phối 8 mạch
Một bảng phân phối tòa nhà thương mại chứa:
| Mạch điện | Thiết bị (In) | Định mức Inc | RDF | Tải liên tục tối đa (IB) | Tải thực tế |
|---|---|---|---|---|---|
| Đầu vào | MCCB 100A | 100 | – | – | Tổng đầu ra |
| Mạch 1 | MCB 32A | 32A | 0.7 | 22,4A | 20A (Chiếu sáng) |
| Mạch 2 | MCB 32A | 32A | 0.7 | 22,4A | 18A (Chiếu sáng) |
| Mạch 3 | RCBO 40A | 40A | 0.7 | 28A | 25A (HVAC) |
| Mạch 4 | RCBO 40A | 40A | 0.7 | 28A | 27A (HVAC) |
| Mạch 5 | MCB 20A | 20A | 0.7 | 14A | 12A (Ổ cắm) |
| Mạch 6 | MCB 20A | 20A | 0.7 | 14A | 11A (Ổ cắm) |
| Mạch 7 | MCB 63A | 50A* | 0.7 | 35A | 32A (Nhà bếp) |
| Mạch 8 | MCB 63A | 50A* | 0.7 | 35A | 30A (Nhà bếp) |
*Mạch 7 & 8 có Inc < In do vị trí lắp đặt gần nguồn nhiệt
Xác minh: Tổng tải thực tế = 175A. Với RDF = 0,7, bảng có thể xử lý tổng (Inc × RDF) = tối đa 199,2A. Bảng được đánh giá đầy đủ, nhưng nếu Mạch 7 hoặc 8 cần chạy ở mức 63A đầy đủ, bạn sẽ vượt quá giới hạn nhiệt (63A > 35A được phép).
Các ứng dụng quan trọng yêu cầu RDF = 1.0
- Hộp kết hợp năng lượng mặt trời PV: Các mảng PV tạo ra công suất tối đa trong 4-6 giờ mỗi ngày trong thời gian nắng cao điểm. Dòng điện chuỗi chảy ở công suất định mức đồng thời. Bất kỳ RDF nào < 1.0 gây ra các chuyến đi quá dòng phiền toái hoặc suy giảm thanh cái dài hạn. Xem của chúng tôi hướng dẫn thiết kế hộp kết hợp năng lượng mặt trời.
- Trung tâm dữ liệu và phòng máy chủ: Tải CNTT hoạt động 24/7 ở mức 90-95% công suất định mức. Ngay cả những biến động nhiệt ngắn cũng có nguy cơ làm hỏng thiết bị. RDF phải bằng 1.0 và các tính toán nhiệt nên bao gồm các kịch bản xấu nhất.
- Quy trình liên tục công nghiệp: Nhà máy hóa chất, xử lý nước, sản xuất 24 giờ—bất kỳ quy trình nào mà việc dừng lại = thời gian ngừng hoạt động tốn kém đều yêu cầu thiết bị đóng cắt được đánh giá RDF = 1.0.
- Trạm sạc EV: Nhiều Bộ sạc cấp 2 chạy đồng thời trong nhiều giờ đòi hỏi công suất nhiệt đầy đủ. Các bảng RDF = 0,7 tiêu chuẩn thường bị hỏng nhanh chóng trong các ứng dụng này.
Những sai lầm phổ biến mà các kỹ sư mắc phải với RDF
Lỗi 1: Nhầm lẫn giữa hệ số giảm tải (RDF) với hệ số đa dạng/nhu cầu điện từ NEC hoặc BS 7671. Chúng không giống nhau.. Hệ số đa dạng điện làm giảm tổng tải kết nối dựa trên mô hình sử dụng (không phải tất cả các tải đều chạy đồng thời). RDF giới hạn tải của từng mạch ngay cả khi tất cả các tải đều chạy đồng thời do các ràng buộc về nhiệt.
Lỗi 2: Áp dụng RDF cho các tải ngắn hạn. IEC 61439-1 định nghĩa “liên tục” là các tải hoạt động > 30 phút. Đối với các chu kỳ làm việc ngắn (ví dụ: khởi động động cơ, dòng điện khởi động), RDF thường không áp dụng - khối lượng nhiệt ngăn chặn sự tăng nhiệt độ trong các sự kiện ngắn.
Lỗi 3: Giả định RDF áp dụng như nhau cho tất cả các mạch. Các nhà sản xuất có thể gán các giá trị RDF khác nhau cho các phần hoặc nhóm khác nhau trong một cụm. Luôn kiểm tra giá trị RDF cụ thể của mạch.
Lỗi 4: Bỏ qua RDF trong quá trình sửa đổi bảng điện. Thêm các mạch vào một bảng hiện có sẽ thay đổi tải nhiệt. Nếu RDF ban đầu là 0,8 dựa trên “5 mạch được tải”, việc thêm 3 mạch được tải khác có thể làm giảm RDF hiệu quả xuống 0,65 trừ khi hệ thống thông gió được cải thiện.
Để biết các cân nhắc liên quan đến kích thước thiết bị bảo vệ, hãy tham khảo hướng dẫn của chúng tôi về định mức của bộ ngắt mạch: ICU, ICS, ICW, ICM.
Mối quan hệ tương hỗ: Cách InA, Inc và RDF phối hợp với nhau
Phương trình xác minh cơ bản
Một cụm IEC 61439 tuân thủ phải đáp ứng:
Σ (Inc × RDF) ≤ InA
Nơi:
- Σ (Inc × RDF) = tổng của tất cả các tải mạch đi (đã điều chỉnh cho hoạt động đồng thời)
- InA = dòng điện định mức của cụm (khả năng phân phối thanh cái)
Phương trình này đảm bảo rằng tổng tải nhiệt trên cụm, có tính đến hoạt động đồng thời liên tục của tất cả các mạch ở công suất giảm nhiệt, không vượt quá những gì hệ thống thanh cái có thể phân phối mà không bị quá nhiệt.
Trình tự xác minh thiết kế
- Xác định yêu cầu tải: Tính toán dòng điện hoạt động thực tế (IB) cho tất cả các mạch
- Chọn thiết bị bảo vệ mạch: Chọn MCB/RCBO với In ≥ IB (kích thước bảo vệ quá dòng tiêu chuẩn)
- Xác minh cấu hình cụm: Nhà sản xuất xác định Inc cho mỗi mạch dựa trên bố cục vật lý
- Áp dụng RDF: Nhà sản xuất chỉ định RDF dựa trên xác minh tăng nhiệt độ
- Kiểm tra tuân thủ: Đối với mỗi mạch, hãy xác minh IB ≤ (Inc × RDF)
- Xác minh công suất InA: Đảm bảo Σ(Inc × RDF) ≤ InA
Nếu Bước 5 hoặc 6 không thành công, các tùy chọn là:
- Tăng kích thước/thông gió của bảng điện để cải thiện RDF
- Giảm tải mạch (IB)
- Định cấu hình lại bố cục để tăng Inc
- Nâng cấp thanh cái để tăng InA
Nghiên cứu điển hình: Bảng phân phối cơ sở tải hỗn hợp
Kịch bản: Cơ sở công nghiệp với khu vực văn phòng, sàn sản xuất và hệ thống PV năng lượng mặt trời trên mái nhà. Bảng phân phối chính đơn.
| Mạch điện | Loại Tải | IB (A) | Thiết bị In (A) | Inc (A) | RDF | Inc×RDF (A) | Tuân thủ? |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Đầu vào | Nguồn cung cấp điện | – | MCCB 250A | 250A | – | – | – |
| C1 | HVAC văn phòng | 32 | MCB 40A | 40A | 0.8 | 32A | ✓ (32A ≤ 32A) |
| C2 | Chiếu sáng văn phòng | 18 | MCB 25A | 25A | 0.8 | 20A | ✓ (18A ≤ 20A) |
| C3 | Ổ cắm văn phòng | 22 | MCB 32A | 32A | 0.8 | 25.6A | ✓ (22A ≤ 25.6A) |
| C4 | Dây chuyền sản xuất 1 | 48 | MCB 63A | 55A* | 0.8 | 44A | ❌ (48A > 44A) |
| C5 | Dây chuyền sản xuất 2 | 45 | MCB 63A | 55A* | 0.8 | 44A | ✓ (45A ≤ 44A) |
| C6 | Thiết bị hàn | 38 | MCB 50A | 50A | 0.8 | 40A | ✓ (38A ≤ 40A) |
| C7 | Máy nén | 52 | MCB 63A | 60A | 0.8 | 48A | ❌ (52A > 48A) |
| C8 | Cấp ngược năng lượng mặt trời (Solar PV backfeed) | 20 | MCB 25A | 25A | 1.0 | 25A | ✓ (20A ≤ 25A) |
*Inc giảm do vị trí lắp đặt trong khu vực mật độ cao
Phân tích:
- InA đã khai báo: 250A (giới hạn bởi phân phối thanh cái trong cấu hình này)
- Σ(Inc × RDF): 32 + 20 + 25.6 + 44 + 44 + 40 + 48 + 25 = 278.6A → Vượt quá InA!
Các vấn đề:
- Mạch C4 vượt quá giới hạn nhiệt (tải 48A > 44A cho phép)
- Mạch C7 vượt quá giới hạn nhiệt (tải 52A > 48A cho phép)
- Tổng tải nhiệt (278.6A) vượt quá công suất của tủ (250A InA)
Giải pháp:
- Cấu hình lại C4 & C7: Di chuyển các mạch tải cao này đến khu vực thông gió tốt hơn, tăng Inc của chúng lên lần lượt 63A và 65A → Inc×RDF trở thành 50.4A và 52A ✓
- Nâng cấp InA: Lắp đặt thanh cái lớn hơn hoặc cải thiện làm mát để đạt InA = 300A (yêu cầu tính toán nhiệt mới)
- Phân chia phân phối: Sử dụng bảng phân phối phụ cho tải sản xuất, giảm tải cho bảng chính
- Xác minh yêu cầu Solar PV: Lưu ý C8 có RDF = 1.0 (không thể giảm tải nhiệt) vì năng lượng mặt trời tạo ra liên tục trong ánh sáng ban ngày. Xem BS 7671 Quy định 551.7.2 và hướng dẫn lắp đặt microgeneration của chúng tôi cho các yêu cầu.
Những cân nhắc về việc mở rộng trong tương lai
Cảnh báo: Một bảng hoạt động ở 90% InA ngày nay không có biên nhiệt cho việc mở rộng. Khi chỉ định các cài đặt mới:
- Chỉ định InA ở mức 125-150% tải ban đầu cho khả năng mở rộng trong 10 năm
- Yêu cầu nhà sản xuất ghi lại công suất mạch dự phòng (có bao nhiêu mạch bổ sung trước khi RDF giảm)
- Đối với các cơ sở quan trọng, hãy yêu cầu báo cáo mô hình nhiệt hiển thị biên nhiệt độ
VIOX Best Practice: Chúng tôi thiết kế tủ điện với InA được đánh giá cho tải kết nối thực tế cộng với biên độ 30% và xác minh RDF cho tải đồng thời trường hợp xấu nhất. Tất cả các tính toán nhiệt và báo cáo thử nghiệm được cung cấp cùng với tài liệu giao hàng, đảm bảo người lắp đặt có đầy đủ thông tin cho các sửa đổi trong tương lai.
Hướng dẫn ứng dụng thực tế để chỉ định tủ điện IEC 61439
Danh sách kiểm tra đặc điểm kỹ thuật từng bước
Giai đoạn 1: Phân tích tải
- Tính toán dòng điện thiết kế (IB) cho từng mạch bằng dữ liệu tải thực tế
- Xác định tải liên tục (hoạt động >30 phút) so với tải thời gian ngắn
- Xác định nhiệt độ môi trường tại vị trí lắp đặt (quan trọng để giảm tải)
- Đánh giá điều kiện thông gió (tự nhiên, cưỡng bức, hạn chế)
- Ghi lại các yêu cầu mở rộng trong tương lai
Giai đoạn 2: Lựa chọn thiết bị ban đầu
- Chọn thiết bị bảo vệ quá dòng với In ≥ IB
- Chọn loại tủ: PSC (IEC 61439-2) cho công nghiệp hoặc DBO (IEC 61439-3) cho người vận hành thông thường
- Chỉ định InA yêu cầu dựa trên: max(tổng các mạch đến, Σ(IB với hệ số đa dạng))
- Cân nhắc tủ bảng điện so với tủ điện sự khác biệt
Giai đoạn 3: Yêu cầu xác minh
- Yêu cầu nhà sản xuất cung cấp xếp hạng Inc cho từng mạch trong cấu hình được đề xuất
- Yêu cầu giá trị RDF đã khai báo cho tủ hoặc nhóm mạch
- Xác minh: IB ≤ (Inc × RDF) cho tất cả các mạch hoạt động liên tục
- Xác minh: Σ(Inc × RDF) ≤ InA cho toàn bộ tủ
- Yêu cầu báo cáo hoặc tính toán kiểm tra tăng nhiệt độ (IEC 61439-1, Điều 10.10)
Giai đoạn 4: Xem xét tài liệu
- Xác nhận nhãn mác bao gồm InA, lịch trình Inc và RDF
- Xem xét các tài liệu xác minh thiết kế (báo cáo thử nghiệm, tính toán hoặc tài liệu tham khảo thiết kế đã được chứng minh)
- Kiểm tra sự tuân thủ với các phần áp dụng của sê-ri IEC 61439 (phần 1, 2 hoặc 3)
- Xác minh các hệ số hiệu chỉnh độ cao/nhiệt độ được áp dụng nếu cần (xem hướng dẫn giảm tải)
Đọc chính xác Bảng dữ liệu của nhà sản xuất
Những gì cần tìm:
- Khai báo InA: Phải được nêu rõ ràng, không được ẩn trong chữ in nhỏ. Cẩn thận với các bảng dữ liệu chỉ hiển thị “định mức thanh cái” mà không có InA của cụm lắp ráp.
- Bảng kê Inc: Các nhà sản xuất chuyên nghiệp cung cấp bảng Inc theo từng mạch, không chỉ định mức thiết bị chung chung. Nếu bảng dữ liệu chỉ liệt kê “MCB 10× 63A”, hãy yêu cầu các giá trị Inc thực tế cho các vị trí cụ thể đó.
- Giá trị và khả năng áp dụng RDF: Cần nêu rõ RDF và làm rõ liệu nó có áp dụng cho tất cả các mạch, các nhóm cụ thể hoặc các phần hay không. Các tuyên bố như “RDF = 0,8 cho tải tiêu chuẩn” là mơ hồ — hãy yêu cầu thông tin cụ thể.
- Xác minh tăng nhiệt độ: Yêu cầu tham khảo số báo cáo thử nghiệm hoặc tệp tính toán. Theo IEC 61439-1, tài liệu này phải tồn tại.
- Định mức nhiệt độ môi trường: Tiêu chuẩn là 35°C. Nếu địa điểm của bạn vượt quá mức này, cần phải giảm định mức. Yêu cầu cụm lắp ráp định mức 40°C hoặc 45°C (giảm InA/Inc khoảng 10-15%).
Các dấu hiệu đáng ngờ trong thông số kỹ thuật
🚩 Bảng dữ liệu hiển thị InA = In của bộ ngắt mạch chính: Cho thấy cụm lắp ráp chưa được xác minh đúng cách. InA phải được xác định bằng phân tích nhiệt, không chỉ đơn giản là sao chép từ định mức của bộ ngắt mạch đầu vào.
🚩 Không nêu RDF, hoặc “RDF = 1.0” mà không có lý do chính đáng: Hoặc là tài liệu không đầy đủ, hoặc nhà sản xuất chưa thực hiện xác minh. Yêu cầu báo cáo thử nghiệm.
🚩 Các giá trị Inc chung chung mà không tham khảo cấu hình cụm lắp ráp: Inc phụ thuộc vào bố cục vật lý. Một bảng dữ liệu nêu “MCB 63A = Inc 63A” cho tất cả các vị trí trong tất cả các kích thước bảng điều khiển là không tuân thủ.
🚩 “Dựa trên IEC 60439” hoặc “Đáp ứng các tiêu chuẩn cũ”: IEC 60439 đã bị thay thế. Thiết bị phải tuân thủ loạt tiêu chuẩn IEC 61439 (giai đoạn chuyển tiếp kết thúc năm 2014).
🚩 Không có tài liệu xác minh tăng nhiệt độ: Theo Điều 10.10, xác minh là bắt buộc. Nếu nhà sản xuất không thể cung cấp điều này, cụm lắp ráp không tuân thủ.
Khi nào cần yêu cầu tính toán nhiệt
Luôn yêu cầu tính toán nhiệt khi:
- Bố cục bảng điều khiển tùy chỉnh khác với thiết kế tiêu chuẩn của nhà sản xuất
- Nhiệt độ môi trường vượt quá 35°C
- Vỏ có thông gió hạn chế (IP54+, môi trường kín)
- Tải mạch mật độ cao (>60% số lượng vị trí có sẵn được sử dụng)
- Các ứng dụng hoạt động liên tục (trung tâm dữ liệu, ngành công nghiệp chế biến, điện mặt trời PV)
- Độ cao >1.000m (hiệu quả làm mát giảm)
Yêu cầu về tài liệu theo tiêu chuẩn IEC 61439
Các cụm lắp ráp tuân thủ phải bao gồm:
- Bảng tên (IEC 61439-1, Điều 11.1):
- Tên/thương hiệu nhà sản xuất
- Ký hiệu hoặc nhận dạng loại
- Tuân thủ IEC 61439-X (phần liên quan)
- InA (dòng điện định mức của cụm lắp ráp)
- Điện áp định mức (Ue)
- Tần số định mức
- Cấp độ bảo vệ (định mức IP)
- Dòng điện ngắn mạch có điều kiện (nếu có)
- Tài liệu kỹ thuật (IEC 61439-1, Điều 11.2):
- Sơ đồ đơn tuyến
- Bảng kê nhận dạng mạch với định mức Inc
- Tuyên bố RDF
- Báo cáo hoặc tham khảo xác minh tăng nhiệt độ
- Xác minh ngắn mạch
- Hướng dẫn bảo trì và vận hành
- Hồ sơ xác minh: Đối với xác minh thiết kế bằng thử nghiệm, tính toán hoặc thiết kế đã được chứng minh, hồ sơ chính thức phải được lưu giữ và có sẵn để kiểm tra.
Các lỗi và cách khắc phục thông số kỹ thuật phổ biến
| Lỗi | Hậu quả | Cách Tiếp Cận Đúng Đắn |
|---|---|---|
| Chỉ định “bảng điều khiển 400A” mà không nêu InA, Inc hoặc RDF | Nhà sản xuất cung cấp giải pháp tuân thủ rẻ nhất; có thể có InA = 320A với RDF = 0,7 | Chỉ định: “InA ≥ 400A, RDF ≥ 0,8 cho tất cả các mạch đi ra, bảng kê Inc theo danh sách tải” |
| Sử dụng định mức thiết bị (In) cho tính toán tải | Quá tải — Inc thực tế có thể thấp hơn | Yêu cầu bảng kê Inc, xác minh IB ≤ (Inc × RDF) |
| Bỏ qua các điều kiện môi trường | Quá nhiệt tại hiện trường vào mùa hè hoặc môi trường nhiệt độ cao | Chỉ định nhiệt độ môi trường, yêu cầu hệ số giảm định mức |
| Thêm mạch sau khi giao hàng mà không xác minh lại | Quá tải nhiệt, mất hiệu lực bảo hành | Liên hệ với nhà sản xuất để xác minh sửa đổi |
| Giả định RDF từ một bảng điều khiển áp dụng cho bảng điều khiển khác | Các bố trí khác nhau có các giá trị RDF khác nhau | Yêu cầu RDF cụ thể cho cấu hình của bạn |
Hỗ trợ kỹ thuật VIOX: Đội ngũ kỹ sư của chúng tôi cung cấp phân tích nhiệt trước khi bán cho các dự án tùy chỉnh. Gửi lịch trình tải và điều kiện lắp đặt, và chúng tôi sẽ cung cấp xác minh Inc/RDF trước khi bạn cam kết mua. Đối với các sản phẩm tiêu chuẩn, báo cáo thử nghiệm toàn diện được bao gồm trong lô hàng.
Kết luận: Ba con số xác định công suất thực tế
Sự khác biệt giữa một cụm thiết bị đóng cắt hoạt động đáng tin cậy trong 20 năm và một cụm bị hỏng trong vòng vài tháng thường là do hiểu rõ về InA, Inc và RDF. Ba thông số liên kết với nhau này—bắt buộc theo IEC 61439 nhưng vẫn bị hiểu lầm rộng rãi—xác định thực tế nhiệt của phân phối điện liên tục.
Những điểm chính cần ghi nhớ:
- InA là tổng công suất phân phối của cụm, bị giới hạn bởi hiệu suất nhiệt của thanh cái trong bố trí vật lý cụ thể đó—không phải định mức của bộ ngắt mạch chính
- Inc là định mức dòng điện của mỗi mạch xem xét vị trí lắp đặt, các nguồn nhiệt lân cận và tương tác nhiệt—không phải định mức trên nhãn thiết bị
- RDF là hệ số giảm tải nhiệt cho tải đồng thời liên tục—không phải hệ số đa dạng điện từ các quy tắc lắp đặt
Khi chỉ định hoặc mua thiết bị đóng cắt, hãy yêu cầu ba giá trị này kèm theo tài liệu hỗ trợ. Xác minh phương trình cơ bản: Σ(Inc × RDF) ≤ InA. Yêu cầu báo cáo hoặc tính toán về kiểm tra tăng nhiệt độ. Không chấp nhận bảng dữ liệu mơ hồ hoặc tuyên bố chưa được xác minh.
Hiểu InA, Inc và RDF ngăn ngừa:
- Hỏng hóc tại hiện trường do quá tải nhiệt
- Trang bị thêm tốn kém khi tải không đáp ứng mong đợi
- Không tuân thủ IEC 61439 trong quá trình kiểm tra
- Tranh chấp bảo hành về “định mức không phù hợp”
- Thời gian ngừng sản xuất do vấp mạch phiền toái
Cam kết của VIOX: Mỗi cụm thiết bị đóng cắt VIOX đều được xuất xưởng với đầy đủ tài liệu tuân thủ IEC 61439—nhãn InA, lịch trình mạch Inc, giá trị RDF được khai báo và hồ sơ xác minh tăng nhiệt độ. Các kỹ sư của chúng tôi làm việc với bạn trong quá trình đặc tả để đảm bảo các giới hạn nhiệt phù hợp với ứng dụng của bạn, không chỉ đáp ứng các tiêu chuẩn tối thiểu.
Khi các hệ thống điện phát triển theo hướng hệ số sử dụng cao hơn (điện mặt trời PV, sạc xe điện, cơ sở hạ tầng dữ liệu luôn bật), quản lý nhiệt trở nên ngày càng quan trọng. Tương lai bao gồm giám sát thông minh—các bản sao kỹ thuật số dự đoán các giới hạn nhiệt trong thời gian thực, cảnh báo người vận hành trước khi sự cố xảy ra. Nhưng nền tảng vẫn là ba định mức cơ bản này: InA, Inc và RDF.
Chỉ định chúng rõ ràng. Xác minh chúng kỹ lưỡng. Cơ sở hạ tầng điện của bạn phụ thuộc vào điều đó.
Những câu hỏi thường gặp (FAQ)
Điều gì sẽ xảy ra nếu tôi vượt quá định mức InA?
Vượt quá InA khiến các thanh cái chính hoạt động trên giới hạn tăng nhiệt độ của chúng (thường là 70K so với nhiệt độ môi trường). Về ngắn hạn, điều này làm tăng tốc độ lão hóa cách điện, nới lỏng các kết nối bắt vít do chu kỳ giãn nở nhiệt và tăng điện trở tiếp xúc. Hậu quả lâu dài bao gồm quá trình oxy hóa thanh cái, cách điện bị cháy và cuối cùng là phóng điện bề mặt hoặc hỏa hoạn. Quan trọng nhất, các thiết bị bảo vệ quá dòng có thể không tác động—một bộ ngắt mạch chính 250A không bảo vệ chống quá tải nhiệt ở tải liên tục 260A. Cụm được thiết kế như một hệ thống; vượt quá InA làm ảnh hưởng đến toàn bộ cân bằng nhiệt.
Tôi có thể sử dụng một mạch ở Inc đầy đủ nếu RDF < 1.0?
KHÔNG. RDF giới hạn cụ thể tải đồng thời liên tục ở Inc × RDF. Nếu Inc = 50A và RDF = 0,7, tải liên tục tối đa cho phép là 35A. Hoạt động ở 50A vi phạm giới hạn nhiệt độ IEC 61439 ngay cả khi bộ ngắt mạch chưa tác động. Tải ngắn hạn (< 30 phút thời gian bật với làm mát thời gian tắt đầy đủ) có thể đạt gần Inc đầy đủ, nhưng hoạt động liên tục phải tuân thủ RDF. Nếu ứng dụng của bạn yêu cầu tải liên tục Inc đầy đủ, hãy chỉ định một cụm có RDF = 1,0 hoặc yêu cầu cấu hình có Inc cao hơn cho mạch cụ thể đó.
Làm thế nào để xác định hệ số giảm tải (RDF) cho cấu hình tủ điện cụ thể của tôi?
RDF phải được cung cấp bởi nhà sản xuất cụm, không phải do người lắp đặt hoặc nhà thiết kế tính toán. Nó được xác định thông qua:
- Kiểm tra tăng nhiệt độ theo IEC 61439-1, Điều 10.10
- Tính toán nhiệt bằng cách sử dụng các mô hình đã được xác thực (Phụ lục D)
- Suy ra từ một thiết kế đã được chứng minh với sự tương đồng được ghi lại
Khi yêu cầu báo giá, hãy chỉ định: “Cung cấp giá trị RDF được khai báo kèm theo báo cáo thử nghiệm hoặc tham chiếu tính toán hỗ trợ.” Nếu nhà sản xuất không thể cung cấp tài liệu RDF, cụm không tuân thủ IEC 61439. Đối với các bảng tùy chỉnh khác với thiết kế danh mục tiêu chuẩn, hãy yêu cầu phân tích nhiệt chính thức—VIOX cung cấp dịch vụ này ở giai đoạn đặc tả cho các dự án trên 100A InA.
RDF có áp dụng cho tải ngắn hạn không (< 30 phút)?
Nói chung KHÔNG. RDF giải quyết sự cân bằng nhiệt trong điều kiện tải liên tục (>30 phút khi nhiệt độ ổn định). Tải ngắn hạn như khởi động động cơ, nổ hàn hoặc quá tải ngắn hạn được hưởng lợi từ khối lượng nhiệt—cụm không đạt đến nhiệt độ ổn định. Tuy nhiên, nếu tải ngắn hạn luân phiên nhanh chóng (ví dụ: 20 phút BẬT / 10 phút TẮT lặp đi lặp lại), cụm không bao giờ nguội hoàn toàn và RDF có hiệu quả áp dụng. Đối với các ứng dụng chu kỳ nhiệm vụ, hãy tham khảo ý kiến của nhà sản xuất với hồ sơ tải cụ thể của bạn. IEC 61439-1 không quy định các quy tắc chu kỳ nhiệm vụ chính xác—xác minh nhiệt xác định giới hạn.
Sự khác biệt giữa RDF và các hệ số đa dạng trong các quy tắc điện (BS 7671, NEC) là gì?
Các hệ số đa dạng điện (BS 7671 Phụ lục A, NEC Điều 220) ước tính mức sử dụng tải thực tế: “Không phải tất cả các mạch đều hoạt động đồng thời.” Chúng giảm tổng tải được kết nối để định cỡ cáp cung cấp và máy biến áp dựa trên các mẫu sử dụng thống kê. Ví dụ: Năm mạch nhà bếp dân dụng 30A có thể có hệ số đa dạng là 0,4, giả sử chỉ sử dụng trung bình 40% tải.
RDF (Hệ số đa dạng định mức) là một giới hạn nhiệt cho hoạt động liên tục: “Ngay cả khi tất cả các mạch đều chạy đồng thời, sự tích tụ nhiệt giới hạn mỗi mạch ở Inc × RDF.” Đó là một ràng buộc vật lý, không phải là một ước tính thống kê. Bạn có thể áp dụng tính đa dạng điện để giảm kích thước nguồn cung cấp, nhưng bạn không thể vượt quá giới hạn nhiệt được xác định bởi RDF.
Ví dụ về sự nhầm lẫn: Một kỹ sư áp dụng tính đa dạng 0,7 để giảm kích thước nguồn cung cấp (chính xác), sau đó cho rằng mỗi mạch có thể chạy ở 100% Inc vì “tải sẽ không phải tất cả chạy cùng nhau” (không chính xác). Ngay cả khi tải không phải tất cả đều chạy cùng nhau về mặt thống kê, khi chúng chạy, mỗi tải phải nằm trong giới hạn nhiệt Inc × RDF.
Dòng InA có thể cao hơn định mức của áptômát chính không?
Đúng, InA có thể vượt quá định mức In của bộ ngắt mạch chính. InA được xác định bởi công suất nhiệt của thanh cái trong một bố trí cụ thể, trong khi In của bộ ngắt mạch chính được chọn để bảo vệ quá dòng/ngắn mạch dựa trên các đặc tính và phối hợp của nguồn cung cấp.
Ví dụ: Một bảng điện có InA = 800A (được xác minh bằng thử nghiệm nhiệt thanh cái). Mức sự cố của máy biến áp cung cấp và các yêu cầu phối hợp quy định bộ ngắt mạch chính 630A (In = 630A). Cụm có thể phân phối 800A về mặt nhiệt, nhưng bảo vệ quá dòng giới hạn nguồn cung cấp ở 630A. Điều này là tuân thủ.
Ngược lại, InA có thể thấp hơn so với định mức của bộ ngắt mạch chính—kịch bản phổ biến hơn gây ra sự nhầm lẫn tại hiện trường. Một bộ ngắt mạch chính 400A không đảm bảo InA = 400A nếu bố trí thanh cái giới hạn phân phối ở 320A.
Nhiệt độ môi trường ảnh hưởng đến các định mức này như thế nào?
Các định mức tiêu chuẩn IEC 61439-1 giả định nhiệt độ môi trường 35°C (theo Bảng 8). Hoạt động ở nhiệt độ cao hơn làm giảm công suất dòng điện vì các thành phần bắt đầu gần hơn với giới hạn nhiệt độ. Giảm định mức điển hình:
- Nhiệt độ môi trường 40°C: Giảm InA/Inc khoảng ~10%
- Nhiệt độ môi trường 45°C: Giảm khoảng ~15-20%
- Nhiệt độ môi trường 50°C: Giảm khoảng ~25-30%
Đây là những giá trị gần đúng—việc giảm định mức chính xác phụ thuộc vào thiết kế cụm lắp ráp. Luôn yêu cầu nhà sản xuất cung cấp đường cong hiệu chỉnh nhiệt độ. Đối với các lắp đặt trên 40°C (phòng máy, khí hậu nhiệt đới, vỏ ngoài trời dưới ánh nắng mặt trời), hãy chỉ định điều này ngay từ đầu. VIOX có thể cung cấp các cụm lắp ráp được định mức cho nhiệt độ môi trường cao hoặc áp dụng các hệ số hiệu chỉnh cho các thiết kế tiêu chuẩn.
Độ cao cũng ảnh hưởng đến khả năng làm mát (giảm mật độ không khí). Trên 1.000m, cần giảm định mức bổ sung—xem hướng dẫn giảm định mức toàn diện của chúng tôi để biết các tính toán chi tiết.
