Thiết bị đóng cắt

Thiết bị đóng cắt là gì

Thiết bị đóng cắt  theo tên tiếng Anh là CB (CB được viết tắt từ danh từ Circuit Breaker) hay còn được gọi là aptomat (theo tiếng Nga), CB còn là khí cụ điện dùng để đóng ngắt mạch điện, có công dụng giúp bảo vệ quá tải, ngắn mạch, sụt áp cho mạch điện.

Đúng với tên gọi của nó, thiết bị đóng cắt chính là một loại khí cụ điện đóng vai trò rất quan trọng giành cho một hệ thống điện. Chức năng chính của thiết bị đóng cắt là đảm bảo để cho động cơ của các thiết bị điện trong hệ thống sẽ được vận hành một cách ổn định trong suốt một thời gian dài, quan trọng hơn chính là giúp bảo vệ cho tính mạng người sử dụng nếu chẳng may có những sự cố bất ngờ xảy ra như ngắn mạch, quá tải hay xuất hiện dòng rò.

 

Cách chọn thiết bị đóng cắt

Khi lựa chọn thiết bị đóng cắt (CB) cẩn phải lưu ý thoả mãn ba yêu cầu sau:

– CB cần phải ngắt được trị số của dòng điện ngắn mạch lớn, có thể từ vài chục KA. Sau khi cho ngắt dòng điện ngắn mạch, CB sẽ vẫn đảm bảo làm việc tốt ở trị số với dòng điện định mức.

– Chế độ làm việc ở định mức trên CB thải là chế độ làm việc dài hạn, nghĩa là trị số cho dòng điện định mức chạy qua CB lâu tuỳ ý. Mặt khác, mạch dòng điện trên CB cần phải chịu được dòng điện lớn (khi có ngắn mạch) lúc các tiếp điểm đã đóng hay đang đóng.

– Để nâng cao về tính ổn định nhiệt và điện động trên các thiết bị điện, hạn chế xảy ra sự phá hoại do dòng điện ngắn mạch gây ra, CB sẽ phải có thời gian cắt bé. Muốn như vậy thường phải kết hợp lực thao tác cơ học cùng với thiết bị dập hồ quang tại bên trong CB.

Với thiết bị đóng cắt, cần quan tâm tới các thông số chính sau:

I đm>=I lv max

U đm >= U đm lưới

I đm>=K.I lv max.Icđm >= I nmax ( đây là dòng cắt định mức của thiết bị đóng cắt nên cần phải lớn hơn dòng ngắn mạch lớn nhất có thể. Tức là ngắn mạch ngay tại phía sau của thiết bị đóng cắt so với nguồn. Ta sẽ tính điểm ngắn mạch trên thanh góp để lựa chọn dòng cắt của tất cả các thiết bị đóng cắt được nối trên đó.

Chọn thiết bị đóng cắt sao cho gần nhất thỏa mãn tính toán trên.

Tuy nhiên, việc chọn thiết bị đóng cắt còn yêu cầu phải chọn dây dẫn chuẩn nữa.

Lựa chọn thiết bị đóng cắt phù hợp

Để phối hợp chuẩn xác với thiết bị bảo vệ thì cần I cp >= K.I đm ATM với K=1,25 khi bảo vệ là CB và K=3 đối với cầu chì.

Ngoài ra, khi lựa chọn thiết bị đóng cắt còn phải căn cứ vào điều kiện làm việc phụ tải là thiết bị đóng cắt không được phép cắt khi có quá tải ngắn hạn, điều này thường xảy ra trong điều kiện làm việc bình thường như dòng điện khi cho mở máy động cơ điện, dòng điện cực đại trong các phụ tải công nghệ.

Yêu cầu chung chính là dòng điện định mức trên các phần tử bảo vệ sẽ không được nhỏ hơn dòng điện tính toán của mạch điện.

Tùy theo đặc tính và điều kiện làm việc cụ thể trên từng phụ tải, bạn sẽ hướng dẫn lựa chọn dòng điện định mức phù hợp của từng phần tử bảo vệ sẽ bằng 1,25 ; 1,5 hoặc lớn hơn khi so với dòng điện tính toán trong mạch.

Các dòng thiết bị đóng cắt

Các thiết bị đóng cắt phổ biến hiện nay ACB, VCB,  MCB, MCCB,  ELCB, RCBO, RCCB  là được ứng dụng nhiều nhất trong các công trình điện. Vậy các thiết bị đóng cắt điện đó là gì?

  • ACB ( Air Circuit Breaker ) hay còn gọi với tên là máy cắt không khí có chức năng để bảo vệ quá tải và ngắn mạch . Thường giành cho những dòng tải từ 400A trở lên là ta có thể sử dụng ACB
  • VCB ( Vacuum Circuit Breaker ) hay còn gọi với tên là máy cắt chân không, thường dùng cho mạng điện áp trung thế từ 6,6kV trở lên
  • MCB ( Miniature Circuit Breaker ) là aptomat ở dạng tép, có dòng cắt cố định và dòng cắt quá tải thấp ( 100A/10kA)
  • MCCB ( Moulded Case Circuit Breaker ) là dạng aptomat ở dạng khối, có dòng cắt ngắn mạch lên tới 80kA và dòng cắt ở định mức 2400A
  • ELCB ( Earth Leakage Circuit Breaker ) hay còn gọi với tên là thiết bị chống dòng r , nhưng thực chất đây là loại MCCB hay là MCB có thêm bộ cảm biến dòng rò. ELCB vừa cho bảo vệ ngắn mạch, quá tải và bảo vệ dòng rò
  • RCBO ( Residual Current Circuit Breaker With Overcurrent Protection ) Thiết bị chống dòng rò có kích thước giống như với MCB 1P+N nhưng sẽ có thêm bộ bảo vệ quá dòng.
  • RCCB ( Residual Current Circuit Breaker ) Thiết bị chống dòng rò loại 2 tép và 4 tép.

Như vậy về mặt nguyên tắc để bảo vệ thì ELCB và RCBO là giống như nhau chỉ khác với tên gọi và cấu tạo : ELCB dạng khối và RCBO dạng tép.

Thiết bị đóng cắt  theo tên tiếng Anh là CB (CB được viết tắt từ danh từ Circuit Breaker) hay còn được gọi là aptomat (theo tiếng Nga), CB còn là khí cụ điện dùng để đóng ngắt mạch điện, có công dụng giúp bảo vệ quá tải, ngắn mạch, sụt áp cho mạch điện.

Đúng với tên gọi của nó, thiết bị đóng cắt chính là một loại khí cụ điện đóng vai trò rất quan trọng giành cho một hệ thống điện. Chức năng chính của thiết bị đóng cắt là đảm bảo để cho động cơ của các thiết bị điện trong hệ thống sẽ được vận hành một cách ổn định trong suốt một thời gian dài, quan trọng hơn chính là giúp bảo vệ cho tính mạng người sử dụng nếu chẳng may có những sự cố bất ngờ xảy ra như ngắn mạch, quá tải hay xuất hiện dòng rò.

Cách chọn thiết bị đóng cắt

Khi lựa chọn thiết bị đóng cắt (CB) cẩn phải lưu ý thoả mãn ba yêu cầu sau:

– CB cần phải ngắt được trị số của dòng điện ngắn mạch lớn, có thể từ vài chục KA. Sau khi cho ngắt dòng điện ngắn mạch, CB sẽ vẫn đảm bảo làm việc tốt ở trị số với dòng điện định mức.

– Chế độ làm việc ở định mức trên CB thải là chế độ làm việc dài hạn, nghĩa là trị số cho dòng điện định mức chạy qua CB lâu tuỳ ý. Mặt khác, mạch dòng điện trên CB cần phải chịu được dòng điện lớn (khi có ngắn mạch) lúc các tiếp điểm đã đóng hay đang đóng.

– Để nâng cao về tính ổn định nhiệt và điện động trên các thiết bị điện, hạn chế xảy ra sự phá hoại do dòng điện ngắn mạch gây ra, CB sẽ phải có thời gian cắt bé. Muốn như vậy thường phải kết hợp lực thao tác cơ học cùng với thiết bị dập hồ quang tại bên trong CB.

Với thiết bị đóng cắt, cần quan tâm tới các thông số chính sau:

I đm>=I lv max

U đm >= U đm lưới

I đm>=K.I lv max.Icđm >= I nmax ( đây là dòng cắt định mức của thiết bị đóng cắt nên cần phải lớn hơn dòng ngắn mạch lớn nhất có thể. Tức là ngắn mạch ngay tại phía sau của thiết bị đóng cắt so với nguồn. Ta sẽ tính điểm ngắn mạch trên thanh góp để lựa chọn dòng cắt của tất cả các thiết bị đóng cắt được nối trên đó.

Chọn thiết bị đóng cắt sao cho gần nhất thỏa mãn tính toán trên.

Tuy nhiên, việc chọn thiết bị đóng cắt còn yêu cầu phải chọn dây dẫn chuẩn nữa.

Lựa chọn thiết bị đóng cắt phù hợp

Để phối hợp chuẩn xác với thiết bị bảo vệ thì cần I cp >= K.I đm ATM với K=1,25 khi bảo vệ là CB và K=3 đối với cầu chì.

Ngoài ra, khi lựa chọn thiết bị đóng cắt còn phải căn cứ vào điều kiện làm việc phụ tải là thiết bị đóng cắt không được phép cắt khi có quá tải ngắn hạn, điều này thường xảy ra trong điều kiện làm việc bình thường như dòng điện khi cho mở máy động cơ điện, dòng điện cực đại trong các phụ tải công nghệ.

Yêu cầu chung chính là dòng điện định mức trên các phần tử bảo vệ sẽ không được nhỏ hơn dòng điện tính toán của mạch điện.

Tùy theo đặc tính và điều kiện làm việc cụ thể trên từng phụ tải, bạn sẽ hướng dẫn lựa chọn dòng điện định mức phù hợp của từng phần tử bảo vệ sẽ bằng 1,25 ; 1,5 hoặc lớn hơn khi so với dòng điện tính toán trong mạch.

Các dòng thiết bị đóng cắt

Các thiết bị đóng cắt phổ biến hiện nay ACB, VCB,  MCB, MCCB,  ELCB, RCBO, RCCB  là được ứng dụng nhiều nhất trong các công trình điện. Vậy các thiết bị đóng cắt điện đó là gì?

  • ACB ( Air Circuit Breaker ) hay còn gọi với tên là máy cắt không khí có chức năng để bảo vệ quá tải và ngắn mạch . Thường giành cho những dòng tải từ 400A trở lên là ta có thể sử dụng ACB
  • VCB ( Vacuum Circuit Breaker ) hay còn gọi với tên là máy cắt chân không, thường dùng cho mạng điện áp trung thế từ 6,6kV trở lên
  • MCB ( Miniature Circuit Breaker ) là aptomat ở dạng tép, có dòng cắt cố định và dòng cắt quá tải thấp ( 100A/10kA)
  • MCCB ( Moulded Case Circuit Breaker ) là dạng aptomat ở dạng khối, có dòng cắt ngắn mạch lên tới 80kA và dòng cắt ở định mức 2400A
  • ELCB ( Earth Leakage Circuit Breaker ) hay còn gọi với tên là thiết bị chống dòng r , nhưng thực chất đây là loại MCCB hay là MCB có thêm bộ cảm biến dòng rò. ELCB vừa cho bảo vệ ngắn mạch, quá tải và bảo vệ dòng rò
  • RCBO ( Residual Current Circuit Breaker With Overcurrent Protection ) Thiết bị chống dòng rò có kích thước giống như với MCB 1P+N nhưng sẽ có thêm bộ bảo vệ quá dòng.
  • RCCB ( Residual Current Circuit Breaker ) Thiết bị chống dòng rò loại 2 tép và 4 tép.

Như vậy về mặt nguyên tắc để bảo vệ thì ELCB và RCBO là giống như nhau chỉ khác với tên gọi và cấu tạo : ELCB dạng khối và RCBO dạng tép.