CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN
4.3 TÍNH CHỌN MẠCH ĐỘNG LỰC TẢI
4.3.3 Tính chọn MCCB
Để các thiết bị làm việc an toàn, hiệu quả và tránh những thiệt hại khi có sự cố về điện có thể dùng các thiết bị như cầu chì, CB,…
CB (Circuit Breaker), là khí cụ điện dùng đóng ngắt mạch điện, nhiệm vụ của CB là cách ly được mạch sự cố ra khỏi lưới điện, hạn chế hậu quả phá hỏng của sự cố ngắn mạch, quá dòng, quá tải, sự cố hỏng cách điện. Các chức năng thông thường của CB như sau:
Bảng 4.2 Các chức năng của CB Bảo vệ Cách ly Đóng cắt Bảo vệ Cách ly Đóng cắt - Quá tải - Ngắn mạch - Chạm vỏ (Rò điện) - Cách điện giữa các tiếp điểm mở - Đóng cắt theo chức năng - Đóng cắt lúc khẩn cấp - Dừng khẩn cấp
- Đóng cắt khi bảo trì cơ
Nguyên lý hoạt động của các thiết bị bảo vệ là dựa vào dòng điện đi qua chúng. Nếu dòng điện nhỏ hơn hoặc bằng giá trị cho phép (Iđm) của thiết bị thì mạch sẽ vận hành bình thường. Nhưng khi dòng điện đi qua thiết bị lớn hơn dòng cho
34
phép thì thiết bị bảo vệ sẽ tác động và cách ly mạch có sự cố một cách tức thời hoặc trễ sau một thời gian nhất định.
a) Một số thiết bị bảo vệ, cách ly:
- ACB (air circuit breaker): Máy cắt khơng khí, thường dùng với điện hạ áp, dùng cho các đường dây nguồn hoặc các tải có dịng lớn, thường thì lớn hơn 400A có thể chọn ACB. Dòng định mức tối đa của ACB có thể lên đến 6300A.
- VCB (Vacuum Circuit Breakers): Máy cắt chân không, thường dùng với điện áp trung áp trở lên khoảng từ 6.6kV.
- MCCB (Moulded case circuit breaker): Là aptomat khối dùng với mạng hạ áp, thường có dịng cắt ngắn mạch lớn (có thể lên tới 80kA). MCCB có thể đạt đến dòng cắt định mức 2400A.
- MCB (Miniature Circuit Breaker): Thường được gọi là CB tép, dạng CB thu gọn dùng cho phụ tải nhỏ, thường có dịng cắt định và dịng cắt q tải thấp (100A/10kA).
- RCCB (Residual Current Circuit Breaker): Chống dịng rị loại có kích thước cỡ MCB 2 cực, 3cực, 4 cực.
- RCBO (Residual Current Circuit Breaker with Overcurrent Protection): Chống dịng rị loại có kích thước cỡ MCB 2P có thêm bảo vệ q dịng. - ELCB (Earth Leakage Circuit Breaker): Là thiết bị chống dòng rò. ELCB là
thiết bị bảo vệ thường được mắc ở đầu mỗi nguồn điện, và các nhánh cho các hộ tiêu thụ điện ở cấp thấp hơn theo các thông số phù hợp. Trong trường hợp xuất hiện dòng dò xuống đất thì ELCB sẽ phát hiện và ngắt điện một cách tự động ở mạch điện phía sau nó. Như vậy ELCB bảo vệ được con người không xảy ra tình trạng giật điện.
- RCD (Residual Current Device): Một thiết bị luôn gắn kèm với MCCB hay MCB để bảo vệ chống dòng rò.
35
b) Điều kiện, các yếu tố quan trọng khi lựa chọn CB:
- Các đặc tính của lưới điện mà CB được lắp đặt.
- Các đặc tính của tải.
- Dòng định mức của CB.
- Dòng bảo vệ quá tải của CB.
- Dòng cắt ngắn mạch định mức Icu
- CB có khả năng cắt ít nhất có giá trị bằng dịng ngắn mạch Icắt nhiệt (Ith). c) Các thông số kỹ thuật của CB và các điều kiện để tính chọn:
Bảng 4.3 Các thơng số kỹ thuật của CB và các điều kiện tính chọn cụ thể
𝑈đmCB > 𝑈đmHT 𝐼đmCB ≥ 𝐼𝑙𝑣𝑚𝑎𝑥
(𝐼𝑐𝑝𝑑𝑑. 𝐾ℎ𝑐) ≥ 𝐼cắt nhiệt ≥ 𝐼𝑙𝑣𝑚𝑎𝑥 𝐼𝑁𝑚𝑖𝑛 ≥ 𝐼cắt từ ≥ 𝐼đỉnh nhọn 𝐼𝑁𝑚𝑎𝑥 > 𝐼cắt nhanh 𝐼cắtđm > 𝐼𝑁𝑚𝑎𝑥 𝐼𝑐𝑠 = (25%, 50%, 75%, 100%). 𝐼𝑐𝑢
Trong đó:
- UđmCB (Điện áp làm việc định mức) hay còn gọi là Ue (Rated service voltage)
là giá trị điện áp mà thiết bị có thể vận hành trong điều kiện bình thường. - IđmCB (Dịng điện định mức của CB) hay còn gọi là In (Rated service current)
là giá trị cực đại của dòng điện mà CB và Relay bảo vệ quá tải có thể chịu đựng được ở nhiệt độ không vượt quá giới hạn cho phép.
- Icắt nhiệt (Dòng tác động nhiệt của thiết bị bảo vệ) hay còn gọi là dòng cắt
nhiệt Ir (Overload Relay trip-current setting) hoặc còn gọi là Ith (Thermal
Overload Relays) là giá trị dòng ngưỡng tác động của CB khi có q tải. - Icắt từ (Dịng tác động từ) hay còn gọi là Im (Short-circuit relay trip-current
setting) là dịng ngắn mạch có thời gian trễ.
- Icắt nhanh (Dòng cắt nhanh) hay còn gọi là dòng Ii, là dịng ln đảm bảo cắt
36
- Icắtđm (Dòng khả năng cắt ngắn mạch định mức) hay còn gọi là Icu (Rated
ultimate short-circuit breadking capacity) dòng khả năng cắt ngắn mạch định mức (dòng cắt cho phép), đây là dòng điện cực đại đi qua tiếp điểm của CB trong vịng 1 giây mà khơng làm hỏng tiếp điểm này.
- Isc (Rated service short-circuit breaking capacity) dòng khả năng cắt ngắn mạch thao tác, là dịng đặc tính ngắn mạch thao tác.
d) Tính chọn MCCB:
Dựa vào bảng 4.1 và catalogue động cơ Vihem (Phụ lục3), các kết quả xác
định được, ta tính chọn MCCB cho phụ tải như sau:
▪ Điện áp làm việc định mức:
𝑈đmCB > 𝑈đmHT ≥ 380(𝑉)
▪ Dòng điện đỉnh nhọn của phụ tải (theo biểu thức 4.8)
𝐼đn = 211,84 (𝐴) = 𝐼lvmax ⇒ 𝐼đmCB ≥ 𝐼lvmax ≥ 211,84 (𝐴)
Từ các thống số trên, tra bảng Catalog MCCB hãng LS ta chọn được MCCB có mã ABN203c 250A với các thơng số được cho như sau:
Hình 4.1 MCCB LS ABN203c 250A ABN203c 250A
37
Bảng 4.4 Thông số kỹ thuật MCCB ABN203c 250A
Mã sản phẩm: ABN203c 250A
Dòng sản phẩm: MCCB ABN
Số cực: 3P
Frame size: 250AF
Dòng định mức: 250A
Dòng cắt ngắn mạch: 30kA
Chức năng:
Dùng để kiểm soát
Bảo vệ quá tải và ngắn mạch
Ứng dụng: Dùng trong mạng lưới điện
dân dụng và công nghiệp
Tiêu chuẩn: IEC 60947-2
Điện áp thử nghiệm xung
(Uimp): 8kV
Xuất xứ: LS Hàn Quốc