Nhiệm vụ lựa chọn thiết bị đóng cắt để là nhiệm vụ quan trọng với kỹ sư đặc biệt là kỹ sư điện .
Vậy làm thế nào để lựa chọn hợp lý nhất chúng ta phải bắt đầu từ việc xem xét đông cơ được bảo vệ bởi những thiết bị nào?
Động cơ được bảo vệ: Ngắn mạch (aptomat), quá Tải (Contactor Rơ le nhiệt ), mất pha, đảo pha (Rơ le bảo vệ mất pha, đảo pha)
Bài viết này tập trung vào việc lựa chọn 3 thiết bị đóng cắt chính là aptomat, contactor, rơ le nhiệt.
Điều kiện:
Hệ số an toàn Kat, Ics là bao nhiêu? Chúng ta cùng bắt đầu từ những phân tích dưới đây:
Đường cong đặc tính bảo vệ theo thời gian được sử dụng để chỉ ra tốc độ của một máy cắt sẽ trip ở bất kỳ cường độ dòng điện nào. Hình minh họa sau đây (Hình 1) cho thấy đường cong đặc tính bảo vệ dòng điện theo thời gian hoạt động như thế nào. Các con số phía dưới trục hoành đại diện cho bội số của dòng định mức In (A). Các con số dọc theo trục tung thể hiện thời gian tính bằng giây (s).
Hình 1
Để xác định một máy cắt sẽ mất thời gian bao lâu, để trip ở một trị số dòng điện, ta tìm mức dòng điện ở dưới trục hoành của đồ thị. Vẽ một đường thẳng đứng đến điểm mà nó giao nhau với đường cong. Sau đó, vẽ một đường ngang chỗ điểm giao nhau sang bên trái của đồ thị và tìm thời gian trip. Trong ví dụ này, máy cắt sẽ trip dòng điện bằng 6In (6 lần dòng định mức được cài đặt) trong thời gian 0.6 giây.
Qua đồ thị cho ta thấy, dòng điện càng cao thì thời gian cắt càng ngắn. Ở hình 2, có thể thấy đường đặc tính thời gian và dòng điện được vẽ rất nhiều đường ngang nằm trong hàng loạt điểm đánh giá liên tục của máy cắt.
Ở ví dụ này là bộ trip unit TMD250 của MCCB NSX Schneider
Bộ Trip unit TMD250 có 2 chức năng bảo vệ chính là L và I, trong đó:
L – Bảo vệ quá dòng có thời gian trễ. Tuy nhiên, thời gian trễ này là mặc định theo nhà SX chứ không điều chỉnh được nó như trong các bộ Trip unit điện tử (Micrologic).
Hình 2
I – Bảo vệ ngắn mạch cắt nhanh (Instantaneous short-circuit protection). Với TMD250 thì dòng ngắn mạch này (Isd) có thể điều chỉnh từ 5 đến 10 lần In, không có thời gian điều chỉnh ngắt trễ.
Bảo vệ quá tải (quá dòng).
Đường cong biểu diễn bảo vệ quá tải được biểu thị trong vùng làm việc màu vàng trên đồ thị Hình 2. Trong vùng làm việc này, MCCB có thể trip bất kể lúc nào.
Ví dụ: MCCB sẽ trip trong khoảng thời gian từ 20s đến 240s khi quá dòng vượt tới ngưỡng 3xIn (khoảng 750A) ở nhiệt độ môi trường bên ngoài là 40 độ C.
Bảo vệ ngắn mạch tức thời.
Vùng làm việc của bảo vệ ngắn mạch tức thời được biểu thị trong vùng màu xanh trên đồ thị Hình 2, tùy vào ngưỡng cài đặt của bộ trip unit. Ở đây được hiểu như sau:
Nếu điểm điều chỉnh giới hạn cắt của MCCB được thiết lập ở mức tối thiểu (5 lần In) thì khi có dòng ngắn mạch ở điểm 5 lần In (tương đương 1250A) thì bộ trip unit sẽ cắt MCCB ở khoảng 40ms.
Nếu điểm điều chỉnh giới hạn cắt của MCCB được thiết lập ở mức tối đa (10 lần In) thì khi có dòng ngắn mạch ở điểm 5 lần In (tương đương 1250A) thì bộ trip unit sẽ cắt MCCB ở khoảng 7s đến 80s.
Vì vậy nhà sản xuất nhà sản xuất sẽ đưa ra các type của thiết bị đóng cắt khác nhau:
Dòng tác động tối thiểu (Minimum trip current): gấp 3 đến 5 lần dòng định mức. Thiết bị type B thường được sử dụng cho tải trở hoặc tải có thành phần cảm ứng rất nhỏ:
Dòng tác động tối thiểu (Minimum trip current): 5 đến 10 lần dòng định mức. Thiết bị type C (Trip Curve C) thường được sử dụng cho các tải có thành phần cảm ứng tương đối lớn, các động cơ điện có công suất nhỏ hoặc các loại đèn chiếu sáng đặc biệt, cụ thể:
Dòng tác động tối thiểu (Minimum trip current): 10 đến 20 lần dòng định mức. Thiết bị type D được sử dụng cho các tải với một thành phần cảm ứng rất cao, thường được ứng dụng trong các thiết bị công nghiệp:
Type/Trip Curve Class B, C, D, K, Z
Dòng tác động tối thiểu (Minimum trip current): khoảng 12 lần dòng định mức. Thiết bị type MA thường sử dụng để bảo vệ các động cơ có dòng điện khởi động cao.
Dòng tác động tối thiểu (Minimum trip current): từ 8 đến 12 lần dòng định mức. Thiết bị TRIP CURVE CLASS K thường sử dụng để bảo vệ các tải cảm ứng và các tải động cơ có dòng điện khởi động cao.
Dòng tác động tối thiểu (Minimum trip current): từ 2 đến 3 lần dòng định mức. Thiết bị TRIP CURVE CLASS Z rất nhạy với ngắn mạch, nên thường được sử dụng để bảo vệ các thiết bị nhạy cảm cao như thiết bị bán dẫn.
Từ phân tích trên, chúng ta đã có câu trả lời việc lựa chọn thiết bị đóng cắt và bao vệ cho phụ tải
Ví dụ: Một động cơ 3p-380V,P = 18.5KW Cần chọn thiết bị đóng cắt cho động cơ này?
Ta làm như sau:
Dòng định mức của động cơ: Iđmđc = 35A
+ Với điều kiện Ics > Ikdđc
Chọn khởi động sao – tam giác: Hệ số khởi động là 3 vậy dòng khởi động của động cơ là Ikđ = 35*3 = 105A
Dòng ngắn mạch tức thời Ics > 105A aptomat type nhỏ nhất là type B
Tức là Ics = (3-5 ) In Vậy nếu ta chọn 3 tức là: In > 105/3 = 35 A
+ Với điều kiện: In >= kat Iđmđc Hệ số an toàn là hệ số an toàn đối với động cơ 1.6- 2.2
Kết hợp 2 điều kiện trên, chúng ta chọn MCCB 3P-63A- 10KA
Chọn Contactor 3P- (24- 36) A rơ le nhiệt tương ứng với contactor.
Chúc các bạn thành công !
Mọi thông tin cần tư vấn:
Công Ty TNHH Thiết BỊ Cơ Điện Phục Hưng 37
Địa Chỉ: Số 55, đường Phan Bội Châu, P.Quán Bàu, Tp.Vinh, Nghệ An
Hotline/Zalo: 0982.212.114 – 0911.990.114, Kỹ thuật: 0979.565.208
0982.212.114 0911.990.114