TIN TỨC

Cầu dao vỏ đúc (MCCB) là một loại thiết bị bảo vệ điện được sử dụng để bảo vệ mạch điện khỏi dòng điện quá mức, có thể gây quá tải hoặc đoản mạch. Với định mức hiện tại lên đến 1600A, MCCB có thể được sử dụng cho nhiều loại điện áp và tần số với cài đặt chuyến đi có thể điều chỉnh. Các bộ ngắt này được sử dụng thay cho các bộ ngắt mạch thu nhỏ (MCB) trong các hệ thống PV quy mô lớn nhằm mục đích cách ly và bảo vệ hệ thống.

Cách MCCB hoạt động

MCCB sử dụng thiết bị nhạy cảm với nhiệt độ (phần tử nhiệt) với thiết bị điện từ nhạy cảm với dòng điện (phần tử từ tính) để cung cấp cơ chế hoạt động cho mục đích bảo vệ và cách ly. Điều này cho phép MCCB cung cấp:
• Bảo vệ quá tải,
• Bảo vệ lỗi điện chống lại dòng ngắn mạch
• Công tắc điện để ngắt kết nối.

Bảo vệ quá tải

Bảo vệ quá tải được cung cấp bởi MCCB thông qua thành phần nhạy cảm với nhiệt độ. Thành phần này thực chất là tiếp xúc lưỡng kim: tiếp điểm bao gồm hai kim loại nở ra với tốc độ khác nhau khi tiếp xúc với nhiệt độ cao. Trong điều kiện hoạt động bình thường, tiếp xúc lưỡng kim sẽ cho phép dòng điện chạy qua MCCB. Khi dòng điện vượt quá giá trị chuyến đi, phần tiếp xúc lưỡng kim sẽ bắt đầu nóng lên và bị bẻ cong do tốc độ giãn nở nhiệt khác nhau trong phần tiếp xúc. Cuối cùng, tiếp điểm sẽ bị uốn cong đến mức đẩy thanh tác động một cách vật lý và tháo khớp các tiếp điểm, gây ra ngắt mạch.

Bảo vệ nhiệt của MCCB thường sẽ có thời gian trễ để cho phép một thời gian ngắn quá dòng thường thấy trong một số hoạt động của thiết bị, chẳng hạn như dòng khởi động được thấy khi khởi động động cơ. Thời gian trễ này cho phép mạch tiếp tục hoạt động trong những trường hợp này mà không làm vấp MCCB.

Bảo vệ sự cố điện chống lại dòng ngắn mạch

MCCB cung cấp phản ứng tức thời đối với sự cố ngắn mạch, dựa trên nguyên tắc điện từ. MCCB chứa một cuộn dây điện từ tạo ra một trường điện từ nhỏ khi dòng điện chạy qua MCCB. Trong quá trình hoạt động bình thường, trường điện từ do cuộn dây điện từ tạo ra là không đáng kể. Tuy nhiên, khi xảy ra sự cố ngắn mạch trong mạch, một dòng điện lớn bắt đầu chạy qua điện từ và kết quả là trường điện từ mạnh được thiết lập sẽ thu hút thanh cảm ứng và mở các tiếp điểm.

Công tắc điện để ngắt kết nối

Ngoài cơ chế ngắt, MCCB cũng có thể được sử dụng như công tắc ngắt kết nối bằng tay trong trường hợp khẩn cấp hoặc hoạt động bảo trì. Một vòng cung có thể được tạo ra khi tiếp điểm mở ra. Để chống lại điều này, MCCB có cơ chế tiêu tán hồ quang bên trong để dập tắt hồ quang.

Giải mã các đặc điểm và xếp hạng MCCB

Các nhà sản xuất MCCB được yêu cầu cung cấp các đặc tính hoạt động của MCCB. Một số thông số phổ biến được giải thích dưới đây:
Khung định mức hiện tại (Inm):
Dòng điện tối đa mà MCCB được đánh giá để xử lý. Dòng điện khung định mức này xác định giới hạn trên của dải dòng điện điều chỉnh. Giá trị này xác định kích thước khung ngắt.
Đánh giá hiện tại (Trong):
Giá trị dòng định mức xác định khi MCCB hoạt động do bảo vệ quá tải. Giá trị này có thể được điều chỉnh, đến mức tối đa của dòng khung định mức.
Điện áp cách điện định mức (Ui):
Giá trị này cho biết điện áp tối đa mà MCCB có thể chống lại trong điều kiện phòng thí nghiệm. Điện áp danh định của MCCB thường thấp hơn giá trị này để cung cấp biên độ an toàn.
Điện áp làm việc định mức (Ue):
Giá trị này là điện áp định mức cho hoạt động liên tục của MCCB. Nó thường giống hoặc gần bằng điện áp hệ thống.
Điện áp chịu được xung định mức (Uimp):
Giá trị này là điện áp đỉnh thoáng qua mà bộ ngắt mạch có thể chịu được khi đóng cắt hoặc sét đánh. Giá trị này xác định khả năng MCCB chịu được quá điện áp quá độ. Kích thước tiêu chuẩn để kiểm tra xung là 1,2 / 50µs.
Khả năng ngắt mạch ngắn hoạt động (Ics):
Đây là dòng sự cố cao nhất mà MCCB có thể xử lý mà không bị hỏng vĩnh viễn. MCCB thường có thể tái sử dụng sau khi hoạt động gián đoạn do lỗi với điều kiện chúng không vượt quá giá trị này. Ics càng cao thì bộ ngắt mạch càng đáng tin cậy.
Khả năng ngắt mạch ngắn nhất (Icu):
Đây là giá trị dòng sự cố cao nhất mà MCCB có thể xử lý, nếu dòng sự cố vượt quá giá trị này, MCCB sẽ không thể ngắt. Trong trường hợp này, cơ cấu bảo vệ khác có khả năng phá vỡ cao hơn phải hoạt động. Điều này cho thấy độ tin cậy hoạt động của MCCB. Điều quan trọng cần lưu ý là nếu dòng lỗi vượt quá Ics nhưng không vượt quá Icu, MCCB vẫn có thể loại bỏ lỗi, nhưng có thể bị hỏng và yêu cầu thay thế.
Tuổi thọ cơ học: Đây là số lần tối đa MCCB có thể được vận hành bằng tay trước khi nó bị lỗi.
Tuổi thọ điện: Đây là số lần tối đa MCCB có thể hoạt động trước khi nó bị lỗi.

Định cỡ MCCB

MCCB trong mạch điện phải có kích thước phù hợp với dòng hoạt động dự kiến ​​của mạch và dòng sự cố có thể xảy ra. Ba tiêu chí chính khi lựa chọn MCCB là:
• Điện áp làm việc danh định (Ue) của MCCB phải tương tự với điện áp hệ thống.
• Giá trị hành trình của MCCB phải được điều chỉnh theo dòng điện do tải kéo ra.
• Khả năng đánh thủng của MCCB phải cao hơn dòng sự cố có thể có trên lý thuyết.

Các loại MCCB

Hình 1: Đường cong hành trình của MCCB loại B, C và D

Bảo trì MCCB

MCCB phải chịu dòng điện cao; do đó bảo trì MCCB là rất quan trọng để hoạt động đáng tin cậy. Một số quy trình bảo trì được thảo luận dưới đây:

1. Kiểm tra bằng mắt
Trong quá trình kiểm tra bằng mắt MCCB, điều quan trọng là phải để ý các tiếp điểm bị biến dạng hoặc vết nứt trên vỏ hoặc lớp cách điện. Bất kỳ vết cháy nào trên tiếp xúc hoặc vỏ bọc phải được xử lý cẩn thận.

2. Bôi trơn
Một số MCCB yêu cầu bôi trơn đầy đủ để đảm bảo hoạt động trơn tru của công tắc ngắt kết nối bằng tay và các bộ phận chuyển động bên trong.

3. Làm sạch
Các cặn bẩn bám trên MCCB có thể làm hỏng các thành phần MCCB. Nếu bụi bẩn bao gồm bất kỳ vật liệu dẫn điện nào, nó có thể tạo đường dẫn cho dòng điện và gây ra lỗi bên trong.

4. Thử nghiệm
Có ba bài kiểm tra chính được thực hiện như một phần của quy trình bảo dưỡng MCCB.
Kiểm tra điện trở cách điện:
Các thử nghiệm đối với MCCB phải được thực hiện bằng cách ngắt kết nối MCCB và thử nghiệm cách điện giữa các pha và trên các đầu nối nguồn và đầu nối tải. Nếu điện trở cách điện đo được thấp hơn giá trị điện trở cách điện khuyến nghị của nhà sản xuất thì MCCB sẽ không thể bảo vệ đầy đủ.

Tiếp xúc kháng
Thử nghiệm này được tiến hành bằng cách thử điện trở của các tiếp điểm điện. Giá trị đo được so với giá trị do nhà sản xuất quy định. Trong điều kiện hoạt động bình thường, điện trở tiếp xúc rất thấp vì MCCB phải cho phép dòng điện hoạt động đi qua với tổn thất tối thiểu.

Thử nghiệm vấp ngã
Thử nghiệm này được thực hiện bằng cách thử nghiệm phản ứng của MCCB trong các điều kiện quá dòng và sự cố mô phỏng. Bảo vệ nhiệt của MCCB được thử nghiệm bằng cách cho dòng điện lớn chạy qua MCCB (300% giá trị định mức). Nếu cầu dao không hoạt động, đó là dấu hiệu của việc bảo vệ nhiệt bị hỏng. Thử nghiệm bảo vệ từ tính được tiến hành bằng cách chạy các xung ngắn của dòng điện rất cao. Trong điều kiện bình thường, bảo vệ từ tính là tức thì. Thử nghiệm này phải được tiến hành ở thời điểm cuối cùng vì dòng điện cao làm tăng nhiệt độ của các tiếp điểm và cách điện, và điều này có thể làm thay đổi kết quả của hai thử nghiệm khác.

Phần kết luận
Việc lựa chọn chính xác MCCB cho ứng dụng cần thiết là chìa khóa để cung cấp sự bảo vệ thích hợp ở các vị trí có thiết bị công suất cao. Điều quan trọng là phải thực hiện các hành động bảo trì định kỳ và mỗi lần sau khi các cơ chế chuyến đi đã được kích hoạt để đảm bảo duy trì sự an toàn của địa điểm.