Cách chọn dòng cắt ngắn mạch Icu, Ics cho aptomat

Lê Hồng Phong

Khi xảy ra sự cố, dòng điện có thể tăng đột ngột gấp nhiều lần so với dòng điện định mức, gây hư hỏng thiết bị và mất an toàn. Một cầu dao có dòng điện cắt phù hợp sẽ giúp ngắt mạch kịp thời, hạn chế rủi ro. Để đưa ra quyết định đúng đắn, bài viết này KTH Electric sẽ giúp người dùng hiểu rõ các thông số quan trọng như Icu, Ics và gợi ý cách chọn dòng điện ngắn mạch phù hợp. Tìm hiểu ngay bây giờ!

Giải thích thông số ngắn mạch của máy cắt

Aptomat (CB) có chức năng tự động ngắt mạch khi phát hiện các sự cố như quá tải, ngắn mạch hay rò rỉ điện, nhằm bảo vệ toàn bộ hệ thống điện. Một trong những thông số quan trọng của CB là dòng điện ngắn mạch – giới hạn dòng điện đột ngột lớn nhất mà thiết bị có thể ngắt một cách an toàn khi xảy ra sự cố, quyết định khả năng bảo vệ hệ thống điện khỏi những tình huống nguy hiểm.

Về khả năng bảo vệ ngắn mạch của cầu dao, có 3 thông số quan trọng cần biết:

• Thông số Icu (Công suất đột phá tối đa):

Icu là công suất tắt nguồn tối đa của cầu dao, biểu thị giới hạn dòng điện cao nhất mà thiết bị có thể tắt an toàn trong 1 giây. Ví dụ, một cầu dao có Icu = 25kA nghĩa là thiết bị có thể ngắt dòng điện lên tới 25kA trong vòng 1 giây mà không bị hỏng. Đây là thông số bảo vệ ngắn mạch quan trọng nhất khi chọn aptomat.

• Thông số Ics (Dung lượng đột phá dịch vụ):

Ics là khả năng cắt ngắn mạch mà cầu dao có thể thực hiện nhiều lần mà không bị hư hỏng, được xác định theo tiêu chuẩn IEC 60947-2. Thông số này được tính bằng phần trăm của Icu (Công suất đột phá tối đa), với các mức như 25%, 50%, 75% hoặc 100% tùy theo nhà sản xuất. Ví dụ: nếu cầu dao có Icu = 25kA và Ics = 50% Icu thì Ics sẽ là 12,5kA, nghĩa là cầu dao có thể ngắt dòng điện ngắn mạch lên đến 12,5kA nhiều lần một cách an toàn mà không bị hư hỏng. Cầu dao chất lượng cao thường có tỷ lệ Ics/Icu cao hơn, có thể đạt tới 100%.

• Thông số Icw (Dòng điện chịu được thời gian ngắn định mức):

Icw cho biết khả năng chịu dòng điện cao của cầu dao trong thời gian ngắn trước khi ngắt kết nối. Ví dụ, một aptomat có Icw = 15kA/1s có nghĩa là nó có thể chịu được dòng điện 15.000 ampe trong 1 giây mà không bị hư hại. Thông số này đặc biệt quan trọng trong các hệ thống có nhiều thiết bị công suất cao, nơi thường xảy ra hiện tượng dòng điện tăng vọt trong thời gian ngắn.

Việc hiểu rõ 3 thông số này rất quan trọng khi lựa chọn cầu dao phù hợp cho hệ thống điện:

• Có thể ngắt dòng điện cực lớn khi cần thiết
• Vẫn hoạt động tốt sau nhiều lần nghỉ ngơi
• Không bị hư hỏng bởi dòng điện cao đột ngột

Aptomat là thiết bị bảo vệ điện, tự động ngắt mạch điện khi có sự cố (đoản mạch, quá tải, rò rỉ điện,…)

Xem thêm: Tổng hợp ký hiệu & thông số trên aptomat và giải thích

Cách chọn dòng ngắn mạch cho máy cắt

Việc lựa chọn dòng ngắn mạch thích hợp cho máy cắt phụ thuộc chủ yếu vào môi trường sử dụng và cơ chế cắt, cụ thể:

Chọn theo ứng dụng

Trong các lĩnh vực dân dụng như nhà ở, văn phòng nhỏ, MCB thường được sử dụng với Icu để cắt dòng điện từ 4,5kA đến 6kA hoặc 10kA. Với những hộ gia đình có lượng điện tiêu thụ lớn hoặc sử dụng điện 3 pha thì nên cân nhắc sử dụng MCCB có dòng cắt cao hơn để đảm bảo an toàn và bền bỉ.

Trong môi trường công nghiệp như nhà máy, nhà xưởng, do có nhiều thiết bị công suất lớn và khả năng xảy ra sự cố ngắn mạch cao nên cần lựa chọn MCCB có dòng cắt từ 15kA trở lên. Mức dòng điện cắt cụ thể sẽ tùy thuộc vào yêu cầu của từng hệ thống.

Một cách khác để chọn cầu dao phù hợp là tính toán dòng ngắn mạch cần thiết bằng công thức tính dòng cắt MCCB như sau:

Trong đó:

• Ics​ là dòng điện ngắn mạch (A)
• U là điện áp lưới (V)
• Z là tổng trở kháng của hệ thống (Ω)

Nếu không có giá trị trở kháng chính xác, bạn có thể tham khảo mức dòng điện ngắn mạch ước tính cho từng loại lưới:

• Hệ thống điện dân dụng (1 pha, 220V): Dòng ngắn mạch thường từ 2kA đến 6kA
• Hệ thống điện công nghiệp nhẹ (3 pha, 380V): Dòng ngắn mạch từ 10kA đến 25kA
• Nhà máy, khu công nghiệp (3 pha, 380V-690V): Dòng ngắn mạch có thể lên tới 50kA hoặc cao hơn

Sau khi tính toán hoặc tra cứu dòng ngắn mạch, chọn aptomat có Icu lớn hơn hoặc bằng dòng ngắn mạch cực đại để đảm bảo an toàn cho hệ thống.

Đọc thêm: Ký hiệu C16, C20, C32, C40 trên cầu dao là gì?

Chọn theo cơ chế cắt

Phân loại theo cơ chế tác dụng:

• Cơ chế nhiệt từ cố định: Thường được sử dụng trong các ứng dụng dân dụng và công nghiệp nhẹ, nơi các thông số bảo vệ được cài đặt sẵn và không cần điều chỉnh.
• Cơ chế nhiệt từ có thể điều chỉnh: Thích hợp cho các ứng dụng công nghiệp yêu cầu điều chỉnh các thông số bảo vệ cho phù hợp với đặc tính tải cụ thể.
• Cơ chế điện tử: Được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp cao cấp, nơi yêu cầu độ chính xác và tốc độ bảo vệ tức thì.

Xem thêm: Chi tiết bảng chọn aptomat dựa trên công suất điện quy đổi

Xác định dòng điện cắt ngắn mạch trên các loại CB

Để dễ dàng hình dung dòng điện cắt ngắn mạch (Icu) của các loại thiết bị đóng cắt (CB) như MCB, RCBO, ELCB, MCCB, ACB và VCB, dưới đây là bảng thông tin tóm tắt:

Các thiết bị có dòng điện cắt cao hơn sẽ bảo vệ tốt hơn trong trường hợp đoản mạch. Mỗi loại CB được thiết kế phù hợp với quy mô và đặc điểm của từng hệ thống điện.

Việc lựa chọn dòng điện ngắt mạch phù hợp là bước quan trọng để duy trì sự an toàn và ổn định của hệ thống điện. Việc hiểu rõ các thông số như Icu, Ics và các yếu tố ảnh hưởng sẽ giúp người dùng lựa chọn thiết bị hiệu quả, hạn chế nguy cơ hư hỏng do chập điện và đảm bảo vận hành an toàn. Tham khảo các sản phẩm bảo vệ ngắn mạch KTH Electric đang phân phối: