Phân loại đường cong đặc tính của CB

Lê Hồng Phong

CB có tính năng ngắt khi phát hiện sự cố quá tải hoặc ngắn mạch. Đặc tính này thay đổi theo cường độ dòng điện và thời gian cắt. Đây là tiêu chí để phân loại đường cong đặc tính CB. Hãy cùng KTH Electric tìm hiểu về định nghĩa và sự khác biệt giữa các loại đường cong này.

Đường đặc tính của CB là gì?

Đường cong đặc tính của CB (Đường cong đặc trưng hoặc Đường cong chuyến đi) hoặc đường cong đặc tính là đồ thị thể hiện mối tương quan giữa thời gian cắt (trục tung) và cường độ dòng điện (trục ngang), biểu thị hành vi ngắt của CB ở các dòng điện khác nhau. Đường cong đặc tính cũng có thể được hiểu là giá trị biểu thị tốc độ ngắt mạch của máy cắt ở một giá trị dòng điện nhất định.

Các đường cong đặc trưng được biểu thị bằng chữ in hoa và xuất hiện trên danh mục hoặc ở mặt trước của thiết bị chuyển mạch. Ký hiệu đường cong đặc tính được liên kết với giá trị hiện tại. Ví dụ: C40 được hiểu là dòng CB này có đường cong đặc tính loại C và dòng điện định mức là 40A.

Xem thêm: Ký hiệu C16, C20, C32, C40 trên aptomat là gì?

Để thực hiện chức năng cơ bản là chống quá tải, ngắn mạch, CB cần ngắt mạch điện càng nhanh càng tốt khi mạch xuất hiện hiện tượng quá dòng. Tuy nhiên, việc CB phòng ngự quá nhanh sẽ dẫn đến nhiều vấn đề. Thông thường, khi khởi động động cơ sẽ xuất hiện dòng điện tiêu thụ rất lớn, tiềm ẩn nguy cơ gây sụt áp đường dây. Sự gián đoạn CB trong trường hợp này sẽ gây rắc rối.

Vì vậy, CB cần chịu được dòng điện khởi động mà không bị mất điện và có độ trễ nhất định trước khi cắt mạch. Lúc này, tính năng ngắt mạch của cầu dao sẽ phát huy tác dụng. Nó không tắt ngay khi khởi động động cơ và cũng không tắt quá muộn để tránh sự cố về điện.

Phạm vi hoạt động của đường cong phân loại cầu dao CB thành các loại khác nhau, trong đó mỗi loại được sử dụng cho một tải cụ thể.

Cách đọc đường cong đặc trưng

Một đường đặc tính thường có 3 thành phần chính:

• Chuyến đi nhiệt: Đường cong bảo vệ quá tải
• Chuyến đi từ tính: Đường cong bảo vệ ngắn mạch
• Đường cong chuyến đi lý tưởng: Đường cong bảo vệ lý tưởng của nhà sản xuất

Lấy ví dụ biểu đồ thể hiện giá trị đường cong đặc tính loại C của MCB, trục hoành là giá trị I/In và trục tung là giá trị thời gian (giây). Dòng điện càng cao thì thời gian ngắt mạch càng ngắn.

Hai đường cong này gần như song song và bao phủ một khu vực cầu dao của thiết bị. Khu vực này được chia thành 2 khu vực nhỏ hơn: Đặc tính bảo vệ cắt nhiệt – quá tải được xác định bởi thanh lưỡng kim và Khu vực bảo vệ ngắn mạch cắt điện từ bị ảnh hưởng bởi cuộn hút.

Theo biểu đồ trên:

• Ở mức I/In = 2, chức năng ngắt quá tải nhiệt sẽ được kích hoạt sau khoảng 20 giây.
• Ở mức I/In = 20, đoản mạch sẽ được kích hoạt sau khoảng 0,01 – 0,02 giây.

Ví dụ cụ thể: Có tải 30A chọn CB tương thích là MCB 30A.

• Ở điều kiện bình thường, tức là dòng điện từ (1-1,13) x 30A thì CB sẽ không hoạt động.
• Khi quá tải tức là dòng điện tải tăng lên 1,5 x 30 = 45A, thời gian ngắt sớm nhất của CB là 40s, muộn nhất là 100s.
• Với vùng bảo vệ ngắn mạch, dòng 3x-6x có thời gian ngắt sớm nhất trong 0,01s – 2,5s.

Trong thực tế, mối tương quan giữa dòng điện và thời gian ngắt có thể bị ảnh hưởng bởi môi trường hoặc tuổi thọ của bộ ngắt mạch.

Phân loại đường cong đặc trưng CB

Trong quy định về ký hiệu aptomat có 5 loại đường cong đặc trưng của aptomat, ký hiệu lần lượt là B, C, D, K, Z.

Đường cong loại B

Đường cong B được thiết kế để cắt ngay lập tức khi dòng điện chạy qua gấp 3 – 5 lần dòng điện định mức In. Thời gian ngắt mạch khoảng 0,04 – 13 giây. Đường cong này phù hợp cho các ứng dụng có dòng điện tăng rất thấp và cần ngắt mạch nhanh như điện trở, đèn chiếu sáng, v.v.

Đường cong loại C

Đường cong C được sử dụng cho các máy cắt có khả năng ngắt mạch khi dòng điện chạy qua gấp 5 – 10 lần dòng định mức In với thời gian ngắt mạch là 0,04 – 5 giây. Do dòng điện tăng ngưỡng trung bình nên cầu dao dòng điện nghiền C được sử dụng để bảo vệ động cơ công suất nhỏ, máy biến áp, v.v.

Đường cong loại D

CB có đường cong loại D sẽ ngắt mạch ngay khi dòng điện chạy qua gấp 10 – 20 lần dòng định mức In, mức tiêu chuẩn là 12,5 lần. Thời gian nghỉ của đường cong D khoảng 0,04 – 3 giây. Loại CB sử dụng đường cong D có khả năng chịu được dòng khởi động lớn của động cơ nên phù hợp để chạy tải nặng trong các ứng dụng công nghiệp.

Đường cong loại K

Máy cắt có đường cong đặc tính loại K cho khả năng ngắt mạch khi phát hiện dòng điện gấp 10 – 14 lần dòng định mức, với thời gian ngắt từ 0,04 – 5 giây. Loại đường cong này thường được sử dụng để bảo vệ tải cảm ứng và tải động cơ có dòng khởi động cao.

Đường cong kiểu Z

Đường đặc tính Z có đặc tính ngắt mạch ở ngưỡng I cao gấp 2 – 3 lần In. Loại CB đường cong Z được sử dụng trong các ứng dụng có độ nhạy cao yêu cầu bảo vệ ngắn mạch nghiêm ngặt như các thiết bị bán dẫn.

Xem thêm: Cách chọn dòng ngắn mạch Icu, Ics cho máy cắt

Một số câu hỏi về đường đặc tính CB

Câu 1: Nếu trên bề mặt CB không có ký hiệu đường cong đặc trưng thì làm sao phân biệt được đường cong hành trình?

Hồi đáp: Giá trị đường cong đặc tính CB phổ biến là loại C nên một số loại cầu dao sẽ không có ký hiệu ở mặt trước.

Câu hỏi 2: Ứng dụng y tế nên sử dụng đường cong đặc tính nào cho CB?

Hồi đáp: Đường cong D thường được sử dụng cho các tải cảm ứng cao nên được áp dụng cho các thiết bị y tế như tia X.

Các kiến ​​thức khác liên quan đến CB, bạn có thể tìm hiểu thêm tại: https://etinco.vn/tin-tuc/kien-thuc/kien-thuc-cb/