IEC (International Electrotechnical Commission) là Tiêu chuẩn kỹ thuật điện quốc tế được phát triển và ban hành bởi Ủy ban Kỹ thuật Điện quốc tế. IEC đã tồn tại được gần 120 năm và là 1 trong những tiêu chuẩn quốc tế được áp dụng rộng rãi trong lĩnh vực thiết bị điện. Cùng Etinco tìm hiểu về cách chọn CB và dây dẫn theo tiêu chuẩn IEC trong bài viết sau.
Chọn CB theo tiêu chuẩn IEC
Có 2 tiêu chuẩn IEC phổ biến áp dụng cho MCB hiện nay là IEC 60898-1 cho hệ thống điện dân dụng và IEC 60947-2 cho hệ thống điện công nghiệp.
Những tiêu chuẩn này được đưa ra dựa trên tính toán kết hợp với kinh nghiệm của các chuyên gia tại các phòng thí nghiệm nổi tiếng trên thế giới. Thế nên việc chọn CB theo tiêu chuẩn IEC sẽ giúp tối ưu hóa các công đoạn thiết kế, thi công.
Tính toán tác động quá tải
CB tác động quá tải theo tiêu chuẩn IEC 60947-2:
- Khi dòng điện chạy qua MCB ≤ dòng tác động quy ước It = 1.05Ir, MCB sẽ không tác động trong thời gian quy ước (2 giờ đối với MCB có In > 63A; 1 giờ đối với MCB có In < 63A).
- Khi dòng điện qua MCB ≥ dòng điện tác động quy ước It = 1.3 Ir, MCB sẽ tác động trong thời gian nhỏ hơn thời gian quy ước (2 giờ đối với MCB có In > 63; 1 giờ đối với MCB có In < 63A).
CB tác động quá tải theo tiêu chuẩn IEC 60898:
- Khi dòng điện chạy qua MCB ≥ dòng điện tác động quy ước It = 1.13 Ir, MCB sẽ không tác động trong thời gian quy ước (1 giờ).
- Khi dòng điện qua MCB ≥ dòng điện tác động quy ước It = 1.45 Ir, MCB sẽ tác động trong thời gian nhỏ hơn thời gian quy ước (1 giờ).
- Khi dòng điện qua MCB > dòng tác động quy ước và < dòng ngưỡng tác động bảo vệ ngắn mạch Im (3In đối với MCB IEC60898, type B), MCB sẽ tác động với thời gian tác động phụ thuộc vào đặc tuyến dòng điện. Thời gian này được gọi là thời gian trễ dài hạn LTD (long time delay).
Ví dụ: Khi dòng điện qua MCB là I3 = 2 In, MCB theo chuẩn IEC 60898 Type B sẽ tác động ngắt trong thời gian LTD từ 4 đến 20s.
Đọc thêm: Chi tiết bảng chọn aptomat theo công suất điện quy đổi
Tính toán tác động ngắn mạch
- Khi dòng điện qua MCB đến dòng ngưỡng rơ le bảo vệ ngắn mạch Im (5In đối với MCB chuẩn IEC 60898, type B, 10 In đối với MCB chuẩn IEC 60947-2), MCB sẽ tác động trong một thời gian gọi là thời gian trễ ngắn hạn. Thời gian này < 0.1 giây, xác định được trên đặc tuyến dòng điện – thời gian của MCB, ở vùng gần dòng Im.
- Khi dòng điện qua MCB bằng dòng duy trì (3In đối với MCB chuẩn IEC 60898), MCB sẽ tác động trong thời gian ≥ 0.1 giây. Khi dòng điện qua MCB bằng dòng tác động, MCB sẽ tác động trong thời gian < 0.1 giây.
Quy chuẩn các đặc tuyến bảo vệ
MCB theo Tiêu chuẩn IEC 60898 có 3 đặc tuyến bảo vệ:
- MCB type B: dùng cho ứng dụng gia dụng và lắp đặt thương mại không có dòng xung chuyển mạch.
- MCB type C: dùng cho ứng dụng thương mại, công nghiệp có nhiều đèn huỳnh quang, động cơ nhỏ, tải điện cảm… có dòng xung chuyển mạch.
- MCB type D: dùng cho ứng dụng có dòng khởi động cao như đèn phóng điện, máy biến áp, máy X quang, máy hàn công nghiệp…
MCB theo tiêu chuẩn IEC 60947-2 được bổ sung thêm 2 loại đặc tuyến là Type K và Type Z:
- MCB type K: bảo vệ mạch có mức dòng tức thời ban đầu cao (động cơ, biến áp, tụ bù…).
- MCB ngưỡng cắt loại Z: bảo vệ cho các mạch điện tử có khả năng chịu đựng dòng quá tải và ngắn mạch thấp trong khoảng thời gian ngắn như cấp nguồn cho các sensor, cảm biến, máy analyzer…
Ngoài ra, MCB theo IEC 60947 được phân chia thành 2 nhóm:
- Category A: là CB không được chế tạo với các chủ định phối hợp ngắt chọn lọc với những khí cụ hạ nguồn.
- Category B: là CB được chế tạo với chủ ý có thể dùng phối hợp ngắt chọn lọc với các khí cụ ở hạ nguồn. Nhóm này có đặc tính thời gian trễ (ngắt trì hoãn).
Đọc thêm: Ý nghĩa các thông số và ký hiệu trên MCB
Chọn thanh cái theo tiêu chuẩn IEC
Chọn thanh cái cho MCCB theo IEC 60439-1:
| Dòng MCCB | Kích thước cực (mm) | Kích thước thanh cái W x T (mm) |
| MCCB 100A | 15mm | 15 x 3 |
| MCCB 200A | 20mm | 20 x 5 |
| MCCB 250A | 20mm | 20 x 6 |
| MCCB 400A | 30mm | 30 x 8 hoặc 30 x 10 |
| MCCB 500A | 40mm | 30 x 10 hoặc 40 x 8 |
| MCCB 630A | 40mm | 40 x 10 |
| MCCB 800A | 40mm/50mm | 50 x 10 hoặc (40 x 6) x 2 |
| MCCB 1000A | 50mm | (50 x 6) x 2 |
Chọn thanh cái cho ACB theo IEC 60439-1:
| Dòng ACB | Kích thước cực (mm) | Kích thước thanh cái W x T (mm) |
| ACB 1000A | 50mm | (50 x 6) x 2 |
| ACB 1250A | 50mm | (50 x 8) x 2 |
| ACB 1600A | 50mm | (50 x 10) x 2 |
| ACB 2000A | 75mm | (80 x 10) x 2 |
| ACB 2500A | 75mm | (80 x 6) x 4 |
| ACB 3200A | 75mm | (80 x 10) x 3 |
Các phương án chọn dây dẫn
Chọn dây dẫn theo tiêu chuẩn IEC
Dòng điện và dây dẫn đến 400A được chọn theo bảng 8 IEC 64039-1:
| Dòng định mức làm việc (A) | Tiết diện dây dẫn | ||
| (mm2) | (AWG/MCM) | ||
| 0 | 8 | 1 | 18 |
| 8 | 12 | 1.5 | 16 |
| 12 | 15 | 2.5 | 14 |
| 15 | 20 | 2.5 | 12 |
| 20 | 25 | 4 | 10 |
| 25 | 32 | 6 | 10 |
| 32 | 50 | 10 | 8 |
| 50 | 65 | 16 | 6 |
| 65 | 85 | 25 | 4 |
| 85 | 100 | 35 | 3 |
| 100 | 115 | 35 | 2 |
| 115 | 130 | 50 | 1 |
| 130 | 150 | 50 | 0 |
| 150 | 175 | 70 | 00 |
| 175 | 200 | 95 | 000 |
| 200 | 225 | 95 | 0000 |
| 225 | 250 | 120 | 250 |
| 250 | 275 | 150 | 300 |
| 275 | 300 | 185 | 350 |
| 300 | 350 | 185 | 400 |
| 350 | 400 | 240 | 500 |
Dòng điện và dây dẫn từ 400A đến 3150A được chọn trong bảng 9 IEC 64039-1:
| Giá trị dòng định mức (A) | Khoảng dòng định mức (A) | Thử nghiệm dây dẫn điện | |||
| Dây điện | Thanh cái | ||||
| Số lượng | Diện tích mặt cắt (mm2) | Số lượng | Kích thước (mm) | ||
| 500 | 400 – 500 | 2 | 150 | 2 | 30 x 5 |
| 630 | 500 – 630 | 2 | 185 | 2 | 40 x 5 |
| 800 | 630 – 800 | 2 | 240 | 2 | 50 x 5 |
| 1000 | 800 – 1000 | Không khuyến khích dùng dây cáp | 2 | 60 x 5 | |
| 1250 | 1000 – 1250 | 2 | 80 x 5 | ||
| 1600 | 1250 – 1600 | 2 | 100 x 5 | ||
| 2000 | 1600 – 2000 | 3 | 100 x 5 | ||
| 2500 | 2000 – 2500 | 4 | 100 x 5 | ||
| 3150 | 2500 – 3150 | 3 | 100 x 10 | ||
Chọn dây dẫn theo công suất quy đổi
Dựa trên cường độ dòng điện, ta có công thức tính tiết diện dây dẫn cơ bản:
S = I/J
Trong đó:
- S: Tiết diện dây dẫn (mm2)
- I: Cường độ dòng điện (A)
- J: Mật độ dòng điện cho phép (A/mm2)
Cường độ dòng điện được tính toán theo bảng công thức:
| Thông số cần tính | Thông số có sẵn | Điện 1 chiều | Điện xoay chiều 1 pha | Điện xoay chiều 3 pha |
| Cường độ dòng điện (A) | kW | A = 1000kW / V | A = (1000 * kW) / (V * pf) | A = (1000 * kW) / (1.73 * V * pf) |
| Cường độ dòng điện (A) | kVA | A = (1000 * kVA) / V | A = (1000 * kVA) / (1.73 * V) | |
| Cường độ dòng điện (A) | HP | A = (746 * HP) / (V x eff) | A = (746 * HP) / (V * eff * pf) | A = (746 * HP) / (1.73 * V * eff * pf) |
| Công suất (W) | VA | kW = (A * V) / 1000 | kW= (A * V * pf) / 1000 | kW = (1.73 * A * V * pf) / 1000 |
| Công suất biểu kiến (kVA) | VA | kVA = (A * V) / 1000 | kVA = (1.73 * A * V) / 1000 |
Trong đó:
- pf: là hệ số công suất của thiết bị
- eff: là hiệu suất của motor hoặc máy điện
- V: là điện áp lưới
Ngoài ra, khi chọn dòng định mức của thiết bị cần tuân thủ theo công thức sau: Ib ≤ In ≤ Iz
Trong đó
- Ib (A): dòng đầy tải
- In (A): dòng định mức của thiết bị bảo vệ
- Iz (A): khả năng mang dòng của dây dẫn.
- I2 ≤ 1.45 Iz
- I2 (A): dòng hoạt động hiệu quả của thiết bị bảo vệ.
Chọn dây dẫn theo kinh nghiệm
| Tiết diện dây dẫn (mm2) | Thiết bị nối | Công suất tối đa | Chọn aptomat |
| 1.5 | Đèn, thiết bị ít tổn hao điện | < 2300W | 10A |
| 2.5 | Ổ cắm đa năng, ổ cắm chuyên dụng | < 3600W | 16A – 20A |
| 4 | Thiết bị | < 5700W | 25A |
| 6 | Thiết bị điện công suất cao | < 7300W | 32A |
| 10 | Kết nối giữa aptomat tổng và aptomat nhánh | 6000W – 12000W | 25A – 50A |
| 16 – 25 | Điện nguồn về aptomat tổng | < 60000W | 63A |
IEC là Tiêu chuẩn kỹ thuật điện được áp dụng trên khắp thế giới, thế nên đây là 1 trong những tiêu chí đánh giá chất lượng MCB, dây dẫn và thanh cái. Lựa chọn các thiết bị theo tiêu chuẩn này giúp người sử dụng an tâm trong quá trình vận hành, tránh được các rủi ro liên quan đến hàng giả, hàng nhái, hàng kém chất lượng.
Nếu có nhu cầu tìm hiểu các thông tin khác liên quan đến aptomat, bạn có thể truy cập: https://etinco.vn/tin-tuc/kien-thuc/kien-thuc-cb/
