CB có đặc tính ngắt khi phát hiện sự cố quá tải, ngắn mạch. Đặc tính này khác nhau ở cường độ dòng điện và thời gian ngắt. Đây chính là tiêu chí để phân loại đường cong đặc tính của CB. Cùng Etinco tìm hiểu về định nghĩa và sự khác nhau giữa các loại đường cong này.
Đường cong đặc tính của CB là gì?
Đường cong đặc tính của CB (Characteristic curves hoặc Trip curve) hay đường cong đặc tuyến là biểu đồ thể hiện mối tương quan giữa thời gian ngắt (trục tung) và cường độ dòng điện (trục hoành), cho biết hành vi cắt của CB tại các dòng khác nhau. Cũng có thể hiểu đường cong đặc tính là giá trị cho biết tốc độ cắt mạch của aptomat tại một giá trị dòng điện nhất định.
Đường cong đặc tính có ký hiệu là các chữ cái viết hoa, xuất hiện trên catalog hoặc mặt trước của các thiết bị đóng ngắt. Ký hiệu đường cong đặc tuyến gắn liền với giá trị dòng điện. Ví dụ: C40 được hiểu là dòng CB này có đường cong đặc tính loại C và dòng định mức 40A.
Xem thêm: Ký hiệu C16, C20, C32, C40 trên aptomat là gì?
Để phù hợp với chức năng cơ bản là chống quá tải, ngắn mạch, CB cần ngắt mạch càng nhanh càng tốt khi mạch điện xuất hiện quá dòng. Tuy nhiên, CB bảo vệ quá nhanh sẽ kéo theo nhiều vấn đề. Điển hình là khi khởi động động cơ sẽ xuất hiện dòng tiêu thụ rất lớn, có khả năng gây sụt áp đường dây. CB ngắt trong trường hợp này sẽ gây phiền toái.
Do đó, CB cần phải chịu được dòng khởi động mà không làm mất điện và có độ trễ nhất định trước khi cắt mạch. Lúc này đặc tính ngắt của aptomat phát huy tác dụng, không ngắt lập tức trong trường hợp khởi động động cơ và cũng không ngắt quá muộn để tránh các sự cố điện.
Phạm vi hoạt động của đường cong phân loại bộ ngắt mạch CB thành các loại khác nhau, trong đó mỗi loại được sử dụng cho một tải cụ thể.
Cách đọc đường cong đặc tính
Một đường đặc tính thường có 3 thành phần chính là:
- Thermal trip: Đường cong bảo vệ quá tải
- Magnetic trip: Đường cong bảo vệ ngắn mạch
- Ideal trip curve: Đường cong bảo vệ lý tưởng của nhà sản xuất
Lấy ví dụ về biểu đồ thể hiện giá trị đường cong đặc tuyến loại C của MCB, trục hoành là giá trị I/In và trục tung là giá trị thời gian (giây). Dòng điện càng cao tương ứng thời gian cắt mạch càng ngắn.
2 đường cong này gần như song song và bao lấy một vùng tác động ngắt mạch của thiết bị. Vùng này được chia thành 2 vùng nhỏ hơn là Thermal tripping – đặc tính bảo vệ quá tải được quyết định bởi thanh lưỡng kim và Electromagnetic tripping vùng bảo vệ ngắn mạch chịu tác động bởi cuộn hút.
Theo biểu đồ trên:
- Tại mức I/In = 2 sẽ kích hoạt cắt quá tải nhiệt sau khoảng 20 giây.
- Tại mức I/In = 20 sẽ kích hoạt cắt ngắn mạch 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 từ (1-1.13) x 30A, CB sẽ không tác động.
- Khi quá tải, tức là dòng tải tăng đến 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 trip 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 hay tuổi thọ của CB.
Phân loại đường cong đặc tính của CB
Trong quy định về ký hiệu aptomat, có 5 loại đường cong đặc tính của aptomat, được ký hiệu lần lượt là B, C, D, K, Z.
Đường cong loại B
B curve được thiết kế để ngắt ngay lập tức khi dòng điện chạy qua gấp 3 – 5 lần dòng định mức In. Thời gian ngắt mạch khoảng 0.04 – 13 giây. Đường cong này phù hợp với các ứng dụng có đột biến dòng rất thấp và cần ngắt mạch nhanh như điện trở, chiếu sáng,…
Đường cong loại C
C curve dùng cho aptomat có khả năng ngắt mạch khi dòng điện chạy qua gấp 5 – 10 lần dòng định mức In với thời gian ngắt mạch từ 0.04 – 5 giây. Vì có dòng đột biến ngưỡng trung bình nên CB dòng cắt C được dùng để bảo vệ động cơ công suất nhỏ, máy biến áp,…
Đường cong loại D
CB có đường cong loại D sẽ ngắt mạch ngay lập tức khi dòng điện chạy qua gấp 10 – 20 lần dòng định mức In, mức tiêu chuẩn là 12,5 lần. Thời gian ngắt của D curve trong khoảng 0.04 – 3 giây. Loại CB sử dụng D curve có khả năng chịu được dòng khởi động lớn của động cơ nên phù hợp để chạy các tải nặng trong các ứng dụng công nghiệp.
Đường cong loại K
Aptomat có đường cong đặc tính loại K cho khả năng ngắt mạch khi phát hiện dòng điện gấp 10 – 14 lần dòng định mức, thời gian ngắt từ 0.04 - 5 giây. Loại đường cong này thường sử dụng để bảo vệ các tải cảm ứng và các tải động cơ có dòng điện khởi động cao.
Đường cong loại Z
Đường cong đặc tính Z có đặc trưng ngắt mạch tại ngưỡng I gấp 2 – 3 lần In. Loại CB có đường cong Z được dùng trong các ứng dụng có tính nhạy cảm rất cao, yêu cầu bảo vệ ngắn mạch nghiêm ngặt như thiết bị bán dẫn.
Một số câu hỏi về đường cong đặc tính của CB
Câu hỏi 1: Trên mặt CB không xuất hiện ký hiệu của đường cong đặc tuyến thì phân biệt trip curve thế nào?
Trả lời: Giá trị đường cong đặc tính của CB phổ biến là loại C nên một số loại aptomat sẽ không xuất hiện ký hiệu ở mặt trước.
Câu 2: Ứng dụng y tế nên sử dụng CB có đường cong đặc tính nào?
Trả lời: D curve thường được sử dụng cho các tải cảm ứng cao nên được ứng dụng cho các thiết bị y tế như X - quang.
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/
