Cách chọn CB theo tiết diện dây dẫn: phối hợp aptomat và cáp điện đúng tải

Cách chọn CB theo tiết diện dây dẫn phải bắt đầu từ dòng tải và khả năng chịu dòng của cáp. Chọn đúng tiết diện dây nhưng lắp CB không phù hợp vẫn có thể làm hệ thống mất an toàn. Nếu dòng định mức của CB lớn hơn khả năng chịu tải thực tế của dây, dây có thể nóng quá mức trước khi thiết bị bảo vệ ngắt. Ngược lại, CB quá nhỏ sẽ nhảy thường xuyên dù dây và thiết bị vẫn làm việc bình thường.

Nguyên tắc cốt lõi khi phối hợp aptomat và cáp điện là: Ib ≤ In ≤ Iz. Trong đó, Ib là dòng tải thiết kế, In là dòng định mức của CB và Iz là dòng điện cho phép của dây dẫn trong điều kiện lắp đặt thực tế.

Cách chọn CB theo tiết diện dây dẫn: vì sao không chỉ nhìn công suất?

Công suất giúp tính dòng tải, nhưng chưa cho biết dây dẫn chịu được bao nhiêu ampe. Khả năng tải của cáp còn phụ thuộc vào vật liệu cách điện, số lõi mang tải, nhiệt độ môi trường, cách đi dây, số mạch đi chung và chiều dài tuyến.

Ví dụ, cùng một tiết diện 6 mm² nhưng dây CV đi trong ống, cáp CVV nhiều lõi chôn ngầm và cáp CXV đặt trên máng không có cùng dòng cho phép. Vì vậy không thể dùng một bảng “6 mm² đi CB bao nhiêu A” cho mọi công trình.

Hiểu đúng nguyên tắc Ib ≤ In ≤ Iz

Điều kiện Ib ≤ In giúp CB không tác động khi mạch đang mang tải bình thường. Điều kiện In ≤ Iz giúp CB bảo vệ dây trước nguy cơ quá tải nhiệt.

Ngoài bảo vệ quá tải, còn phải kiểm tra khả năng cắt ngắn mạch, đặc tính tác động của CB, dòng khởi động và khả năng chịu ngắn mạch của dây. Với mạch động lực hoặc tải quan trọng, nên để kỹ sư điện kiểm tra đầy đủ.

Cách chọn CB theo tiết diện dây dẫn

Bước 1: Tính dòng tải thiết kế Ib

Với tải một pha, có thể tính sơ bộ:

Ib = P / (U × cosφ × η)

Với tải ba pha cân bằng:

Ib = P / (√3 × U × cosφ × η)

Trong đó P là công suất tải, U là điện áp, cosφ là hệ số công suất và η là hiệu suất. Không nên mặc định cosφ và hiệu suất bằng 1 đối với động cơ.

Bước 2: Chọn loại dây và tiết diện sơ bộ

Xác định dùng dây CV, cáp CVV hay CXV; số lõi; ruột đồng hay nhôm; cấp điện áp và môi trường lắp đặt. Sau đó tra dòng điện cho phép từ tài liệu kỹ thuật hoặc dữ liệu kỹ thuật của nhà sản xuất.

Bước 3: Hiệu chỉnh dòng cho phép Iz

Dòng tra trong tài liệu kỹ thuật thường gắn với điều kiện tham chiếu. Cần áp dụng hệ số hiệu chỉnh khi nhiệt độ cao, nhiều cáp bó chung, đi trong lớp cách nhiệt, thông gió kém hoặc có nhiều lõi mang tải.

Iz thực tế = Iz tra bảng × các hệ số hiệu chỉnh

Bước 4: Chọn cấp dòng CB

Chọn cấp dòng tiêu chuẩn sao cho Ib ≤ In ≤ Iz thực tế. Sau đó kiểm tra đường cong tác động B, C, D hoặc đặc tính bảo vệ của MCCB theo loại tải.

Bước 5: Kiểm tra sụt áp và ngắn mạch

Tiết diện đạt điều kiện chịu dòng chưa chắc đạt yêu cầu sụt áp trên tuyến dài. Đồng thời, khả năng cắt của CB phải lớn hơn dòng ngắn mạch dự kiến tại vị trí lắp đặt.

Bảng cách chọn CB theo tiết diện dây dẫn tham khảo

Bảng dưới đây chỉ dùng để sàng lọc ban đầu cho dây đồng trong điều kiện thông dụng. Giá trị chính thức phải lấy từ đúng tài liệu kỹ thuật, phương pháp lắp đặt và hệ số hiệu chỉnh của công trình.

Ví dụ chọn CB cho tải một pha

Một tải một pha có dòng thiết kế Ib = 24 A. Sau khi chọn dây và hiệu chỉnh theo điều kiện lắp đặt, dòng cho phép thực tế Iz = 34 A.

• CB 20 A không phù hợp vì In nhỏ hơn Ib.
• CB 32 A thỏa điều kiện 24 ≤ 32 ≤ 34.
• CB 40 A không phù hợp vì In lớn hơn Iz của dây.

CB 32 A là phương án có thể xem xét về bảo vệ quá tải. Vẫn cần kiểm tra đặc tính tải, dòng khởi động, sụt áp và dòng ngắn mạch.

Ví dụ chọn CB cho động cơ ba pha

Giả sử động cơ có dòng làm việc 38 A và dòng khởi động cao. Dây được chọn có Iz thực tế 57 A. Về điều kiện dòng liên tục, CB 50 A thỏa 38 ≤ 50 ≤ 57.

Tuy nhiên, không thể kết luận chỉ từ ba con số này. Phải kiểm tra đường cong tác động hoặc cài đặt bảo vệ để CB không nhảy nhầm khi khởi động, đồng thời vẫn bảo vệ được cáp và phối hợp với thiết bị bảo vệ động cơ.

Những lỗi thường gặp khi ghép CB với dây dẫn

• Chọn CB theo công suất nhưng không kiểm tra Iz của dây.
• Lấy dòng cho phép của dây đơn áp dụng cho cáp nhiều lõi.
• Bỏ qua hệ số giảm tải khi nhiều cáp đi chung máng hoặc ống.
• Tăng dòng CB để tránh nhảy mà không nâng tiết diện dây.
• Chỉ kiểm tra quá tải, không kiểm tra khả năng cắt ngắn mạch.
• Không tính sụt áp đối với tuyến cáp dài.
• Nhầm tiết diện dây trung tính, dây PE hoặc số lõi mang tải.

Thông tin cần có trước khi yêu cầu báo giá

Để chọn đúng cáp và CB, BOQ nên thể hiện: công suất hoặc dòng tải; nguồn một pha hay ba pha; chiều dài tuyến; loại cáp; số lõi và tiết diện; phương pháp lắp đặt; nhiệt độ môi trường; số mạch đi chung; loại tải và dòng khởi động; yêu cầu về hãng và khả năng cắt của CB.

Nếu chưa chắc quy cách, anh/chị có thể xem thêm cách chọn dây theo công suất, bảng tra dòng điện cho phép và cách tính sụt áp.

Kết luận

Chọn CB theo tiết diện dây không phải là ghép hai con số cố định. Quy trình đúng là tính dòng tải Ib, xác định dòng cho phép Iz trong điều kiện thực tế, chọn In sao cho Ib ≤ In ≤ Iz, rồi kiểm tra thêm đặc tính tải, sụt áp và ngắn mạch.

Cần kiểm tra BOQ hoặc nhận báo giá cáp điện và thiết bị đóng cắt? Gửi danh sách qua Zalo 0913 782 179. An Sơn cung cấp sản phẩm có hóa đơn VAT theo đúng quy định.

Nguồn tham khảo kỹ thuật: hướng dẫn phối hợp bảo vệ quá tải theo IEC 60364 và tài liệu kỹ thuật của thiết bị được lựa chọn. Việc thiết kế cuối cùng cần căn cứ tiêu chuẩn áp dụng, thông số nhà sản xuất và điều kiện công trình cụ thể.