Phối hợp cáp và aptomat: quá tải, ngắn mạch, chọn lọc

2. Chống quá tải: In nằm giữa IB và Iz

Iz là khả năng mang dòng lâu dài của dây. Iz tra theo TCVN 7447-5-52:2010 theo vật liệu ruột, cách điện, số ruột mang tải, cách lắp, rồi nhân hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ và nhóm mạch; bảng tra ở bài bảng tra dòng điện cho phép của cáp. Chọn cáp cho cả tuyến xem chọn cáp điện hạ thế cho công trình. Ví dụ và các bước cụ thể ở bài chọn MCB theo dòng tải; cách đọc ký hiệu cáp ở bài đọc thông số cáp điện theo TCVN.

Điều kiện thứ hai, I2 ≤ 1,45 × Iz, dùng dòng tác động quy ước I2 do tiêu chuẩn sản phẩm hoặc nhà chế tạo quy định. MCB theo IEC 60898 có I2 = 1,45 In (catalogue ABB, Chint), nên điều kiện này tự thoả khi In ≤ Iz. MCCB, ACB thì lấy I2 trong catalogue của đúng mã.

3. Chống ngắn mạch: I²t ≤ k²S²

Ngắn mạch kéo dài không quá 5 giây thì có thể coi toàn bộ nhiệt sinh ra nằm lại trong ruột dẫn. Khi đó dây tiết diện S (mm²) chịu được dòng I trong thời gian t nếu I²t ≤ k²S²; k là hệ số theo vật liệu ruột, cách điện và nhiệt độ đầu, cuối (Schneider Electrical Installation Guide; QCVN 12:2014/BXD mục 2.6.5.4 c dùng cùng đại lượng (k × S)²).

Cách kiểm: lấy năng lượng cho qua I²t của aptomat trong catalogue hãng, so với mức dây chịu được ở bảng mục 4. Ví dụ trong sách của Schneider: cáp đồng XLPE 4 mm² chịu được 0,3272 × 10⁶ A²s, trong khi aptomat bảo vệ cho qua dưới 0,1 × 10⁶ A²s, nên dây được bảo vệ.

4. Mức I²t dây chịu được

Bảng dưới cho năng lượng I²t lớn nhất mà cáp chịu được khi ngắn mạch, theo tiết diện, vật liệu ruột và cách điện. Dây được bảo vệ khi I²t mà aptomat cho qua, đọc trong catalogue hãng, nhỏ hơn trị số trong bảng.

5. Đặt aptomat ở đâu trên tuyến

Thiết bị chống quá tải và chống ngắn mạch đặt ở chỗ tiết diện dây giảm hoặc có thay đổi làm giảm khả năng mang dòng (QCVN 12:2014/BXD, mục 2.6.3.2 và 2.6.5.2). Quy chuẩn cho phép đặt lệch khỏi điểm thay đổi khi đoạn dây giữa hai điểm không có mạch rẽ, không có ổ cắm và dài không quá 3 m, lắp theo cách giảm nguy cơ ngắn mạch và không gần vật dễ cháy.

6. Chọn lọc giữa hai tầng aptomat

Theo IEC 60947-2 (catalogue LS Susol diễn giải), chọn lọc toàn phần là khi có hai thiết bị bảo vệ nối tiếp, thiết bị phía tải tự cắt sự cố mà không làm thiết bị phía trên tác động; chọn lọc từng phần là chỉ đạt được như vậy tới một mức quá dòng nhất định.

Chọn lọc bằng thời gian trễ cần aptomat loại B có dòng chịu ngắn hạn Icw, thường là ACB; xem ACB và ATS dùng khi nào. Fuji ghi thêm cách chọn lọc vùng liên động (ZSI), chọn lọc được mà không cần trễ. Mức chọn lọc giữa hai mã cụ thể đọc trong bảng phối hợp của nhà chế tạo: LS và Chint in bảng trong catalogue, Mitsubishi dùng phần mềm chọn tổ hợp.

7. Bảo vệ dự phòng (cascade)

Trong bảo vệ dự phòng (cascade), chỉ aptomat phía trên có đủ khả năng cắt dòng ngắn mạch lớn nhất. Aptomat phía dưới không cắt được mức đó và dựa vào aptomat phía trên mở (LS). Theo LS, lợi ích là phía dưới dùng được aptomat dòng cắt thấp hơn, giảm kích thước và chi phí thiết bị.

QCVN 12:2014/BXD cho phép cách này khi năng lượng cho qua của hai thiết bị không vượt mức thiết bị phía tải và dây chịu được (mục 2.6.5.4 a). Vì vậy chỉ dùng những tổ hợp có trong bảng cascade của nhà chế tạo, đúng điện áp; không tự ghép hai mã ngoài bảng. Chọn dòng cắt cho từng tầng xem chọn MCCB theo dòng ngắn mạch; toàn cảnh các tầng xem chọn thiết bị đóng cắt cho tủ điện hạ thế. Chọn nhanh MCB cho một mạch bằng công cụ chọn aptomat; danh sách cả tủ gửi theo mẫu ở bài chuẩn bị BOQ để nhận báo giá nhanh.