Cách tính – chọn Circuit Breaker cho hệ thống điện

Việc chọn cầu dao điện có kích thước phù hợp cho thiết kế và lắp đặt hệ thống dây điện với mức điện áp liên quan công suất. Sự khác biệt về % tải mạch và công suất hiện tải của thiết bị ngắt mạch Cb này mang lại.

Cầu dao điện là thiết bị chuyển mạch cũng như bảo về được các thiết bị trong hệ thống điện và người sử dụng bằng các bật và tắt tự động. Với một thiết kế sơ đồ hoạt động phức tạp thì việc sử dụng đồng bộ với bộ ngắt mạch như cầu chì , rơle, công tắc , nối đất & nối đất , v.v. đều có thể.

Bộ ngắt mạch hoạt động thế nào?

Nếu trong điều kiện bình thường khi mức dòng điện của mạch thấp hơn định mức bộ ngắt mạch hoạt động là bình thường có thể thay đổi bằng thao tác thủ công. Trong trường hợp có lỗi hoặc ngắn mạch khi giá trị dòng điện vượt quá dòng ngắt mạch. Thiết bị sẽ tự động ngắt đồng nghĩa là ngắt mạc khỏi nguồn điện cung cấp.

Ví dụ:

Nếu bộ ngắt mạch có thông số là ngăt 30amp sẽ ngắt ở mức 30amp bất kể là tải lên liên tục hay không. Đây là lý do tại sao phải chọn cường độ dòng điện cho bộ ngắt ampe cao hơn 20 đến 25% so với dòng điện chạy trong cáp và dây điện đến các thiết bị.

Trong trường hợp sử dụng bộ ngắt mạch 100A cho mạch 30A nó sẽ không bảo vệ khỏi các sự cố và có thể làm cháy và hỏng thiết bị khi dòng điện cao hơn 30A sẽ không ngắn bộ mạch. Do đó, cần phải tính toán và lựa chọn bộ ngắt mạch phù hợp theo thiết bị. Tức à dòng CB không được thấp hơn và cao nhất mà phải bằng 125% dòng điện của mạch hoạt động.

Thiết bị hoạt động tương tự: Rơ le là gì? nguyện lý hoạt dộng – cấu tạo relay?

Cách tính kích thước bộ ngắt mạch

Máy tính định cỡ cầu dao sau đây sẽ hiển thị sự khác biệt về % đối với tải, mức điện áp ở các quốc gia khác nhau và kích thước chính xác của cầu dao tính bằng ampe.

Tính kích thước cho nguồn cấp một pha

Để xác định kích thước thích hợp của bộ ngắt mạch cho nguồn cung cấp một pha, nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố như loại tải, vật liệu cáp và nhiệt độ môi trường, v.v.

Nguyên tắc chung là kích thước của bộ ngắt mạch phải bằng 125% độ khuếch đại của cáp và dây điện hoặc mạch phải được bảo vệ bởi CB. Hãy xem các ví dụ giải quyết sau đây:

Ví dụ 1:

Giả sử, một dây đo 12 được sử dụng cho mạch chiếu sáng 20 ampe có nguồn điện một pha 120V. Kích thước tốt nhất của bộ ngắt mạch cho mạch 20 A đó là bao nhiêu?

Giải pháp: Mạch hiện tại: 12A, Kích thước bộ ngắt mạch: ?. Kích thước CB phải bằng 125% dòng điện của mạch.

= 125% x 20A = 1,25 x 20A

-> Kích thước bộ ngắt mạch = 25A

Ví dụ 2:

Kích thước thích hợp của bộ ngắt mạch cho 2000W, Nguồn 120V một pha là bao nhiêu?

Giải pháp: Tải trọng: 2000W, Điện áp: 120V (Một pha)

Mạch hiện tại:

Theo định luật Ôm,

I = P/V
I = 2000W/120V
I = 16,66A.

Kích thước bộ ngắt mạch:

Đơn giản, Nhân 1,2 hoặc 1,25 với dòng tải = 1,2 x 16,66A

-> Kích thước bộ ngắt mạch = 20 A

Ví dụ 3:

Kích thước cầu dao phù hợp cho mạch một pha 230V, tải 1840kW là bao nhiêu?

Giải pháp: Dòng điện = Công suất / Điện áp

I = 1840W/230V
I = 8A

Định mức tối thiểu của bộ ngắt mạch phải là 8A.

Kích thước được đề nghị của bộ ngắt mạch nên là: = 8A x 1,25 = 10

Cách tính bộ ngắt mạch cho nguồn cầp ba pha

Để tìm kích thước cầu dao cho điện áp nguồn 3 pha, chúng ta phải biết chính xác loại tải vì có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến dòng tải. Nói cách khác, quy tắc tương tự sẽ không áp dụng cho các loại tải khác nhau.

Ví dụ như tải nhẹ, động cơ, điện cảm hoặc điện dung vì động cơ ban đầu có dòng điện rất cao trong quá trình khởi động cũng như sự tham gia của hệ số công suất. Đối với mục đích sử dụng trong dân dụng, chúng ta có thể làm theo công thức tương tự như trên đối với một pha với việc lấy √3 (1,732) do công thức công suất ba pha.

Điều cần biết: Đối với cùng một tải, kích thước cầu dao trong ba pha nhỏ hơn kích thước cầu dao được sử dụng trong mạch điện xoay chiều một pha.

Hãy tìm kích thước chính xác của bộ ngắt mạch cho mạch ba pha như sau.

Ví dụ 1:

Cần có cầu dao cỡ nào cho tải 6,5kW, ba pha 480V?

Giải pháp:

Công suất ba pha: P = V x I x √3

Hiện tại: P / V x √3

I = 6,5kW / (480V x 1,732) … (√3 = 1,732)
I = 6,5kW / 831,36 = 7,82A

Kích thước đề nghị của bộ ngắt mạch là: 1,25 x 7,82A = 9,77A

-> Tiêu chuẩn gần nhất tiếp theo của bộ ngắt mạch là 10A .

Ví dụ 2:

Tìm kích thước CB phù hợp với nguồn 3 Pha 415V, tải 17kW?

Giải pháp: Dòng điện = Công suất / (Điện áp x √3)

I = 17000W / (415V x 1,732) = 23,65A

Kích thước Đề xuất của Bộ ngắt mạch: 1,25 x 23,65A = 29,5A . Giá trị gần nhất tiếp theo là 30A.

Kiến thức liên quan: Cách lắp aptomat chống giật an toàn cho gia đình!

Tính toán kích thước bộ ngắt mạch cho tải liên tục và không tranh chấp

Vì bộ ngắt mạch (CB) và Thiết bị bảo vệ quá dòng (OCPD) được thiết kế cho dòng điện định mức 100%, tức là bộ ngắt mạch 30A có thể mang dòng điện chính xác 30A một cách an toàn. Nhưng NEC đề xuất 80% là giới hạn dòng điện an toàn so với dòng điện định mức của CB . Điều này là do tất cả các tải không giống nhau, tức là một số tải đồng thời (liên tục) trong khi các tải khác không đồng thời (không liên tục).

Trong trường hợp tải tranh chấp trong ba giờ trở lên, dòng tải không được vượt quá 80% dòng định mức của bộ ngắt mạch và OCPD.

80% của bộ ngắt mạch 30A là 24A. Bằng cách này, mạch 30A có thể được sử dụng an toàn cho mạch 24A.

Nói cách khác, một mạch tải có 24A, kích thước cầu dao phù hợp sẽ là: 24A/0,8 = 30A.

Ví dụ 1:

Kích thước CB cho Tải không tranh chấp 30A

Có thể sử dụng định mức chính xác 100% cho bộ ngắt mạch 30A cho tải không liên tục 30A.

Ví dụ 2: Kích thước CB cho Tải trọng tranh chấp 28A

Trong trường hợp tải liên tục, tỷ lệ %125 được áp dụng: 1,25 x 28A = 35A

Ví dụ 3: Kích thước CB cho Tải không tranh chấp 30A & Tải trọng tranh chấp 28A

= 125% Tải liên tục + 100% Tải không liên tục = (1,25 x 28A ) + (30A) = 75A.

Điều cần biết:

• Cầu dao quá cỡ được sử dụng để bảo vệ có thể làm hỏng máy nước nóng hoặc các thiết bị được kết nối khác thậm chí dẫn đến hỏa hoạn do quá nhiệt.
• Một cầu dao quá nhỏ hoặc cùng định mức với cầu dao dòng tải có thể ngắt và đặt lại mạch nhiều lần. Sử dụng bộ ngắt kích thước chính xác.
• Không thể sử dụng bộ ngắt mạch một pha cho các mức điện áp nguồn ba pha.
• Bộ ngắt mạch 3 cực có thể được sử dụng trên hệ thống 3 pha sử dụng 2 hoặc 3 cực.
• Bộ ngắt mạch 3 cực chỉ có thể được sử dụng trên hệ thống 1 pha và chỉ khi được chỉ định bởi các ký hiệu hoặc hướng dẫn sử dụng.
• Có thể sử dụng Cầu dao 30A và dây 10 thước trên Nguồn điện xoay chiều 240V.
• Cầu dao không thể lớn hơn độ khuếch đại của dây ngoại trừ một số tải như nhiều tải hơn.

Ngoài ra, bộ ngắt mạch A được xếp hạng cho:

• 120V chỉ có thể được sử dụng cho 120V.
• 240V có thể dùng cho 120V, 240V nhưng không dùng được cho 277V (Ứng dụng thương mại)
• 120-277 dùng được cho 120V, 240V và 277V.
• 120V không thể được sử dụng trên mạch 240V và ngược lại.
• 15A, 120V không dùng được trên mạch 20A, 120V.

Kích thước bộ ngắt mạch biểu đồ % và Amps

Giới hạn dòng điện an toàn tối đa là 80% kích thước định mức của cầu dao ngoại trừ một số động cơ. Hãy nhớ rằng kích thước cầu dao không được làm tăng định mức cường độ dòng điện tối đa của cáp và dây điện. Dưới đây là biểu đồ đã cho hiển thị% đánh giá dòng điện tối đa của kích thước cầu dao đối với các loại dòng tải khác nhau.

* Động cơ ngoại trừ Kín 00-250% NEC

Hai biểu đồ sau đây cho thấy kích thước bộ ngắt mạch phù hợp với thước đo dây và các mức điện áp khác nhau.

Kiến thức liên quan: Cách đấu tấm pin bộ sạc pin 12V/24V và tải 12VDC/24VDC