MCB, MCCB, ACB khác nhau gì? Cách chọn aptomat cho tủ điện

Trong mọi tủ điện, aptomat là thiết bị đóng cắt và bảo vệ quan trọng nhất. Tuy nhiên, khi đứng trước bảng báo giá hoặc danh mục thiết bị, nhiều chủ đầu tư và cả thợ điện vẫn lúng túng về sự khác nhau giữa MCB, MCCB và ACB. Chọn quá nhỏ thì thiết bị nhảy liên tục hoặc không chịu nổi dòng ngắn mạch, chọn quá lớn thì lãng phí và mất khả năng bảo vệ dây dẫn. Bài viết này giải thích ba loại aptomat bằng ngôn ngữ dễ hiểu, kèm các tiêu chí thực tế để bạn chọn đúng cho tủ điện của mình.

Aptomat làm những nhiệm vụ gì trong tủ điện?

Aptomat (từ tiếng Pháp automate, còn gọi là CB hay máy cắt hạ thế) có ba nhiệm vụ chính. Thứ nhất là đóng cắt mạch bằng tay trong vận hành thông thường. Thứ hai là tự động ngắt khi quá tải, tức dòng điện cao hơn định mức kéo dài làm dây nóng lên. Thứ ba là tự động ngắt cực nhanh khi ngắn mạch, lúc dòng điện tăng vọt gấp nhiều lần định mức. Hai chức năng sau được thực hiện nhờ hai cơ cấu bên trong: phần tử nhiệt (lưỡng kim) phản ứng chậm với quá tải và cuộn điện từ phản ứng tức thời với ngắn mạch.

Ba loại MCB, MCCB và ACB đều làm các việc đó, nhưng khác nhau ở quy mô dòng điện, khả năng cắt, mức độ chỉnh định và cách bảo trì. Hiểu đúng ba khái niệm này là bước đầu tiên của việc chọn aptomat cho tủ điện.

MCB: aptomat tép cho mạch nhánh dòng nhỏ

MCB (Miniature Circuit Breaker) là loại aptomat nhỏ gọn, lắp trên thanh ray DIN, hay được gọi là aptomat tép. Đây là loại thiết bị quen thuộc nhất ở tủ điện căn hộ, nhà phố và các tủ nhánh trong văn phòng. MCB thường có dòng định mức từ vài ampe đến khoảng một trăm ampe, số cực từ một đến bốn, đặc tính cắt cố định theo các đường cong B, C hoặc D.

Đường cong cắt cho biết ngưỡng dòng khiến cuộn điện từ tác động tức thời. Đường cong B nhạy, hợp với mạch chiếu sáng và ổ cắm có dây dài. Đường cong C là lựa chọn phổ biến nhất cho tải hỗn hợp, chịu được dòng khởi động vừa phải. Đường cong D chịu được dòng khởi động lớn nên hay dùng cho động cơ nhỏ hoặc máy biến áp. MCB không cho phép chỉnh dòng tác động, vì vậy chọn đúng giá trị ngay từ đầu rất quan trọng.

Điểm cần lưu ý là khả năng cắt ngắn mạch của MCB thường thấp hơn MCCB. Ở tủ nhánh cuối nguồn, dòng ngắn mạch đã bị hạn chế bởi chiều dài và tiết diện dây nên MCB vẫn đáp ứng tốt. Nhưng đặt MCB ngay đầu nguồn gần máy biến áp thì phải kiểm tra kỹ khả năng cắt.

MCCB: aptomat khối cho tủ phân phối và tủ tổng

MCCB (Moulded Case Circuit Breaker) là aptomat vỏ đúc, dạng khối, dùng cho dòng lớn hơn: từ khoảng vài chục ampe đến hàng nghìn ampe tùy hãng. Vỏ nhựa đúc chịu nhiệt và chịu lực giúp MCCB làm việc ổn định ở tủ phân phối chính, tủ MCC, tủ bù và tủ ATS. Trong danh mục của NEWSUN, các tủ điện như tủ phân phối và tủ ATS thường dùng MCCB hoặc ACB làm thiết bị đóng cắt chính, tùy công suất.

So với MCB, MCCB có ba lợi thế. Khả năng cắt ngắn mạch cao hơn, nên đặt được ở gần nguồn. Nhiều dòng MCCB cho phép chỉnh dòng bảo vệ quá tải và dòng tác động ngắn mạch bằng núm xoay, giúp phối hợp bảo vệ với các thiết bị phía sau. Một số dòng còn gắn được tiếp điểm phụ, cuộn cắt từ xa, cuộn thấp áp hoặc khối chống dòng rò, thuận tiện khi tích hợp vào hệ thống điều khiển.

Ở các hãng lớn như Schneider, ABB, Siemens, LS hay Chint, MCCB thường được chia theo cấp khả năng cắt (ví dụ cấp tiêu chuẩn, cấp cao). Khi hai thiết bị có cùng dòng định mức nhưng khả năng cắt khác nhau, giá và thông số kỹ thuật sẽ khác nhau, nên đừng chỉ so sánh theo số ampe.

ACB: máy cắt không khí cho tủ tổng dòng lớn

ACB (Air Circuit Breaker) là máy cắt không khí, dùng cho dòng rất lớn, thường từ hàng nghìn ampe. Vị trí điển hình là tủ tổng hạ thế sau máy biến áp của nhà máy, tòa nhà cao tầng, trung tâm dữ liệu hoặc bệnh viện. ACB có cấu tạo lớn hơn, buồng dập hồ quang riêng, thường kiểu kéo ra (draw-out) để có thể tách khỏi tủ và bảo trì mà không phải cắt toàn bộ hệ thống một cách quá phức tạp.

Ưu điểm nổi bật của ACB là bộ bảo vệ điện tử có thể chỉnh nhiều thông số: dòng quá tải, thời gian trễ, dòng ngắn mạch có trễ và tức thời, bảo vệ chạm đất. ACB còn chịu được dòng ngắn mạch kéo dài trong thời gian ngắn, nhờ đó phối hợp chọn lọc tốt với các MCCB phía sau: khi sự cố xảy ra ở một nhánh, chỉ MCCB của nhánh đó ngắt, còn ACB tổng vẫn giữ điện cho toàn hệ thống. Đây là yêu cầu then chốt với nhà máy cần liên tục sản xuất.

Tủ ATS của NEWSUN dùng contactor, bộ đóng cắt hoặc ACB tùy công suất. Với các model công suất lớn, ACB là lựa chọn hợp lý vì cần chuyển nguồn nhanh, chắc chắn và có khả năng chịu dòng lớn.

Bảng so sánh nhanh MCB, MCCB và ACB

• Dải dòng: MCB nhỏ nhất, MCCB trung bình đến lớn, ACB lớn nhất.
• Khả năng cắt ngắn mạch: tăng dần từ MCB, MCCB đến ACB.
• Chỉnh định bảo vệ: MCB cố định; MCCB chỉnh được ở nhiều dòng; ACB chỉnh nhiều thông số bằng bộ điện tử.
• Kích thước và chi phí: MCB gọn, rẻ nhất; MCCB ở mức giữa; ACB lớn và đầu tư cao nhất.
• Bảo trì: MCB và MCCB thay cả thiết bị khi hỏng; ACB có thể bảo dưỡng, thay bộ phận.
• Vị trí điển hình: MCB ở tủ nhánh, MCCB ở tủ phân phối, ACB ở tủ tổng.

Cách chọn aptomat cho tủ điện: các bước thực hiện

Bước 1: Xác định dòng tải tính toán

Cộng công suất các thiết bị, nhân hệ số đồng thời, rồi quy đổi ra dòng điện. Dòng định mức của aptomat nên lớn hơn dòng tải làm việc liên tục một khoảng dự phòng hợp lý, nhưng phải nhỏ hơn hoặc bằng dòng cho phép của dây dẫn. Nguyên tắc cốt lõi là aptomat bảo vệ dây, nên dây chịu được bao nhiêu thì aptomat không được cao hơn mức đó.

Bước 2: Tính dòng ngắn mạch tại vị trí lắp

Khả năng cắt của aptomat phải lớn hơn dòng ngắn mạch dự kiến tại vị trí lắp đặt. Càng gần máy biến áp, dòng ngắn mạch càng lớn. Nếu không chắc chắn, hãy nhờ đơn vị thiết kế hoặc nhà cung cấp tính hộ. Đây là chỗ bạn tuyệt đối không nên tiết kiệm.

Bước 3: Chọn số cực và đường cong cắt

Mạch một pha dân dụng thường dùng 1P hoặc 2P. Mạch ba pha dùng 3P hoặc 4P. Tải có dòng khởi động lớn như động cơ, máy nén, máy biến áp cần đường cong cắt tương ứng hoặc phải có thiết bị bảo vệ động cơ riêng. Với tủ điều khiển động cơ, aptomat thường kết hợp với contactor và relay nhiệt, bạn có thể xem các cấu hình trong nhóm tủ MCC.

Bước 4: Phối hợp bảo vệ giữa các cấp

Aptomat tổng nên có dòng định mức và khả năng cắt cao hơn các aptomat nhánh, đồng thời chỉnh thời gian trễ để thiết bị nhánh tác động trước. Nếu mọi cấp đều tác động như nhau, một sự cố nhỏ ở cuối nguồn có thể làm mất điện cả khu vực.

Bước 5: Kiểm tra điều kiện môi trường và lắp đặt

Nhiệt độ trong tủ cao làm giảm dòng cho phép của aptomat, nên cần có hệ số hiệu chỉnh và thông gió phù hợp. Đầu cốt phải đúng cỡ, siết đúng lực theo khuyến cáo của hãng. Rất nhiều sự cố cháy tủ điện bắt nguồn từ mối nối lỏng chứ không phải từ chính aptomat.

Những sai lầm thường gặp khi chọn aptomat

Sai lầm đầu tiên là chọn theo cảm tính, thấy aptomat hay nhảy thì thay bằng loại lớn hơn mà không kiểm tra dây dẫn. Cách này che giấu nguyên nhân thật như quá tải, rò điện hoặc mối nối lỏng, và có thể khiến dây quá nhiệt mà aptomat không ngắt. Sai lầm thứ hai là chỉ so sánh theo dòng định mức mà bỏ qua khả năng cắt, dẫn đến thiết bị không đủ sức ngắt khi ngắn mạch thật. Sai lầm thứ ba là trộn nhiều hãng và nhiều cấp chất lượng trong cùng một tủ, gây khó khăn cho việc phối hợp bảo vệ và bảo trì. Cuối cùng là quên dự phòng chỗ trống trong tủ để mở rộng về sau.

Nếu bạn đang cần một tủ điện hoàn chỉnh, bạn có thể tham khảo thêm các dòng vỏ tủ điện do NEWSUN sản xuất với đa dạng kích thước, rồi để đội kỹ sư tư vấn bố trí thiết bị đóng cắt phù hợp với công suất thực tế.

NEWSUN hỗ trợ chọn và cung cấp thiết bị đóng cắt

NEWSUN Group Vina vừa sản xuất tủ bảng điện, vừa phân phối thiết bị đóng cắt của nhiều thương hiệu như Schneider, ABB, Siemens, Mitsubishi, LS và Chint. Nhờ vậy, chúng tôi có thể tư vấn chọn aptomat theo đúng tải, đúng ngân sách và đồng bộ với tủ điện. Để được tư vấn và báo giá, hãy gọi hotline 0924.625.688 hoặc nhắn Zalo cùng số này. Gửi sơ đồ một sợi hoặc danh sách thiết bị, kỹ sư của chúng tôi sẽ phản hồi phương án cụ thể.