Về nguyên tắc, dòng định mức của MCB phải đủ lớn để điều hòa vận hành bình thường nhưng không được lớn đến mức dây dẫn mất bảo vệ. Sau đó mới xét đặc tính tác động B, C hay D để MCB không ngắt nhầm khi máy nén khởi động. Với model có thông số MOCP, MFA hoặc cỡ circuit breaker được chỉ định trong tài liệu kỹ thuật, giới hạn của nhà sản xuất là một ràng buộc quan trọng khi chốt lựa chọn.
Thông số đầu tiên cần tìm không phải BTU/h mà là dữ liệu điện trên tem máy hoặc tài liệu lắp đặt. Tùy hãng và dòng sản phẩm, tài liệu có thể ghi Rated Current, Maximum Current, RLA/FLA, MCA, MOCP/MFA hoặc trực tiếp ghi cỡ circuit breaker/fuse được phép dùng. Đây mới là nhóm thông số liên quan trực tiếp đến việc chọn MCB cho điều hòa.
BTU/h là năng suất lạnh. Hai máy có cùng 12.000 BTU/h vẫn có thể dùng máy nén, bộ biến tần, quạt và thuật toán điều khiển khác nhau nên dòng điện không nhất thiết giống nhau. Vì vậy, bảng quy đổi kiểu “12.000 BTU dùng MCB 16 A” chỉ có thể là kinh nghiệm tham khảo, không phải quy tắc kỹ thuật áp dụng cho mọi model.
Nếu tài liệu không ghi trực tiếp dòng điện nhưng có công suất điện vào và hệ số công suất, dòng một pha có thể ước tính theo I ≈ P/(U × PF). Tuy nhiên, với tải điện tử và máy inverter, giá trị do nhà sản xuất công bố vẫn đáng tin cậy hơn phép tính gần đúng này vì nó phản ánh đặc tính của thiết bị cụ thể.
Dòng định mức In của MCB không được chọn độc lập với dây dẫn. Theo nguyên tắc phối hợp bảo vệ quá tải trong hệ thống hạ áp, quan hệ cơ bản là:
Ib ≤ In ≤ Iz
Trong đó, Ib là dòng tải thiết kế của mạch điều hòa, In là dòng định mức của MCB và Iz là dòng cho phép của dây sau khi đã xét điều kiện lắp đặt. Quan hệ này có hai ý nghĩa. MCB phải có In không nhỏ hơn dòng tải cần thiết để tránh tác động khi máy vận hành bình thường; đồng thời In không được vượt quá khả năng chịu dòng của dây, nếu không dây có thể bị quá tải trước khi MCB tác động.
Iz không chỉ phụ thuộc vào tiết diện dây. Cách đi dây, loại cách điện, nhiệt độ môi trường, số mạch đi chung và điều kiện tản nhiệt đều có thể làm khả năng tải dòng thực tế giảm xuống. Vì vậy, không nên chọn MCB 20 A chỉ vì điều hòa chạy được với mức đó nếu dây sau hiệu chỉnh chỉ chịu được 16 A.
Khi nhà sản xuất điều hòa có quy định mức bảo vệ quá dòng tối đa, cần bổ sung thêm một giới hạn: cỡ MCB thực tế không được vượt mức cho phép của model. Nói cách khác, tăng ampere để “hết nhảy” chỉ hợp lý khi dây dẫn và thiết bị đều cho phép; nếu một trong hai giới hạn bị vượt, đó không còn là cách xử lý đúng.
Dòng định mức và đường cong tác động là hai quyết định khác nhau. Một MCB C16 và D16 đều có dòng định mức 16 A, nhưng ngưỡng tác động từ tức thời của chúng khác nhau. Chính phần này quyết định khả năng chịu được một xung dòng ngắn khi máy nén khởi động.
Với MCB theo IEC 60898-1, các vùng tác động từ tức thời thường được xác định theo bội số của In: đặc tính B khoảng 3–5 × In, C khoảng 5–10 × In và D khoảng 10–20 × In. Một số dòng sản phẩm hoặc tiêu chuẩn áp dụng có thể có dải khác, nên datasheet của chính MCB vẫn là tài liệu cần đối chiếu khi thiết kế.
Ví dụ, C16 có vùng tác động từ tức thời khoảng 80–160 A. Nếu xung khởi động của máy nén chỉ vài chục ampere và tồn tại trong thời gian ngắn, MCB có thể vượt qua giai đoạn này mà không tác động từ. Ngược lại, nếu xung khởi động tiến vào vùng 5–10 × In, nguy cơ nhảy tức thời tăng lên.
Đặc tính D chịu được xung dòng cao hơn trước khi phần tử từ tác động, nhưng không có nghĩa D luôn tốt hơn cho điều hòa. Ngưỡng từ càng cao thì càng phải kiểm tra kỹ điều kiện cắt khi có sự cố, đặc biệt ở mạch có dòng ngắn mạch nhỏ. Vì thế, đổi từ C sang D chỉ để xử lý hiện tượng nhảy MCB mà không kiểm tra dòng khởi động và điều kiện bảo vệ có thể tạo ra một vấn đề mới.
Máy nén tốc độ cố định khởi động trực tiếp có thể tạo dòng khởi động nhiều lần dòng chạy; trong một số thiết kế, mức khoảng 5–6 lần dòng danh định là giá trị điển hình. Đây là lý do tải máy nén có thể làm MCB tác động dù dòng vận hành ổn định thấp hơn nhiều so với In.
Nhiều hệ inverter sử dụng điều khiển tăng tốc mềm cho máy nén nên dòng khởi động có thể thấp hơn đáng kể so với kiểu khởi động trực tiếp. Tuy nhiên, không nên suy ra rằng “inverter thì luôn dùng curve B” hoặc bỏ qua dòng khởi động. Bộ biến tần, mạch nạp tụ DC, cấu trúc máy nén và thuật toán điều khiển đều phụ thuộc model. Nếu tài liệu có inrush current, LRA hoặc khuyến nghị loại bảo vệ, các giá trị đó có giá trị hơn suy đoán từ nhãn “inverter”.
Với nhiều thiết bị HVAC, tài liệu kỹ thuật tách rõ các đại lượng MCA, MOCP và đôi khi MFA. MCA là Minimum Circuit Ampacity, tức mức dòng tối thiểu dùng để thiết kế mạch và chọn dây. MOCP là giới hạn tối đa của thiết bị bảo vệ quá dòng; MFA thường chỉ cỡ cầu chì tối đa theo cách ký hiệu của nhà sản xuất. Nếu tài liệu cho phép dùng circuit breaker thay cho cầu chì, phải áp dụng đúng giới hạn và điều kiện mà model đó quy định.
Nếu một model có MCA 12 A và MOCP 20 A, điều đó không có nghĩa MCB bắt buộc phải là 20 A. MCA cho biết mạch phải có khả năng mang ít nhất mức dòng quy định; còn MOCP là trần của thiết bị bảo vệ quá dòng. Cỡ MCB cuối cùng vẫn phải đồng thời đáp ứng dòng tải, dây dẫn, đặc tính khởi động, cỡ chuẩn có sẵn và các yêu cầu khác trong manual.
Một số điều hòa dân dụng không ghi MCA/MOCP mà ghi thẳng “recommended breaker 16 A” hoặc một dải bảo vệ cụ thể. Khi đó, nên ưu tiên chỉ dẫn của đúng model thay vì áp một công thức phần trăm chung cho mọi máy. Cùng một công suất lạnh nhưng thiết kế điện bên trong khác nhau có thể dẫn đến yêu cầu bảo vệ khác nhau.
Điểm cần tránh là lấy dòng chạy định mức rồi tự ý nhân một hệ số lớn để chọn MCB. Cách này có thể làm MCB lớn hơn mức nhà sản xuất cho phép hoặc lớn hơn khả năng chịu dòng của dây. Nếu manual và tính toán mạch cho hai kết quả khác nhau, cần rà lại dữ liệu đầu vào thay vì chọn giá trị lớn hơn một cách mặc định.
Hai MCB cùng 16 A, cùng curve C vẫn chưa chắc thay thế được cho nhau. Thiết bị còn phải phù hợp điện áp làm việc, số cực và khả năng cắt ngắn mạch tại vị trí lắp.
Khả năng cắt, thường thể hiện bằng Icn hoặc Icu tùy tiêu chuẩn và loại thiết bị, phải không nhỏ hơn dòng ngắn mạch dự kiến tại điểm lắp đặt. Trên thị trường có thể gặp MCB ghi 4,5 kA, 6 kA, 10 kA hoặc cao hơn, nhưng không nên chọn một giá trị cố định cho mọi công trình. Dòng sự cố phụ thuộc nguồn cấp, máy biến áp, chiều dài dây và trở kháng của mạng điện.
Điện áp định mức của MCB phải phù hợp điện áp hệ thống. Với mạch điều hòa một pha, số cực cần được chọn theo cấu hình nguồn và yêu cầu cô lập của thiết bị, tiêu chuẩn áp dụng hoặc manual. Một số tài liệu lắp đặt yêu cầu thiết bị ngắt tất cả cực của nguồn; khi có yêu cầu như vậy, việc chỉ nhìn dòng ampere là chưa đủ.
Ngoài ra, MCB chỉ xử lý quá tải và ngắn mạch, không thay thế chức năng bảo vệ dòng rò. Nếu tài liệu của điều hòa hoặc quy định lắp đặt yêu cầu RCD/RCBO, đó là lớp bảo vệ riêng cần được phối hợp với MCB. Khi MCB lắp trong tủ nóng hoặc nhiều thiết bị đặt sát nhau, cũng cần kiểm tra hệ số hiệu chỉnh nhiệt của chính nhà sản xuất MCB. Nếu không xác định được Iz của dây hoặc dòng ngắn mạch dự kiến tại điểm lắp, không nên chốt cỡ MCB chỉ bằng kinh nghiệm.
Có thể gom quá trình lựa chọn thành một chuỗi kiểm tra ngắn. Mỗi bước trả lời một câu hỏi khác nhau, nhờ đó tránh tình trạng chỉ nhìn một con số rồi chốt MCB:
1. Đọc tem và manual để lấy điện áp, dòng rated/max, MCA, MOCP/MFA hoặc cỡ breaker được khuyến nghị
2. Xác định Ib của mạch từ dữ liệu điện của đúng model, không suy ra trực tiếp từ BTU/h
3. Xác định Iz của dây sau khi hiệu chỉnh theo cách lắp đặt và môi trường
4. Chọn In sao cho Ib ≤ In ≤ Iz và không vượt giới hạn bảo vệ tối đa của nhà sản xuất
5. Chọn curve B, C hoặc D theo inrush/LRA và thời gian khởi động, không chỉ theo dòng chạy
6. Kiểm tra khả năng cắt, điện áp, số cực và các yêu cầu bảo vệ bổ sung trước khi chốt mã MCB
Giả sử một điều hòa một pha 230 V có dòng làm việc cực đại 8,5 A, manual cho phép breaker 16 A, dây sau hiệu chỉnh có Iz = 21 A và dòng khởi động quan sát được khoảng 45 A. Về dòng định mức, 16 A thỏa điều kiện 8,5 ≤ 16 ≤ 21 và không vượt giới hạn 16 A của model.
Nếu dùng C16, vùng tác động từ tức thời theo dải 5–10 × In nằm khoảng 80–160 A, cao hơn xung 45 A trong ví dụ. C16 vì vậy là một ứng viên hợp lý về mặt đặc tính khởi động, với điều kiện manual không yêu cầu curve khác và khả năng cắt của MCB đáp ứng dòng ngắn mạch tại điểm lắp. Ví dụ này minh họa vì sao phải kiểm tra cả In lẫn curve; chỉ nói “dùng 16 A” vẫn chưa đủ.
Giả sử một model khác có Ib = 11 A, nhà sản xuất giới hạn breaker tối đa 16 A, dây có Iz = 18 A nhưng xung khởi động đạt khoảng 100 A. C16 vẫn đúng về điều kiện dòng định mức vì 11 ≤ 16 ≤ 18, nhưng 100 A lại nằm trong vùng tác động từ tức thời 80–160 A của C16. MCB có thể nhảy trong một số lần khởi động dù dòng chạy bình thường hoàn toàn hợp lệ.
Không nên xử lý bằng cách tăng lên 20 A, vì mức đó đã vượt cả Iz = 18 A và giới hạn 16 A của thiết bị. D16 có vùng tức thời cao hơn và về lý thuyết có thể chịu xung 100 A tốt hơn, nhưng chỉ được xem xét khi tài liệu thiết bị, đặc tính MCB và điều kiện cắt sự cố của mạch đều cho phép. Trường hợp này cho thấy “nhảy lúc khởi động” là vấn đề của phối hợp đặc tính bảo vệ, không phải lý do để tự động tăng ampere.
Chọn MCB cho điều hòa cần dựa trên một nhóm thông số phối hợp, không phải một con số duy nhất. Điểm xuất phát là dòng điện của đúng model; tiếp theo là điều kiện Ib ≤ In ≤ Iz để bảo vệ dây, giới hạn breaker/MOCP/MFA của nhà sản xuất và đặc tính khởi động để chọn curve B, C hoặc D. Sau cùng mới kiểm tra khả năng cắt, điện áp và số cực.
Cách chọn đúng là tìm một MCB vừa mang được dòng vận hành, không tác động nhầm bởi xung khởi động bình thường, nhưng vẫn nằm trong giới hạn của dây và thiết bị. Nếu phải tăng ampere hoặc đổi sang curve ít nhạy hơn chỉ để tránh nhảy, cần kiểm tra lại toàn bộ các giới hạn trên trước khi thay đổi.
