MCB tổng nằm phía nguồn, bảo vệ phần cấp điện chung như dây cấp vào tủ hoặc thanh cái và làm bảo vệ dự phòng cho các mạch phía sau. MCB nhánh nằm phía tải, bảo vệ dây dẫn và tải của từng mạch riêng. Vì vậy, mục tiêu của phối hợp chọn lọc là khi một nhánh bị quá tải hoặc ngắn mạch, MCB nhánh xử lý trước nếu mức sự cố vẫn nằm trong vùng chọn lọc. MCB tổng được kỳ vọng không tác động trong vùng đó; nó vẫn phải bảo vệ khi sự cố nằm ở phần chung hoặc khi điều kiện chọn lọc giữa hai cấp không còn được duy trì.
MCB tổng thường có dòng định mức lớn hơn từng MCB nhánh, nhưng đây chỉ là một điều kiện cấu hình thường gặp, không phải bằng chứng rằng hai thiết bị đã phối hợp tốt. Một thiết kế đúng phải kiểm tra đồng thời bốn lớp: dòng định mức phù hợp tải và dây, đặc tính tác động không gây cắt nhầm, khả năng cắt đủ lớn so với dòng ngắn mạch dự kiến và tính chọn lọc của đúng cặp thiết bị.
Ở mỗi cấp bảo vệ, quan hệ cơ bản là Ib ≤ In ≤ Iz. Trong đó, Ib là dòng làm việc tính toán của mạch, In là dòng định mức của MCB và Iz là dòng cho phép lâu dài của dây dẫn sau khi đã tính các điều kiện lắp đặt, nhiệt độ, cách đi dây và hệ số hiệu chỉnh liên quan. Nếu In nhỏ hơn Ib, MCB có thể cắt khi tải vẫn đang vận hành bình thường; nếu In lớn hơn Iz, dây có thể bị quá tải trước khi MCB bảo vệ đúng giới hạn nhiệt của dây.
Với MCB nhánh, Ib được xác định cho chính mạch đó. Với MCB tổng, Ib phải phản ánh nhu cầu đồng thời lớn nhất của phần tải phía sau, không phải tổng số ampe in trên các MCB nhánh. Chẳng hạn ba nhánh 16 A, 20 A và 25 A có tổng dòng định mức 61 A, nhưng MCB tổng 50 A vẫn có thể phù hợp nếu phụ tải tính toán của toàn tủ chỉ 44 A và dây cấp có Iz ít nhất 50 A, chẳng hạn 63 A trong điều kiện lắp đặt đã được hiệu chỉnh. Ngược lại, nếu các tải có thể thực sự chạy đồng thời trên 50 A trong thời gian đủ dài, MCB tổng 50 A sẽ không còn phù hợp chỉ vì đã áp dụng một hệ số đồng thời giả định.
Do đó không có quy tắc chung kiểu “MCB tổng phải gấp 1,25 lần” hay “gấp 1,6 lần” MCB nhánh. Tăng In của MCB tổng có thể làm khoảng cách giữa hai đường cong lớn hơn, nhưng nếu In vượt Iz của dây cấp thì đổi lại bằng việc giảm mức bảo vệ cho dây dẫn.
MCB nhiệt–từ có hai vùng tác động chính. Phần nhiệt xử lý quá tải theo thời gian nghịch: quá dòng càng lớn thì thời gian cắt càng ngắn. Phần từ tác động gần như tức thời khi dòng tăng đến nhiều lần In. Với các đặc tính thông dụng, vùng tác động tức thời của loại B khoảng 3–5 In, loại C khoảng 5–10 In và loại D khoảng 10–20 In.
Vì vậy, hai MCB cùng 16 A nhưng khác đặc tính không phản ứng giống nhau với dòng khởi động hoặc dòng sự cố. MCB tổng và MCB nhánh cũng không bắt buộc phải cùng đặc tính B, C hoặc D; đặc tính của mỗi cấp phải phù hợp với tải và điều kiện phối hợp bảo vệ. Một MCB C16 có vùng tác động tức thời khoảng 80–160 A, trong khi C50 nằm khoảng 250–500 A. Khoảng cách này có thể giúp MCB nhánh C16 cắt trước ở một số mức quá dòng, nhưng khi dòng ngắn mạch lên đến hàng kiloampe, cả hai MCB đều có thể nằm sâu trong vùng tác động tức thời. Khi đó, việc MCB tổng có In lớn hơn không còn đủ để bảo đảm nó đứng yên.
Chọn đặc tính D cho MCB tổng chỉ để “làm chậm” cấp tổng cũng không phải giải pháp mặc định. Ngưỡng từ cao hơn có thể tăng khoảng cách với MCB nhánh, nhưng đồng thời đòi hỏi dòng sự cố đủ lớn để bảo vệ tức thời hoạt động đúng. Đặc tính B, C hay D phải phù hợp cả với dòng khởi động của tải, điều kiện cắt sự cố và dữ liệu phối hợp của cặp thiết bị.
Tính chọn lọc nghĩa là thiết bị gần điểm sự cố nhất tác động trước, nhờ đó phần còn lại của hệ thống vẫn được cấp điện. Chọn lọc toàn phần tồn tại khi MCB nhánh có thể cô lập mọi dòng sự cố dự kiến tại vị trí của nó mà MCB tổng không tác động. Chọn lọc từng phần chỉ được duy trì đến một giới hạn dòng nhất định; khi dòng sự cố vượt giới hạn đó, cả MCB tổng và MCB nhánh đều có thể tác động.
Trong vùng quá tải, đường cong thời gian–dòng của MCB nhánh cần nằm về phía tác động sớm hơn MCB tổng tại các mức dòng có thể xuất hiện, đồng thời phải tính đến dung sai của cơ cấu bảo vệ. Việc MCB nhánh có In nhỏ hơn thường tạo thuận lợi cho chọn lọc nhiệt, nhưng không nên chỉ so hai con số In. Cần xem toàn bộ vùng đường cong vì thời gian cắt của hai thiết bị có thể tiến gần nhau khi dòng tăng.
Trong vùng ngắn mạch, dòng sự cố ở nhánh chạy qua cả MCB nhánh và MCB tổng. Nếu dòng này vượt ngưỡng tác động tức thời của cả hai, cả hai cùng đi vào vùng có khả năng tác động tức thời. Một phép kiểm tra dòng đơn giản là ngưỡng tức thời nhỏ nhất của MCB tổng phải cao hơn dòng ngắn mạch lớn nhất cần giữ chọn lọc, trong khi MCB nhánh phải chắc chắn tác động ở mức dòng đó. Tuy nhiên, với MCB giới hạn dòng, năng lượng cho qua và dung sai cơ cấu cũng ảnh hưởng kết quả, nên đường cong đơn lẻ không phải lúc nào cũng dự đoán đủ chính xác.
Vì vậy, bước xác nhận cuối cùng phải dựa trên bảng selectivity hoặc coordination của đúng dòng sản phẩm và đúng cặp định mức. Nếu bảng chỉ cho một giới hạn chọn lọc Is và dòng ngắn mạch dự kiến tại nhánh Ik lớn hơn Is, hệ thống chỉ có chọn lọc từng phần. Đây là lý do một cặp MCB 50 A/16 A có thể làm việc rất ổn khi quá tải nhưng vẫn cùng nhảy khi xảy ra chập mạnh.
Khả năng cắt và tính chọn lọc là hai yêu cầu khác nhau. Với MCB, khả năng cắt định mức Icn phải không nhỏ hơn dòng ngắn mạch dự kiến Ik tại chính điểm lắp đặt. MCB tổng thường ở gần nguồn hơn nên có thể gặp Ik cao hơn MCB nhánh, do trở kháng dây dẫn phía trước nhỏ hơn. Vì thế không nên mặc định mọi cấp đều dùng cùng một mức Icn.
Ví dụ, nếu Ik tại tủ tổng là 7 kA thì MCB tổng có Icn 6 kA không đáp ứng điều kiện cắt độc lập; mức 10 kA sẽ phù hợp hơn về tiêu chí này. Nếu ở cuối một nhánh Ik chỉ 3 kA, MCB nhánh Icn 6 kA có thể đáp ứng khả năng cắt. Tuy nhiên, việc cả hai thiết bị đều có Icn đủ lớn không chứng minh rằng chúng có chọn lọc với nhau.
Có một ngoại lệ là phối hợp dự phòng hoặc cascading, trong đó thiết bị phía nguồn giới hạn năng lượng sự cố để hỗ trợ thiết bị phía tải có khả năng cắt độc lập thấp hơn mức Ik tại điểm lắp. Cách dùng này chỉ hợp lệ với tổ hợp đã được kiểm chứng và công bố cho đúng thiết bị; không được suy ra chỉ từ việc hai MCB cùng thương hiệu hoặc có chênh lệch dòng định mức lớn.
Giả sử phần cấp chung có Ib = 44 A và dây cấp sau hiệu chỉnh có Iz = 63 A. MCB tổng C50 thỏa điều kiện 44 ≤ 50 ≤ 63. Ba nhánh dùng C16, C20 và C25; nếu từng nhánh cũng thỏa Ib ≤ In ≤ Iz của chính dây nhánh thì việc tổng các định mức bằng 61 A lớn hơn 50 A không tự động là sai, miễn là nhu cầu đồng thời 44 A đã được tính đúng.
Giả sử tiếp Ik tại tủ là 7 kA và Ik tại một nhánh là 3 kA. MCB tổng Icn 10 kA và MCB nhánh Icn 6 kA đều đạt tiêu chí khả năng cắt tại vị trí tương ứng. Nhưng với cặp C50/C16, vùng tác động tức thời lần lượt khoảng 250–500 A và 80–160 A. Dòng ngắn mạch 3 kA lớn hơn cả hai vùng này, nên không thể kết luận chọn lọc chỉ từ In, curve và Icn; phải kiểm tra bảng phối hợp của đúng cặp MCB để biết chọn lọc toàn phần hay chỉ đến một giới hạn Is.
Trình tự kiểm tra thực tế nên giữ đúng thứ tự sau:
1. Xác định Ib của từng nhánh và Ib của phần cấp chung theo nhu cầu đồng thời thực tế
2. Xác định Iz của dây sau các hệ số hiệu chỉnh và chọn In sao cho Ib ≤ In ≤ Iz
3. Chọn đặc tính B, C hoặc D theo tải và điều kiện cắt sự cố, không dùng curve như một mẹo tạo selectivity
4. Xác định Ik tại từng điểm và chọn Icn không nhỏ hơn Ik, trừ khi có phối hợp dự phòng được công bố
5. Tra đường cong và bảng selectivity của đúng cặp MCB tổng–MCB nhánh để xác định giới hạn chọn lọc
6. So sánh giới hạn chọn lọc với Ik của nhánh; nếu Ik vượt giới hạn, hệ thống chỉ đạt chọn lọc từng phần và cần đổi phương án nếu yêu cầu vận hành đòi hỏi cô lập hoàn toàn sự cố nhánh
MCB tổng và MCB nhánh nên được phối hợp theo một chuỗi điều kiện thay vì theo một tỷ lệ ampe cố định. Trước hết, mỗi cấp phải thỏa Ib ≤ In ≤ Iz để bảo vệ đúng dây dẫn; tiếp theo là chọn đặc tính tác động phù hợp, bảo đảm Icn không nhỏ hơn Ik tại vị trí lắp và cuối cùng kiểm tra selectivity của đúng cặp thiết bị. MCB tổng có In lớn hơn MCB nhánh là cấu hình thường gặp, nhưng chỉ khi các điều kiện trên cùng đạt thì hệ thống mới vừa bảo vệ đúng vừa hạn chế việc mất điện lan rộng khi một nhánh xảy ra sự cố.
