Lý do không thể quy đổi theo cảm tính là khả năng bảo vệ gồm hai phần: bộ trip phải phát hiện đúng quá tải/ngắn mạch, và cơ cấu tiếp điểm phải dập được hồ quang khi mở mạch. Trên DC, điều kiện dập hồ quang khác AC, nên dòng định mức In giống nhau chưa đủ để kết luận breaker phù hợp.
Câu trả lời là có điều kiện. Một MCCB vốn dùng trong mạch AC chỉ được dùng trên DC khi datasheet hoặc nameplate của đúng mã thiết bị có công bố rating DC tương ứng. Rating này phải bao phủ điện áp hệ thống, khả năng cắt dòng sự cố, số cực và sơ đồ đấu, đồng thời bộ trip phải được phép làm việc trong điều kiện DC đó.
Ngược lại, nếu thiết bị chỉ ghi các giá trị như VAC mà không có VDC hoặc không có bảng ứng dụng DC, không nên xem nó là breaker dùng được cho DC. Việc MCCB vẫn đóng điện, không nóng bất thường ở tải nhỏ hoặc bộ trip vẫn tác động không chứng minh rằng nó có thể cắt an toàn một sự cố DC.
Điểm cần phân biệt là “MCCB đang dùng cho AC” và “MCCB chỉ được định mức cho AC”. Nhóm thứ nhất có thể bao gồm những model được công bố cho cả AC/DC; nhóm thứ hai thì không có cơ sở kỹ thuật để chuyển sang DC nếu thiếu xác nhận của nhà sản xuất.
Khi tiếp điểm MCCB mở dưới tải hoặc khi có ngắn mạch, dòng điện không biến mất tức thời. Hồ quang xuất hiện giữa các tiếp điểm và phải được kéo dài, làm nguội, chia nhỏ hoặc đưa vào vùng dập hồ quang cho đến khi dòng bị triệt tiêu.
Với AC, dòng điện đổi chiều và đi qua zero sau mỗi nửa chu kỳ. Điểm zero tự nhiên giúp quá trình dập hồ quang thuận lợi hơn. DC không có điểm zero tự nhiên như vậy, vì thế hồ quang có thể duy trì lâu hơn và yêu cầu đối với khoảng cách tiếp điểm, buồng dập và đường đi của hồ quang khắt khe hơn.
Do đó, cùng một trị số điện áp không đồng nghĩa với cùng khả năng cắt. Một rating 250 VAC không tự động trở thành 250 VDC, và khả năng cắt công bố ở AC cũng không thể dùng thay cho khả năng cắt DC. Đây là nguyên nhân kỹ thuật cốt lõi khiến không tồn tại một hệ số quy đổi AC → DC chung cho mọi MCCB.
Hai điều kiện cần kiểm tra độc lập là điện áp làm việc DC và khả năng cắt ngắn mạch trên DC. Chỉ đạt một điều kiện vẫn chưa đủ.
Rating Ue DC của MCCB phải đáp ứng điện áp mà thiết bị thực sự phải ngắt trong mạch. Có thể biểu diễn nguyên tắc kiểm tra tối thiểu là Ue_DC ≥ U_hệ_thống, nhưng giá trị Ue_DC chỉ có ý nghĩa khi đi kèm đúng số cực và sơ đồ đấu đã được công bố.
Không nên lấy Ue AC rồi áp sang DC. Một MCCB nhiều cực có thể được phép làm việc ở các mức VDC khác nhau tùy cách các cực được mắc trong đường dòng; vì vậy con số điện áp luôn phải đọc cùng cấu hình.
Sau Ue, phải kiểm tra rating cắt DC tại chính mức điện áp và cấu hình đó. Về nguyên tắc, khả năng cắt DC được công bố phải không nhỏ hơn dòng ngắn mạch khả dụng tại vị trí lắp MCCB. Nếu tài liệu sử dụng Icu/Ics cho điều kiện DC, phải đối chiếu các giá trị DC; không dùng Icu/Ics AC để thay thế.
Đây là lý do chỉ kiểm tra In là chưa đủ. In cho biết khả năng mang dòng và là cơ sở của bảo vệ quá tải, còn sự cố ngắn mạch đặt ra yêu cầu hoàn toàn khác đối với cơ cấu cắt và dập hồ quang.
Trong mạch DC, số cực tham gia cắt có thể là một phần của rating điện áp. Khi nhiều cực được mắc nối tiếp trên cùng đường dòng, quá trình ngắt được phân bố qua nhiều khe tiếp điểm. Tuy nhiên, lợi ích này chỉ được công nhận trong cấu hình mà thiết bị đã được thiết kế và công bố.
Không có quy tắc “mỗi cực cộng thêm một mức điện áp” áp dụng chung. MCCB 3P hoặc 4P không thể tự động nâng rating DC chỉ bằng cách nối các cực tùy ý. Datasheet phải chỉ rõ cần dùng bao nhiêu cực, thứ tự nối và rating VDC/khả năng cắt tương ứng.
Vì vậy, nếu tài liệu yêu cầu hai, ba hoặc bốn cực nối tiếp để đạt một mức điện áp DC nhất định, phải giữ đúng cấu hình đó. Không nên suy ngược từ một model khác, kể cả khi hai breaker có cùng dòng định mức hoặc cùng kích thước khung.
Một số MCCB DC có yêu cầu về chiều dòng, vị trí cực hoặc cách bố trí trong hệ có một cực nối đất; loại khác có thể không phân cực. Những khác biệt này liên quan đến cách hồ quang được hướng và dập bên trong breaker.
Nếu tài liệu chỉ cho phép một topology cụ thể, việc đảo cực, đổi vị trí các cực hoặc chia chuỗi cực sang hai dây dẫn theo cách khác có thể làm mất hiệu lực của rating DC. Sơ đồ của đúng model vì thế là điều kiện kỹ thuật, không phải gợi ý lắp đặt tùy chọn.
Bộ trip và phần cắt công suất của MCCB không phải một chức năng. Bộ trip nhận biết quá tải hoặc ngắn mạch và kích cơ cấu mở; tiếp điểm cùng buồng dập mới thực hiện việc ngắt dòng. Vì vậy, “trip được trên DC” không đồng nghĩa với “cắt DC an toàn”.
Với trip nhiệt-từ, phần nhiệt phản ứng với mức phát nóng do dòng điện, nhưng ngưỡng tác động từ tức thời có thể có giá trị DC khác giá trị AC. Với trip điện tử, khả năng đo dòng, nguồn cấp nội bộ và các chức năng bảo vệ cũng phải được xác nhận cho đúng ứng dụng DC. Không nên giữ nguyên setting AC chỉ vì dòng định mức trên mặt breaker trông giống nhau.
Khi kiểm tra, cần đối chiếu loại trip unit, In, Ir và Ii/Im theo dữ liệu DC của đúng model, cùng các ghi chú về điều kiện môi trường nếu có. Sau đó vẫn phải kiểm tra Ue và khả năng cắt DC: bộ trip tương thích không thể bù cho một cơ cấu cắt không có rating DC phù hợp.
Nên chuyển sang MCCB có rating DC rõ ràng khi model hiện có không cung cấp đủ dữ liệu để chứng minh khả năng làm việc trên DC, hoặc khi điện áp, dòng sự cố, số cực hay topology của hệ thống vượt giới hạn đã công bố. Mục tiêu không phải là ưu tiên nhãn “DC” bằng mọi giá, mà là loại bỏ phép suy đoán khỏi một chức năng bảo vệ quan trọng.
Trước khi tận dụng một MCCB đang dùng cho AC, nên kiểm tra theo thứ tự sau:
· Xác nhận đúng mã breaker có rating VDC trong nameplate hoặc datasheet
· Đối chiếu Ue DC với điện áp thực tế mà breaker phải ngắt
· Đối chiếu khả năng cắt DC với dòng ngắn mạch khả dụng của hệ thống
· Kiểm tra số cực mắc nối tiếp và sơ đồ đấu đúng theo tài liệu của model
· Xác nhận trip unit và các ngưỡng Ir/Ii/Im có dữ liệu áp dụng cho DC
· Kiểm tra cực tính, hệ nối đất và giới hạn môi trường nếu tài liệu yêu cầu
Nếu một điều kiện cốt lõi không thể xác nhận, không nên dùng rating AC để lấp phần dữ liệu còn thiếu. Khi đó, MCCB được định mức rõ ràng cho DC là lựa chọn có cơ sở kỹ thuật hơn.
MCCB AC dùng cho DC chỉ được chấp nhận khi đúng model có rating DC và toàn bộ điều kiện sử dụng nằm trong phạm vi đã công bố. Cần kiểm tra đồng thời Ue DC, khả năng cắt ngắn mạch DC, số cực và sơ đồ nối, bộ trip, cực tính và cấu hình nối đất; chỉ kiểm tra dòng định mức In là không đủ.
Nếu breaker chỉ có thông số AC hoặc không thể xác nhận một trong các điều kiện DC quan trọng, không nên tự quy đổi hay thử dùng theo kinh nghiệm. Trong trường hợp đó, chọn MCCB có rating DC rõ ràng là cách giữ quyết định bảo vệ dựa trên dữ liệu thay vì suy đoán.
