Hướng dẫn cách kiểm tra MCCB

Các quy trình kiểm tra bảo trì cơ bản được kết hợp với các thử nghiệm điện thích hợp là điều cần thiết để đảm bảo MCCB có được độ tin cậy tối đa. Thực tế thì việc bảo trì và thử nghiệm các bộ ngắt này tương đối đơn giản. Tuy nhiên, đôi khi công việc này cũng có một số khó khăn hoặc phức tạp nhất định.

Nói chung, trên MCCB các thử nghiệm tương tự được thực hiện như trên các bộ ngắt mạch không khí. Lý do thử nghiệm có thể khác nhau, ví như do cấu hình vật lý của các loại máy cắt.

Các bước kiểm tra MCCB
 

Quy trình bảo trì
 

Trên MCCB, các quy trình bảo trì và kiểm tra thường xuyên bao gồm kiểm tra trực quan; bôi trơn; làm sạch; kiểm tra điện trở cách điện; kiểm tra sức đề kháng tiếp xúc và xét nghiệm quá dòng.

Nhiều lúc, việc kiểm tra trực quan, bôi trơn và làm sạch MCCB thường bị bỏ qua vì nó là thử nghiệm đơn giản nhất. Tuy nhiên, vai trò của công việc này quyết định một phần quan trọng như bảo trì máy cắt. Dù nó mất nhiều thời gian để làm nhưng có thể giúp tránh các vấn đề thảm khốc rất hiệu quả.

Đối với việc kiểm tra, bảo trì điện trở cách điện, điện trở tiếp xúc hay thực hiện việc thử nghiệm quá dòng đòi hỏi phải có các thiết bị kiểm tra chuyên dụng thích hợp. Chi phí cho công việc này nhiều hay ít sẽ còn phải tùy thuộc vào loại ngắt mạch và kích cỡ được thử nghiệm.

Khi thực hiện kiểm tra trực quan thì việc tìm các dấu hiệu quá nhiệt, quá mức, liên kết bị uốn cong, cách điện bị nứt, theo dõi… là yếu tố được đặt lên hàng đầu. việc kiểm tra này được đơn giản hóa đối với máy cắt 3 pha. Bởi vì nó có thể so sánh điều kiện của một pha với hai pha còn lại rất dễ dàng.

Đối với MCCB, việc kiểm tra và bảo trì này đôi khi sẽ gặp một số vấn đề khó khăn. Thậm chí, một số trường hợp còn là không thể kiểm tra. Đặc biệt là ở các MCCB được niêm phong trong nhà máy thì việc kiểm tra chỉ có thể được thực hiện trên vỏ và đầu cáp. Đối với các MCCB không được niêm phong, thì phần nắp có thể được gỡ bỏ để kiểm tra các dây dẫn mang dòng điện và cơ chế. 

Nếu bỏ qua việc bôi trơn các bộ ngắt mạch rất có thể khiến bộ phận này không hoạt động khi cần thiết. Nếu MCCB thiếu bôi trơn sẽ làm giảm tốc độ của các tiếp điểm di chuyển. Điều này có thể dẫn đến việc khả năng ngắt dòng điện của thiết bị khi có sự cố bị vô hiệu hóa.

Đối với các MCCB được niêm phong, không thể thực hiện việc bôi trơn thì cần phân phối dầu bôi trơn có trong máy cắt để tự động chuyển đến các bộ phận chuyển động.

Làm sạch:  đi đôi với bôi trơn là công việc làm sạch MCCB. Nếu thiết bị này không được làm sạch, rất có thể nó sẽ không hoạt động khi cần thiết. Với thiết bị này thì người dùng cần thực hiện việc làm sạch cầu dao bằng chân không và lau sạch bằng giẻ bông. Việc làm sạch lớp cách nhiệt cũng rất quan trọng. Nó sẽ giúp giảm khả năng theo dõi hoặc chớp nhoáng có thể.

Kiểm tra kỹ thuật
 

Vật liệu chống điện: Thực tế thì các hệ thống cách điện trong máy cắt điện áp thấp hiện đại là rất tốt. Rất ít khi MCCB thất bại trong việc bảo vệ mạch điện vì khả năng cách nhiệt của nó. Tuy nhiên, đây cũng là lợi thế để kiểm tra các thành phần cách điện.

Để kiểm tra bộ ngắt mạch được đánh giá ở mức 600V trở xuống, máy kiểm tra điện trở cách điện sẽ được thiết kế với đầu ra 1000V DC là một lựa chọn tốt. Việc đầu tiên cần làm là đóng cầu dao và tiến hành kiểm tra cách điện giữa các pha. Sau đó, thực hiện kiểm tra cách điện giữa các đầu nối dây và tải với CB mở. Việc kiểm tra không cần thực hiện thử nghiệm theo pha bởi thiết kế khung của MCCB không dẫn điện.

Nói chung, thiết kế điện trở cách điện của MCCB và bộ ngắt mạch không khí phải đảm bảo lớn hơn 50 megohms.

Thực ra, quy trình thử nghiệm được đề xuất của nhà sản xuất so với thử nghiệm thực tế sẽ luôn có sự khác biệt. Thông thường, các nhà sản xuất sẽ đưa ra một số thông số kỹ thuật kiểm tra yêu cầu kiểm tra điện trở tiếp xúc chỉ được phép thực khi dòng thử nghiệm DC bằng với định mức ngắt mạch. Tuy nhiên, thực tế thì việc thực hiện kiểm tra điện trở tiếp xúc của loại này trong lĩnh vực này sẽ không đơn giản. Một nguồn cung cấp dòng điện một chiều cung cấp dòng điện với cường độ theo khuyến cáo của nhà sản xuất sẽ rất lớn và đắt đỏ.

Do đó, giải pháp hiệu quả để thử nghiệm tại hiện trường là sử dụng một ohmmeter điện trở thấp kỹ thuật số. Nó có khả năng cung cấp dòng điện 10A DC và độ phân giải 1 microhm. Một ohmmeter như vậy sẽ có khả năng và độ chính xác đầu ra này thường có sẵn. Kích thước vật lý của các thiết bị thử nghiệm như vậy không lớn. Ngoài ra, ưu điểm của  chúng chính là có thể được vận chuyển mà không cần thiết bị đặc biệt. Như vậy, với khả năng giảm của ohmmeter điện trở thấp kỹ thuật số nhỏ hơn thì kết quả thử nghiệm hiện trường sẽ không tương quan với phương pháp của nhà sản xuất.

Do đó, một nguyên tắc tốt để tuân theo là mỗi khi độ lệch 50% của các giá trị kháng xuất hiện giữa bất kỳ cực nào cũng cần được điều tra bất kỳ thiết bị ngắt. Lưu ý: Điều quan trọng là thử nghiệm này phải được thực hiện trước khi thử nghiệm chuyến đi quá dòng. Bởi hầu hết các MCCB sử dụng thiết bị ngắt nhiệt / từ tính. Vì vậy, sau khi thử nghiệm chuyến đi quá dòng, dải lưỡng kim sẽ thực hiện chuyến đi nhiệt và chúng đã hấp thụ một năng lượng đáng kể khiến chúng luôn ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ môi trường. Chính sự tăng nhiệt độ này sẽ gây ra các lỗi trong phép đo điện trở tiếp xúc. 

Kiểm tra quá dòng: Thử nghiệm này khi được thực hiện sẽ đảm bảo rằng quá tải loạt vận hành bộ ngắt trong phạm vi dung sai quy định. Bằng cách bơm dòng điện vào bộ ngắt mạch sẽ giúp mô phỏng tình trạng quá tải hoặc lỗi.

Đối với MCCB, thử nghiệm quá dòng điển hình sẽ là cách yêu cầu đơn vị chuyến đi được kiểm tra về tình trạng quá tải và tình trạng lỗi nghiêm trọng. Khi đó, phần quá tải của đơn vị ngắt sẽ được kiểm tra bằng cách bơm dòng điện bằng 300% dòng điện liên tục định mức của bộ ngắt mạch. Đồng thời, phần tức thời của đơn vị chuyến đi cũng được thiết kế với khả năng kiểm tra bằng cách bên dưới điểm ngắt tức thời sẽ tiến hành bơm các xung dòng ngắn (dài từ 5 đến 10 chu kỳ) và tăng dần lượng dòng cho đến khi CB đi.

Khi thử nghiệm chuyến đi quá tải được thực hiện thì dữ liệu quan trọng cần thiết để xác định hoạt động đúng chính là khoảng thời gian từ khi áp dụng dòng điện cho đến khi ngắt máy là. Thường thì dữ liệu này đã có sẵn từ Hiệp hội các nhà sản xuất điện quốc gia (Nema). Theo đó, Tiêu chuẩn Nema AB4-1991 đã cung cấp thời gian chuyến đi tối đa cho các bộ ngắt mạch. Đồng thời, tiêu chuẩn này cũng đã mô tả các quy trình thích hợp để thử nghiệm MCCB tại hiện trường.

Phương pháp được ưa thích khi tiến hành kiểm tra điểm ngắt tức thời cũng như kiểm tra chế độ xung. Khi đó, các xung hiện tại thử nghiệm sẽ được đặt hơi thấp hơn so với điểm ngắt tức thời. Đồng thời, dòng xung được tăng lên đến khi ngắt. Thực ra, các chuyến đi thực tế hiện tại thường không có vai trò quan trọng trong thử nghiệm hiện trường. Điều quan trọng nhất chính là bộ ngắt sẽ bị lỗi ngay lập tức. Hiện tại, trong các thử nghiệm cho thấy, chuyến đi thực tế có thể thay đổi từ + 40% đến -30%.

Dung sai áp dụng cho phạm vi chuyến đi được công bố của nhà sản xuất đối với các bộ ngắt mạch với các chuyến đi tức thời không thể điều chỉnh nằm ở mức: + 40% ở phía cao và -30% ở phía thấp.

Kiểm tra dòng điện cao áp
 

Theo đánh giá của các chuyên gia thì kết nối thực tế giữa nguồn cung cấp dòng điện cao áp thấp và bộ ngắt của MCCB có thể gặp khó khăn do cấu hình vật lý của thiết bị. Khi nguồn cung cấp dòng điện cao sử dụng đầu ra điện áp thấp để đảm bảo cung cấp dòng điện cao thích hợp sẽ đòi hỏi cáp có công suất thấp và có cường độ cao để giảm sụt áp. Tuy nhiên, thực tế thì việc xử lý cáp có dung lượng cường độ cao sẽ rất khó. Vì vậy, việc sử dụng loại cáp nhỏ hơn được ưu tiên hơn nhiều. Nhưng, điều đáng nói là nếu sử dụng cáp nhỏ hơn là điện trở của cáp tăng khi kích thước cáp giảm. Trong khi đó, việc dùng các cáp có điện trở cao hơn sẽ làm giảm khả năng của các nguồn cung cấp dòng điện cao thế.

Do đó, việc sử dụng cáp linh hoạt nhỏ hơn và khả năng cung cấp dòng điện cao áp thấp cũng phải đạt được sự tương thích tối ưu nhất.

Để đáp ứng sự thỏa hiệp này thì hiện tại trong ngành điện cũng có một số "thủ thuật" kết nối khác nhau. Một là chế tạo các thanh đồng dài 12 in, 1, 2 in-to thành cáp hàn 4/0 dài 10 ft. Sơ đồ kết nối này sẽ cho phép kỹ thuật viên giữ các thanh đồng trên đầu nối dây và trên tải của MCCB. Trong khi đó, bộ ngắt vẫn được gắn trong thiết bị đóng cắt. Một kỹ thuật viên thứ hai sẽ thực hiện vận hành bộ thử nghiệm dòng điện cao. Điều này sẽ giúp kết nối bộ kiểm tra dòng điện cao với bộ ngắt hiệu quả nhất để. Tuy nhiên, các đạo trình dài (10 ft) và điện trở bổ sung giữa thanh đồng và bộ ngắt cộng lại có thể giảm khả năng của bộ kiểm tra. Vì vậy, cần phải có sự xem xét khi sử dụng thủ thuật này.

Cách thứ hai là thay đổi các đầu của đầu ra nhằm thực hiện việc kết nối MCCB với nguồn cung cấp cao. Nó được thực hiện bằng cách kết nối một mối nối cáp tạm thời là một mối nối cáp gắn chặt với cáp bằng các đầu nối vít gắn với phần cuối của cáp hàn 4/0 AWG dài 4 ft. Ngoài ra, kỹ thuật viên cũng cần chế tạo một vài cặp thanh đồng dài khoảng 5 in với đường kính khác nhau như: 1/8 in, 1/4 in, 1/2 in, 3/4 in và 1 in. Lựa chọn đường kính phù hợp dựa vào kích thước của thiết bị đầu cuối ngắt mạch để chèn vào mối nối cáp tạm thời. Điều này sẽ đảm bảo cung cấp các thay đổi kết nối dễ dàng giữa các MCCB kích thước khác nhau. Thủ thuật này cũng sẽ giúp giải quyết sự sụt giảm điện áp.

Bảo dưỡng định kỳ các thiết bị điện trong hệ thống điện giúp bạn tránh các trường hợp phải bỏ ra chi phí thuê dịch vụ sửa chữa khẩn cấp, nếu bạn có ngân sách dành cho dịch vụ bảo trì điện công nghiệp thì đó là giải pháp hiệu quả lâu dài cho hoạt động sản xuất của bạn.