Icu và Ics của MCCB khác nhau như thế nào?

Icu và Ics đều là thông số khả năng cắt ngắn mạch của MCCB theo IEC 60947-2, nhưng Icu thể hiện giới hạn cắt cực hạn còn Ics thể hiện khả năng cắt làm việc gắn với khả năng tiếp tục phục vụ sau thử nghiệm. Bài viết làm rõ tỷ lệ Ics/Icu, điều kiện điện áp Ue và cách đọc thông số bằng ví dụ định lượng.
Icu và Ics trả lời hai câu hỏi khác nhau về khả năng cắt ngắn mạch của MCCB. Icu cho biết mức dòng ngắn mạch cực hạn mà thiết bị được công bố có thể cắt tại một điện áp làm việc định mức xác định. Ics cho biết mức dòng ngắn mạch làm việc mà MCCB có thể cắt theo điều kiện thử service và sau đó vẫn phải đáp ứng các kiểm tra về khả năng vận hành.
Icu và Ics của MCCB khác nhau như thế nào?

Vì vậy, Icu và Ics không phải hai cách viết khác nhau của cùng một thông số. Icu thiên về giới hạn cắt tối đa, còn Ics bổ sung thông tin về khả năng tiếp tục phục vụ sau khi chịu và cắt sự cố.

Icu và Ics khác nhau ở khả năng tiếp tục vận hành

Khác biệt quan trọng nhất nằm ở trạng thái yêu cầu của MCCB sau phép thử ngắn mạch. Icu (rated ultimate short-circuit breaking capacity) là khả năng cắt ngắn mạch cực hạn. Thiết bị phải thực hiện được nhiệm vụ cắt theo điều kiện thử quy định, nhưng mức Icu không có nghĩa MCCB chắc chắn còn đủ điều kiện để tiếp tục vận hành bình thường sau đó.

Ics (rated service short-circuit breaking capacity) là khả năng cắt ngắn mạch làm việc. Với Ics, yêu cầu không dừng ở việc cắt được dòng sự cố mà còn bao gồm việc kiểm tra khả năng vận hành của circuit-breaker sau chuỗi thử. Tài liệu kỹ thuật theo IEC 60947-2 mô tả phép thử Icu bằng chuỗi O–CO, trong khi Ics sử dụng O–CO–CO và có các bước kiểm tra tiếp theo để xác nhận khả năng phục vụ của thiết bị.

Do đó, có thể hiểu ngắn gọn: Icu trả lời “MCCB cắt được dòng sự cố lớn đến đâu?”, còn Ics trả lời thêm “ở mức cắt nào khả năng phục vụ sau sự cố đã được kiểm chứng theo điều kiện thử?”

Icu và Ics của MCCB khác nhau như thế nào?

Icu là giới hạn cắt ngắn mạch cực hạn của MCCB

Icu được biểu diễn bằng kA và gắn với điện áp làm việc định mức Ue tương ứng. Theo định nghĩa kỹ thuật của IEC 60947-2, đây là trị số khả năng cắt ngắn mạch cực hạn do nhà sản xuất gán cho circuit-breaker tại điện áp định mức xác định và theo điều kiện thử của tiêu chuẩn. Với AC, trị số được biểu diễn theo giá trị hiệu dụng của thành phần dòng xoay chiều dự kiến.

Điểm cần lưu ý là từ ultimate không đồng nghĩa với “cắt xong vẫn sử dụng bình thường”. Ở mức Icu, nội dung cần chứng minh trước hết là MCCB có thể cắt được dòng ngắn mạch cực hạn đã công bố. Khả năng tiếp tục phục vụ sau điều kiện này không mang cùng ý nghĩa với Ics.

Ví dụ, nếu một MCCB được công bố Icu = 50 kA tại 415 V, con số 50 kA thể hiện giới hạn khả năng cắt cực hạn tại điều kiện điện áp đó. Không nên suy ra rằng sau mọi lần cắt sự cố đến 50 kA, MCCB chắc chắn có thể đóng lại và tiếp tục vận hành mà không cần đánh giá tình trạng thiết bị.

Ics là khả năng cắt ngắn mạch làm việc của MCCB

Ics tồn tại để mô tả khả năng cắt trong điều kiện service. Ngoài việc cắt được dòng ngắn mạch, circuit-breaker còn phải vượt qua các kiểm tra liên quan đến khả năng vận hành sau chuỗi thử Ics. Chính yếu tố này tạo ra khác biệt thực tế giữa Ics và Icu.

Nếu Icu thiên về giới hạn cắt cực đại, Ics cho biết mức cắt mà thiết bị còn phải chứng minh khả năng phục vụ theo yêu cầu thử nghiệm. Vì thế, Ics đặc biệt có ý nghĩa khi cần hiểu MCCB không chỉ “cắt được” mà còn được đánh giá về trạng thái làm việc sau khi chịu mức sự cố tương ứng.

Tuy nhiên, Ics cũng không có nghĩa MCCB hoàn toàn không chịu ảnh hưởng trong mọi sự cố thực tế. Đây vẫn là thông số định mức được xác lập trong những điều kiện thử tiêu chuẩn; tình trạng của thiết bị sau một sự cố thực tế còn phụ thuộc điều kiện sự cố và yêu cầu kiểm tra áp dụng tại hiện trường.

Ics liên hệ với Icu theo tỷ lệ phần trăm

Ics được công bố theo quan hệ với Icu. Tài liệu kỹ thuật theo IEC 60947-2 nêu các tỷ lệ 25%, 50%, 75% hoặc 100% Icu. Vì vậy, Ics không mặc định bằng Icu: một MCCB có thể có Ics thấp hơn Icu hoặc Ics bằng 100% Icu tùy thông số được nhà sản xuất công bố.

Ý nghĩa của tỷ lệ này khá trực tiếp. Nếu Ics = 75% Icu, khả năng cắt làm việc chỉ bằng 75% khả năng cắt cực hạn tại cùng điều kiện điện áp. Nếu Ics = 100% Icu, hai trị số kA bằng nhau, nhưng tên gọi vẫn thể hiện hai đặc tính định mức với yêu cầu thử khác nhau.

Tỷ lệ Ics/Icu phải lấy từ đúng catalogue hoặc datasheet của MCCB đang xét. Không nên lấy tỷ lệ của một model rồi áp cho model khác, cũng không nên mặc định cùng một MCCB giữ nguyên tỷ lệ tại mọi điện áp.

Icu và Ics phải được đọc theo điện áp làm việc Ue

Khả năng cắt của MCCB phụ thuộc vào điện áp làm việc định mức. Vì vậy, Icu hoặc Ics không nên được đọc như một con số kA độc lập với Ue.

Một datasheet MCCB cụ thể, chẳng hạn, công bố Icu 85 kA tại 220/240 V, 50 kA tại 380/415 V, 30 kA tại 500 V và 10 kA tại 660/690 V. Ics tương ứng cũng được liệt kê riêng tại từng mức điện áp. Ví dụ này cho thấy cùng một MCCB có thể có khả năng cắt khác nhau đáng kể khi Ue thay đổi.

Do đó, muốn so sánh Icu với Ics phải đặt chúng trong cùng điều kiện Ue. Lấy Icu ở 240 V rồi so trực tiếp với Ics ở 415 V sẽ làm sai điều kiện kỹ thuật của phép so sánh.

Khi đọc bảng thông số, trình tự phù hợp là xác định Ue của hệ thống, tìm Icu tại Ue đó, rồi đọc Ics hoặc tỷ lệ Ics/Icu ở chính mức điện áp tương ứng.

Ví dụ phân biệt Icu và Ics khi đọc thông số MCCB

Giả sử một MCCB được công bố tại 415 V với Icu = 50 kA và Ics = 75% Icu. Khi đó:

Ics = 50 × 75% = 37,5 kA

Có thể diễn giải bộ thông số này như sau:

· Icu 50 kA: Mức khả năng cắt ngắn mạch cực hạn được công bố tại 415 V

· Ics 37,5 kA: Mức khả năng cắt ngắn mạch làm việc tương ứng với 75% Icu

· Ue 415 V: Điều kiện điện áp áp dụng cho cả hai trị số trong ví dụ

Hai con số 50 kA và 37,5 kA không phải hai mức chỉnh định làm MCCB tác động. Chúng là hai thông số khả năng cắt ngắn mạch với ý nghĩa thử nghiệm và khả năng phục vụ khác nhau.

Ví dụ cũng cho thấy vì sao chỉ nói “MCCB có khả năng cắt 50 kA” chưa mô tả đầy đủ đặc tính liên quan đến Icu và Ics. Muốn hiểu giới hạn cắt và khả năng phục vụ sau sự cố, cần đọc đồng thời Icu, Ics và Ue.

Icu và Ics của MCCB khác nhau chủ yếu ở ý nghĩa sau khi cắt ngắn mạch. Icu là khả năng cắt cực hạn, thể hiện giới hạn dòng sự cố mà breaker được công bố có thể cắt tại Ue xác định. Ics là khả năng cắt làm việc, được xác định trong quan hệ với Icu và gắn với các kiểm tra về khả năng tiếp tục phục vụ sau chuỗi thử tương ứng.

Vì vậy, khi đọc thông số MCCB, cần xem Icu và Ics tại đúng điện áp Ue, không mặc định Ics = Icu và không nhầm hai thông số này với dòng chỉnh định tác động của MCCB.