Tiêu chuẩn LSI, LSIG Trong Chọn Thiết Bị Điện

1. LSI, LSIG là gì?

Để đảm bảo sự an toàn cho hệ thống khi vận hành và bảo vệ tốt các thiết bị đóng cắt thì việc tích hợp các tính năng bảo vệ như ngắn mạch, quá tải,… là một điều rất cần thiết. Các thiết bị ACB, MCCB được tích hợp Trip Unit bảo vệ LS, LI, LSI, LSIG bao gồm các chức năng sau:

L(Load): Bảo vệ quá tải với thời gian dài. Ký hiệu Ir.
S(Short-Circuit): Bảo vệ ngắn mạch với thời gian trễ ngắn nhất. Ký hiệu Im.
I(Instantaneous): Bảo vệ quá dòng cắt nhanh. Ký hiệu Icu.
G(Ground): Bảo vệ chạm đất thiết bị. Ký hiệu Ig.

Hình 1. Thiết bị MCCB có trip LSI bảo vệ – hãng Schneider.

2. Vì sao cần những tính năng này?

Để đảm bảo sự an toàn và phù hợp cho tất cả các thiết bị của hệ thống thì ta cần chọn đủ, đúng các tính năng bảo vệ này. Việc chọn các thiết bị có thể thay đổi các thông số trên còn giúp việc mở rộng tải sau này không cần phải thay đổi lại thiết bị khác. Ta chỉ cần điều chỉnh các thông số cho phù hợp thôi.

Tính năng LSI, LSIG ta chọn tùy thuộc vào hệ thống mà ta dùng, phù hợp với điều kiện kinh tế cũng như đảm bảo tính kỹ thuật khi vận hành trong hệ thống lâu dài. Giúp bảo vệ tốt hệ thống và tránh các sự cố không cần thiết khác.

3. Một số định nghĩa các thông số trong thiết bị

Nhiều bạn làm kỹ thuật thường thắc mắc các thông số ghi trên ACB, MCCB mà không hiểu hết ý nghĩa của chúng, sau đây chúng ta sẽ cùng tìm một một vài thông số quan trọng:

In: 2, 3, 6, 10, 16, 20, 25, … là chỉ số dòng định mức với công suất tương ứng của nhà sản xuất.
Ir : là dòng điều chỉnh bảo vệ quá tải.
Icu(Ultimated current): đây là khả năng chịu đựng dòng điện lớn nhất của tiếp điểm CB trong khoảng thời gian là 1 giây.
Ics : là thông số có ý nghĩa tương tự như Icu nhưng các thiết bị dòng Ics sẽ có khả năng chịu trong 3 giây. Thông số của Ics còn cho thấy khả năng cắt thực tế khi xảy ra sự cố của thiết bị và điều này hoàn toàn phụ thuộc vào từng hãng sản xuất.
Im: Giá trị dòng điện ngắn mạch trong thời gian ngắn, công dụng bảo vệ quá tải với dòng quá tải có giá trị lớn khoảng 10 lần dòng điện In (Im = 10.In) (Short Time Protection – ký hiệu tắt là ST).
Iinst: Giá trị dòng điện ngắn mạch tức thời, công dụng bảo vệ sự cố ngắn mạch với biên độ dòng ngắn mạch rất lớn.

Hình 2. Các ký hiệu trên MCCB – hãng Schneider.

4. Cách cài đặt bảo vệ trong thiết bị

Để tiến hành việc bảo vệ quá tải và ngắn mạch ta phải làm như thế nào? Chúng ta sẽ đi vào phân tích cài đặt ACB, MCCB để nó có thể làm việc ổn định, tin cậy khi có sự cố quá tải và ngắn mạch.

4.1. Cài đặt MCCB với giá trị Ir

Ir = dòng định mức của tải.
Ir = xIn (Với In là dòng định mức MCCB).

Ví dụ:

MCCB có In = 2000A trong khi đó dòng tải tối đa chỉ có 1000A.

Vậy ta có thể thay đổi từ 2000A đến 1000A bằng cài đặt Ir = 0,5.In = 0,5.2000 = 1000A.

Tại sao ta không dùng luôn MCCB có dòng định mức 1000A?

Do họ đã tính toán đến việc mở rộng tải sau này, chẳng hạn dòng tải tăng từ 1000A đến 1800A ta chỉ việc điều chỉnh dòng cài đặt Ir = 0,9.In = 0,9.2000 = 1800A.

Vì vậy sẽ đơn giản hơn khi ta phải thay mới một MCCB khác và các phụ kiện đi kèm đồng thời chi phí cũng giảm đi rất nhiều.

4.2. Cài đặt MCCB bảo vệ quá tải (L)

– Đặc tính bảo vệ quá tải:

Nếu I > Ir thì MCCB sẽ cắt với thời gian trễ đã cài đặt.
Đặc tính phụ thuộc với thời gian ngược (I2t = K).
Ứng với bảo vệ quá nhiệt là thời gian long time pickup.

– Ta sẽ đi phân tích vùng bảo vệ quá tải từ ví dụ trên:

Ir = 1000A, tr = 1 Sec (tại 6Ir). Tức khi ta bơm, dòng 6.Ir = 6000 A thì MCCB sẽ cắt quá tải với thời gian 1s.
Nếu ta bơm dòng 5.Ir mà vẫn cài đặt tr = 1 Sec thì thời gian cắt quá tải thực tế là bao nhiêu? Lúc này phải xem đường đặc tính trong catalog, ta dùng giá trị 5.Ir lên đường đặc tính tr = 1s thì sẽ ra thời gian cắt quá tải cần tìm.

Hình 3. Cài đặt MCCB bảo vệ quá tải và ngắn mạch.

4.3. Cài đặt MCCB bảo vệ ngắn mạch(S)

– Cài đặt dòng cắt ngắn mạch.

Đầu tiên ta phải biết giá trị dòng ngắn mạch Inm, từ đó mới cài đặt Isd.
Ở ví dụ trên Inm = 2000A > Isd = 2.1000 = 2000A.

– Cài đặt thời gian: Ta có thể cài đặt đặc tính thời gian độc lập hay phụ thuộc tùy theo I2t Off hay On.

Hình 4. Đặc tính thời gian độc lập hay phụ thuộc tùy theo I2t Off – On.

– Ở ví dụ trên ta cài đặt Isd = 2000A, tsd = 0,2 Sec (I2t On) tức khi dòng sự cố đạt 2000A thì thời gian cắt ngắn mạch là 0,2 Sec. Còn nếu ta cài đặt Isd = 3000 A thì theo đường đặc tính phụ thuộc thời gian cắt sẽ nhỏ hơn so với Isd = 2000 A.

– Còn đặc tính thời gian độc lập, thì với mọi dòng Isd thời gian cắt ngắn mạch luôn không đổi.

4.4. Cài đặt MCCB bảo vệ cắt nhanh(I)

– Dùng đặc tính thời gian độc lập. Ta cài đặt thời gian cắt nhanh bé hơn thời gian sử dụng để cắt nhanh khi có các sự cố xảy ra và có thể bảo vệ được các thiết bị khác.

– ti < tsd.

4.5. Cài đặt MCCB bảo chạm đất(G)

– Ig: dòng bảo vệ chạm đất. Dòng này được phát hiện khi có dòng chạm đất đi qua dây trung tính hoặc dây PE (dây nối vỏ động cơ). Tg: thời gian tác động bảo vệ chạm đất.

Hình 5. Bảng tham chiếu Ig theo catalog

Tùy vào mục đích sử dụng mà ta sẽ chọn những thiết bị khác nhau cũng như dải cài đặt khác nhau cho các thiết bị bảo vệ của mình. Nhưng cũng phải đảm bảo tính an toàn kỹ thuật và yếu tố đáp ứng thời gian cho hệ thống.