HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN TẢI, CHỌN MCB/MCCB VÀ DÂY DẪN THEO BẢNG 8 IEC 60439
Trong thiết kế và thi công hệ thống Cơ Điện (M&E), lựa chọn chính xác thiết bị bảo vệ (MCB/MCCB) và tiết diện dây dẫn là nguyên tắc cốt lõi đảm bảo an toàn chống cháy nổ, quá tải và ngắn mạch. Tiêu chuẩn IEC 60439-1 (Bảng 8) đưa ra khung quy định chuẩn mực về dòng điện định mức cho dây đồng bọc cách điện lắp đặt bên trong tủ điện và hệ thống phân phối hạ thế.
1. Nguyên Tắc Phối Hợp Bảo Vệ Cho MCB/MCCB Và Dây Dẫn (Chuẩn IEC 60364 / IEC 60439)
Để chọn aptomat bảo vệ (MCB/MCCB) và dây dẫn an toàn tuyệt đối, hệ thống phải thỏa mãn 2 điều kiện bất biến sau:
1. Điều kiện dòng làm việc liên tục:
Itt ≤ In ≤ Iz
- Itt (Dòng điện tính toán): Dòng điện làm việc lớn nhất của tải tiêu thụ.
- In (Dòng định mức MCB/MCCB): Dòng điện định mức của thiết bị bảo vệ.
- Iz (Dòng tải cho phép của dây): Khả năng mang dòng tối đa của dây dẫn sau khi nhân hệ số hiệu chỉnh.
2. Điều kiện bảo vệ quá tải hiệu quả:
I2 ≤ 1.45 × Iz
(Trong đó I2 là dòng tác động hiệu quả của MCB/MCCB, với aptomat chuẩn IEC thường I2 = 1.45 × In)
2. Quy Trình 4 Bước Tính Toán Chi Tiết
Bước 1: Tính dòng điện tính toán (Itt)
- Tải 1 pha (220V): Itt = P / (U × cosφ) = P / (220 × cosφ)
- Tải 3 pha (380V): Itt = P / (√3 × U × cosφ) = P / (1.732 × 380 × cosφ)
Bước 2: Xác định hệ số hiệu chỉnh môi trường (k)
Dòng cho phép của dây dẫn thực tế: Iz = Ibảng × k1 × k2
- k1 (Nhiệt độ): Nếu nhiệt độ tủ/môi trường > 35°C (Nhiệt độ chuẩn IEC 60439 là 35°C). Ví dụ: 40°C thì k1 = 0.94; 45°C thì k1 = 0.88.
- k2 (Gom nhóm): Nếu đi nhiều dây cạnh nhau trong máng cáp (Đi 2-3 dây k2 = 0.8; 4-5 dây k2 = 0.75).
Bước 3: Tra Bảng 8 IEC 60439 & Chọn MCB/MCCB
Chọn thiết bị bảo vệ có In lớn hơn hoặc bằng Itt một cấp tiêu chuẩn. Sau đó chọn dây dẫn có Iz ≥ In.
3. Bảng 8 IEC 60439-1: Dòng Điện Cho Phép Của Dây Đồng Bọc Cách Điện & Chọn MCB / MCCB Đến 400A
Bảng dưới đây tổng hợp đầy đủ các dải tiết diện dây dẫn đồng bọc PVC/XLPE theo chuẩn Bảng 8 (IEC 60439-1) ở nhiệt độ 35°C, cùng gợi ý chọn aptomat bảo vệ MCB/MCCB từ 10A đến 400A:
| Tiết Diện Dây (mm²) | Dòng Cho Phép Ibảng (A) (IEC 60439 – 35°C) |
Thiết Bị Bảo Về Đề Xuất (MCB / MCCB In) |
Tải 1 Pha 220V (kW) (cosφ = 0.85) |
Tải 3 Pha 380V (kW) (cosφ = 0.85) |
|---|---|---|---|---|
| 1.5 | 15.5 | MCB 10A – 13A | 2.4 kW | 7.2 kW |
| 2.5 | 21.0 | MCB 16A – 20A | 3.7 kW | 11.0 kW |
| 4.0 | 28.0 | MCB 25A | 4.6 kW | 14.0 kW |
| 6.0 | 36.0 | MCB 32A | 6.0 kW | 18.0 kW |
| 10.0 | 50.0 | MCB 40A – 50A | 9.3 kW | 28.0 kW |
| 16.0 | 68.0 | MCB / MCCB 63A | 12.7 kW | 38.0 kW |
| 25.0 | 89.0 | MCCB 80A | 16.6 kW | 50.0 kW |
| 35.0 | 110.0 | MCCB 100A | 20.5 kW | 62.0 kW |
| 50.0 | 140.0 | MCCB 125A | 26.1 kW | 78.0 kW |
| 70.0 | 175.0 | MCCB 160A | 32.7 kW | 98.0 kW |
| 95.0 | 215.0 | MCCB 200A | 40.2 kW | 120.0 kW |
| 120.0 | 255.0 | MCCB 250A | 47.6 kW | 142.0 kW |
| 150.0 | 290.0 | MCCB 250A – 300A | 54.2 kW | 162.0 kW |
| 185.0 | 330.0 | MCCB 315A – 350A | 61.7 kW | 185.0 kW |
| 240.0 | 390.0 | MCCB 400A | 72.9 kW | 218.0 kW |
4. Ví Dụ Tính Toán Thực Tế (Tải 3 Pha Công Suất Lớn)
Bài toán: Tính chọn MCCB và dây dẫn cho hệ thống điều hòa Chiller 3 pha có tổng công suất P = 180 kW, cosφ = 0.85, điện áp 380V. Nhiệt độ làm việc môi trường/tủ điện là 40°C.
Giải:
1. Dòng điện tính toán:
Itt = 180,000 / (√3 × 380 × 0.85) = 180,000 / 559.44 = 321.75 A
2. Chọn MCCB bảo vệ:
Theo điều kiện Itt ≤ In, ta chọn MCCB 350A hoặc MCCB 400A cấp chuẩn công nghiệp. Để đảm bảo hệ số dự phòng vận hành, chọn MCCB 400A (In = 400A).
3. Chọn tiết diện dây dẫn theo Bảng 8 IEC 60439:
– Hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ ở 40°C: k1 = 0.94.
– Tra Bảng 8: Chọn dây 240 mm² có dòng cho phép Ibảng = 390A.
– Dòng thực tế cho phép: Iz = 390 × 0.94 = 366.6 A.
– Kiểm tra điều kiện: Itt (321.75A) ≤ Iz (366.6A) → THỎA MÃN AN TOÀN TUYỆT ĐỐI.
TƯ VẤN THIẾT KẾ THI CÔNG HỆ THỐNG ĐIỆN VÀ TỦ ĐIỆN HẠ THẾ
Đội ngũ kỹ sư XCorp M&E sẵn sàng tư vấn, tính toán chuyên sâu và thi công trọn gói hệ thống Cơ Điện đạt chuẩn IEC cho công trình của bạn.
