Cầu chì DC so với bộ ngắt mạch DC: Phương pháp bảo vệ nào phù hợp với mạch điện?

Sự khác biệt đơn giản nhất là:

Thông thường, cầu dao có thể được đặt lại sau khi kích hoạt, trong khi phần cầu chì đã kích hoạt thường cần phải được thay thế.

Sự khác biệt đó ảnh hưởng đến công tác bảo trì, việc lựa chọn linh kiện và cách thức bảo dưỡng hệ thống bảo vệ sau khi xảy ra sự cố.

Nhưng điều đó không có nghĩa là một phương pháp nào đó luôn luôn tốt hơn.

Lựa chọn đúng phụ thuộc vào hệ thống DC cụ thể, bao gồm:

• điện áp hệ thống
• dòng điện hoạt động
• loại cột hoặc loại cầu chì bắt buộc
• bố trí lắp đặt
• phương pháp bảo trì
• cấu hình sản phẩm chính xác
• Tài liệu đã được xác nhận cho thiết bị đã chọn

Hướng dẫn này so sánh các phương pháp bảo vệ trong một Bảo vệ nguồn điện một chiều hệ thống mà không dựa vào những giả định không có cơ sở về tốc độ, chi phí, khả năng chịu tải hoặc tính phù hợp trong mọi trường hợp ứng dụng.

Trong hướng dẫn này

• Câu trả lời nhanh: Cầu chì hay bộ ngắt mạch?
• Hệ thống cầu chì DC là gì?
• Công tắc ngắt mạch một chiều là gì?
• Sự khác biệt chính
• Quy trình tuyển chọn thực tiễn
• Những sai lầm thường gặp trong quá trình tuyển chọn
• Các câu hỏi thường gặp

Câu trả lời nhanh: Cầu chì hay bộ ngắt mạch?

Yếu tố lựa chọn	Hệ thống cầu chì DC	Cầu dao DC
Khái niệm bảo vệ	Phần tử cầu chì ngắt mạch trong các điều kiện quá dòng quy định	Cơ chế ngắt mạch sẽ ngắt mạch điện trong các điều kiện đã quy định
Sau phẫu thuật	Thường thì cần phải thay thế bộ phận cầu chì	Thông thường, thiết bị ngắt mạch có thể được đặt lại sau khi sự cố đã được kiểm tra
Các thành phần chính	Dây cầu chì + giá đỡ/đế tương thích	Bộ ngắt mạch
Các ví dụ hiện tại về cách lắp đặt RITOKS	Các dòng sản phẩm giá đỡ cầu chì gắn trên thanh DIN	Các dòng sản phẩm MCB gắn trên thanh DIN và MCCB gắn trên bảng điều khiển/gắn cố định
Các thông số đầu vào để lựa chọn	Điện áp, cường độ dòng điện, kích thước cầu chì, khả năng tương thích của giá đỡ, mẫu mã chính xác	Điện áp, cường độ dòng điện, số cực, kiểu lắp đặt, mẫu sản phẩm cụ thể
Chỉ riêng tên sản phẩm có thể quyết định mức độ phù hợp hay không?	Không	Không

So sánh này tập trung vào các mô hình vận hành và bảo trì, chứ không phải là một bảng xếp hạng chung để đánh giá phương pháp bảo vệ này hơn phương pháp kia.

Để xem các dòng sản phẩm thương mại hiện có, vui lòng tham khảo Cầu chì và giá đỡ cầu chì DC và Cầu dao DC.

Hệ thống cầu chì DC là gì?

Một hệ thống cầu chì DC thường bao gồm hai thành phần liên quan đến nhau:

• một đoạn cầu chì
• một giá đỡ hoặc đế cầu chì tương thích

Dây cầu chì chứa bộ phận sẽ ngắt mạch khi đạt đến các điều kiện quá dòng quy định.

Khi bộ ngắt mạch đó đã hoạt động, thông thường cần phải thay thế nó.

Giá đỡ cung cấp giao diện cơ khí và điện cho dây cầu chì và phải phù hợp với định dạng cầu chì theo yêu cầu.

Điều này có nghĩa là việc lựa chọn cầu chì một chiều không chỉ đơn thuần là việc chọn một giá trị ampe.

Cần xem xét đồng thời cả dây cầu chì và giá đỡ.

Các mẫu sản phẩm RITOKS hiện đã được công bố bao gồm cả hai định dạng ngòi nổ 10×38mm và 10×65mm.

Các mẫu 10×38mm hiện có

Phạm vi đã công bố bao gồm:

• Giá đỡ cầu chì PV 10×38 mm, 1000 V DC, 32 A, 1P/2P
• Dây cầu chì gPV 10×38 mm, 1000 V DC, 6–32 A

Giá đỡ 10×38 mm hiện tại được thiết kế dựa trên định dạng cầu chì tương ứng, chứ không phải dựa trên kích thước cầu chì tùy ý.

Các mẫu kính viễn vọng 10×65mm hiện nay

Dải sản phẩm đã công bố còn bao gồm:

• Giá đỡ cầu chì PV 10×65mm, 1500V DC, 35A, 1P
• Dây cầu chì gPV 10×65mm, 1500V DC, 6–32A

Một lần nữa, cần phải lựa chọn dây cầu chì và giá đỡ sao cho chúng tạo thành một hệ thống tương thích với nhau.

Để có thêm các lựa chọn khác, hãy xem Các loại cầu chì DC và giá đỡ cầu chì DC.

Công tắc ngắt mạch một chiều là gì?

Cầu dao một chiều là một thiết bị bảo vệ mạch có khả năng ngắt mạch một chiều tùy theo thiết kế và điều kiện vận hành của nó.

Khác với cầu chì đã kích hoạt, cầu dao thường có thể được đặt lại sau khi kích hoạt, miễn là:

• Nguyên nhân của sự cố đã được xác định
• thiết bị ngắt mạch vẫn phù hợp để tiếp tục vận hành
• Các điều kiện hệ thống phù hợp để cấp điện trở lại

Các dòng sản phẩm cầu dao RITOKS hiện nay bao gồm cả hai loại:

• Công tắc ngắt mạch DC gắn trên thanh DIN
• bảng điều khiển / cầu dao ngắt mạch DC lắp cố định

Ví dụ, các dòng sản phẩm bộ ngắt mạch hiện đã được công bố bao gồm:

• Công tắc ngắt mạch DC 2P lắp trên thanh DIN
• MCB DC dòng điện cao 1P/2P lắp trên thanh DIN
• Tủ điều khiển 2P/MCCB DC lắp cố định

Các dòng sản phẩm này sử dụng các thông số về điện áp, dòng điện, số cực và cách lắp đặt khác nhau.

Để có so sánh chi tiết giữa MCB và MCCB, xem:

Cách chọn cầu dao mạch một chiều (DC): MCB so với MCCB

Cầu chì DC so với bộ ngắt mạch DC: Điểm khác biệt chính

Sự phân biệt hữu ích nhất nằm ở cách thiết bị bảo vệ trở lại trạng thái hoạt động sau khi kích hoạt.

Cầu chì

Khi phần tử cầu chì hoạt động, mạch điện vẫn ở trạng thái hở cho đến khi dây cầu chì được thay thế bằng một dây cầu chì thay thế phù hợp và tương thích.

Phụ tùng thay thế đó phải đáp ứng các yêu cầu sau:

• kích thước cầu chì
• định dạng giá đỡ
• điện áp
• hiện tại
• các yêu cầu cụ thể về sản phẩm

Bộ ngắt mạch

Khi một bộ ngắt mạch hoạt động, thông thường có thể đặt lại bộ ngắt mạch đó thay vì phải thay thế.

Tuy nhiên, việc đặt lại không nên được coi là chỉ đơn thuần là chuyển cần gạt trở lại vị trí “ON”.

Trước tiên cần phải kiểm tra tình trạng sự cố, đồng thời đảm bảo rằng bộ ngắt mạch và mạch điện vẫn đáp ứng các yêu cầu để tiếp tục vận hành.

Điều này tạo ra hai quy trình bảo trì khác nhau.

Không có quy trình làm việc nào tự động vượt trội hơn trong mọi hệ thống trung tâm dữ liệu.

Phải lựa chọn đồng thời cầu chì và giá đỡ cầu chì

Một điểm khác biệt dễ bị bỏ qua là cầu chì thường là một phần của hệ thống cầu chì, chứ không chỉ là một bộ phận độc lập.

Ví dụ, dòng sản phẩm RITOKS hiện tại bao gồm:

• Các đoạn cầu chì 10×38 mm
• Giá đỡ cầu chì 10×38 mm
• Các đoạn cầu chì 10×65mm
• Giá đỡ cầu chì 10×65mm

Không nên coi dây cầu chì 10×38 mm là có thể thay thế cho giá đỡ 10×65 mm chỉ vì mức dòng điện định mức của chúng có vẻ tương tự nhau.

Hình thức vật lý là một trong những tiêu chí lựa chọn.

Do đó, quy trình tìm nguồn cung ứng cần phải xác nhận:

• Định dạng cầu chì bắt buộc
• giá đỡ tương thích
• Điện áp một chiều
• dòng điện cần thiết
• mô hình dây cầu chì chính xác
• mẫu giá đỡ chính xác

Điều này khác với việc lựa chọn một cụm cầu dao độc lập.

1. Bắt đầu với điện áp hệ thống DC

Điện áp là một trong những bộ lọc đầu tiên đối với cả hai phương pháp bảo vệ.

Các ví dụ về cầu chì RITOKS đã được công bố hiện nay bao gồm:

• Các dòng sản phẩm giá đỡ cầu chì và dây cầu chì 1000V DC, kích thước 10×38mm
• Các dòng sản phẩm giá đỡ cầu chì và dây cầu chì 1500V DC, kích thước 10×65mm

Các sản phẩm cầu dao hiện nay cũng bao gồm các dải điện áp khác nhau tùy thuộc vào từng dòng sản phẩm cụ thể.

Do đó, câu hỏi không nên là:

Tôi nên dùng cầu chì hay công tắc ngắt mạch trước?

Nó nên bắt đầu bằng:

Những thiết bị bảo vệ nào hiện có đã được xác nhận là phù hợp với điện áp thực tế của hệ thống DC?

Không nên chọn linh kiện nào đáp ứng yêu cầu hiện tại nhưng không đáp ứng yêu cầu về điện áp một chiều.

2. Xác nhận dòng điện cần thiết

“Dòng điện” cũng là một trường nhập liệu bắt buộc, nhưng trường này phải được gắn với chính xác dòng sản phẩm đó.

Ví dụ, các mẫu cầu chì RITOKS hiện nay bao gồm các tùy chọn đã được công bố với dải dòng điện từ 6–32A.

Các dòng sản phẩm cầu dao hiện tại bao gồm các dải công suất khác nhau tùy thuộc vào từng mẫu cụ thể.

Điều đó không tạo ra một quy tắc chung rằng mức dòng điện này phải luôn sử dụng cầu chì còn mức dòng điện kia phải luôn sử dụng bộ ngắt mạch.

Yêu cầu hiện tại giúp thu hẹp danh sách các sản phẩm tiềm năng.

Nó không tự quyết định kiến trúc bảo mật.

3. Xác định xem việc khôi phục cài đặt gốc hay thay thế phù hợp với mô hình bảo trì

Đây là một trong những điểm khác biệt rõ ràng nhất về mặt thực tiễn.

Sử dụng công tắc ngắt mạch

Sau phẫu thuật:

• điều tra nguyên nhân
• kiểm tra hệ thống và bộ ngắt mạch theo yêu cầu
• xác nhận vẫn phù hợp
• khi cần thiết, hãy đặt lại công tắc ngắt mạch

Có cầu chì

Sau phẫu thuật:

• điều tra nguyên nhân
• kiểm tra hệ thống và giá đỡ cầu chì
• Chọn dây cầu chì thay thế tương thích phù hợp
• thay thế cầu chì đã bị cháy
• đưa hệ thống trở lại hoạt động khi thích hợp

Điểm quan trọng là cả hai phương pháp này đều đòi hỏi phải rà soát các lỗi.

Một thiết bị có thể thiết lập lại không loại bỏ nhu cầu xác định nguyên nhân khiến mạch bị ngắt.

Tương tự như vậy, việc thay cầu chì mà không xác định được nguyên nhân gốc rễ của sự cố không phải là một quy trình bảo trì hoàn chỉnh.

4. Xem xét định dạng cài đặt

Việc lắp đặt thực tế cũng có thể giúp thu hẹp phạm vi lựa chọn.

Các sản phẩm Fuse hiện tại

Hiện tại, RITOKS đang cung cấp các dòng sản phẩm giá đỡ cầu chì lắp trên thanh DIN trong các dòng sản phẩm sau:

• 10 × 38 mm
• 10 × 65 mm

Các sản phẩm ngắt mạch hiện tại

Hiện tại, RITOKS đang xuất bản:

• Các dòng MCB 35mm lắp trên thanh DIN
• Dòng sản phẩm MCCB dạng bảng điều khiển/lắp cố định

Vì vậy, cấu trúc vỏ máy và bảng điều khiển là yếu tố quan trọng.

Thiết kế theo tiêu chuẩn DIN-rail có thể lắp đặt cả bộ ngắt mạch phù hợp hoặc bộ giữ cầu chì, tùy thuộc vào hệ thống.

Một bộ ngắt mạch vỏ đúc đòi hỏi phương pháp lắp đặt khác so với giá đỡ cầu chì mô-đun trên thanh DIN.

Do đó, lựa chọn đúng đắn phải bao gồm cả bố trí cơ khí lẫn các yêu cầu về điện.

So sánh nhanh giữa cầu chì DC và bộ ngắt mạch DC

Câu hỏi	Cầu chì DC	Cầu dao DC
Sau khi sử dụng, bộ phận bảo vệ có thể tái sử dụng được không?	Thường thì cần phải thay thế dây cầu chì đã hoạt động	Thông thường, thiết bị ngắt mạch có thể được đặt lại sau khi kiểm tra sự cố
Có cần phải có một giá đỡ riêng không?	Đúng vậy, đối với các dòng cầu chì hiện tại	Không có giá đỡ cầu chì riêng biệt
Hình thức vật lý có quan trọng không?	Đúng vậy — ví dụ: 10×38mm so với 10×65mm	Đúng vậy — Thanh DIN so với bảng điều khiển/kiểu cố định
Liệu chỉ riêng điện áp có thể quyết định sự lựa chọn hay không?	Không	Không
Chỉ riêng dòng điện có thể quyết định sự lựa chọn không?	Không	Không
Có nhất thiết phải kiểm tra dữ liệu mô hình chính xác không?	Đúng vậy	Đúng vậy
Liệu có thể khẳng định một phương pháp nào đó là tốt hơn một cách tuyệt đối không?	Không	Không

Ví dụ về việc lựa chọn

Ví dụ 1: Hệ thống cầu chì 10×38 mm

Giả sử một dự án đang đánh giá loại cầu chì DC có kích thước 10×38 mm.

Dòng sản phẩm RITOKS hiện tại bao gồm:

Giá đỡ cầu chì PV 10×38 mm, 1000 V DC

• Giá đỡ 32A
• 1P/2P
• Thanh DIN 35mm
• Định dạng cầu chì dạng cắm

và:

Cầu chì gPV 10×38 mm, 1000 V DC

• 1000 V DC
• đã công bố các phương án 6–32A
• tương thích với định dạng 10×38mm

Điểm mấu chốt trong việc xác định nguồn gốc không chỉ đơn thuần là từ “cầu chì”.”

Giá đỡ và dây cầu chì phải tương thích về định dạng và được lựa chọn từ danh mục sản phẩm đã được xác nhận.

Ví dụ 2: Hệ thống cầu chì 10×65 mm

Đối với các định dạng vật lý khác, dòng sản phẩm hiện tại bao gồm:

Giá đỡ cầu chì PV 10×65mm, 1500V DC

• 1500 V DC
• 35A
• 1P
• Thanh DIN 35mm
• Loại cầu chì dạng dây 10×65mm

và:

Cầu chì gPV 10×65 mm, 1500 V DC

• 1500 V DC
• đã công bố các phương án 6–32A
• giá đỡ tương thích 10×65mm

Không nên coi hệ thống 10×65mm là có thể thay thế cho hệ thống 10×38mm chỉ vì một số thông số hiện tại trùng lặp với nhau.

Ví dụ 3: Bộ ngắt mạch gắn trên thanh DIN

Thay vào đó, một dự án có thể sử dụng loại cầu dao có thể đặt lại.

Ví dụ, dòng sản phẩm RTS-DC63-1000 hiện tại cung cấp:

• 2P
• 500–1000 V DC
• 6–63A
• Thanh DIN 35mm

Ở đây, thiết bị bảo vệ chính là cụm cầu dao tự động chứ không phải là một thanh cầu chì có thể thay thế được lắp trong giá đỡ.

Điều này làm thay đổi quy trình bảo trì sau khi vận hành, nhưng không loại bỏ yêu cầu phải kiểm tra chính xác điện áp, dòng điện và cấu hình.

Quy trình lựa chọn cầu chì hoặc aptomat một cách thực tiễn

Một quy trình so sánh hữu ích là:

1. Định nghĩa điện áp một chiều. Xác định điện áp thực tế của hệ thống một chiều.
2. Xác định dòng điện hoạt động. Sử dụng cường độ dòng điện yêu cầu để thu hẹp phạm vi các dòng sản phẩm có sẵn.
3. Xác định định dạng bảo vệ. Xác định xem thiết kế hệ thống có yêu cầu sử dụng cầu chì và giá đỡ, cầu dao lắp trên thanh DIN hay cầu dao lắp trên tủ điện/lắp cố định hay không.
4. Xác định phương pháp bảo trì. Xác định xem hệ thống được thiết kế để thay thế một đoạn cầu chì đã hoạt động hay để đặt lại công tắc ngắt sau khi kiểm tra sự cố.
5. Kiểm tra tính tương thích về mặt cơ khí. Đối với hệ thống cầu chì, cần xác nhận kích thước cầu chì và tính tương thích của giá đỡ. Đối với bộ ngắt mạch, cần xác nhận số cực và kiểu lắp đặt.
6. Kiểm tra thông tin chi tiết về sản phẩm. Không được áp dụng các thông số kỹ thuật hoặc thông tin về hiệu suất của một dòng cầu chì, giá đỡ cầu chì hoặc bộ ngắt mạch này sang một dòng khác.

Những sai lầm thường gặp khi lựa chọn cầu chì và bộ ngắt mạch

Giả định rằng các cầu chì luôn hoạt động nhanh hơn

Hành vi hoạt động của một thiết bị bảo vệ phụ thuộc vào các đặc tính cụ thể của thiết bị đó.

Nếu không có dữ liệu thời gian-dòng điện đã được xác nhận, không nên đưa ra nhận định chung chung rằng cầu chì luôn hoạt động nhanh hơn.

Giả định rằng các thiết bị ngắt mạch luôn tiện lợi hơn

Một bộ ngắt mạch có thể thiết lập lại sẽ thay đổi quy trình bảo trì, nhưng liệu điều đó có phải là lựa chọn tốt hơn hay không thì còn tùy thuộc vào hệ thống và các yêu cầu bảo trì.

“Không nên tự động dịch từ ”có thể thiết lập lại“ thành ”tốt hơn”.”

So sánh khả năng chịu tải mà không có dữ liệu chính xác

Khả năng chịu tải là một đặc tính riêng của từng mô hình.

Đừng cho rằng tất cả các cầu chì hay tất cả các bộ ngắt mạch đều có cùng mức công suất ngắt.

Bỏ qua tính tương thích của giá đỡ cầu chì

Dây cầu chì và giá đỡ là hai bộ phận riêng biệt của cùng một hệ thống bảo vệ.

Cần kiểm tra kích thước và tính tương thích.

Chỉ dựa vào xếp hạng hiện tại để lựa chọn

Dòng điện chỉ là một trong các đại lượng đầu vào.

Điện áp, định dạng, số cực, cách lắp đặt, mẫu mã cụ thể và các yêu cầu hệ thống cũng rất quan trọng.

Coi việc thay cầu chì hoặc đặt lại công tắc ngắt mạch là bước kết thúc quá trình điều tra sự cố

Cả hai phương pháp bảo vệ này đều yêu cầu phải xác định được nguyên nhân gây ra sự cố trước khi đưa hệ thống trở lại hoạt động.

Áp dụng dữ liệu gPV của một sản phẩm cho mọi cầu chì

Dòng sản phẩm RITOKS hiện tại bao gồm các sản phẩm cầu chì gPV cụ thể đã được công bố.

Việc phân loại đó nên chỉ áp dụng cho chính xác những sản phẩm đó, thay vì được mở rộng áp dụng cho mọi loại cầu chì DC.

Vai trò của cầu chì và bộ ngắt mạch trong hệ thống bảo vệ dòng điện một chiều (DC) tổng thể

Việc lựa chọn cầu chì và bộ ngắt mạch chỉ là một phần trong thiết kế hệ thống bảo vệ mạch một chiều.

Các chức năng bảo vệ khác có thể bao gồm:

• cách ly
• bảo vệ chống sét
• các yếu tố bảo vệ khác dành riêng cho từng hệ thống

Để có cái nhìn tổng quan về các vai trò khác nhau này, hãy xem Giải thích về các thiết bị bảo vệ dòng điện một chiều (DC): Bộ ngắt mạch, cầu chì, bộ cách ly và SPD.

Nếu đang xem xét phương án ngắt mạch, hãy tham khảo thêm Cách chọn cầu dao mạch một chiều (DC): MCB so với MCCB.

Các hướng dẫn này tách biệt chức năng bảo vệ khỏi việc lựa chọn dòng sản phẩm cụ thể.

Các câu hỏi thường gặp

Cầu chì DC có tốt hơn bộ ngắt mạch DC không?

Không phải trong mọi trường hợp. Cả hai đều có thể cung cấp chức năng bảo vệ quá dòng, nhưng chúng sử dụng các mô hình vận hành và bảo trì khác nhau. Phương pháp phù hợp phụ thuộc vào hệ thống DC cụ thể và các yêu cầu đã được xác nhận của sản phẩm.

Có thể đặt lại cầu chì DC không?

Không. Khi phần tử cầu chì đã hoạt động, thông thường cần phải thay thế dây cầu chì bằng một sản phẩm thay thế tương thích phù hợp.

Có thể đặt lại cầu dao DC sau khi nó ngắt không?

Thông thường thì đúng vậy, nhưng chỉ sau khi nguyên nhân gây ra sự cố đã được điều tra và công tắc ngắt mạch cùng mạch điện vẫn còn phù hợp để tiếp tục vận hành.

Bộ giữ cầu chì có tự bảo vệ mạch điện được không?

Giá đỡ là một bộ phận của hệ thống cầu chì. Dây cầu chì đóng vai trò là bộ phận cầu chì có thể thay thế, trong khi giá đỡ đảm bảo khả năng lắp đặt tương thích và giao diện điện.

Tôi có thể lắp cầu chì 10×38mm vào giá đỡ 10×65mm được không?

Các dòng sản phẩm RITOKS hiện tại coi các kích thước 10×38mm và 10×65mm là các định dạng cầu chì khác nhau. Hãy sử dụng dây cầu chì tương thích chính xác với định dạng giá đỡ tương ứng.

Cầu chì có phải lúc nào cũng hoạt động nhanh hơn cầu dao không?

Không nên cho rằng điều đó là đúng. Các đặc tính hoạt động phụ thuộc vào từng thiết bị cụ thể. Để có một so sánh có ý nghĩa, cần phải có dữ liệu thời gian-dòng điện đã được xác nhận.

Chỉ dựa vào dòng điện định mức có thể quyết định nên chọn cầu chì hay bộ ngắt mạch không?

Không. Ngoài ra, còn phải xem xét điện áp, định dạng vật lý, phương pháp bảo trì, cách bố trí lắp đặt và các thông số kỹ thuật chính xác của sản phẩm.