Máy hiệu chuẩn MCB là gì và hoạt động như thế nào?

Khó khăn thực sự trong quá trình sản xuất: Trong giai đoạn thử nghiệm cuối cùng, chúng tôi đã phải loại bỏ 8% MCB do hiện tượng lệch điểm ngắt nhiệt. Nguyên nhân của sự cố này là do bàn hiệu chuẩn mà chúng tôi đang sử dụng không duy trì được dòng điện ổn định trong thời gian dài hơn 30 phút. Không có cách nào để xác minh việc điều chỉnh đúng các tấm kim loại kép với các lần hiệu chuẩn trước đây của chúng tôi. — Trưởng phòng Chất lượng, nhà sản xuất thiết bị điện quy mô trung bình

Máy hiệu chuẩn MCB là các thiết bị chuyên dụng được sử dụng để kiểm tra và điều chỉnh các đặc tính ngắt mạch do quá nhiệt hoặc quá tải của các cầu dao mini. Bàn hiệu chuẩn có khả năng tạo ra các tải quá tải chính xác và ổn định (thường trong khoảng từ 100% đến 135%) đồng thời đo thời gian ngắt mạch của các cầu dao (+/- 0,1%) để giúp điều chỉnh dải lưỡng kim sao cho cầu dao ngắt mạch trong một khoảng thời gian rất hẹp (ví dụ: 45 – 55 giây ở 135% In). Hướng dẫn này mô tả cách sử dụng máy hiệu chuẩn MCB đúng cách; liệt kê các loại máy (thủ công, bán tự động, thời gian dài), cũng như cung cấp thông tin về cách chọn máy phù hợp cho phòng thí nghiệm sản xuất hoặc cơ sở sản xuất của bạn.

Hướng dẫn này bao gồm:

• Máy hiệu chuẩn MCB là gì và tại sao nó lại khác với máy kiểm tra
• Nguyên lý hoạt động: mô phỏng ngắt nhiệt, điều khiển dòng điện và thời gian
• Các loại bàn hiệu chuẩn: thủ công, bán tự động (loại A/B) và bàn hiệu chuẩn dài hạn
• Các thông số kỹ thuật chính cần đánh giá (dải đo, độ chính xác, độ ổn định)
• Cách chọn máy hiệu chuẩn dựa trên nhu cầu về công suất và độ chính xác
• Câu hỏi thường gặp: Hiệu chuẩn MCB, kiểm tra hoạt động chính xác và quy tắc 80%

1. Máy hiệu chuẩn MCB là gì? (Định nghĩa và mục đích)

Máy hiệu chuẩn cho MCB (còn được gọi là Bàn hiệu chuẩn ngắt nhiệt) đã được thiết kế để hiệu chuẩn bộ phận ngắt quá tải nhiệt của Công tắc ngắt mạch thu nhỏ. Trong mỗi MCB, có một dải kim loại kép uốn cong do nhiệt sinh ra từ dòng điện quá tải đi qua nó. Nếu dải kim loại uốn cong quá sớm hoặc quá muộn, nó sẽ ngắt ngoài đặc tính thời gian-dòng điện đã công bố (theo tiêu chuẩn IEC 60898-1). Máy hiệu chuẩn sẽ áp dụng một dòng điện ổn định (1,45× dòng điện định mức cho Loại B/C/D) vào MCB đang được hiệu chuẩn và đo thời gian thực tế cần thiết để ngắt mạch. Khi đã có thời gian ngắt mạch, nếu nằm ngoài khoảng chấp nhận, người vận hành (hoặc trạm điều chỉnh tự động) sẽ vặn vít hiệu chuẩn để điều chỉnh độ uốn cong của dải lưỡng kim bằng cách tăng hoặc giảm độ uốn cong của nó. Sau khi điều chỉnh, quá trình ngắt mạch sẽ được kiểm tra lại cho đến khi nằm trong phạm vi tiêu chuẩn đúng. Quy trình này đảm bảo rằng mọi MCB đều cung cấp mức độ bảo vệ như nhau khi rời khỏi nhà sản xuất.

Một số ví dụ về sản phẩm của Benlong Automation bao gồm: Bàn hiệu chuẩn ngắt nhiệt thủ công MCB (dành cho người mới bắt đầu) và Bàn hiệu chuẩn bán tự động loại A có cơ chế chuyển đổi để phù hợp với các đặc điểm thiết kế khác nhau của MCB.

2. Máy hiệu chuẩn MCB hoạt động như thế nào?

Các nguyên lý hoạt động cơ bản bao gồm 3 hệ thống con chính: tạo dòng điện, đo thời gian và hệ thống giá đỡ.

2.1 Nguồn dòng điện ổn định, có thể lập trình

Thiết bị này tạo ra dòng điện xoay chiều có thể điều chỉnh trong khoảng từ vài Ampe đến 500 Ampe, tùy thuộc vào từng mẫu. Quá trình hiệu chuẩn yêu cầu phải đặt dòng điện ở mức 135% so với định mức In của MCB (Bộ ngắt mạch thu nhỏ) đang được hiệu chuẩn. Dòng điện hiệu chuẩn nhiệt cho một MCB tiêu chuẩn có định mức 10 Ampe sẽ được đặt ở mức 13,5 Ampe để đảm bảo chức năng ngắt nhiệt (dài hạn). Dòng điện cũng phải được duy trì trong phạm vi dung sai ±2% trong khoảng thời gian một giờ; nếu không, thời gian ngắt mạch sẽ bị lệch và dẫn đến kết quả không chính xác. Bàn hiệu chuẩn nhiệt dài hạn MCB của Benlong, sử dụng bộ điều khiển IGBT (Bipolar Transistor Cổng Cách điện) hoặc Thyristor để duy trì phản hồi vòng kín ổn định của sóng liên tục (CW), sẽ đảm bảo độ ổn định của dòng điện hiệu chuẩn theo yêu cầu. Các thông số kỹ thuật hiệu suất bao gồm: Công suất định mức mỗi trạm = 1 kVA, Công suất đầu ra tối đa = 500 Ampe, Độ méo dạng sóng đầu ra tối đa = < 3%.

2.2 Đo thời gian chính xác cao và phát hiện sự cố

Bộ đếm thời gian tích hợp là một phần của máy thử nghiệm; nó bắt đầu đếm ngược khi dòng điện chạy vào MCB đang được thử nghiệm và tiếp tục cho đến khi tất cả các tiếp điểm của MCB ngắt mở. Thời gian là yếu tố quan trọng trong bối cảnh các thử nghiệm dài hạn (từ 1 đến 60 phút) ±0,1%, do đó, ví dụ, sai số cho phép đối với một lần ngắt 60 giây sẽ không quá 0,06 giây. Bảng dữ liệu cho băng ghế hiệu chuẩn nhiệt thời gian dài MCB quy định độ chính xác thời gian là ±0,1%, với phạm vi hiển thị thời gian từ 1 giây đến 9 giờ, 59 phút. Để tăng năng suất, nhiều trạm (thường là 4 đến 10) sẽ đồng thời kiểm tra nhiều MCB.

2.3 Cơ cấu kẹp và điều chỉnh

Khi được sử dụng để hiệu chuẩn MCB, các bàn hiệu chuẩn thủ công – chẳng hạn như những loại được thiết kế để sử dụng với MCB thông qua bàn hiệu chuẩn ngắt nhiệt – người vận hành gắn trên trục sẽ kích hoạt ngắt thủ công của MCB và sử dụng màn hình đo lường kỹ thuật số để ghi lại thời gian ngắt nhiệt của MCB; tại thời điểm này, người vận hành điều chỉnh cài đặt hiệu chuẩn của MCB bằng tua vít trước khi thực hiện lần thử nghiệm thứ hai. Các loại Bàn hiệu chuẩn bán tự động A & B có kẹp khí nén và bộ điều chỉnh hiệu chuẩn động cơ là các tính năng của thiết bị, trong đó người vận hành chỉ cần nạp và tháo tải, còn máy sẽ thực hiện thử nghiệm và điều chỉnh thời gian ngắt trong phạm vi chấp nhận được bằng cách sử dụng nhiều lần thử nghiệm lặp lại và cung cấp kết quả cho người vận hành mà không cần sự tương tác thêm từ người vận hành. Loại B được trang bị các thẻ có thể hoán đổi cho nhau để có nhiều khả năng thử nghiệm, bao gồm MCB từ nhiều nhà sản xuất khác nhau.

3. Các loại máy hiệu chuẩn MCB

Dựa trên mức độ tự động hóa và thời gian thực hiện kiểm thử, có ba loại phổ biến:

• Bàn hiệu chuẩn ngắt nhiệt thủ công: Lựa chọn có chi phí thấp nhất nằm trong khoảng từ $5.000 đến $15.000. Người vận hành sẽ theo dõi thời gian hoạt động để điều chỉnh các ốc vít thủ công trong quá trình sản xuất. Giải pháp này phù hợp cho nghiên cứu và phát triển, các lô hàng nhỏ (tối đa 200 sản phẩm) và sử dụng tại hiện trường.
• Bàn hiệu chuẩn bán tự động (Loại A / Loại B): Phạm vi giá thông thường từ $15k-35k; thường bao gồm chức năng cấp dòng điện tự động (cho lượng điện năng cần thiết) và phát hiện ngắt mạch (khi xảy ra sự cố ngắt mạch), cũng như đôi khi có chức năng điều chỉnh bằng động cơ (để thích ứng với tải/xả tải); người vận hành tải/xả; chủ yếu được sử dụng trong khối lượng trung bình (200 – 1.500 sản phẩm/ngày); loại ‘A’ bao gồm cơ chế chuyển đổi để phù hợp với các thiết kế khác nhau của (MCB); loại ‘B’ sử dụng thẻ cắm để chuyển đổi nhanh chóng.
• Bàn hiệu chuẩn nhiệt độ dài hạn: Được thiết kế để hoạt động trong thời gian dài ở dòng điện định mức 100% (từ 1 đến 8 giờ). Dùng để thực hiện thử nghiệm kiểu (để chứng minh các đặc tính điện định mức) hoặc xác minh hiệu ứng bộ nhớ nhiệt. Có thể bao gồm nhiều trạm thử nghiệm độc lập (từ 4 đến 12) và có thể hỗ trợ ghi dữ liệu.

4. Các thông số kỹ thuật chính cần đánh giá (dựa trên dữ liệu thực tế)

Khi so sánh các máy hiệu chuẩn MCB, hãy yêu cầu cung cấp các giá trị được ghi chép lại sau đây:

• Dải dòng điện đầu ra và độ chính xác: Bàn đo dài hạn Benlong cho phép đo từ 0,01 đến 500 Ampe trên mỗi trạm, với độ không đảm bảo là 1%. Dải định mức MCB có thể được xem xét sẽ dao động từ 1 – 63 Ampe hoặc trong một số trường hợp, lên đến 125 Ampe.
• Độ chính xác về thời gian: ±0,1% hoặc tốt hơn. Đối với các thử nghiệm kéo dài, độ trôi trong 8 giờ phải nhỏ hơn 0,5%.
• Số lượng trạm kiểm tra: Từ 1 đến 12. Số lượng trạm càng nhiều thì công suất càng cao, nhưng cũng cần diện tích sàn lớn hơn.
• Sự biến dạng dạng sóng: <3% (THD) – độ méo cao hơn ảnh hưởng đến quá trình gia nhiệt bằng hợp kim hai kim loại.
• Điện trở cách điện: >10 MΩ (an toàn).
• Tuân thủ các tiêu chuẩn: Tiêu chuẩn IEC 60898‑1 (đối với MCB) hoặc các phương án thử nghiệm theo yêu cầu cụ thể của khách hàng.

5. Cách chọn máy hiệu chuẩn MCB phù hợp cho nhà máy của bạn

Hãy tham khảo hướng dẫn lựa chọn này dựa trên khối lượng công việc hàng ngày và yêu cầu về độ chính xác của bạn:

Khi xem xét nhu cầu của mình, bạn nên cân nhắc xem liệu bạn chỉ cần kiểm tra các thiết bị ngắt nhiệt hay chỉ các thiết bị ngắt từ. Phần lớn các bàn hiệu chuẩn chỉ được thiết kế để kiểm tra các thiết bị ngắt nhiệt (thời gian dài). Bạn sẽ cần một thiết bị kiểm tra tức thời bổ sung cho thiết bị ngắt từ tính, mặc dù có một số mẫu tiên tiến cung cấp cả hai tính năng này. Các bàn hiệu chuẩn mà chúng tôi đã giới thiệu trước đó trong bài viết này sẽ rất phù hợp để hiệu chuẩn chuyên dụng cho bất kỳ loại thiết bị ngắt nào trong hai loại trên.

Câu hỏi thường gặp (FAQ)

Hiệu chuẩn MCB là gì?

Hiệu chuẩn MCB Việc hiệu chuẩn cầu dao mini bao gồm việc điều chỉnh cơ chế ngắt nhiệt (dải lưỡng kim). Mục đích của việc điều chỉnh này là đảm bảo cầu dao ngắt trong một khoảng thời gian xác định khi có dòng điện quá tải đi qua. Dòng điện quá tải sẽ được đặt ở mức 1,45 lần dòng điện định mức theo quy định của tiêu chuẩn IEC60898-1 cho các loại B, C & D (tức là 1,45 lần In). Thông thường, một máy hiệu chuẩn chuyên dụng sẽ được sử dụng để thực hiện việc hiệu chuẩn bộ ngắt mạch. Máy hiệu chuẩn sẽ áp dụng dòng điện chính xác và ổn định vào cầu dao, đo thời gian ngắt mạch, và cho phép người vận hành hoặc hệ thống tự động điều chỉnh hiệu chuẩn ngắt mạch trong một phạm vi cho đến khi thời gian ngắt đáp ứng các giới hạn quy định trong tiêu chuẩn (ví dụ: thời gian ngắt của cầu dao 10A @135% In phải nằm trong khoảng từ 45 giây đến 55 giây). Việc hoàn thành thành công quy trình này giúp bộ ngắt mạch cung cấp khả năng bảo vệ đáng tin cậy trước các tình trạng quá tải kéo dài.

Làm thế nào để kiểm tra xem MCB có hoạt động bình thường không?

Để xác định xem một cầu dao mini có hoạt động bình thường hay không, bạn phải thực hiện thử nghiệm nhiệt (quá tải) và thử nghiệm từ tính (ngắn mạch). Đối với thử nghiệm nhiệt, hãy sử dụng máy hiệu chuẩn hoặc bộ cấp dòng điện chính để cấp dòng điện gấp 1,45 lần dòng định mức, và ghi lại thời gian ngắt. MCB phải ngắt trong vòng 1 giờ (đối với >10A) hoặc 1 phút (đối với các mức định mức nhỏ hơn). Đối với thử nghiệm từ tính, áp dụng dòng điện gấp 5-10 lần dòng điện định mức (tùy thuộc vào đường cong: B, C, D) — MCB phải ngắt trong vòng 100 mili giây. Kiểm tra điện trở tiếp xúc (100 MΩ ở 500V) để đảm bảo MCB đáp ứng các tiêu chuẩn ANSI. Một thử nghiệm thực địa đơn giản, sử dụng nút nhấn để ngắt mạch, chỉ chứng minh liên kết cơ học, nhưng không xác nhận hiệu chuẩn điện.

Quy tắc 80% đối với cầu dao là gì?

Theo quy định NEC 210.20, quy tắc 80% cấm tải liên tục lên công tắc ngắt mạch vượt quá 80% so với định mức (định mức dòng điện) của nó. Ví dụ, nếu một MCB có công suất định mức là 20A, điều đó có nghĩa là nó chỉ có thể chịu được dòng điện 16A trong hơn 3 giờ do sự tích tụ nhiệt. Giả định là hiện tượng ngắt mạch không mong muốn do tích tụ nhiệt sẽ xảy ra trên các mạch bị quá tải liên tục. Việc hiệu chuẩn không có mối quan hệ trực tiếp với quy tắc 80%, nhưng quy trình hiệu chuẩn đảm bảo rằng cầu dao sẽ ngắt đúng cách khi quá tải (135% so với định mức) ngay cả khi cầu dao đã được tải liên tục ở mức 100% trên mạch, vi phạm quy tắc 80%. Theo thời gian, do sự giãn nở của tấm kim loại kép, có khả năng cầu dao bị ngắt không mong muốn; do đó, việc hiệu chuẩn phải xác nhận rằng việc ngắt diễn ra trong khung thời gian tiêu chuẩn là rất quan trọng. Một số nhà sản xuất có ngoại lệ đối với tiêu chuẩn này bằng cách sản xuất các cầu dao có cùng mức định mức dòng điện cho các ứng dụng đặc biệt cũng như các nhà sản xuất khác.

MCB là gì và chức năng của nó là gì?

Mục đích chính của MCB là bảo vệ các mạch điện hạ áp có dòng định mức lên đến 125A bằng cách ngăn ngừa hư hỏng do quá tải (tình trạng dòng điện cao kéo dài) hoặc chập mạch (dòng điện cực cao). MCB có một bộ phận nhiệt (lưỡng kim) để phát hiện tình trạng quá tải và một bộ phận điện từ để phát hiện tình trạng ngắn mạch, vốn là một sự cố xảy ra trong mạch do dòng điện quá tải. Khi có bất kỳ sự cố nào trong mạch điện mà MCB được kết nối, nó sẽ tự động ngắt và ngừng cung cấp điện cho mạch bị lỗi, từ đó bảo vệ chống lại hỏa hoạn và ngăn ngừa hư hỏng cho các thiết bị được kết nối với mạch bị lỗi. MCB cũng có khả năng được đặt lại sau khi sự cố đã được khắc phục, không giống như cầu chì, phải được thay thế khi bị cháy. Việc kiểm tra hoặc hiệu chuẩn MCB được thực hiện để đảm bảo rằng bộ phận nhiệt sẽ ngắt ở mức dòng điện thích hợp và cũng trong khung thời gian được quy định trong tiêu chuẩn IEC 60898-1.

Máy hiệu chuẩn MCB được các nhà sản xuất, phòng thí nghiệm kiểm tra và hiệu chuẩn, cũng như các bộ phận bảo trì sử dụng nhằm mục đích kiểm tra và thực hiện các điều chỉnh cần thiết đối với chức năng bảo vệ quá tải nhiệt của MCB (cầu dao tự động mini). Máy hiệu chuẩn MCB hoạt động bằng cách áp dụng một dòng điện không đổi và chính xác (thường là 135% so với dòng điện định mức của MCB) vào MCB/cầu dao mini và đo thời gian cần thiết để thiết bị ngắt mạch (với độ chính xác rất cao, ±0.1%).

Các máy hiệu chuẩn MCB có nhiều loại khác nhau; máy loại thủ công được sử dụng khi khối lượng công việc ít (ví dụ: nghiên cứu và phát triển); máy bán tự động (loại A và loại B) được thiết kế để tăng năng suất bằng cách xử lý khối lượng công việc trung bình; còn máy loại hoạt động liên tục, chạy tự động sẽ xử lý khối lượng công việc lớn.

Khi đánh giá loại máy hiệu chuẩn MCB nào phù hợp với nhu cầu của bạn, hãy xem xét các thông số kỹ thuật sau đây. Các thông số kỹ thuật rất quan trọng cần xem xét bao gồm: Dải dòng điện tối đa (tối đa 500A), độ chính xác rất cao trong việc đo thời gian ngắt mạch, số lượng MCB/lần hiệu chuẩn mà bạn muốn thực hiện mỗi ngày, và tuân thủ tiêu chuẩn IEC 60898-1.

Khi lựa chọn Máy hiệu chuẩn MCB, hãy lưu ý đến khối lượng sản xuất hàng ngày, ngân sách và mức độ tự động hóa mà bạn cần. Việc hiệu chuẩn MCB đúng cách sẽ giúp đảm bảo rằng MCB sẽ ngắt mạch khi xảy ra tình trạng quá tải. Việc hiệu chuẩn đúng cách sẽ bảo vệ cả thiết bị lẫn nhân viên.