สามารถติดตั้งฟังก์ชันการป้องกันเพิ่มเติมให้กับ MCCB ได้หรือไม่

ฟังก์ชันการป้องกันหลักของ MCCB — พื้นฐานที่จำเป็น

เบรกเกอร์แบบกล่องฉนวนขึ้นรูป — mCCB กำหนดโดย IEC 60947-2 — ใช้ป้องกันวงจรจากความผิดปกติสองประเภท ระบบป้องกันการโหลดเกินจะตอบสนองต่อกระแสเกินที่คงที่เป็นเวลานาน โดยใช้แผ่นโลหะสองชั้นที่ร้อนขึ้นและทำให้ตัวตัดทำงานตามลักษณะเวลาผกผัน (inverse-time characteristic) ส่วนระบบป้องกันการลัดวงจรจะตอบสนองต่อกระแสลัดวงจรที่มีค่า 5 ถึง 10 เท่าของกระแสที่กำหนดไว้ภายในไม่กี่มิลลิวินาที ผ่านโซลินอยด์แม่เหล็กไฟฟ้า กลไกแบบเทอร์มอล-แม่เหล็กนี้ถือเป็นพื้นฐานหลัก แต่ไม่สามารถป้องกันการรั่วไหลของกระแสลงสู่พื้นดิน การลดแรงดันลงต่ำกว่าค่าที่กำหนด การสูญเสียเฟส หรือการสั่งงานจากระยะไกลได้ — ฟังก์ชันเหล่านี้จำเป็นต้องใช้โมดูลเสริม

การโหลดเกิน การลัดวงจร และกลไกการตัดแบบเทอร์มอล-แม่เหล็ก

มาตรฐาน mCCB หน่วยตัดวงจรแบบเทอร์มัล-แม่เหล็กใช้หลักการสองแบบ องค์ประกอบแบบเทอร์มัล — คือแผ่นโลหะสองชั้นที่ได้รับความร้อนจากกระแสโหลด — จะเบี่ยงเบนตามสัดส่วนของ I²t ซึ่งเลียนแบบการให้ความร้อนของสายเคเบิล ที่กระแส 1.45 เท่าของค่าที่ระบุ ตัวตัดวงจรต้องตัดภายในเวลาหนึ่งชั่วโมงตามมาตรฐาน IEC 60947-2 ส่วนองค์ประกอบแบบแม่เหล็กจะตัดทันที (ภายใน 20 มิลลิวินาที) เมื่อกระแสเกินค่าเกณฑ์ที่กำหนดไว้ สิ่งที่หน่วยนี้ไม่สามารถทำได้ ได้แก่ การตรวจจับการรั่วไหลของกระแสที่ระดับ 30 mA การตัดเมื่อแรงดันตกต่ำกว่า 70% หรือการตอบสนองต่อสัญญาณจากระบบจัดการแบตเตอรี่แบบระยะไกล (BMS)

กรณีศึกษาในโลกแห่งความเป็นจริง — โรงงานผลิตเพิ่มระบบป้องกันการรั่วไหลลงดินให้กับตัวตัดวงจรแบบ MCCB ทั้งหมด

โรงงานผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดกลางแห่งหนึ่งในยุโรปตะวันออกประสบเหตุตัวตัดวงจรหลักที่เชื่อมเข้าระบบ (main incomer) ตัดโดยไม่จำเป็นถึงสามครั้ง mCCB มากกว่าหกเดือน การสอบสวนพบว่าปัญหาเกิดจากกระแสไฟรั่วสะสม — กระแสไฟรั่วของแต่ละเครื่องอยู่ที่ 8 ถึง 15 มิลลิแอมป์ ซึ่งเมื่อรวมทั้งหมดจากเครื่องจำนวน 40 เครื่อง จะได้ค่ารวมมากกว่า 400 มิลลิแอมป์ และสูงขึ้นเกินเกณฑ์ 500 มิลลิแอมป์ ของตัวตัดวงจรหลักในช่วงสภาพอากาศชื้น แนวทางแก้ไข ซึ่งพัฒนาร่วมกับบริษัท HONGXINAIOT (เซียเหมิน หงซิน อินเทลลิเจนต์ เทคโนโลยี) ผู้ประกอบการเทคโนโลยีขั้นสูงที่มีประสบการณ์ด้านระบบจ่ายไฟฟ้าจากบริษัทแม่มาแล้ว 24 ปี คือการติดตั้งโมดูลตรวจจับกระแสไฟรั่วให้กับตัวตัดวงจรย่อย mCCB โดยตั้งค่าไว้ที่ 100 มิลลิแอมป์ ต่อวงจรย่อย ทำให้การตัดวงจรแบบไม่จำเป็นหยุดลง ขณะที่การตรวจสอบระดับวงจรย่อยยังช่วยให้ทีมบำรุงรักษาสามารถระบุปัญหากระแสไฟรั่วที่เพิ่มสูงขึ้นก่อนที่จะเกิดการตัดวงจร — แปลงเหตุการณ์ไฟดับให้กลายเป็นการบำรุงรักษาตามแผน

โมดูลป้องกันเสริมที่ขยายความสามารถของตัวตัดวงจรแบบมอเตอร์ (MCCB)

การตัดวงจรด้วยแรงดันภายนอก (Shunt Trip), อุปกรณ์ปลดปล่อยแรงดันต่ำ (Undervoltage Release), โมดูลตรวจจับกระแสไฟรั่ว (Earth-Leakage Module) และอุปกรณ์ป้องกันมอเตอร์ (Motor Protection)

สมัยใหม่ mCCB รองรับโมดูลป้องกันเสริมได้สี่ประเภทโดยไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนเบรกเกอร์ ได้แก่ ชันท์ทริปรีลีส (shunt trip release) ซึ่งจะถูกจ่ายไฟจากสัญญาณแรงดันภายนอกที่มาจากแผงแจ้งเตือนอัคคีภัย ปุ่มหยุดฉุกเฉิน หรือรีเลย์ของระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) เพื่อตัดเบรกเกอร์จากระยะไกลภายในเวลา 50 มิลลิวินาทีหลังรับสัญญาณ รีลีสแรงดันต่ำ (undervoltage release: UVR) จะตัดเบรกเกอร์เมื่อแรงดันจ่ายลดลงต่ำกว่าร้อยละ 70 ถึง 35 ของแรงดันกำหนด และป้องกันไม่ให้เบรกเกอร์ปิดใหม่จนกว่าแรงดันจะกลับมาอยู่เหนือร้อยละ 85 ซึ่งช่วยปกป้องมอเตอร์จากการค้างและเริ่มทำงานใหม่ภายใต้ภาระงาน โมดูลตรวจจับกระแสรั่วต่อโลก (earth-leakage module) ที่ใช้หม้อแปลงกระแสแบบสมดุลแกนกลาง (core-balance current transformer: CBCT) ภายนอก สามารถตรวจจับกระแสไหลรั่วต่อโลกได้ต่ำสุดถึง 30 มิลลิแอมแปร์เพื่อความปลอดภัยของบุคคล หรือ 100 มิลลิแอมแปร์ถึง 30 แอมแปร์เพื่อความปลอดภัยของอุปกรณ์ ทำให้เบรกเกอร์มาตรฐานมีความสามารถในการป้องกันกระแสรั่ว (RCD) โมดูลป้องกันมอเตอร์ (motor protection module) เพิ่มความสามารถในการตรวจจับการขาดเฟสและการไม่สมดุลของเฟส ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อวงจรมอเตอร์สามเฟส เนื่องจากการขาดเฟสเพียงหนึ่งเฟสอาจทำให้ขดลวดมอเตอร์เสียหายภายในไม่กี่นาที

ยูนิตตัดกระแสแบบอิเล็กทรอนิกส์ — การตั้งค่าพารามิเตอร์ได้และการสื่อสาร

เส้นโค้งการตัดไฟที่ปรับค่าได้ การบันทึกข้อมูล และการเชื่อมต่อแบบ Modbus/Fieldbus

หน่วยตัดไฟอิเล็กทรอนิกส์ทำหน้าที่แทนกลไกความร้อน-แม่เหล็กแบบคงที่ภายใน mCCB โดยใช้รีเลย์ป้องกันที่ขับเคลื่อนด้วยไมโครโปรเซสเซอร์ ซึ่งมีข้อได้เปรียบสามประการ ได้แก่ (1) เส้นโค้งการตัดไฟที่ปรับค่าได้ — ค่ากระแสเริ่มต้นสำหรับการตัดช้า (long-time pickup) อยู่ระหว่าง 0.4 ถึง 1.0 เท่าของกระแสที่กำหนดไว้ ค่ากระแสเริ่มต้นสำหรับการตัดเร็ว (short-time pickup) อยู่ระหว่าง 1.5 ถึง 10 เท่า และค่ากระแสเริ่มต้นสำหรับการตัดทันที (instantaneous pickup) อยู่ระหว่าง 2 ถึง 15 เท่า ซึ่งช่วยให้สามารถประสานการป้องกันระหว่างเครื่องตัดวงจรหลายระดับได้โดยไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนฮาร์ดแวร์ทางกายภาพ (2) การบันทึกข้อมูล — หน่วยตัดไฟจะบันทึกขนาดและเวลาที่เกิดเหตุการณ์ขัดข้องครั้งล่าสุดจำนวน 5 ถึง 10 ครั้ง รวมทั้งค่ากระแสแต่ละเฟสและประเภทของข้อผิดพลาด (โหลดเกิน ลัดวงจร หรือข้อผิดพลาดจากพื้นดิน) เพื่อจัดเตรียมข้อมูลเชิงลึกสำหรับการวิเคราะห์หาสาเหตุหลักหลังเกิดการตัดไฟ และ (3) การสื่อสาร — รองรับอินเทอร์เฟซ Modbus RTU, Modbus TCP หรือ Profibus ซึ่งช่วยผสานเครื่องตัดวงจรเข้ากับระบบ SCADA หรือระบบจัดการพลังงานของโรงงาน เพื่อการตรวจสอบค่ากระแสแบบเรียลไทม์ การวัดค่าพลังงาน และคำสั่งตัดหรือปิดวงจรจากระยะไกล ทั้งนี้ mCCB พร้อมหน่วยควบคุมการเดินทางแบบอิเล็กทรอนิกส์และโมดูลการสื่อสาร ทำให้กลายเป็นเซนเซอร์วัดคุณภาพพลังงาน ไม่ใช่เพียงอุปกรณ์ป้องกันเท่านั้น

คำแนะนำการตั้งค่า MCCB ที่ปรับแต่งเฉพาะตามการใช้งาน

อาคารเชิงพาณิชย์ การควบคุมมอเตอร์ในภาคอุตสาหกรรม และระบบพลังงานหมุนเวียน

การจ่ายไฟฟ้าสำหรับอาคารเชิงพาณิชย์ — ระบบ mCCB การป้องกันแผงจ่ายไฟย่อยที่จ่ายไฟให้กับวงจรแสงสว่างและเต้ารับจะได้รับประโยชน์จากโมดูลตรวจจับกระแสรั่วต่อพื้นดินที่ตั้งค่าไว้ที่ 300 มิลลิแอมแปร์ เพื่อป้องกันอัคคีภัยตามมาตรฐาน IEC 60364 การควบคุมมอเตอร์ในภาคอุตสาหกรรม — เบรกเกอร์ที่จ่ายไฟให้มอเตอร์ปั๊มกำลัง 30 กิโลวัตต์ จำเป็นต้องใช้โมดูลป้องกันมอเตอร์ที่มีความสามารถตรวจจับการสูญเสียเฟส และอุปกรณ์ปลดปล่อยแรงดันต่ำเพื่อป้องกันไม่ให้มอเตอร์เริ่มทำงานอัตโนมัติหลังจากแรงดันตก (brownout) ระบบพลังงานหมุนเวียน — กล่องรวมกระแส AC ของอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ต้องใช้เบรกเกอร์ที่ออกแบบให้รองรับกระแสไหลย้อนกลับได้ทั้งสองทิศทาง และสามารถใช้งานได้ในอุณหภูมิแวดล้อมสูง (50°C ถึง 60°C ภายในตู้อินเวอร์เตอร์) โดยมีการลดกำลังการใช้งาน (derating) อย่างเหมาะสม HONGXINAIOT ให้บริการโซลูชันการจ่ายไฟฟ้าที่ออกแบบเฉพาะตามความต้องการ — รวมถึง mCCB ชุดประกอบที่มีการตั้งค่าโมดูลเสริมเฉพาะการใช้งาน — สำหรับตลาดโลกที่ต้องสอดคล้องกับมาตรฐานเฉพาะภูมิภาค

คำถามที่พบบ่อย

เอ็มซีซีบีสามารถตรวจจับการรั่วของกระแสลงดินได้หรือไม่

มาตรฐาน mCCB ไม่สามารถตรวจจับการรั่วของกระแสลงดินได้ การเพิ่มโมดูลตรวจจับการรั่วของกระแสลงดินพร้อมหม้อแปลงกระแสแบบแกนสมดุลภายนอกจะทำให้สามารถตรวจจับกระแสตกค้างได้ตั้งแต่ 30 มิลลิแอมป์ ถึง 30 แอมป์ ขึ้นอยู่กับโมดูลที่เลือกใช้ บริษัทหงซินไอโอทีจัดจำหน่ายโมดูลเสริมที่เข้ากันได้

ความแตกต่างระหว่างชันต์ทริป (shunt trip) กับอันเดอร์โวลเทจรีลีส (undervoltage release) คืออะไร

ชันต์ทริปบน mCCB จะตัดวงจรเมื่อได้รับสัญญาณแรงดันไฟฟ้าจากภายนอก — ใช้ในการผสานระบบแจ้งเตือนอัคคีภัยและการหยุดฉุกเฉิน ส่วนอันเดอร์โวลเทจรีลีสจะตัดวงจรเมื่อแรงดันไฟฟ้าจ่ายลดลง และป้องกันไม่ให้ปิดวงจรใหม่จนกว่าแรงดันไฟฟ้าจะกลับสู่ระดับปกติ — ใช้ในการป้องกันมอเตอร์

เอ็มซีซีบีสามารถสื่อสารกับระบบจัดการอาคาร (BMS) ได้หรือไม่

ใช่ mCCB พร้อมหน่วยควบคุมการเดินทางแบบอิเล็กทรอนิกส์และโมดูลการสื่อสาร Modbus RTU/TCP หรือ Profibus เพื่อส่งข้อมูลกระแสไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้า กำลังไฟฟ้า และข้อมูลความผิดปกติแบบเรียลไทม์ไปยังระบบ BMS หรือ SCADA สำหรับการตรวจสอบระยะไกลและการจัดการพลังงาน

จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ป้องกันเสริมประเภทใดสำหรับวงจรมอเตอร์ที่ใช้ MCCB

วงจรมอเตอร์ mCCB ควรติดตั้งระบบตรวจจับการขาดเฟสและการไม่สมดุลของเฟส รวมถึงรีเลย์ปล่อยแรงดันต่ำเพื่อป้องกันการสตาร์ทใหม่ในช่วงแรงดันตก (brownout) และอาจติดตั้งโมดูลตรวจจับการรั่วไหลลงดินเพิ่มเติมได้ หน่วยตัดวงจรแบบเทอร์มอล-แม่เหล็กมาตรฐานเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอสำหรับการป้องกันมอเตอร์

จะประสานการป้องกันระหว่าง MCCB หลายตัวได้อย่างไร

การประสานการป้องกันระหว่าง mCCB อุปกรณ์แต่ละตัวใช้การวิเคราะห์เส้นโค้งเวลา-กระแส โดยเบรกเกอร์ที่อยู่ด้านโหลดต้องตัดวงจรก่อนเบรกเกอร์ที่อยู่ด้านซัพพลายสำหรับกระแสลัดวงจรใดๆ ที่เกิดขึ้นภายในโซนของมัน หน่วยควบคุมการตัดวงจรแบบอิเล็กทรอนิกส์ที่สามารถปรับแต่งเส้นโค้งได้จะช่วยให้การประสานการป้องกันทำได้ง่ายขึ้นโดยไม่ต้องเปลี่ยนฮาร์ดแวร์

สามารถใช้ MCCB ในระบบพลังงานแสงอาทิตย์ (PV) ได้หรือไม่

ใช่ mCCB ในกล่องรวมกระแสไฟฟ้าแบบ AC สำหรับแผงโซลาร์เซลล์ (solar PV AC combiner box) จะต้องมีการระบุค่ากระแสไฟฟ้าแบบสองทิศทาง (bidirectional current) ปรับลดค่าตามอุณหภูมิแวดล้อมภายในตู้ให้อยู่ระหว่าง 50°C ถึง 60°C และเลือกใช้เบรกเกอร์ที่มีค่าแรงดันไฟฟ้าตรงกระแส (DC voltage rating) เหมาะสมหากนำไปใช้งานฝั่ง DC HONGXINAIOT จัดหาชุดเบรกเกอร์ที่ออกแบบเฉพาะสำหรับการใช้งานแต่ละประเภท