Nhiều người lắp hệ điện mặt trời hoặc thùng pin lithium dùng luôn aptomat (CB) loại thường của điện nhà để bảo vệ phía một chiều. Đây là sai lầm có thể gây cháy CB, cháy tủ điện. Lý do nằm ở bản chất dòng điện: CB AC được thiết kế cho điện xoay chiều, còn CB DC được thiết kế để dập hồ quang của dòng điện một chiều.
Vì sao điện một chiều khó ngắt hơn?
Khi tiếp điểm của aptomat tách ra lúc đang có dòng, giữa hai tiếp điểm xuất hiện hồ quang điện. Với điện xoay chiều 50Hz, dòng điện đổi chiều và đi qua giá trị 0 một trăm lần mỗi giây, nên hồ quang tự tắt rất nhanh ở thời điểm dòng bằng 0. Dòng một chiều thì không có điểm 0: hồ quang có thể duy trì, làm nóng chảy tiếp điểm và vỏ CB. CB DC có buồng dập hồ quang và nam châm thổi hồ quang được thiết kế riêng cho việc này.
Bảng so sánh CB DC và CB AC
| Tiêu chí | CB AC | CB DC |
|---|---|---|
| Loại dòng điện | Xoay chiều 220V/380V | Một chiều: pin, ắc quy, tấm pin mặt trời |
| Ký hiệu điện áp | 230/400V AC hoặc ~ | Ghi rõ VDC: 250V, 500V, 600V, 1000V… |
| Cực tính | Không phân biệt | Có dấu + và −, phải đấu đúng chiều |
| Dùng cho | Điện lưới, ngõ ra AC của inverter | Chuỗi pin mặt trời, đầu vào DC inverter, pin lithium, ắc quy |
| Ví dụ | CB AC 63A 2P FanHey, CB Chint 2P 63A | CB DC EARU 1000VDC, CB DC 125A 2P 1000V EARU |
Cách chọn CB DC đúng
1. Điện áp định mức DC phải lớn hơn điện áp hệ thống
- Phía tấm pin mặt trời (chuỗi PV): điện áp hở mạch của cả chuỗi khi trời lạnh có thể cao hơn thông số in trên tấm. Chọn CB DC có điện áp định mức cao hơn tổng Voc của chuỗi một khoảng dự phòng – với chuỗi vài trăm volt thường dùng loại 500VDC hoặc 1000VDC như CB DC 1000V 63A.
- Phía pin lưu trữ 12V–48V: điện áp thấp nhưng dòng rất lớn, nên ưu tiên CB/MCCB DC dòng cao như CB DC 125A 2P hoặc MCCB DC 2P 125A–160A.
2. Dòng định mức theo dòng làm việc thực tế
Dòng phía pin tính bằng I ≈ P ÷ U. Ví dụ inverter 3kW chạy pin 24V: dòng khoảng 3000 ÷ 24 ≈ 125A (chưa tính hao hụt), nên cần CB DC từ 125A trở lên kèm dây đủ lớn. Cùng công suất đó ở pin 48V dòng chỉ còn khoảng 63A – đây là lý do hệ công suất lớn nên dùng điện áp pin cao.
| Công suất inverter | Pin 12V | Pin 24V | Pin 48V |
|---|---|---|---|
| 1.000W | ~85A | ~42A | ~21A |
| 3.000W | ~250A | ~125A | ~63A |
| 5.000W | Không khuyến nghị | ~210A | ~105A |
Số liệu làm tròn từ công thức P ÷ U, dùng để ước lượng; nên chọn CB dư khoảng 20–25% so với dòng tính được.
3. Đấu đúng cực tính
Nhiều CB DC có in dấu + / − và mũi tên chiều dòng điện. Đấu ngược chiều có thể làm CB mất khả năng dập hồ quang. Luôn đấu theo sơ đồ in trên thân CB: thường dây dương đi qua cực "+" , dây âm qua cực "−".
4. Số cực
CB DC 1P ngắt một dây (thường là dây dương), CB 2P ngắt cả dương và âm – an toàn hơn khi bảo trì. Với điện áp cao phía tấm pin, nhiều sơ đồ dùng CB 2P hoặc đấu nối tiếp nhiều cực theo hướng dẫn của nhà sản xuất để tăng điện áp chịu được.
CB AC dùng ở đâu trong hệ solar?
Phía ngõ ra AC của inverter (220V cấp cho tải hoặc hòa lưới) dùng CB AC bình thường. Một hệ đầy đủ thường có: CB DC cho chuỗi PV, CB DC cho pin, CB AC ngõ ra, thêm thiết bị chống sét lan truyền cho cả phía DC và AC.
Lưu ý an toàn
- Không dùng CB AC cho phía DC, kể cả khi điện áp chỉ 12V–48V: dòng ngắn mạch của pin lithium rất lớn.
- Lắp CB pin càng gần cọc pin càng tốt để bảo vệ cả đoạn dây phía sau.
- Dây và đầu cos phải chịu được dòng định mức của CB. Xem cách chọn tiết diện dây cho pin lithium.
Xem thêm các mẫu cầu dao CB AC và DC tại Thiên An.
