35 1. Cấu tạo:
Thiết bị bảo vệ so lệch gồm hai phần tử chính:
Mạch điện từ ở dạng hình xuyến mà trên đó được quấn các cuộn dây của phần công suất (dây có tiết diện lớn), chịu dòng cung cấp cho thiết bị tiêu thụ điện.
Rơle mở mạch cung cấp được điều khiển bởi cuộn dây đo lường (dây có tiết diện bé) cũng được đặt trên hình xuyến này, nó tác động ngắt các cực.
2. Nguyên lý làm việc:
Thiết bị chống dòng điện rò hoạt động trên nguyên lý bảo vệ so lệch, được thực hiện trên cơ sở cân bằng giữa tổng dòng điện vào và tổng dòng điện đi ra tiết bị tiêu thụ điện.
Người ta cho 2 dây mát và lửa của dòng điện đi qua 1 cuộn cảm (cuộn dây) tên tiếng anh Là ZTC (Zero cureent transformer). Đây giống như 1 cái biến thế thông thường với cuộn sơ cấp 1 vòng dây (chính là 2 dây mát và lửa đi qua tâm biến thế) và cuộn thứ cấp vài chục vòng dây, biến thế này to bằng cái nhẫn cưới.
Như chúng ta biết: dòng điện đi ra ở dây nóng về ở dây mát (và ngược lại: ra mát về nóng) là ngược chiều nhau, có nghĩa là từ trường biến thiên chúng sinh ra trong cuộn dây là ngược chiều nhau, nếu 2 dòng điện này bằng nhau, 2 từ trường biến thiên sẽ triệt tiêu nhau làm điện áp ra của cuộn thứ cấp biến dòng = 0. Nếu điện áp qua 2 dây bịdò, dòng điện trên 2 dây khác nhau,hai từ trường biến thiên sinh ra trong cuộn dây khác nhau làm xuất hiện dòng điện cảm ứng trên cuộn dây, dòng điện này được kiểm tra xem có lớn hơn dòng rò an toàn không? Nếu
36 lớn hơn tỉ dụ là 30 mA thì thiết bị sẽ cấp điện cho triac cấp điện cho cuộn hút của Aptomat.
Hiện nay, tất cả các hãng sản xuất thiết bị điện đều tuân theo các tiêu chuẩn chung trên thế giới, nhất là thiết bị đóng cắt đảm bảo an toàn thì các hệ số kỹ thuật, hệ số an toàn phải được kiểm tra hết sức khắt khe. Sau đây chúng ta sẽ tìm hiểu ý nghĩa của các ký hiệu thông số kỹ thuật của ELCB và cách xác định thông số kỹ thuật phù hợp với hệ thống điện gia đình/văn phòng chúng ta.
3. Tính chọn thiết bị chống rò:
- Thông số thứ 1: Điện áp làm việc định mức (Ue hoặc Un) Ví dụ: hệ thống điện của gia đình /văn phòng là điện 1 pha (230V hoặc 240V) hay 3 pha (400V hoặc 415V) tùy theo nhà sản xuất.
- Thông số thứ 2: Dòng điện làm việc định mức (In) Theo công thức: In = P(tổng công suất thiết bị điện trong nhà)/ U(hiệu điện thế).
Ví dụ: Ngôi nhà chúng ta có các thiết bị điện: điều hòa, bình nóng lạnh, tủ lạnh, máy giặt, lò vi sóng, bếp từ… với tổng công suất là 6kW thì chúng ta phải cần Thiết bị ELCB với dòng định mức là 30A.
- Thông số thứ 3: Khả năng chịu đựng dòng điện lớn nhất của tiếp điểm ELCB trong 1s (Icu: Ultimated Current): Thông số này cho biết độ bền tiếp điểm của ELCB.
Ví dụ: Icu = 6kA thì tiếp điểm của ELCB chịu được dòng điện lớn nhất là 6kA trong 1 giây.
- Thông số thứ 4: Dòng điện rò tối đa cho phép (IΔn) Nếu dòng rò lớn hơn IΔn cho phép, ELCB sẽ ngắt.
Ví dụ: IΔn= 0,1A thì dòng điện rò tối đa cho phép là 100mA, nếu dòng rò lớn hơn 100mA thì ELCB sẽ ngắt.
- Thông số thứ 5: Khả năng chịu dòng ngắn mạch do nhà sản xuất tạo ra tương ứng với một khoảng thời gian (Icw: Withstand Current – Rated short- time).
Ví dụ: Icw = 0,1s thì với thời gian 0,1 giây ELCB sẽ ngắt khi có sự cố.
- Thông số thứ 6: tần số đóng ngắt cơ cho phép của ELCB (Mechanical/Electrical Endurance).
Ví dụ: tùy theo nhà sản xuất tần số đóng ngắt cơ cho phép của ELCB, thường là từ 7.500 lần đến 10.000 lần. Tần số đóng ngắt cơ tức là số lần bạn mở
37 lên và tắt ELCB (mỗi lần mở và tắt được tính là 1 lần). Riêng đối với ELCB gắn mác hàng bãi đã qua sử dụng sẽ không tính được số lần đã đóng ngắt.
4. Hư hỏng và các nguyên nhân gây hư hỏng:
Do điện áp quá tải: Một trong những nguyên nhân phổ biến nhất khiến cho thiết bị chống giật nhà bạn nhảy liên tục có thể là do điện áp quá tải, do gia đình bạn đang sử dụng quá nhiều thiết bị điện cùng một lúc, đặc biệt là các thiết bị điện công suất lớn như máy sưởi, bình nước nóng lạnh, điều hòa nhiệt độ, máy giặt… và điện áp vượt quá dòng điện định mức của chiếc aptomat. Bạn hãy thử kiểm tra và nhẩm tính lại xem mình có đang sử dụng quá nhiều thiết bị điện với công suất cao không, để biết được nguyên nhân chính xác nhé.
Do chập cháy, rò rỉ dòng điện: Đây là nguyên nhân khá nguy hiểm và thật may là chiếc CB chống giật của bạn đã hoạt động hiệu quả. Các thiết bị điện hoặc đường dây dẫn điện của bạn trong quá trình sử dụng có thể đã bị chập điện và chiếc cầu dao tự động nhảy. Bạn nên kiểm tra từng thiết bị điện xem nó có đang hoạt động bình thường hay không, nếu không thì có thể là do chập điện trong đường dây điện âm tường nhà bạn. Lúc này bạn không nên tiếp tục sử dụng điện mà cần phải mời thợ chuyên nghiệp đến để sửa chữa, khắc phục đảm bảo an toàn nhất.
Do aptomat bị hỏng: Nếu bạn đã kiểm tra cả 2 trường hợp trên mà vẫn chưa tìm ra nguyên nhân thì có thể chiếc CB chống giật nhà bạn đã bị hỏng và không hoạt động đúng với dòng điện định mức của nó. Bạn nên test lại hiệu quả sử dụng an toàn của chiếc CB và thay chiếc CB mới nếu cần thiết.
5. Giới thiệu một số thiết bị chống rò thường sử dụng:
– RCCB: (Residual Current Circuit Breaker)
RCCB là thiết bị chống dòng rò loại có kích thước cỡ MCB 2 P, 4P
– RCBO: (Residual Current Circuit Breaker with Overcurrent Protection)
RCBO là thiết bị chống dòng rò loại có kích thước cỡ MCB 2P có thêm bảo vệ quá dòng
– ELCB: (Earth Leakage Circuit Breaker)
ELCB là thiết bị dòng rò, thực chất là loại MCCB hay MCB bình thường có thêm bộ cảm biến dòng rò. Loại này vừa bảo vệ ngắn mạch, vửa bảo vệ quá tải,
38 vừa bảo vệ dòng rò (nên giá đắt hơn. Có khi bộ RCD trong ELCB còn đắt gấp hàng chục lần RCCB hay RCBO bình thường).
Tuy nhiờn, nếu nhỡn trờn gúc độ mạch điện và cỏc nguyờn tắc bảo vệ thỡ rừ ràng RCCB và ELCB hoàn toàn giống nhau (bảo vệ chống dòng rò – dòng dư thừa, chống giật), chỉ khác nhau về tên gọi và ELCB có loại cấu tạo như MCCB (còn RCBO chỉ có cấu tạo dạng tép như MCB)
RCBO = ELCB = RCCB + MCB (MCCB)
RCD: (Residual Current Device) là một thiết bị luôn gắn kèm (gắn thêm) với MCCB hay MCB để bảo vệ chống dòng rò