Đầu ngắt mạch điện rò rỉ là gì?

Cầu chì tự động dòng rò là gì?

Định nghĩa về RCCB

Cầu chì tự động dòng rò (RCCB) được định nghĩa là thiết bị an toàn phát hiện và ngắt mạch khi có dòng điện rò rỉ xuống đất.

Nguyên lý hoạt động

RCCB hoạt động dựa trên luật dòng điện Kirchhoff, theo đó tổng dòng điện vào một nút bằng tổng dòng điện ra khỏi nó. Trong mạch bình thường, dòng điện trong dây pha và dây trung tính cân bằng. Nếu có sự cố, như cách điện bị hỏng hoặc tiếp xúc với dây pha, một phần dòng điện sẽ chảy xuống đất. Sự mất cân bằng này được RCCB phát hiện, khiến nó nhảy và ngắt mạch trong vài mili giây.

RCCB chứa một biến áp toroidal với ba cuộn dây: dây pha, dây trung tính và cuộn cảm ứng. Khi dòng điện cân bằng, cuộn dây pha và cuộn dây trung tính tạo ra các từ thông bằng nhau và ngược chiều. Sự mất cân bằng tạo ra từ thông dư, gây ra điện áp trong cuộn cảm ứng. Điện áp này kích hoạt rơle để mở các tiếp điểm của RCCB và ngắt mạch.

RCCB bao gồm một nút kiểm tra cho người dùng kiểm tra chức năng của nó bằng cách tạo ra một dòng rò nhỏ. Khi nhấn nút, dây pha phía tải được kết nối với dây trung tính nguồn, bỏ qua cuộn dây trung tính. Điều này gây ra mất cân bằng dòng điện, khiến RCCB nhảy. Nếu nó không nhảy, RCCB có thể bị lỗi hoặc đấu nối sai và cần sửa chữa hoặc thay thế.

Các loại RCCB

Có nhiều loại RCCB khác nhau dựa trên độ nhạy đối với các loại dòng rò:

• Loại AC: Loại này chỉ phản ứng với dòng điện xoay chiều (AC) thuần túy. Nó phù hợp cho các ứng dụng chung không có thiết bị điện tử hoặc bộ điều khiển tần số biến đổi sản sinh dòng điện trực tiếp hoặc xung.

• Loại A: Loại này phản ứng với cả dòng điện xoay chiều và dòng điện trực tiếp xung. Nó phù hợp cho các ứng dụng có thiết bị điện tử như máy tính, TV hoặc đèn LED tạo ra dòng điện chỉnh lưu hoặc cắt.

• Loại B: Loại này phản ứng với dòng điện xoay chiều, dòng điện trực tiếp xung và dòng điện trực tiếp mịn. Nó phù hợp cho các ứng dụng có thiết bị như bộ nghịch đảo năng lượng mặt trời, bộ sạc pin hoặc xe điện tạo ra dòng điện trực tiếp mịn.

• Loại F: Loại này phản ứng với dòng điện xoay chiều, dòng điện trực tiếp xung, dòng điện trực tiếp mịn và dòng điện xoay chiều tần số cao lên đến 1 kHz. Nó phù hợp cho các ứng dụng có thiết bị như bộ chuyển đổi tần số, bếp từ hoặc dimmer tạo ra dòng điện tần số cao.

Độ nhạy của RCCB được xác định bởi dòng điện rò định mức (I∆n), dòng điện rò tối thiểu cần thiết để làm nhảy. Các giá trị I∆n phổ biến là 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA, 500 mA và 1 A. Các giá trị I∆n thấp hơn cung cấp bảo vệ tốt hơn chống lại điện giật. Ví dụ, một RCCB 30 mA có thể bảo vệ chống lại ngừng tim nếu cú điện giật kéo dài hơn 0,2 giây.

Một phân loại khác của RCCB dựa trên số cực của chúng:

• 2 cực: Loại này có hai khe cắm để kết nối một dây pha và một dây trung tính. Nó được sử dụng cho các mạch một pha.

• 4 cực: Loại này có bốn khe cắm để kết nối ba dây pha và một dây trung tính. Nó được sử dụng cho các mạch ba pha.

Ưu điểm

• Chúng cung cấp bảo vệ chống lại điện giật bằng cách phát hiện dòng rò thấp tới 10 mA.

• Chúng ngăn chặn cháy nổ và hư hỏng thiết bị bằng cách ngắt mạch lỗi nhanh chóng.

• Chúng dễ dàng lắp đặt và vận hành với các nút kiểm tra và đặt lại đơn giản.

• Chúng tương thích với các loại tải và dòng điện khác nhau (AC, DC, tần số cao).

• Chúng có thể đóng vai trò là công tắc ngắt chính phía trước của các cầu chì tự động mini (MCBs).

Nhược điểm

• Chúng không cung cấp bảo vệ chống quá dòng hoặc ngắn mạch, điều này có thể gây nóng chảy và chảy dây. Do đó, chúng phải được sử dụng cùng với MCB hoặc cầu chì có thể xử lý dòng điện định mức của mạch.

• Chúng có thể nhảy không cần thiết do các yếu tố bên ngoài như sét, nhiễu điện từ hoặc ghép dung. Điều này có thể gây bất tiện và mất năng suất.

• Chúng có thể không nhảy do các yếu tố bên trong như ăn mòn, mòn hoặc kẹt cơ khí. Điều này có thể làm giảm an toàn của mạch và người dùng.

• Chúng đắt tiền và cồng kềnh hơn so với MCBs hoặc cầu chì.

Lựa chọn RCCBs

Để lựa chọn RCCB phù hợp cho một mạch, các yếu tố sau đây nên được xem xét:

• Loại tải và dòng điện: RCCB nên phù hợp với loại tải (AC, DC, tần số cao) và loại dòng điện (thuần túy, xung, mịn) mà nó sẽ bảo vệ. Ví dụ, một RCCB loại B nên được sử dụng cho bộ nghịch đảo năng lượng mặt trời tạo ra dòng điện trực tiếp mịn.

• Dòng điện rò định mức (I∆n): RCCB nên có I∆n đủ thấp để cung cấp bảo vệ đầy đủ chống lại điện giật, nhưng không quá thấp để gây nhảy không cần thiết. Ví dụ, một RCCB 30 mA được khuyến nghị cho các ứng dụng dân dụng và thương mại, trong khi một RCCB 100 mA phù hợp cho các ứng dụng công nghiệp.

• Dòng điện định mức (In): RCCB nên có In đủ cao để xử lý dòng điện hoạt động bình thường của mạch, nhưng không quá cao để vượt quá khả năng của MCB hoặc cầu chì mà nó được kết nối. Ví dụ, một RCCB 40 A nên được sử dụng với MCB 32 A cho mạch một pha 230 V.

• Số cực: RCCB nên có cùng số cực với điện áp nguồn. Ví dụ, một RCCB 2 cực nên được sử dụng cho mạch một pha 230 V, trong khi một RCCB 4 cực nên được sử dụng cho mạch ba pha 400 V.

Để lắp đặt RCCB, các bước sau đây nên được tuân theo:

• Tắt nguồn điện chính và cách ly mạch cần được bảo vệ bởi RCCB.

• Kết nối dây pha từ phía nguồn vào đầu vào của RCCB được đánh dấu là L1, L2, và L3.

• Kết nối dây trung tính từ phía nguồn vào đầu vào của RCCB được đánh dấu là N.

• Kết nối dây pha từ phía tải vào đầu ra của RCCB được đánh dấu là L1’, L2’, và L3’.

• Kết nối dây trung tính từ phía tải vào đầu ra của RCCB được đánh dấu là N’.

• Đảm bảo tất cả các kết nối chắc chắn và không có dây lỏng lẻo hoặc hở.

• Bật nguồn điện chính và kiểm tra RCCB bằng cách nhấn nút kiểm tra. RCCB nên nhảy và ngắt mạch. Nếu không, hãy kiểm tra các lỗi đấu dây hoặc thành phần bị hỏng và sửa chữa trước khi sử dụng mạch.

• Đặt lại RCCB bằng cách nhấn nút đặt lại. RCCB nên đóng và nối lại mạch. Nếu không, hãy kiểm tra các lỗi đấu dây hoặc thành phần bị hỏng và sửa chữa trước khi sử dụng mạch.