[Tổng Hợp] ELCB Là Gì? Cách đấu Nối Và Các Kiến Thức Liên Quan Tới ...

Mục lục chính

Toggle

• ELCB là gì?
• Nguyên lý hoạt động của ELCB
• Ưu điểm và nhược điểm của ELCB
  • Ưu điểm của ELCB:
  • Nhược điểm của ELCB:
• ELCB được lắp đặt ở đâu?
• Tại sao lại bị điện giật?
  • Dòng điện di chuyển như thế nào trong mạch điện ?
  • Vậy tại sao lại bị điện giật?
• Cách đấu nối ELCB chính xác nhất
  • Khảo sát trước khi lắp đặt
  • Lưu ý khi chọn cầu giao chống giật ELCB
  • Cách đấu dây vào ELCB
  • Lắp đặt ELCB trong mạng điện gia đình, văn phòng
  • Lắp ELCB theo nhánh nhỏ
  • Bảo dưỡng ELCB
• Con người là tất cả

ELCB là gì?

ELCB là viết tắt của Earth leakage circuit breaker. Nó được gọi với nhiều tên gọi khác nhau như”

• Aptomat chống giật
• Rơ le bảo vệ chạm đất
• Cầu dao chống rò điện…

Dựa vào tên gọi có thể đoán được, ELCB là một thiết bị an toàn điện được sử dụng để phát hiện dòng điện rò rỉ xuống đất từ một hệ thống điện và thực hiện ngắt dòng điện để bảo vệ an toàn cho con người. 

ELCB được sử dụng nhiều trong cả mạng lưới điện gia đình và công nghiệp, bảo vệ động cơ, tủ điện trong công nghiệp.

Nhà nào có trẻ nhỏ nghịch ngợm thì nên lắp đặt Aptomat chống giật cho mạng lưới điện gia đình. Vừa bảo vệ các con lại vừa hạn chế các tổn thất do dòng điện không ổn định gây ra.

Có rất nhiều người hỏi rằng: Có nên lắp đặt Aptomat chống giật không? Câu phía trên chính là câu trả lời cho mọi người.

Nguyên lý hoạt động của ELCB

Nguyên lý làm việc của ELCB hoạt động bằng điện áp rất đơn giản. Nó có một rơ le hoạt động bằng điện áp và một bộ ngắt mạch. 

Các nguồn điện đầu vào chính được kết nối thông qua bộ ngắt mạch. Và phần thân kim loại của thiết bị cần bảo vệ được nối với đất hoặc nối đất thông qua cuộn dây rơle của ELCB.

Khi sự cố chạm đất xảy ra, dòng điện sẽ chạy qua dây dẫn nối đất. Một điện áp sẽ được đặt trên cuộn dây rơ le. Khi cuộn dây rơ le có điện áp, nó sẽ được cấp điện và nó sẽ gửi tín hiệu đến bộ ngắt mạch để ngắt mạch. 

Hiện nay, các dòng aptomat chống giật ngày càng hiện đại. Có 1 bộ ngắt mạch để làm đứt hoặc điều khiển tiếp điểm để tắt hoặc bật nguồn điện chính. Nói chung, nó có một máy biến dòng cân bằng lõi. Tất cả các dây dẫn từ nguồn điện đến tải đều đi qua máy biến dòng này. 

Trong điều kiện bình thường, khi không có sự cố rò rỉ đất, dòng điện cân bằng chạy qua mạch. Nhưng khi sự cố rò rỉ đất xảy ra, một dòng điện không cân bằng chạy qua mạch. Máy biến dòng sẽ cảm nhận được sự mất cân bằng và gửi tín hiệu đến rơ le. Và rơ le sẽ gửi tín hiệu đến cầu dao, do đó cầu dao sẽ ngắt mạch để tắt nguồn điện vào. Có nên lắp đặt Aptomat chống giật không?

Ưu điểm và nhược điểm của ELCB

Ưu điểm của ELCB:

• Thiết bị này không nhạy cảm với các lỗi.
• Nó rẻ và hiệu quả.
• Nó bảo vệ con người và cả động vật khỏi bị điện giật.
• Tự phát hiện lỗi rò rỉ
• Đo độ lớn của dòng điện rò rỉ để tự động ngắt nguồn điện nếu cường độ dòng điện vượt quá giới hạn.

Nhược điểm của ELCB:

• Không đáp ứng ở một số điều kiện nhất định.
• ELCB cần kết nối với đất để bảo vệ tải.
• Các thiết bị điện nước, máy giặt, máy làm mát bị rò rỉ điện có thể gây hỏng CKL.
• Chúng có thể bị tác động bởi điện áp bên ngoài từ thứ được nối với hệ thống nối đất chẳng hạn như ống kim loại.
• Nếu thanh nối đất lắp đặt điện được đặt gần đất khác của một tòa nhà, thì dòng điện rò rỉ đất cao từ các tòa nhà khác có thể làm tăng điện thế đất cục bộ và gây ra sự chênh lệch điện áp trên hai mặt đất, một lần nữa làm vấp ELCB.
• ELCB đưa vào điện trở bổ sung và một điểm hỏng bổ sung vào điện áp đủ để khiến nó hoạt động.
• Chúng có thể bị tác động bởi điện áp bên ngoài từ một vật nào đó được kết nối với hệ thống nối đất như ống kim loại…

Dù có khá nhiều nhược điểm, nhưng không phải không khắc phục được. Bạn chỉ cần 1 thợ điện giỏi.

ELCB được lắp đặt ở đâu?

Trong mạch điện gia đình, ELCB được lắp đặt trực tiếp trên các thiết bị điện như bình nóng lạnh, điều hòa, tủ lạnh, máy giặt….

Trong công nghiệp, aptomat chống giật cũng lắp đặt trong các tủ điện điều khiển máy sản xuất, các công trình lớn nhỏ. 

Có nhiều loại ELCB phù hợp lắp đặt cho dòng điện 1 pha, 2 pha, 3 pha…

Tại sao lại bị điện giật?

Điện giật là hiện tượng khi chạm vào điện sẽ có cảm giác tê tê, “điện giật” và nguy hiểm tới tính mạng. Tùy từng trường hợp, độ tuổi, dòng điện mà hiện tượng điện giật gây ra sẽ khác nhau.

Ở Việt Nam, với tham số lưới điện 50 Hz, khi điện truyền vào người, mức độ dòng điện vào khoảng 40 – 50 mA, đủ nguy hiểm gây chết người.

Để trả lời cho câu hỏi “tại sao lại bị điện giật” cần hiểu cách dòng điện hoạt động.

Dòng điện di chuyển như thế nào trong mạch điện ?

Có hai loại dòng điện: Dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều mà chúng ta thường gặp hàng ngày.

• Dòng điện một chiều là dòng điện có chiều chuyển động của các điện tích theo một hướng nhất định, không thay đổi theo thời gian. Ví dụ như pin, ắc quy.
• Dòng điện xoay chiều là loại dòng điện mà chúng thay đổi chiều chuyển động của các điện tích một cách liên tục theo thời gian. Ví dụ lưới điện dân dụng ở Việt Nam thường sử dụng dòng điện xoay chiều có tần số 50 Hz, có nghĩa là trong một giây nó thay đổi chu kỳ 50 lần, chiều của nó đảo đi đảo lại 100 lần.

Dù là dòng điện 1 chiều hay dòng điện xoay chiều đều chuyển động khép kín theo 1 vòng tròn. Ví dụ mạch điện gồm 1 quả pin và 1 bóng đèn. Dòng điện từ pin đi qua cực dương, qua bóng đèn (mạch tiêu thụ), rồi đi về cực âm, đi vào bên trong quả pin và lặp lại. 

Tất nhiên, đây chỉ là cách giải thích dễ hiểu. Còn theo chuyên môn, dòng điện đi trong các dây dẫn kim loại thì lại là sự chuyển dời của các điện tích (electron) và điện tích đi ra từ cực âm rồi di chuyển qua tải – về cực dương. 

Bạn có biết dòng điện trong nhà bạn xuất phát từ đâu không?

Trong lưới điện dân dụng, dòng điện xuất phát từ trạm biến thế hạ áp ở các trạm phân phối điện, truyền qua dây dây dẫn điện vào các thiết bị điện trong nhà bạn, rồi quay trở lại bằng dây dẫn thứ 2 song song nó trở lại máy biến áp. Do tính chất xoay chiều nên nó đổi chiều liên tục.

Rất ít dòng điện không khép kín, ví dụ như sét. 

Vậy tại sao lại bị điện giật?

Dòng điện chỉ đi theo một mạch khép kín, khi con người sờ vào 1 cực nào đó thì lại bị điện giật. Thời điểm con người chạm vào mạch điện thì mạch điện có khép kín hay không? 

Trong hình minh họa phía trên, dòng điện xuất phát từ nguồn điện đi tới thiết bị. Khi có vị nào đó bị hỏng cách điện, điện sẽ bị rò rỉ , xuất hiện điện ở vỏ thiết bị. Khi người sử dụng sờ vào và sẽ bị giật. Ví dụ như bạn sờ vào cây máy tính của bạn, sẽ có cảm giác hơi tê tê.

Đó là bởi vì hệ thống điện dân dụng luôn lắp đặt thêm một cực được nối với đất. Do đó cực còn lại luôn luôn có một hiệu điện thế so với “đất”. Khi người đi chân đất chạm vào chỗ bị rò điện, điện truyền thông qua người xuống “đất” tạo thành mạch khép kín. Chính vì thế, nhiều thợ điện có kinh nghiệm thường đi dép, hoặc đứng trên ghế, thảm, những vật liệu cách điện và dùng tay trực tiếp nối điện. 

Bạn có đang nghĩ tới những chú chim đậu trên cột điện, hay dây điện chần không? 

Đó là một trường hợp đặc biệt, điện không hình thành dòng khép kín nên con chim không bị điện giật. Bởi điện đi vào con chim rồi nó đi đâu?. Thú thật là đây cũng chỉ là cách giải thích dễ hiểu, thực tế còn có 1 vài yếu tố khác, nhưng càng lí giải sẽ càng khó hiểu, nên tôi coi như không có dòng điện luôn.

Những trường hợp rò rỉ điện không thiếu, và chúng ta khó có thể phát hiện nếu chỉ nhìn bằng mắt thường. Chính những lúc như thế mới cần ELCB bảo vệ chung ta.

Cách đấu nối ELCB chính xác nhất

Khảo sát trước khi lắp đặt

Giống như nhược điểm của ELCB phía trên tôi có nhắc tới, ELCB không thế lắp đặt ở một số điều kiện nhất định. Vì vậy, cần kiểm tra cơ sở hạ tầng mạng lưới điện cần lắp. Đó chính là chất lượng dây dẫn điện và mạch điện trong nhà bạn. 

Dây dẫn điện không tốt thì khả năng điện bị rò rỉ ra ngoài tường và các thiết bị điện khác xuống đất tạo thành mạch điện không khép kín rất cao. Lắp đặt ELCB sẽ khiến mạch điện bị ngắt liên tục bởi sự rò rỉ điện đó. 

Người thợ điện có tâm sẽ đi kiểm tra vị trí rò rỉ cho bạn, còn khó khăn quá thì họ sẽ khuyên bạn không dùng Aptomat chống rò nữa. Cũng có người có kinh nghiệm thì thực hiện điều chỉnh bộ ELCB để nó chịu được dòng điện lớn hơn thông số của nhà sản xuất. Tuy nhiên, cách này không thể đảm bảo an toàn 100%, vì thế bạn nên cân nhắc. 

Lưu ý khi chọn cầu giao chống giật ELCB

Cầu giao chống giật ELCB rất đa dạng về thương hiệu, mẫu mã và thông số. Dựa vào đường truyền tải dòng điện, nhu cầu sử dụng, số lượng, công suất sử dụng của các thiết bị điện mà bạn nên lựa chọn ELCB phù hợp nhất.

Aptomat chống giật có thể được tích hợp với át chống ngắn mạch thông thường và bộ phận dập hồ quang. Nếu dùng át này, các bạn không cần mắc thêm Aptomat thường nữa nhưng loại này ít. Trên thị trường đa số toàn át chống giật không có chức năng bảo vệ quá dòng.

Tuy nhiên, quá trình lựa chọn bạn cần lưu ý nguyên tắc Ib < In < Iz trong đó

• Ib: dòng điện làm việc lớn nhất của các thiết bị điện cần được bảo vệ.
• Iz: dòng điện giới hạn cho phép của dây dẫn điện.

Ngoài ra, cũng cần chú ý tới các thông số khác gồm:

• Dòng điện định mức – In: Thông thường người sử dụng quan tâm đến 1 trị số là dòng dò và dòng tải, dòng tải là 15A, 20A, 30A, 50A. Dòng dò có 2 loại phổ biến: 30mA và 15mA. Trong đó được sử dụng nhiều hơn là 30mA.
• Icu: Là khả năng chịu đựng của dòng điện lớn nhất đi qua tiếp điểm của aptomat chống giật trong khoảng thời gian 1 giây. Đây là thông số quyết định độ bền của aptomat chống giật.
• Ics: Là khả năng cắt thực tế khi phát hiện sự cố. Tùy công nghệ sản xuất của hãng khác nhau sẽ ảnh hướng tới trị số này.
• Icw: Là khả năng chịu được dòng ngắn mạch trong khoảng thời gian nhất định.

Ví dụ nếu aptomat có trị số là 30mA, tức là nếu phát hiện dòng dò ở dưới 30mA  thì aptomat chống giật không tự động ngắt. Đây cũng lý giải lý do vì sao lắp aptomat chống giật mà vẫn bị điện giật.

Thông thường thì nên lựa chọn giá trị dòng điện định mức lớn hơn giá trị của dòng điện làm việc tầm 20%. Các hiện tượng xảy ra khi có điện trở hoạt động trở lại và thiết bị có công suất lớn như máy điều hòa, tủ lạnh, bình nóng lạnh…

Bạn nên lựa chọn các thương hiệu ELCB uy tín, chọn nhà phân phối thiết bị điện chính hãng để mua:

• ELCB Panasonic
• ELCB Mitsubishi
• ELCB Schneider
• …

Cách đấu dây vào ELCB

Đối với loại aptomat có dây nối đất: thực hiện nối qua vỏ của thiết bị điện mà nó điều khiến, sau đó nối xuống đất. Dây nối đất giúp aptomat chống giật bảo vệ tốt hơn. Ngay khi phát hiện dòng dò, aptomat sẽ nhảy công tắc để ngắt nguồn điện luôn chứ không chờ tới khi có người chạm vào điện.

Đối với loại aptomat không có dây nối đất thì không cần thao tác này.

• Quan trọng: Dây nóng đấu với cọc L ở phía trên, dây nguội đấu với cọc N phía dưới. 

Nhà chung cư không thực hiện được phương pháp đấu aptomat nối đất mọi người nhé!

Lắp đặt ELCB trong mạng điện gia đình, văn phòng

Hình trên mô phỏng cấu tạo cơ bản của ELCB. Trong đó bộ phận quan trọng nhất là kim loại nhiệt đóng ngắt và buồng hồ quang. Chỉ cần có một nguồn nhiệt năng rò rỉ ra thì ELCB sẻ đóng ngắt ngay lập tức.

Với một ELCB lắp đặt tại nguồn tổng (tức là đầu vào của hệ mạng điện) thì chúng cần có tham số chịu dòng điện lớn và cường độ dòng điện lệch cao nhất. Điều này nhằm giúp cho hệ thống không bị ngắt điện toàn bộ khi một ELCB nào đó ở các nhánh dưới cũng bị ngắt do có sự dò điện.

Ví dụ một thiết bị nào đó bị rò điện ra vỏ hoặc một ai đó vô tình sờ vào điện ở một nhánh nhỏ thì ở nhánh tổng ELCB sẽ cắt điện, và toàn bộ sẽ mất điện. Tất nhiên rằng sự an toàn là quan trọng nhất bởi vì sự ngắt điện có thể làm bực mình, thiệt hại, nhưng cứu được một người khỏi nguy cơ điện giật thì không có giá nào so sánh được.

Tuy nhiên, có cách lắp ELCB theo các nhánh con để nhánh tổng không bị ngắt. 

Lắp ELCB theo nhánh nhỏ

Một mạng điện gia đình (hoặc cả đối với các văn phòng) lý tưởng nhất là lắp các ELCB theo các cấp độ khác nhau theo từng mức phân nhánh của sự cung cấp điện nhằm đảm bảo phù hợp với tình trạng làm việc của chúng.

Giả sử mạng điện mà bạn cần lắp đặt có nhiều nhánh (nhiều tầng trong một ngôi nhà). Khi có dòng rò, từ nhiều vị trí của hệ thống dây dẫn, tổng dòng rò xuống đất sẽ khá lớn.

Ví dụ như tầng 1 của bạn rò một ít, tầng 2 rò một ít, v.v.. . Tổng lại thì dòng rò có thể vượt ngưỡng có thể gây nguy hiểm đối với con người. Trong trường hợp này, nếu lắp Aptomat chống giật tham số nhỏ thì không phù hợp, nó sẽ luôn ngắt nguồn tổng khi vừa mới lắp vào! 

Ngoài ra, một số thiết bị điện giá rẻ không được sản xuất theo tiêu chuẩn an toàn nào cũng có nguy cơ dây ra dòng rò lớn hơn các thiết bị khác. Càng nhiều thiết bị như thế càng tăng tổng dòng rò.

Vậy thì cách lắp ELCB trong mạch điện gia đình là như thế nào?

Tốt nhất là nên lắp một ELCB tổng với một tham số lớn về tổng cường độ dòng điện chịu đựng qua nó, có dòng rò định mức cao. Các nhánh con lắp các ELCB có tham số nhỏ hơn. Cách lắp này còn giúp khoanh vùng các vùng bị rò điện mà không phải lật tung tường, dò từng vị trí xem chỗ nào gây rò rỉ nữa.

Ví dụ:

• ELCB tổng: 300 mA,
• Nhánh từng tầng: 100 mA,
• Nhánh từng phòng 30 mA.

Đây chỉ là ví dụ gợi ý, tuỳ theo từng gia đình/văn phòng mà sử dụng các loại ELCB khác nhau, cách thức sử dụng điện lại cần nghiên cứu, thiết đặt lại cho phù hợp.

• Không đấu nối ELCB qua các thiết bị điện quan trọng như cửa cuốn,.. hoặc thiết bị an ninh. Lí do: nếu kẻ xấu muốn vô hiệu quá chúng, chỉ cần tạo ra một sự rò điện giả để ngừng hoạt động của chúng. 
• Hiện nay, nhiều loại bình nóng lạnh đã được tích hợp ELCB. Nếu nhà bạn đã lắp đặt ELCB riêng thì không cần sử dụng những thiết bị này. Bới nó chỉ thêm chi phí chứ ELCB riêng biệt bảo vệ bạn tốt hơn.

Bảo dưỡng ELCB

Bảo dưỡng ELCB là điều mà ít ai nghĩ tới. Đương nhiên không phải kiểu bảo dưỡng tháo ra xem xét rồi lắp lại. Cách bảo dưỡng cũng như kiểm tra ELCB có hoạt động tốt không rất đơn giản.

Tôi để ý đến chiếc ELCB mà tôi mua của một hãng tại Nhật Bản sản xuất. Tại nút test thiết bị (test switch) ghi “Mỗi tháng test một lần”. Như vậy thì hãng sản xuất khuyến cáo rằng một tháng chúng ta phải giả vờ bị giật điện một lần để xác nhận chúng có hoạt động. Cách làm này giúp các thiết bị được hoạt động thường xuyên, đảm bảo không bị hỏng khi có sự cố thật xảy ra. Ví dụ các lò xo nén quá lâu có thể gây kẹt tại điểm nén.

Con người là tất cả

Tôi gặp một số nhỏ các trường hợp thế này.

Một người đi xe máy và bị ngã xe, người đó gượng dậy và việc đầu tiên là xem chiếc xe máy có bị hư hại gì không. Rồi bắt đầu lo ngại nếu như chiếc xe đó là đi mượn. Điều mà đáng ra họ phải làm là quan tâm đến bản thân họ hoặc người mà họ gây ra tai nạn. Không phải là hoàn toàn ai cũng vậy nhưng đôi khi chúng ta coi trọng những đồ vật hơn cả bản thân mình.

Con người luôn làm ra tất cả, con người là trung tâm so với các đồ vật phục vụ cho chúng ta. Vậy nên bạn đừng e ngại khi lắp đặt các ELCB để bảo vệ tính mạng cho chính mình và những người thân của mình.

Nếu bạn muốn lắp các ELCB vào cho gia đình hoặc văn phòng của mình thì hãy tự tìm các cửa hiệu bán đồ điện nào đó để hỏi và được tư vấn thêm (đôi khi chưa chắc người bán đã thấu hiểu về ELCB đâu). Đây là những kinh nghiệm để bảo vệ sự an toàn cho mọi người. Nếu hữu ích hãy chia sẻ cho nhiều người cùng biết nhé.