Bạn đã bao giờ bị giật điện chưa? Aptomat chống dòng rò hoạt động như thế nào !
Bạn Đã Bao Giờ Bị Giật Điện Chưa?
Nếu đã từng bị giật điện, dù chỉ là một cú tê tê khi chạm vào phích cắm hay một cú sốc mạnh từ dây điện hở, chắc chắn bạn sẽ hiểu được sự nguy hiểm của dòng điện. Điện là thứ không thể thiếu trong cuộc sống hàng ngày, nhưng nó cũng có thể trở thành "sát thủ vô hình" nếu chúng ta không có những biện pháp bảo vệ hợp lý. Và đây chính là lúc các thiết bị đóng cắt, đặc biệt là aptomat chống dòng rò, phát huy tác dụng.
Aptomat Chống Dòng Rò Là Gì?
Aptomat chống dòng rò (漏電ブレーカー・漏電遮断器) thiết bị đóng cắt được bổ sung chức năng phát hiện dòng rò, cho phép bảo vệ dây dẫn và ngăn ngừa dòng rò. Khi có một dòng điện bất thường chảy ra ngoài hệ thống, aptomat sẽ nhanh chóng ngắt điện để ngăn chặn các sự cố nguy hiểm như cháy nổ hoặc điện giật.
Hãy tưởng tượng bạn đang rửa tay và vô tình chạm vào một thiết bị điện bị rò rỉ. Nếu không có aptomat chống dòng rò, dòng điện có thể truyền qua người bạn xuống đất, gây giật điện thậm chí có thể nguy hiểm đến tính mạng. Nhưng nếu hệ thống có aptomat chống dòng rò, nó sẽ phát hiện ra dòng điện rò và ngắt ngay lập tức, giúp bạn tránh khỏi nguy hiểm.
Vì Sao Cần Aptomat Chống Dòng Rò Trong Hệ Thống Điện?
Bạn có bao giờ thắc mắc điều gì sẽ xảy ra nếu không có aptomat chống dòng rò trong hệ thống điện?
- Quá tải: Khi bạn sử dụng quá nhiều thiết bị cùng lúc trên một ổ cắm, dòng điện có thể vượt quá mức cho phép, làm nóng dây dẫn và có thể gây cháy nổ.
- Ngắn mạch: Một sợi dây điện bị hở, một con chuột cắn đứt dây, hay một thiết bị điện bị lỗi có thể tạo ra tia lửa điện, gây ra chập cháy.
- Dòng rò: Nếu lớp cách điện bị hỏng, dòng điện có thể thoát ra ngoài và gây nguy hiểm cho con người.
Vậy nên, aptomat chống dòng rò không chỉ bảo vệ hệ thống điện mà còn giúp bảo vệ chính bạn và gia đình khỏi những nguy cơ tiềm ẩn.Vì vậy, việc lựa chọn aptomat chống dòng rò trong hệ thống điện là một phần quan trọng thiết kế.
Máy biến dòng thứ tự 0（ZCT） là gì?
Tại sao aptomat chống dòng rò lại có liên quan đến máy biến áp thứ tự không, bởi vì bộ aptomat chống dòng rò cấu tạo gồm bộ ngắt mạch có gắn máy biến dòng thứ tự 0 . Thiết bị sẽ ngắt nguồn điện sơ cấp khi phát hiện quá dòng và dòng điện rò rỉ trong hệ thống dây điện.
Bạn có thể tưởng tượng hệ thống dây điện trong nhà giống như một con đường hai chiều. Khi dòng điện chạy từ nguồn đến thiết bị điện giống như dòng xe đi đến chỗ làm. Sau khi thiết bị sử dụng điện, dòng điện quay trở lại như dòng xe đi về khi tan làm.
Biến dòng thứ tự 0 (hay còn gọi là biến dòng phát hiện rò rỉ) hoạt động giống như một trạm kiểm soát giao thông, theo dõi số lượng xe đi và về. Trong điều kiện bình thường, tổng số xe đi và về phải bằng nhau. Nhưng nếu có một chiếc xe nào đó rẽ sang đường khác mà không quay lại (tương đương với dòng điện bị rò rỉ), trạm kiểm soát sẽ phát hiện sự chênh lệch này.
Tương tự, trong hệ thống điện, nếu dòng điện đi vào và dòng điện quay lại có sự chênh lệch, điều đó có nghĩa là có một phần dòng điện đã bị rò rỉ ra ngoài. Khi phát hiện sự chênh lệch này, aptomat chống rò sẽ tự động ngắt nguồn điện để đảm bảo an toàn.
Dòng điện bị rò rỉ được gọi là dòng điện nhạy.
Tại sao chúng ta cần phát hiện rò rỉ?
Sau đây chúng ta sẽ xét một trường hợp dòng điện rò rỉ rất thường xuyên xảy ra trong cuộc sống.
Giả sử máy giặt gia đình được cung cấp nguồn từ ổ cắm gia đình AC100V như trong hình trên.
Tuy nhiên, máy giặt không được thực hiện nối đất.
Máy giặt cũng có thể bị hỏng cách điện theo thời gian. Chính lúc này máy giặt giống như một ổ cắm điện. Khi bạn chạm vào máy giặt, cơ thể bạn sẽ chịu điện áp của xoay chiều 100 VAC cực kỳ nguy hiểm. Hiện tượng này được gọi là điện giật.
Tính toán dòng điện chạy qua cơ thể con người
Để đánh giá sự nguy hiểm của dòng điện rò ta cần tính toán được giá trị của nó.
Trong trường hợp này, chúng tôi tính toán điện trở của cơ thể con người là khoảng 500 Ω (ohms).* Điện trở của cơ thể con người khác nhau tùy thuộc vào tình huống, chẳng hạn như khi cơ thể ướt hoặc khô.
Dòng điện rò có thể dễ dàng tính toán bằng "điện áp V = dòng điện I × định luật điện trở Ohm R".
Nói cách khác, 100 V ÷ 500 Ω = 0.2 A.
Mức độ nguy hiểm của dòng điện rò rỉ
Trong trường hợp trên giá trị dòng điện rất lớn 0.2A = 200mA... Bạn sẽ ngừng thở. Điều này cực kỳ nguy hiểm.
Cách lựa chọn Aptomat chống dòng rò
Việc lựa chọn aptomat chống dòng rò ngoài việc lựa chọn dòng điện nhạy còn cần chọn các thông số cơ bản của một aptomat là dòng AT và dòng AF
Lựa chọn dòng điện nhạy
Dòng điện nhạy khác nhau tùy thuộc vào điều kiện, nhưng tôi nghĩ rằng trong gia đình và nhà máy thì dòng điện nhạy là 30mA sẽ là lựa chọn tốt.
Tuy nhiên, nếu có bộ biến tần, dòng rò rỉ có thể cao khi thiết bị khởi động, vì vậy cần phải chọn dòng điện sao cho thiết bị không bị cắt khi khởi động.
Các Thông Số Quan Trọng Của Aptomat
AF (Ampere Frame) – Khả Năng Chịu Tải Của Aptomat
Hãy tưởng tượng AF giống như "sức chịu đựng" của chiếc balo bạn mang trên lưng. Một chiếc balo có sức chứa 30kg (30AF) thì có thể mang tối đa 30kg hàng hóa. Nếu vượt quá mức này, balo có thể bị rách hoặc hỏng.
Tương tự, AF là giá trị dòng điện tối đa mà khung của aptomat có thể chịu được. Nếu dòng điện vượt quá giới hạn này, thiết bị có thể bị quá tải và không đảm bảo an toàn.
Ví dụ, với 30AF, khung máy cắt sẽ chịu dòng điện tối đa là 30 A.
Về cơ bản giá trị AF càng lớn, thì kích thước vỏ và khả năng cắt dòng điện (遮断容量) cũng tăng lên.
Trong một số trường hợp như ngay dưới máy biến áp, dòng ngắn mạch có thể thay đổi đáng kể. Do đó cần các thiết bị đóng cắt có khả năng cắt dòng lớn hơn.
AT (Ampere Trip) – Ngưỡng Cắt Của Aptomat
AT giống như một chiếc cân tự động giúp bạn kiểm soát trọng lượng hàng hóa. Nếu bạn đặt một món đồ lên cân và nó vượt quá mức giới hạn cho phép, cân sẽ báo động hoặc từ chối nhận hàng.
Trong hệ thống điện, AT là mức dòng điện mà aptomat sẽ tự động ngắt để bảo vệ mạch. Ví dụ, nếu aptomat có AT là 20A, khi dòng điện vượt quá 20A, nó sẽ ngắt để tránh hư hỏng hoặc cháy nổ.
Hiện nay có thiết bị đóng cắt có khả năng thay đổi dòng định mức AT trong giới hạn của dòng AF nhưng giá thành sẽ cao hơn.
Một số Aptomat có khả năng thay đổi thời gian cắt để có thể ngắt đúng aptomat tránh mất điện toàn hệ thống.
Nói tóm gọn lại, AF là giá trị dòng điện mà khung thiết bị có thể chịu được và AT là giá trị dòng điện mà thiết bị sẽ cắt.
Nguyên lý hoạt động của Aptomat.
Có nhiều phương pháp khác nhau như sau.
Nhiệt điện từ
Điện từ hoàn toàn
Điện tử
Cách chọn aptomat
Giá trị AT cuối cùng thường được đặt khoảng 1,2 ~ 1,5 lần giá trị dòng điện chạy qua mạch. Chúng ta nên đặt AT lớn hơn một chút vì nhiều lý do, chẳng hạn như bổ sung động cơ sau này hoặc động cơ bổ sung do sửa đổi sau khi giao hàng.
Một khi AT được quyết định, AF sẽ được quyết định một cách đơn giản. Để chọn AF ta nên chọn cao hơn một bậc, ví dụ nếu 15 AT hoặc ít hơn, ta sẽ chọn 30 AF. Bằng cách này, có thể mở rộng và sửa đổi thiết bị trong tương lai.Ban đầu bạn có thể không quen với việc chọn aptomat, nhưng một khi bạn đã quen thì chỉ cần biết công suất của động cơ thì có thể chọn ngay được động cơ và dây dẫn đi theo đó.
Kết luận
Để tránh bị điện giật, việc lắp aptomat chống dòng rò là việc không thể thiếu.
Để chọn aptomat chống dòng rò , trước tiên là chọn giá trị dòng dò, hai thông số còn lại là AF (Ampere Frame) và AT (Ampere Trip) sẽ chọn tương tự như cách chọn aptomat.
Nguồn tham khảo：【初級編】電気設計の基礎！漏電ブレーカー(漏電遮断器)の選定方法 - FA電気設計屋の技術倉庫
Hẹn mọi người trong các số tiếp theo của blog VJAU !
Xuân Thanh
Comments ()