ELCB là gì? Nguyên lý làm việc và ứng dụng

ELCB là thiết bị đóng cắt mạch điện dạng khối được sử dụng trong điện dân dụng và điện công nghiệp với vai trò là cầu dao chống giật tự động, chống rò điện và quá tải đường dây. ELCB có cấu tạo và tính năng ưu việt hơn so với các dòng CB truyền thống. Cụ thể về khái niệm ELCB, nguyên lý làm việc và ứng dụng thực tế của thiết bị này sẽ có trong bài tổng hợp sau từ BTB Electric.

Khái niệm và cấu tạo ELCB

ELCB là viết tắt của Earth Leakage Circuit Breaker, được gọi là bộ ngắt mạch rò rỉ đất hay aptomat chống rò dạng khối. ELCB có các đặc điểm và chức năng giống với một rơ le bảo vệ chạm đất với khả năng đo được dòng điện rò rỉ đất, đánh giá mức độ nguy hiểm và ngắt điện nếu dòng điện đó vượt qua giới hạn ngắt.

ELCB có thể xem là sự kết hợp giữa RCCB với khả năng phát hiện dòng rò và MCCB với khả năng chống quá tải. Vì vậy mà lắp ELCB sẽ tăng độ an toàn lên rất nhiều cho người sử dụng điện, tránh nguy cơ bị giật điện, đặc biệt là trong thời tiết mưa ẩm. 

ELCB có thể điều chỉnh mạch kết nối, thiết bị sẽ được nối đất qua bộ ngắt mạch rò rỉ. Hai đầu nối đất của thiết bị được liên kết: 1 đầu nối với dây CPC (dây bảo vệ mạch nối đất), 1 đầu nối với que nối đất. Nhờ vậy, cuộn cảm của ELCB được nối đất qua mạch.

Nguyên lý làm việc của ELCB

ELCB có hai phiên bản là ELCB điện áp và ELCB dòng điện. ELCB điện áp là phiên bản ELCB cũ và ELCB dòng điện là phiên bản hiện đại với tính năng tương tự như RCBO hay RCCB.

Mặt khác, ELCB cũng hoạt động như một MCCB với khả năng chống quá tải. Dòng điện cao đột ngột vượt tới giới hạn dòng định mức In sẽ khiến ELCB ngắt mạch. Nhờ tính năng này mà ELCB có thể thay thế được MCCB trong hệ thống điện công nghiệp, cũng như được ứng dụng làm aptomat chống giật cho nhiều thiết bị dân dụng.

Nguyên lý làm việc của ELCB hiện đại

Nguyên lý làm việc của ELCB hiện đại dựa trên sự chênh lệch về dòng điện đi và về để phát hiện giá trị chênh lệch này ở phía tải. Bên trong ELCB có một lõi từ hình xuyến để xuyên hai dây dẫn (dây pha và dây trung tính) đi qua. Phần dây điện cảm ứng được quấn quanh lõi từ để đo sự chênh lệch, hai dây quấn đều như nhau để đảm bảo không có sự lệch từ liên tục.

Khi có bất kỳ sự cố rò rỉ đất nào xảy ra sẽ phát sinh dòng dư do sự chênh lệch giữa chiều dòng điện đi và về. Khi dòng dư này vượt quá giới hạn thiết kế, rơ le điện từ trong ELCB sẽ ngắt nguồn điện đi qua để tránh dòng này lan tới các thiết bị điện gây nguy hiểm tới người sử dụng. 

Nguyên lý làm việc của ELCB điện áp

Nguyên lý hoạt động của ELCB điện áp tương đối đơn giản. Một đầu của cuộn dây rơ le trong ELCB được nối tới thân kim loại của thiết bị đấu nối để bảo vệ tránh hiện tượng rò rỉ đất, đầu còn lại nối trực tiếp với dây nối đất.

Nếu khả năng cách điện không còn hoặc dây pha có điện chạm vào thân kim loại của thiết bị đấu nối sẽ xuất hiện sự chênh lệch điện áp giữa dây nối đất và cực của cuộc dây nối với thân kim loại. Phần dòng điện chênh lệch sẽ chạy qua cuộn dây rơ le trong ELCB. Điện áp dòng điện khi vượt quá giới hạn cho phép sẽ đủ lớn để kích hoạt rơ le ngắt mạch. Hiện tượng chênh lệch dòng điện này còn được là dòng rò rỉ đất và cũng chính là nguồn gốc của cái tên ELCB. 

Vì nguyên lý hoạt động khá đặc trưng mà ELCB điện áp chỉ có thể phát hiện và bảo vệ cho thiết bị hoặc mạch điện đấu nối (phát hiện ở phần dây tải) mà không thể phát hiện trên thiết bị hoặc khu vực khác trong hệ thống điện.

Phân loại ELCB

Cách phân loại ELCB khá giống với việc phân loại cho các dòng CB điện khác với các yếu tố như số pha số cực hay định mức dòng rò.

Phân loại theo số pha và số cực, ELCB có:

• ELCB 3 pha 3 cực: hoạt động ở hệ thống điện 3 pha với 3 cặp cực đấu cho 3 dây pha. 
• ELCB 3 pha 4 cực: hoạt động trong hệ thống điện 3 pha, có 3 cặp cực L đấu cho 3 dây pha và 1 cặp cực N đấu cho dây trung tính.

Về thông số mức dòng rò, ELCB được phân thành nhiều mức với thấp nhất là 30mA rồi tới 100mA, 300mA, 500mA và cao nhất là 1000mA. Mức ELCB 30mA được sử dụng để lắp đặt trong điện dân dụng với các thiết bị điện như bình nóng lạnh. Trong khi mức ELCB tối đa 1000mA sử dụng trong điện công nghiệp có hệ suất dòng rò lớn hoặc bảo vệ điện trước sự cố hỏa hoạn.

So sánh ELCB và RCBO

ELCB và RCBO đều là các dòng aptomat chống giật tích hợp tính năng chống quá tải và có một số điểm khác biệt sau:

Về chức năng, RCBO có thêm chức năng bảo vệ điện, chống quá tải. Về nguyên lý hoạt động, ELCB đo lường dòng điện rò và ngắt mạch thông qua nhận biết sự chênh lệch giữa dòng đi và dòng về. RCBO phát hiện dòng điện dư và ngắt điện khi vượt quá giá trị tham chiếu.

Về hệ thống hoạt động, ELCB thích hợp cho lưới điện hạ áp có trang bị dây nối đất. RCBO được sử dụng cho đường dây có tần số AC 50Hz hoặc 60Hz, với điện áp 220V cho loại 1 pha, 2 pha và 380V cho loại 3 pha. RCBO được thiết kế để bảo vệ quá dòng (quá tải và ngắn mạch) và bảo vệ giật điện.

Chi tiết về những khác biệt giữa 2 thiết bị này và việc ứng dụng trong thực tế, bạn có thể theo dõi bài so sánh ELCB và RCBO từ BTB Electric.

Những lưu ý khi lắp đặt ELCB

Khi lắp đặt ELCB trong mạch điện bạn cần lưu ý tới thông số mức dòng rò ngắt mạch. Thông số này càng thấp thì ELCB càng nhạy và dễ ngắt điện. Ví dụ trong gia đình ở điều kiện thông thường, lắp ELCB 30mA là phù hợp. Nhưng nếu môi trường lắp thường xuyên ẩm ướt và dòng điện rò không gây nguy hiểm tới con người, có thể cân nhắc tăng mức dòng rò.

Bên cạnh đó nếu hệ thống điện của bạn chia thành nhiều cấp, nhiều nhánh thì việc lắp ELCB tổng là điều cần thiết. Thông số của ELCB này cần tương đương như một CB tổng và có mức ngắt dòng điện rò bằng tổng mức dòng rò của các nhánh phía sau. Ví dụ bạn chọn ELCB tổng có mức ngắt dòng rò là 500mA, tương ứng các ELCB nhánh có mức dòng rò 100mA – 300mA và ELCB cho riêng thiết bị là 30mA.

Ưu điểm của ELCB BTB Electric

ELCB từ BTB Electric là thiết bị sử dụng trong hệ thống tủ điện, trạm biến áp tại các công ty điện lực, nhà máy sản xuất công nghiệp trên cả nước. ELCB BTB Electric là thiết bị ngắt dòng điện rò chất lượng cao, đạt chứng chỉ chất lượng IEC/EN 60947-2 và chứng nhận bởi Dekra, mang nhãn hiệu KEMA – KEUR. Ưu điểm của dòng CB này là:

• Khả năng điều chỉnh dòng thiết kế định mức, linh hoạt trong phạm vi 40% – 100% dòng định mức
• Trang bị chỉ báo quá tải bằng đèn LED. Đèn sáng liên tục khi dòng tải nằm trong khoảng từ 40% đến 100% và nhấp nháy khi dòng tải vượt quá dòng cài đặt định mức > 5%.
• Đa dạng mức dòng rò từ 30mA tới 1000mA.
• Khả năng tái chế cao với hơn 90% linh phụ kiện có thể tái sử dụng.

Các linh kiện đi kèm ELCB: công tắc phụ trợ (AUX); công tắc báo động (ALT); cuộn ngắt shunt trip (SHT); cuộn bảo vệ thấp áp (UVT); động cơ (MOT); cần gạt; giá đỡ.

Chúng tôi tự hào khi đem đến một dòng sản phẩm thiết bị đóng ngắt điện chất lượng cao, đa năng, ứng dụng linh hoạt và làm hài lòng mọi đối tác. Tham khảo các sản phẩm khác từ BTB Electric tại: https://btb-electric.com/vi/