Điểm cần nhớ là IΔn càng nhỏ thì RCCB càng nhạy, nhưng độ nhạy cao cũng làm giảm khoảng dự trữ đối với dòng rò tự nhiên của dây dẫn và thiết bị điện. Vì vậy, một hệ thống tốt không nhất thiết dùng một RCCB 10 mA hoặc 30 mA cho toàn bộ công trình; nhiều trường hợp nên chia mạch và phối hợp RCCB theo từng cấp bảo vệ.
Độ nhạy dòng rò của RCCB được biểu thị bằng IΔn, tức dòng dư tác động danh định. RCCB theo dõi sự mất cân bằng giữa dòng điện đi và về qua các dây dẫn mang điện. Khi một phần dòng điện đi ra ngoài đường dẫn bình thường, chẳng hạn rò xuống đất hoặc qua cơ thể người, thiết bị có thể ngắt mạch khi dòng dư đạt vùng tác động của nó.
IΔn không phải là dòng tải định mức In. Một RCCB ghi 63 A – 30 mA có thể hiểu đơn giản rằng 63 A là thông số liên quan đến khả năng mang dòng định mức của thiết bị, còn 30 mA là độ nhạy đối với dòng dư. Khi chọn RCCB, hai thông số này phải được kiểm tra riêng; chọn đúng 30 mA không có nghĩa là đã chọn đúng dòng định mức của RCCB.
Cũng không nên thiết kế sao cho dòng rò bình thường của hệ thống tiến sát IΔn. Các RCD phù hợp tiêu chuẩn có thể tác động khi dòng dư lớn hơn khoảng 50% IΔn, vì vậy một mạch 30 mA có dòng rò nền đã cao sẽ có nguy cơ ngắt ngoài ý muốn khi thêm thiết bị hoặc xuất hiện dòng rò quá độ.
|
Độ nhạy IΔn |
Mục đích sử dụng chính |
Cách hiểu khi lựa chọn |
|
10 mA |
Bảo vệ con người với độ nhạy rất cao |
Chỉ nên dùng cho mạch hoặc ứng dụng đặc biệt cần độ nhạy cao hơn 30 mA; không mặc định dùng cho cả hệ thống vì dễ bị ảnh hưởng bởi dòng rò tự nhiên |
|
30 mA |
Bảo vệ bổ sung chống điện giật |
Là mức phổ biến cho các mạch cuối cần bảo vệ con người, ổ cắm sử dụng chung và những vị trí phải áp dụng bảo vệ bổ sung theo tiêu chuẩn liên quan |
|
100 mA |
Bảo vệ sự cố, bảo vệ theo nhóm hoặc cấp phía trên |
Có thể dùng ở cấp phân phối khi yêu cầu bảo vệ và điều kiện nối đất cho phép; không thay thế RCCB ≤30 mA tại mạch cần bảo vệ bổ sung chống điện giật |
|
300 mA |
Bảo vệ chống cháy và bảo vệ đầu nguồn trong các ứng dụng phù hợp |
Thường được bố trí ở cấp phía trên, đặc biệt khi cần phối hợp với RCCB 30 mA phía dưới; một số yêu cầu bảo vệ cháy quy định IΔn không lớn hơn 300 mA |
|
500 mA |
Bảo vệ sự cố hoặc cấp phân phối trong thiết kế chuyên biệt |
Chỉ chọn khi hệ thống nối đất, yêu cầu ngắt và tiêu chuẩn áp dụng cho phép; không phải mức thay thế cho 30 mA bảo vệ con người hoặc mốc mặc định để bảo vệ chống cháy |
Bảng trên là logic chọn theo chức năng bảo vệ, không phải công thức áp dụng máy móc. Cùng một công trình có thể đồng thời sử dụng RCCB 30 mA ở mạch cuối và RCCB 100 mA hoặc 300 mA ở cấp phía trên.
Nếu mục tiêu là bảo vệ bổ sung chống điện giật, 30 mA nên là điểm xuất phát. Các yêu cầu về lắp đặt điện hạ áp thừa nhận RCD có IΔn không lớn hơn 30 mA là biện pháp bảo vệ bổ sung; đồng thời, RCD không được xem là biện pháp bảo vệ duy nhất mà vẫn phải kết hợp với nối đất, cách điện và các biện pháp bảo vệ sự cố khác.
Vì vậy, đối với các mạch cuối có người sử dụng trực tiếp như ổ cắm, thiết bị cầm tay hoặc các khu vực có yêu cầu bảo vệ bổ sung, 30 mA thường cân bằng tốt giữa khả năng bảo vệ và độ ổn định vận hành. Các yêu cầu cụ thể vẫn phải xác định theo loại mạch, vị trí và tiêu chuẩn áp dụng cho công trình.
Mức 10 mA nhạy hơn nhưng không đồng nghĩa rằng nên thay toàn bộ RCCB 30 mA bằng 10 mA. Các hướng dẫn kỹ thuật dành 10 mA cho một số tình huống đặc biệt có rủi ro cao, trong khi thiết bị có độ nhạy quá cao dễ bị tác động bởi dòng rò tự nhiên của hệ thống. Vì thế, nếu cần 10 mA, giải pháp hợp lý thường là dùng cho một mạch chuyên dụng thay vì đặt một RCCB 10 mA cho nhiều tải không liên quan.
Khi chuyển từ 30 mA lên 100 mA, 300 mA hoặc 500 mA, mục tiêu bảo vệ cũng thay đổi. Các mức này phù hợp hơn với bảo vệ sự cố, bảo vệ chống cháy hoặc bảo vệ ở cấp phân phối, thay vì đóng vai trò bảo vệ bổ sung trực tiếp cho người dùng tại mạch cuối.
Trong các khu vực có nguy cơ cháy thuộc phạm vi yêu cầu bảo vệ bằng RCD, mức IΔn ≤ 300 mA là một ngưỡng quan trọng. Điều đó cũng cho thấy không nên mặc định coi 500 mA là lựa chọn tương đương cho bảo vệ cháy chỉ vì thiết bị đặt ở tủ tổng.
Đối với hệ thống nối đất TT, việc chọn IΔn còn liên quan trực tiếp đến điện trở nối đất. Một điều kiện cơ bản có thể biểu diễn dưới dạng:
RA × IΔn ≤ 50 V
Trong đó RA là điện trở của điện cực nối đất phía công trình. Chẳng hạn, với IΔn = 300 mA, giới hạn tính theo điều kiện 50 V tương ứng khoảng 166 Ω. Đây chỉ là một điều kiện của bài toán bảo vệ; thời gian cắt, cấu trúc hệ thống và các yêu cầu khác vẫn phải được kiểm tra.
Do đó, không nên tăng từ 30 mA lên 100 mA hoặc 300 mA chỉ để chữa hiện tượng RCCB thường xuyên nhảy. Nếu mạch thuộc nhóm bắt buộc phải có bảo vệ bổ sung ≤30 mA, cần tìm nguyên nhân dòng rò hoặc chia nhỏ mạch thay vì làm giảm mức bảo vệ.
Ngay cả khi cách điện không hỏng, hệ thống điện vẫn có dòng rò xuống đất do điện dung của dây dẫn, bộ lọc EMC, nguồn máy tính, biến tần và nhiều thiết bị điện tử khác. Khi số lượng tải tăng, các thành phần này có thể cộng dồn và làm RCCB tác động dù không tồn tại một lỗi cách điện lớn duy nhất.
Với RCCB 30 mA, việc để dòng rò nền tiến sát 15 mA đã làm biên vận hành trở nên nhỏ, vì RCD có thể tác động khi dòng dư vượt 0,5 IΔn. Biện pháp hợp lý là đo hoặc ước lượng dòng rò, chia các tải thành nhiều mạch và xử lý thiết bị có cách điện bất thường. Không nên mặc định thay RCCB 30 mA bằng 100 mA khi chức năng bảo vệ con người vẫn yêu cầu 30 mA.
Khi nhiều RCCB mắc nối tiếp, tăng IΔn của thiết bị phía trên chưa đủ để bảo đảm chọn lọc. RCCB đầu nguồn còn phải có đặc tính thời gian phù hợp để thiết bị gần điểm sự cố hơn được phép cắt trước.
Một nguyên tắc phối hợp được sử dụng trong hướng dẫn kỹ thuật là RCCB phía trên có IΔn ít nhất khoảng 3 lần IΔn phía dưới và sử dụng loại chọn lọc hoặc có trễ thời gian phù hợp. Ví dụ, RCCB 300 mA loại chọn lọc ở phía trên có thể được phối hợp với các RCCB 30 mA tức thời ở các mạch cuối. Việc chọn cặp thiết bị cụ thể vẫn phải kiểm tra bảng phối hợp của nhà sản xuất và yêu cầu của hệ thống.
Cấu trúc này có hai lợi ích: mạch cuối vẫn giữ độ nhạy 30 mA khi cần bảo vệ con người, đồng thời một lỗi trên một nhánh ít có khả năng làm mất điện toàn bộ công trình.
Có thể chọn dòng rò RCCB theo trình tự sau:
1. Xác định mục tiêu bảo vệ: Chống điện giật cho người, bảo vệ sự cố, chống cháy hay bảo vệ cấp đầu nguồn
2. Kiểm tra mức IΔn bắt buộc của mạch: Nếu mạch cần bảo vệ bổ sung chống điện giật thì ưu tiên mức không lớn hơn 30 mA
3. Kiểm tra hệ thống nối đất và điều kiện ngắt: Đặc biệt với TT, IΔn phải tương thích với điện trở nối đất và điện áp tiếp xúc cho phép
4. Đánh giá dòng rò bình thường: Nếu nhiều thiết bị điện tử dùng chung RCCB, nên đo dòng rò và chia mạch thay vì tự động tăng IΔn
5. Phối hợp các cấp RCCB: Nếu có RCCB phía trên và phía dưới, kiểm tra cả tỷ lệ IΔn lẫn đặc tính trễ thời gian
6. Kiểm tra các thông số còn lại: Dòng định mức In, số cực, loại đáp ứng AC/A/F/B và tiêu chuẩn thiết bị là những tiêu chí riêng, không được suy ra chỉ từ giá trị IΔn
Trong một hệ thống dân dụng điển hình, các mạch cuối cần bảo vệ bổ sung có thể dùng 30 mA, trong khi cấp phía trên được thiết kế với độ nhạy lớn hơn và đặc tính chọn lọc nếu cần bảo vệ sự cố hoặc chống cháy. Cách bố trí này thường hợp lý hơn việc dùng duy nhất một RCCB 30 mA cho toàn bộ tải, đặc biệt khi hệ thống có nhiều thiết bị điện tử tạo dòng rò nền.
Nguyên tắc cốt lõi khi chọn dòng rò RCCB là chọn theo chức năng bảo vệ trước, rồi mới kiểm tra điều kiện vận hành. 30 mA là mức chủ đạo khi cần bảo vệ bổ sung cho con người; 10 mA dành cho những ứng dụng đặc biệt cần độ nhạy cao hơn; còn 100–300 mA và các mức lớn hơn phù hợp hơn với bảo vệ sự cố, chống cháy hoặc cấp phân phối khi thiết kế cho phép.
Không nên tăng IΔn chỉ để RCCB ít nhảy, cũng không nên giảm IΔn cho toàn bộ hệ thống chỉ vì cho rằng độ nhạy càng cao càng an toàn. Lựa chọn đúng phải đồng thời đáp ứng mức bảo vệ cần thiết, dòng rò nền, hệ thống nối đất và khả năng phối hợp chọn lọc giữa các cấp RCCB.
