Điều kiện thứ nhất là dòng định mức của RCCB không được nhỏ hơn dòng tải thiết kế (I_b). RCCB phải mang được dòng làm việc bình thường của nhóm tải mà không phải vận hành liên tục vượt quá định mức của chính nó.
Điều kiện thứ hai phụ thuộc cách RCCB được bảo vệ quá tải. Nếu MCB hoặc cầu chì phía trước là phần tử giới hạn dòng quá tải đi qua RCCB, dòng định mức RCCB phải không nhỏ hơn định mức của OCPD đó. Vì vậy, trong cấu hình này:
[
I_{n,RCCB} \ge \max(I_b, I_{n,OCPD})
]
Sau khi xác định giá trị tối thiểu, chọn cấp dòng RCCB bằng hoặc lớn hơn giá trị này. Ví dụ, (I_b = 34,A) và MCB phía trước 40 A thì RCCB 40 A đáp ứng điều kiện về dòng; nếu MCB phía trước là 63 A thì RCCB 40 A không còn phù hợp theo cách bảo vệ này dù tải bình thường chỉ khoảng 34 A.
RCCB tác động theo dòng dư nhưng không có cơ cấu bảo vệ quá tải và ngắn mạch như MCB, MCCB hoặc cầu chì. Vì vậy, việc chọn (I_n) của RCCB phải gắn với phần tử thực sự giới hạn quá dòng chạy qua nó.
Giả sử tải bình thường là 30 A, RCCB 40 A và MCB phía trước 63 A. Nếu dòng tải tăng lên 50 A mà không xuất hiện dòng rò, RCCB không có chức năng quá dòng để tự cắt; MCB 63 A cũng không được thiết kế để cắt chỉ vì dòng đang ở 50 A. Khi đó RCCB 40 A có thể phải mang dòng lớn hơn định mức. Đây là lý do điều kiện (I_{n,RCCB} \ge I_b) chưa đủ nếu OCPD phía trước có định mức lớn hơn RCCB.
Bảo vệ quá tải cũng là một bài toán khác với khả năng chịu ngắn mạch. Sau khi chọn đúng (I_n), vẫn phải kiểm tra khả năng phối hợp RCCB–OCPD và dòng ngắn mạch có điều kiện theo dữ liệu của đúng dòng sản phẩm. Hai RCCB có cùng định mức dòng không mặc nhiên có cùng giới hạn phối hợp với mọi MCB hoặc cầu chì.
(I_b) phải đại diện cho dòng lớn nhất dự kiến đi qua RCCB trong chế độ vận hành bình thường theo thiết kế. Nếu RCCB cấp cho một tải hoặc một nhánh đã biết dòng làm việc, có thể dùng trực tiếp dòng thiết kế của nhánh. Nếu RCCB cấp cho nhiều tải, cần xác định dòng đồng thời dự kiến theo phương pháp thiết kế áp dụng cho công trình thay vì lấy tổng công suất danh định một cách cơ học.
Khi chỉ có công suất điện đầu vào, có thể quy đổi sơ bộ dòng theo hệ thống cấp điện. Với tải một pha:
[
I_b \approx \frac{P}{U\cos\varphi}
]
Với tải ba pha cân bằng:
[
I_b \approx \frac{P}{\sqrt{3},U_{LL}\cos\varphi}
]
Nếu (P) là công suất cơ đầu ra của động cơ thì còn phải xét hiệu suất; nếu đã có dòng định mức hoặc dòng thiết kế đáng tin cậy của tải thì nên dùng trực tiếp giá trị đó thay vì suy ngược từ công suất.
Bước này chỉ tạo ra (I_b) để kiểm tra điều kiện tải. Sau đó vẫn phải đối chiếu với OCPD bảo vệ RCCB. Chẳng hạn (I_b = 48,A), OCPD phía trước 50 A và dải RCCB đang dùng không có cấp 50 A nhưng có 40 A và 63 A, thì 63 A là cấp phù hợp gần nhất theo điều kiện dòng.
Khi OCPD phía trước trực tiếp bảo vệ quá tải cho RCCB, cách chọn dễ kiểm tra là (I_{n,RCCB} \ge I_{n,OCPD}). Điều kiện này ngăn OCPD cho phép một mức dòng liên tục cao hơn khả năng mang dòng định mức của RCCB.
|
(I_b) của tải |
OCPD phía trước |
RCCB tối thiểu theo điều kiện dòng |
Cách chọn |
|
28 A |
32 A |
≥ 32 A |
Chọn 40 A nếu cấp kế tiếp là 40 A |
|
35 A |
40 A |
≥ 40 A |
RCCB 40 A đáp ứng điều kiện dòng |
|
35 A |
63 A |
≥ 63 A |
Không dùng RCCB 40 A |
|
48 A |
50 A |
≥ 50 A |
Chọn 63 A nếu dải không có 50 A |
Bảng trên chỉ giải quyết định mức dòng mang tải và bảo vệ quá tải. Thiết kế hoàn chỉnh còn phải kiểm tra tổ hợp thiết bị cụ thể, đặc biệt khả năng chịu ngắn mạch có điều kiện. Nếu nhà sản xuất của RCCB hoặc bộ tủ quy định một phương pháp phối hợp khác đã được đánh giá cho tổ hợp đó, phải áp dụng điều kiện của tổ hợp thay vì coi bất đẳng thức trên là quy tắc duy nhất cho mọi trường hợp.
Tổng trị số in trên các MCB nhánh có thể lớn hơn dòng thực tế qua RCCB vì các nhánh không nhất thiết đồng thời mang dòng bằng định mức MCB. Tuy nhiên, không nên dùng hệ số đồng thời như lý do duy nhất để bỏ qua bảo vệ quá tải của RCCB.
Cách đơn giản là dùng OCPD phía trước làm bảo vệ quá tải và chọn (I_{n,RCCB}) không nhỏ hơn định mức OCPD đó. Một số cấu hình tủ cho phép bảo vệ RCCB bằng các OCPD phía sau, chẳng hạn giới hạn tổng định mức các nhánh được phân bổ qua RCCB theo điều kiện của bộ tủ. Cách này chỉ hợp lệ khi phù hợp với hướng dẫn của nhà sản xuất và phải tính cả khả năng bổ sung tải vào các ngăn dự phòng.
Vì vậy, với tủ nhiều nhánh, câu hỏi cần xác định là thiết bị nào thực sự giới hạn quá tải qua RCCB. Nếu đó là MCB hoặc cầu chì phía trước, dùng điều kiện phía trước. Nếu bộ tủ được thiết kế để dựa vào các OCPD phía sau, phải dùng đúng điều kiện của bộ tủ thay vì suy luận chỉ từ dòng tải dự kiến.
Trường hợp 1: tải thiết kế 26 A, MCB tổng 32 A. Giá trị chi phối là 32 A. Nếu cấp RCCB gần nhất phía trên là 40 A thì chọn 40 A. RCCB 25 A không phù hợp vì nhỏ hơn cả (I_b) và định mức MCB tổng.
Trường hợp 2: tải thiết kế 36 A, MCB tổng 40 A. RCCB 40 A là mức tối thiểu theo điều kiện dòng. Có thể dùng RCCB 63 A nếu thiết kế cần dự phòng hoặc đồng bộ dải thiết bị, nhưng tăng (I_n) của RCCB không làm tăng khả năng bảo vệ quá tải cho dây dẫn; nhiệm vụ đó vẫn thuộc OCPD.
Trường hợp 3: tải chỉ 30 A nhưng MCB tổng 63 A. Nếu MCB 63 A là phần tử bảo vệ quá tải cho RCCB thì RCCB phải có dòng định mức ít nhất 63 A. Không thể coi RCCB 40 A là đủ chỉ vì 40 A lớn hơn dòng tải 30 A.
Trường hợp 4: (I_b = 70,A) nhưng OCPD phía trước chỉ 63 A. Đây không phải tình huống chỉ cần nâng RCCB lên 80 A hoặc 100 A. Dòng tải thiết kế đã lớn hơn định mức OCPD, nên phải xem lại thiết kế mạch, thiết bị bảo vệ và khả năng tải của dây dẫn trước khi chốt RCCB.
Quy trình ngắn gọn là xác định (I_b), xác định OCPD nào thực sự bảo vệ RCCB trước quá tải, lấy giá trị lớn hơn giữa (I_b) và định mức OCPD khi OCPD phía trước đảm nhiệm chức năng này, chọn cấp (I_{n,RCCB}) kế tiếp, rồi kiểm tra điều kiện phối hợp của đúng tổ hợp thiết bị. Cách làm này tránh hai lỗi phổ biến: chọn RCCB chỉ theo dòng tải và chọn RCCB nhỏ hơn OCPD đang bảo vệ nó.
Khi chọn dòng RCCB theo tải, không nên dừng ở điều kiện (I_{n,RCCB} \ge I_b). Vì RCCB không tích hợp bảo vệ quá dòng, cần xác định phần tử nào bảo vệ nó trước quá tải. Với cấu hình thông dụng dùng MCB hoặc cầu chì phía trước, chọn (I_{n,RCCB} \ge \max(I_b, I_{n,OCPD})), sau đó lấy cấp dòng tiêu chuẩn kế tiếp và kiểm tra điều kiện phối hợp của tổ hợp thiết bị. Nếu nhiều MCB nằm phía sau RCCB hoặc bộ tủ có phương pháp bảo vệ riêng, áp dụng điều kiện của bộ tủ thay vì suy luận chỉ từ tổng tải hay hệ số đồng thời.
