In ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng phối hợp RCBO với tải và dây dẫn. Dòng tải thiết kế phải phù hợp với In, còn In phải nằm trong khả năng mang dòng cho phép của dây sau khi đã xét điều kiện lắp đặt. Nói cách khác, không thể chỉ nhìn công suất tải rồi chọn một RCBO có số ampe lớn hơn là đủ.
In được biểu thị bằng ampe, chẳng hạn 10 A, 16 A, 20 A, 25 A hoặc 32 A. Đây là dòng định mức của phần bảo vệ quá dòng, không phải dòng rò làm RCBO tác động.
Ý nghĩa quan trọng nhất của In là tạo ra một mốc tham chiếu. Các ngưỡng quá tải và tác động tức thời của RCBO được xác định theo bội số của In. Do đó, khi thay RCBO 16 A bằng RCBO 20 A, không chỉ khả năng mang dòng danh định thay đổi mà toàn bộ các mốc dòng dùng cho đặc tính quá dòng cũng dịch lên tương ứng.
In cũng không đồng nghĩa với dòng tải thực tế. Một RCBO 20 A có thể đang cấp cho tải chỉ tiêu thụ 5 A, 12 A hoặc 18 A. Dòng tải do thiết bị điện quyết định; In cho biết RCBO được định mức và hiệu chuẩn để bảo vệ mạch quanh mức dòng nào.
Trong thiết kế bảo vệ quá tải, ba đại lượng cần được phối hợp là Ib, In và Iz. Ib là dòng thiết kế của tải, In là dòng định mức của thiết bị bảo vệ, còn Iz là khả năng mang dòng cho phép của dây dẫn sau khi xét điều kiện lắp đặt.
Quan hệ cơ bản đối với bảo vệ bằng circuit breaker là:
Ib ≤ In ≤ Iz
Điều này có hai ý nghĩa. In phải đủ lớn để mạch mang được dòng tải dự kiến mà không thường xuyên đi vào vùng quá tải, nhưng cũng không được lớn hơn khả năng chịu dòng của dây dẫn. Nếu In vượt Iz, dây có thể bị quá tải trong khi thiết bị bảo vệ chưa tác động ở mức cần thiết.
Vì thế, In không phải một “giới hạn công suất” độc lập của tải. Nó chỉ có ý nghĩa đúng khi được xem cùng dòng tải, tiết diện dây, phương pháp lắp đặt, nhiệt độ môi trường và các hệ số hiệu chỉnh liên quan. Bản thân tiêu chuẩn RCBO cũng dùng điều kiện nhiệt độ tham chiếu khi xác định In, nên việc vận hành trong điều kiện khác có thể cần áp dụng thông tin hiệu chỉnh của nhà sản xuất.
RCBO có bảo vệ quá dòng theo đặc tính thời gian – dòng điện. Mức vượt dòng càng lớn thì thời gian tác động nhìn chung càng ngắn. Vì vậy, In không phải một đường ranh mà chỉ cần vượt qua một lượng rất nhỏ là RCBO cắt tức thời.
Ở điều kiện thử chuẩn, RCBO loại B, C hoặc D được kiểm tra với dòng 1,13 × In và không được ngắt trong thời gian quy ước. Khi dòng được tăng lên 1,45 × In, thiết bị phải ngắt trong thời gian quy ước; với In không quá 63 A, khoảng thời gian này là dưới một giờ ở phép thử tương ứng.
Ví dụ với RCBO 20 A, 1,13 × In tương đương 22,6 A và 1,45 × In tương đương 29 A. Điều này giải thích tại sao dòng chỉ nhỉnh hơn 20 A không nhất thiết làm RCBO ngắt tức thời. Tuy nhiên, đây là các điểm thử đặc tính chứ không phải lý do để thiết kế mạch làm việc thường xuyên trên In.
Khi quá dòng lớn hơn nhiều lần In, cơ chế tác động nhanh được sử dụng. Theo đặc tính chuẩn, vùng tác động tức thời của loại B nằm trên 3 đến 5 lần In, loại C trên 5 đến 10 lần In và loại D trên 10 đến 20 lần In. Đường cong thực tế thể hiện rõ sự khác biệt giữa vùng tác động nhiệt và vùng tác động điện từ.
Do đó, hai RCBO cùng In = 20 A nhưng một chiếc đặc tính B và một chiếc đặc tính C vẫn có phản ứng khác nhau trước dòng khởi động hoặc dòng tăng đột ngột.
Ba thông số này mô tả ba đặc tính khác nhau của RCBO:
|
Thông số |
Ý nghĩa |
Liên quan trực tiếp đến |
|
In |
Dòng định mức, đơn vị A |
Khả năng mang dòng và bảo vệ quá dòng |
|
IΔn |
Dòng dư tác động định mức, thường biểu thị bằng mA |
Bảo vệ khi xuất hiện dòng rò |
|
B/C/D |
Đặc tính tác động quá dòng tức thời |
Mức dòng tăng cao so với In trước khi tác động nhanh |
Vì vậy, 20 A và 30 mA trên cùng một RCBO không phải hai cách ghi cùng một ngưỡng. 20 A có thể là In của phần bảo vệ quá dòng, trong khi 30 mA là IΔn của phần bảo vệ dòng dư. Các thông số này được quy định riêng và thực hiện những chức năng khác nhau.
Nếu In thấp hơn dòng điện mà tải cần duy trì trong vận hành bình thường, RCBO có thể thường xuyên làm việc trong vùng quá tải và cuối cùng tác động dù mạch không có ngắn mạch. Hiện tượng này đặc biệt dễ xuất hiện khi tổng tải tăng hoặc tải hoạt động liên tục trong thời gian dài.
Ngược lại, tăng In để tránh tình trạng ngắt không mong muốn không phải cách xử lý đúng nếu dây dẫn không chịu được dòng tương ứng. Khi In cao hơn Iz, sự phối hợp bảo vệ quá tải bị phá vỡ. RCBO có thể cho phép một mức dòng vượt khả năng mang tải an toàn của dây tồn tại lâu hơn mức phù hợp. Quan hệ Ib ≤ In ≤ Iz chính là ranh giới quan trọng để tránh hai trường hợp này.
Do đó, lựa chọn In không nên dựa trên một tỷ lệ dự phòng cố định cho mọi mạch. Cần bắt đầu từ dòng tải thực tế, sau đó kiểm tra khả năng mang dòng đã hiệu chỉnh của dây và đặc tính của tải, đặc biệt với tải có dòng khởi động cao.
Giả sử một RCBO được ghi C20, 30 mA. Giá trị 20 A cho biết In của phần bảo vệ quá dòng. Chữ C cho biết đặc tính tác động tức thời loại C, còn 30 mA là dòng dư tác động định mức. Ba thông tin này không thay thế cho nhau.
Nếu mạch một pha có điện áp khoảng 230 V, 20 A tương ứng về mặt số học với khoảng 4,6 kVA; với tải thuần trở có hệ số công suất gần 1, con số này xấp xỉ 4,6 kW. Tuy nhiên, không nên hiểu rằng RCBO C20 mặc nhiên cho phép mọi tải 4,6 kW. Dòng thực tế còn phụ thuộc hệ số công suất, hiệu suất, dòng khởi động và đặc tính của thiết bị, trong khi khả năng sử dụng của mạch còn bị giới hạn bởi dây dẫn và điều kiện lắp đặt.
Cách đọc đúng vì thế là: In cho biết RCBO được định mức ở mức dòng nào và dùng mức đó làm cơ sở cho bảo vệ quá dòng; nó không tự mình xác định tải tối đa của toàn bộ mạch.
Dòng định mức In là một trong những thông số cốt lõi của RCBO vì nó vừa liên quan đến khả năng mang dòng liên tục, vừa là mốc cho đặc tính tác động quá dòng. Khi đánh giá ảnh hưởng của In đến tải, cần nhìn đồng thời dòng tải thiết kế và khả năng mang dòng của dây dẫn, thay vì coi In là một ngưỡng cắt tức thời hoặc một giá trị công suất tải cố định. Một RCBO được phối hợp đúng phải đủ lớn cho tải vận hành bình thường nhưng vẫn đủ nhỏ để bảo vệ dây dẫn trong phạm vi thiết kế.
