RCBO 30mA và 300mA khác nhau như thế nào?

Vì 30mA chỉ bằng một phần mười 300mA, RCBO 30mA nhạy với dòng rò hơn đáng kể. Sự khác biệt này dẫn tới hai mục tiêu bảo vệ khác nhau: 30mA chủ yếu được dùng cho bảo vệ bổ sung con người trước nguy cơ điện giật, còn 300mA thường được sử dụng cho bảo vệ chống cháy do dòng rò và phân cấp bảo vệ ở phía thượng nguồn. Không nên hiểu 300mA là phiên bản “mạnh hơn” của 30mA chỉ vì con số lớn hơn.

Khác biệt cốt lõi nằm ở dòng rò định mức IΔn

IΔn là thông số cho biết mức dòng điện dư mà chức năng bảo vệ dòng rò của RCBO được thiết kế để tác động theo các điều kiện thử tiêu chuẩn. Nó hoàn toàn khác với dòng điện định mức In của phần bảo vệ quá dòng, chẳng hạn 16A, 20A hoặc 32A.

Cũng cần hiểu rằng nhãn “30mA” hay “300mA” không có nghĩa RCBO luôn cắt chính xác tại đúng 30,000mA hoặc 300,000mA. IEC 61009 định nghĩa cả dòng điện dư tác động và dòng điện dư không tác động; tài liệu kỹ thuật của thiết bị phù hợp IEC/EN 61009 thường nêu dòng không tác động định mức bằng khoảng 0,5 IΔn. Vì vậy ngưỡng ghi trên thiết bị nên được hiểu theo đặc tính tác động tiêu chuẩn, không phải một công tắc có điểm cắt tuyệt đối duy nhất.

RCBO 30mA ưu tiên bảo vệ bổ sung chống điện giật

Khi cách điện hư hỏng hoặc một phần dòng điện đi theo đường không mong muốn xuống đất, RCBO đo sự mất cân bằng giữa dòng đi và dòng trở về. Nếu dòng dư đạt vùng tác động, thiết bị ngắt mạch.

Với IΔn = 30mA, RCBO phản ứng với dòng rò nhỏ hơn nhiều so với loại 300mA. Đây là lý do các RCD/RCBO có độ nhạy không quá 30mA được sử dụng làm biện pháp bảo vệ bổ sung chống điện giật. Theo hướng dẫn dựa trên IEC 60364-4-41, bảo vệ ≤30mA được áp dụng cho những trường hợp như mạch cấp ổ cắm thông dụng đến 32A, thiết bị di động ngoài trời đến 32A và một số mạch cuối trong nhà ở.

Tuy nhiên, 30mA không đồng nghĩa với việc mọi tình huống điện giật đều trở nên vô hại. RCBO là một lớp bảo vệ bổ sung; hiệu quả thực tế vẫn phụ thuộc vào thời gian dòng điện đi qua cơ thể, đường truyền dòng, hệ thống nối đất, cách điện, liên kết đẳng thế và các biện pháp bảo vệ khác của hệ thống điện.

Nói cách khác, ưu điểm của 30mA không nằm ở việc nó “chịu dòng nhỏ hơn”, mà ở việc phát hiện dòng điện dư nhỏ hơn và cắt sớm hơn khi xuất hiện hiện tượng rò phù hợp với cơ chế phát hiện của thiết bị.

RCBO 300mA ưu tiên bảo vệ chống cháy do dòng rò

Dòng rò không nhất thiết phải đủ lớn để làm CB bảo vệ quá tải hoặc ngắn mạch tác động nhưng vẫn có thể gây phát nhiệt tại điểm cách điện suy giảm, đường rò hoặc bề mặt vật liệu. Đây là một trong những lý do RCD có độ nhạy đến 300mA được sử dụng trong bảo vệ chống nguy cơ cháy do sự cố cách điện.

IEC 60364-4-42:2024 đề cập các biện pháp bảo vệ chống tác động nhiệt và cháy. Trong những mạch, vị trí có nguy cơ cháy hoặc hậu quả cháy nghiêm trọng thuộc phạm vi tiêu chuẩn, RCD với độ nhạy không quá 300mA được sử dụng như một biện pháp bảo vệ bổ sung chống cháy do dòng sự cố xuống đất.

Do đó, 300mA thường phù hợp hơn ở cấp bảo vệ tổng hoặc cấp phía trên khi mục tiêu là phát hiện sự cố cách điện đáng kể, giảm nguy cơ cháy và đồng thời duy trì sự phối hợp với các thiết bị 30mA ở mạch cuối.

Một cấu trúc có thể gặp trong thực tế là thiết bị 300mA ở phía nguồn và các thiết bị 30mA ở những mạch cần bảo vệ bổ sung cho con người. Nếu cần tính chọn lọc, thiết bị phía trên còn phải có đặc tính thời gian phù hợp; chỉ đặt 300mA phía trên 30mA chưa tự động bảo đảm mọi trường hợp đều có chọn lọc. Các hướng dẫn kỹ thuật của ABB và Schneider cũng minh họa cách dùng cấp 300mA phía trên cùng cấp 30mA phía dưới cho các mục tiêu bảo vệ khác nhau.

Vì sao RCBO 300mA không thể thay RCBO 30mA để bảo vệ con người?

Sự khác biệt dễ thấy nhất xuất hiện khi dòng rò còn tương đối nhỏ. Giả sử có dòng điện dư hình sin khoảng 40mA trong điều kiện nằm trong đặc tính phát hiện của thiết bị. Giá trị này đã lớn hơn IΔn 30mA, nhưng chỉ bằng khoảng 13% IΔn của thiết bị 300mA và còn thấp hơn 0,5 × 300mA = 150mA.

Vì thế, không thể kỳ vọng RCBO 300mA xử lý một dòng rò nhỏ theo cùng cách RCBO 30mA xử lý nó. Đây chính là khoảng cách quan trọng khi mục tiêu là bảo vệ bổ sung trước nguy cơ điện giật.

Ngược lại, chọn 30mA thay cho 300mA ở mọi vị trí cũng không phải lúc nào là phương án tối ưu. Trong một hệ thống lớn, dòng rò tự nhiên của nhiều thiết bị có thể cộng dồn. Nếu một thiết bị 30mA duy nhất bảo vệ quá nhiều tải, nguy cơ ngắt ngoài ý muốn và mất điện trên phạm vi rộng có thể tăng. Khi đó, giải pháp kỹ thuật thường là phân chia mạch và phối hợp nhiều cấp bảo vệ thay vì đơn giản tăng ngưỡng của những mạch cần bảo vệ con người.

Vì vậy, 30mA và 300mA không phải hai mức để lựa chọn theo nguyên tắc “càng nhỏ càng tốt” hoặc “càng lớn càng mạnh”. Chúng phục vụ các lớp bảo vệ khác nhau.

Không nhầm 30mA, 300mA với dòng định mức 16A, 20A hay 32A

Một RCBO có thể được ghi chẳng hạn C16 và 30mA. Hai con số mô tả hai chức năng khác nhau.

16A liên quan đến dòng tải và đặc tính bảo vệ quá tải, ngắn mạch. 30mA lại là dòng điện dư tác động định mức của phần bảo vệ chống rò. Tương tự, RCBO 300mA không có nghĩa thiết bị cho phép tải lớn gấp 10 lần RCBO 30mA.

IEC 61009-1:2024 định nghĩa RCBO là thiết bị kết hợp bảo vệ dòng điện dư với bảo vệ quá dòng, đồng thời quy định riêng các giá trị dòng định mức và dòng điện dư tác động định mức.

Sự phân biệt này rất quan trọng khi đọc thông số thiết bị. Muốn đánh giá một RCBO có phù hợp hay không phải xem đồng thời IΔn, In, đường cong tác động quá dòng, loại phát hiện dòng dư, khả năng cắt và yêu cầu của hệ thống điện; không thể chỉ nhìn vào con số 30mA hay 300mA.

Chọn RCBO 30mA hay 300mA theo mục tiêu bảo vệ

Nếu mạch cần bảo vệ bổ sung cho người sử dụng trước nguy cơ điện giật, đặc biệt ở các mạch cuối thuộc phạm vi yêu cầu của IEC 60364-4-41, mức IΔn không quá 30mA là lựa chọn phù hợp về chức năng. Schneider cũng mô tả 30mA là mức dùng cho bảo vệ con người, trong khi các mức 100mA, 300mA hoặc cao hơn thường hướng tới bảo vệ thiết bị hoặc chống cháy.

Nếu mục tiêu chính là bảo vệ chống cháy do dòng rò ở cấp tổng hoặc tại các khu vực mà tiêu chuẩn yêu cầu biện pháp chống cháy, mức 300mA có thể phù hợp hơn, với điều kiện thiết kế vẫn bảo đảm các mạch cần bảo vệ con người có lớp 30mA tương ứng. Việc bố trí 300mA phía trên và 30mA phía dưới còn cần xem xét tính chọn lọc, kiểu RCBO/RCD và thời gian tác động.

Do đó, lựa chọn đúng không phải là hỏi “30mA hay 300mA loại nào tốt hơn”, mà phải xác định dòng rò nào cần phát hiện, đối tượng cần bảo vệ là con người hay tài sản, thiết bị nằm ở cấp nào của hệ thống và tiêu chuẩn áp dụng yêu cầu mức nào.

RCBO 30mA và 300mA khác nhau chủ yếu ở dòng điện dư tác động định mức: 30mA = 0,03A còn 300mA = 0,3A, nên loại 30mA nhạy hơn khoảng 10 lần với dòng rò. Chính khác biệt này quyết định chức năng sử dụng của chúng.

RCBO 30mA phù hợp với lớp bảo vệ bổ sung chống điện giật cho các mạch cần bảo vệ con người; RCBO 300mA phù hợp hơn với lớp bảo vệ chống cháy do dòng rò hoặc bảo vệ phía thượng nguồn trong thiết kế có phân cấp. 300mA không nên được coi là sự thay thế cho 30mA ở những nơi yêu cầu bảo vệ bổ sung ≤30mA, còn 30mA cũng không nên được áp dụng máy móc cho toàn bộ hệ thống mà bỏ qua phối hợp bảo vệ, dòng rò tích lũy và tính chọn lọc.