Điểm này quan trọng vì tải điện tử có chỉnh lưu, biến tần hoặc bộ biến đổi công suất có thể làm dòng rò không còn là hình sin 50/60 Hz thuần túy. Khi dạng dòng rò thay đổi, RCCB chỉ được thiết kế cho dạng sóng đơn giản hơn có thể không còn nằm trong phạm vi tác động đã được xác lập cho Type đó.
Khác biệt cốt lõi giữa bốn Type nằm ở dạng sóng dòng rò mà thiết bị có thể nhận biết. Phạm vi này nhìn chung được mở rộng từ AC đến A, F và B, nhưng không nên hiểu đây đơn thuần là các “cấp chất lượng” cao dần.
|
Type |
Dạng dòng rò chính được nhận biết |
Điểm phân biệt |
|
Type AC |
Dòng rò xoay chiều hình sin ở tần số nguồn |
Phạm vi cơ bản dành cho dạng rò AC hình sin |
|
Type A |
Type AC dòng rò DC đập mạch |
Bổ sung khả năng làm việc với dạng rò do nhiều mạch chỉnh lưu một pha tạo ra |
|
Type F |
Type A dòng rò hỗn hợp/composite có thể xuất hiện với biến tần một pha |
Xử lý dạng rò có nhiều thành phần tần số phức tạp hơn Type A |
|
Type B |
Các dạng thuộc phạm vi Type F DC trơn; dòng rò AC hình sin được quy định đến 1.000 Hz |
Bổ sung khả năng phát hiện DC trơn và bao phủ phạm vi dạng sóng rộng hơn |
Một điểm rất dễ nhầm là khả năng duy trì hoạt động khi có một lượng DC trơn chồng lên không đồng nghĩa với khả năng phát hiện DC trơn. Type A và Type F có các điều kiện thử liên quan đến DC trơn chồng lên, nhưng đặc tính phát hiện DC trơn là khác biệt quan trọng của Type B.
Type AC được thiết kế để tác động với dòng dư xoay chiều hình sin. Đây là dạng dòng rò gần với nguồn điện lưới thuần túy nhất, thường gắn với tải tuyến tính hoặc tải điện trở khi sự cố không tạo ra thành phần chỉnh lưu đáng kể.
Giới hạn xuất hiện khi tải có diode, bộ chỉnh lưu, bộ nguồn điện tử hoặc các linh kiện bán dẫn khác. Những mạch này có thể làm dòng rò trở thành dạng một chiều đập mạch thay vì hình sin đối xứng quanh điểm 0. Type AC không được phân loại để bao phủ dạng dòng rò này; đó chính là một trong những lý do Type A tồn tại.
Vì vậy, Type AC không nên được hiểu là “Type cơ bản nhưng dùng được cho mọi tải dân dụng”. Phạm vi của nó phù hợp khi dòng rò dự kiến vẫn là AC hình sin và việc sử dụng Type AC phù hợp với đặc tính thiết bị cũng như yêu cầu lắp đặt áp dụng.
Type A giữ khả năng phát hiện dòng rò AC hình sin của Type AC và bổ sung khả năng tác động với dòng rò DC đập mạch. Dạng rò này có thể xuất hiện khi dòng điện đi qua mạch chỉnh lưu một pha: dòng trở thành đơn hướng nhưng biên độ vẫn tăng giảm theo chu kỳ, thay vì tạo thành một mức DC phẳng.
Khác biệt này có ý nghĩa với nhiều tải điện tử. Bộ nguồn, thiết bị có chỉnh lưu và một số bộ điều khiển điện tử có thể tạo ra dạng dòng rò mà Type AC không được thiết kế để nhận biết. Do đó, lợi thế của Type A không phải là “nhạy hơn” theo nghĩa ngưỡng mA thấp hơn, mà là nhận biết thêm một họ dạng sóng.
Type A còn có một giới hạn cần đọc đúng: trong các điều kiện liên quan, thiết bị phải duy trì chức năng khi có DC trơn chồng lên đến 6 mA. Mức 6 mA này không có nghĩa Type A phát hiện được sự cố DC trơn như Type B; nó thể hiện khả năng tiếp tục làm việc khi có một lượng DC trơn chồng lên dạng dòng rò thuộc phạm vi của Type A.
Type F là phần mở rộng của Type A cho các mạch mà biến tần một pha có thể tạo ra dòng rò composite, tức dòng rò chứa nhiều thành phần tần số thay vì chỉ 50/60 Hz hoặc một dạng DC đập mạch đơn giản. Phạm vi này được xác định cho trường hợp bộ biến tần được cấp giữa pha và trung tính hoặc pha và điểm giữa nối đất.
Về cơ chế, biến tần trước hết xử lý điện áp lưới rồi đóng cắt phần công suất để tạo điện áp và tần số phù hợp cho tải. Dòng đi qua điện dung ký sinh, bộ lọc EMC và các phần tử công suất vì vậy có thể tạo dòng rò chứa đồng thời thành phần ở tần số nguồn và các thành phần khác. Type F được thiết kế để đáp ứng các dạng rò hỗn hợp này, thay vì chỉ giới hạn ở phạm vi Type A.
Type F vẫn bao phủ AC hình sin và DC đập mạch của Type A, đồng thời được thiết kế cho dòng rò composite do bộ truyền động biến tốc một pha tạo ra. Trong các điều kiện liên quan, nó có thể duy trì chức năng khi có DC trơn chồng lên đến 10 mA. Tuy nhiên, 10 mA ở đây vẫn là giới hạn liên quan đến khả năng duy trì hoạt động, không phải khả năng phát hiện một dòng rò DC trơn độc lập.
Ý nghĩa của Type F là lấp khoảng trống giữa Type A và Type B đối với một nhóm tải biến tần một pha: nó nhận biết dạng rò phức tạp hơn Type A mà không đồng nghĩa mọi ứng dụng có biến tần đều phải chuyển sang Type B.
Type B có phạm vi dạng sóng rộng nhất trong bốn Type đang so sánh. Nó bao phủ dòng rò AC hình sin đến 1.000 Hz, dòng rò DC đập mạch và dòng rò DC trơn; phạm vi của Type B cũng bao gồm các đặc tính liên quan của Type F.
Điểm kỹ thuật quyết định là DC trơn. Dòng DC gần như không đổi theo thời gian không tạo sự biến thiên giống dòng AC, vì vậy một hệ thống phát hiện chỉ được thiết kế cho AC hoặc DC đập mạch có thể không đáp ứng đúng với dạng sự cố này. Type B sử dụng cơ chế phát hiện phù hợp để bao phủ cả thành phần DC trơn.
Dạng rò này có thể liên quan đến các hệ thống biến đổi công suất như bộ truyền động ba pha, một số bộ sạc xe điện hoặc bộ nghịch lưu. Tuy nhiên, chỉ dựa vào tên thiết bị chưa đủ để kết luận luôn cần Type B: topology của bộ biến đổi, chức năng phát hiện DC tích hợp và yêu cầu kỹ thuật của thiết bị có thể làm thay đổi giải pháp bảo vệ cần áp dụng.
Do đó, cách hiểu chính xác không phải “Type B luôn tốt hơn”, mà là Type B bổ sung khả năng xử lý những dạng dòng rò nằm ngoài phạm vi của các Type trước, đặc biệt là DC trơn. Khả năng bổ sung đó chỉ trở thành yêu cầu có ý nghĩa khi dạng sự cố tương ứng thực sự có thể xuất hiện.
Khi đối chiếu RCCB Type AC, A, F và B, nên bắt đầu từ dạng dòng rò có thể xuất hiện ở tải, thay vì bắt đầu từ chữ cái của Type. Tải tuyến tính có thể chủ yếu tạo dòng rò AC hình sin; mạch chỉnh lưu một pha có thể tạo DC đập mạch; biến tần một pha có thể tạo dòng rò composite; còn một số hệ thống biến đổi công suất có thể tạo DC trơn. Type của RCCB cần bao phủ dạng sự cố có khả năng xuất hiện trong mạch.
Có ba ranh giới cần giữ rõ. Thứ nhất, Type không thay thế ngưỡng dòng rò IΔn: hai RCCB cùng mức 30 mA vẫn có thể khác nhau đáng kể về dạng sóng mà chúng nhận biết. Thứ hai, Type không thay cho bảo vệ quá dòng vì RCCB không tích hợp chức năng này. Thứ ba, không nên suy luận rằng mọi thiết bị có inverter đều mặc nhiên cần Type B; Type F được thiết kế riêng cho một nhóm ứng dụng biến tần một pha, trong khi Type B cần được xét khi dạng sự cố vượt ra ngoài phạm vi đó, đặc biệt khi có khả năng xuất hiện DC trơn.
Vì đây là vấn đề an toàn điện, việc xác định Type cần dùng phải dựa trên dạng dòng rò có thể phát sinh, kiến trúc bộ biến đổi của tải và yêu cầu kỹ thuật hoặc quy định áp dụng cho mạch. Phân loại AC, A, F và B cho biết khả năng nhận biết dạng sóng cần có, chứ không thay thế việc kiểm tra các thông số bảo vệ khác.
RCCB Type AC, A, F và B khác nhau trước hết ở dạng dòng rò mà chúng được thiết kế để nhận biết. Type AC dành cho dòng rò AC hình sin; Type A bổ sung DC đập mạch; Type F mở rộng cho dòng rò composite thường liên quan đến biến tần một pha; còn Type B bổ sung khả năng phát hiện DC trơn và bao phủ phạm vi dạng sóng rộng hơn, trong đó dòng rò AC hình sin được xác định đến 1.000 Hz.
Vì vậy, bốn Type không đơn thuần là các cấp “tốt hơn” theo thứ tự chữ cái. Chúng thể hiện phạm vi dạng sóng sự cố mà RCCB có khả năng xử lý. Đặc biệt, mức DC trơn 6 mA đối với Type A hoặc 10 mA đối với Type F trong các điều kiện liên quan không có nghĩa hai Type này phát hiện DC trơn như Type B.
