RCBO là gì? Nguyên lý hoạt động và các thông số RCBO?

Mục lục

RCBO là gì?

RCBO là viết tắt của “Residual Current Breaker with Overcurrent” là một thiết bị bảo vệ điện tử kết hợp hai chức năng chính: chống dòng rò và chống quá tải/ ngắn mạch.

Mục đích của RCBO là bảo vệ đường dây điện, thiết bị điện và người sử dụng khỏi các rủi ro do dòng rò điện gây ra, như chập cháy, giật điện, và cũng bảo vệ thiết bị điện khỏi hư hỏng do quá tải hoặc ngắn mạch. Thiết bị này hoạt động bằng cách ngắt mạch khi phát hiện dòng rò hoặc dòng điện quá tải vượt quá giới hạn cho phép.

Nguyên lý hoạt động của RCBO

Nguyên lý hoạt động của RCBO kết hợp hai chức năng chính: chống dòng rò và chống quá tải/ngắn mạch. Để hiểu nguyên lý hoạt động của RCBO, chúng ta cần xem xét cả hai chức năng này:

Chống dòng rò: RCBO có một cuộn dây cảm ứng dòng rò (hay còn gọi là cuộn dây cảm biến) bên trong, quấn quanh dây dẫn điện đi vào và ra của mạch. Khi mạch hoạt động bình thường, dòng điện đi vào và dòng điện đi ra là bằng nhau, tức là tổng dòng điện trong cuộn dây cảm ứng bằng không, không tạo ra một từ trường đáng kể. Tuy nhiên, khi có dòng rò điện (dòng điện không trở về mạch mà chạy qua đất hoặc qua người), tổng dòng điện trong cuộn dây cảm ứng sẽ khác không, tạo ra một từ trường và kích hoạt cơ cấu ngắt mạch.
Chống quá tải/ngắn mạch: Chức năng chống quá tải/ngắn mạch của RCBO hoạt động dựa trên nguyên lý của máy cắt dòng tự động (MCB). Khi dòng điện trong mạch vượt quá giới hạn cho phép, biện pháp chống quá tải sẽ hoạt động. MCB sử dụng hai nguyên lý chính: từ tính và nhiệt. Khi dòng điện tăng lên vượt quá mức cho phép, từ trường trong thiết bị sẽ tăng lên và kích hoạt cơ cấu ngắt mạch. Đối với hiện tượng quá tải kéo dài, sự gia tăng nhiệt do dòng điện cao trong dây dẫn sẽ làm cho cầu chì nhiệt hoạt động và ngắt mạch.

Khi một trong hai chức năng trên phát hiện dòng rò điện hoặc dòng điện quá tải/ngắn mạch, RCBO sẽ ngắt mạch điện, bảo vệ đường dây điện, thiết bị điện và người sử dụng khỏi các rủi ro tiềm ẩn.

Cấu tạo RCBO

RCBO (Residual Current Breaker with Overcurrent) có cấu tạo kết hợp giữa cả hai thiết bị bảo vệ: RCD (Residual Current Device) và MCB (Miniature Circuit Breaker). Dưới đây là những thành phần chính của RCBO:

Vỏ ngoài: Thường được làm từ vật liệu nhựa chịu nhiệt, chống cháy, đảm bảo an toàn và độ bền cho thiết bị.
Cuộn dây cảm ứng dòng rò: Cuộn dây cảm ứng dòng rò (hay còn gọi là cuộn dây cảm biến) quấn quanh dây dẫn điện đi vào và ra của mạch. Khi có dòng rò, cuộn dây cảm ứng sẽ phát hiện sự khác biệt giữa dòng điện đi vào và đi ra, kích hoạt cơ cấu ngắt mạch.
Cơ cấu ngắt mạch từ tính: Cơ cấu này hoạt động dựa trên nguyên lý từ tính, dùng để ngắt mạch khi phát hiện dòng điện ngắn mạch hoặc quá tải.
Cầu chì nhiệt: Được sử dụng để phát hiện dòng quá tải kéo dài. Khi dòng điện quá cao chảy trong mạch, cầu chì nhiệt sẽ nóng lên và kích hoạt cơ cấu ngắt mạch.
Tay nắm và cơ cấu đòn bẩy: Tay nắm dùng để người dùng thao tác khi cần đóng/mở mạch điện. Cơ cấu đòn bẩy kết nối với cơ cấu ngắt mạch và cầu chì nhiệt, giúp chuyển động của tay nắm sang cơ cấu ngắt mạch.
Đầu nối dây dẫn điện: Được thiết kế để kết nối đường dây điện vào và ra thiết bị.

Cấu tạo của RCBO cho phép kết hợp hai chức năng bảo vệ: chống dòng rò và chống quá tải/ngắn mạch, đảm bảo an toàn cho hệ thống điện và người sử dụng.

Thông số RCBO

Các thông số của RCBO (Residual Current Breaker with Overcurrent) rất quan trọng để đảm bảo thiết bị hoạt động đúng cách và bảo vệ hệ thống điện cũng như người sử dụng. Dưới đây là một số thông số chính thường gặp trên RCBO:

Dòng điện định mức (Rated Current, In): Là giá trị dòng điện tối đa mà thiết bị có thể hoạt động an toàn trong thời gian dài mà không bị quá tải. Đơn vị đo là Ampe (A). Thông thường, các giá trị phổ biến là 6A, 10A, 16A, 20A, 25A, 32A, 40A, 50A, 63A…
Điện áp định mức (Rated Voltage, Ue): Là giá trị điện áp mà thiết bị được thiết kế để hoạt động an toàn. Đơn vị đo là Volt (V). Đối với hệ thống điện gia đình, thông thường điện áp định mức là 230V hoặc 240V.
Dòng rò định mức (Rated Residual Current, IΔn): Là giá trị dòng rò tối đa mà RCBO có thể chịu đựng mà không ngắt mạch. Khi dòng rò vượt quá giá trị này, thiết bị sẽ ngắt mạch để bảo vệ. Đơn vị đo là miliampe (mA). Các giá trị phổ biến bao gồm 30mA, 100mA, 300mA, 500mA. Dòng rò 30mA thường được sử dụng trong các ứng dụng gia đình vì có độ nhạy cao trong việc bảo vệ con người.
Thời gian ngắt (Breaking Time): Thời gian mà RCBO cần để ngắt mạch khi phát hiện dòng rò hoặc quá tải/ngắn mạch. Thời gian ngắt thường rất ngắn, từ vài mili giây đến vài chục mili giây.
Khả năng ngắt mạch (Breaking Capacity): Là giá trị dòng điện ngắn mạch tối đa mà RCBO có thể ngắt mạch an toàn. Đơn vị đo là kiloampe (kA). Các giá trị phổ biến là 6kA, 10kA, 16kA…

Khi lựa chọn RCBO cho hệ thống điện, bạn cần chú ý đến các thông số trên để đảm bảo thiết bị hoạt động đúng cách và bảo vệ hệ thống điện.