Aptomat chống giật là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động chi tiết

Aptomat chống giật là một thiết bị bảo vệ an toàn điện quan trọng không thể thiếu trong bất kỳ hệ thống điện hiện đại nào, từ gia đình đến các công trình công nghiệp. Thiết bị này được thiết kế để nhanh chóng phát hiện dòng điện rò rỉ, ngăn ngừa nguy cơ điện giật đối với con người cũng như nguy cơ cháy nổ do sự cố rò điện. Với khả năng ngắt mạch tự động chính xác và kịp thời, aptomat chống giật trở thành “người bảo vệ thầm lặng” giúp đảm bảo an toàn tuyệt đối cho cuộc sống và tài sản. Cùng Cáp điện VN tìm hiểu chi tiết về Aptomat là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Aptomat chống giật.

Aptomat chống giật là gì?

Aptomat chống giật, còn gọi là Át chống giật, CB chống giật, Aptomat chống dòng rò hay cầu dao chống dòng rò, là thiết bị điện dùng để bảo vệ an toàn cho con người và tài sản bằng cách ngắt nguồn điện khi phát hiện dòng điện rò xuống đất hoặc có hiện tượng điện giật nguy hiểm. Đây là một phần quan trọng không thể thiếu trong hệ thống điện dân dụng và công nghiệp để phòng tránh tai nạn điện nguy hiểm như điện giật, cháy chập do dòng rò.

Phân loại Aptomat(CB chống giật)

Các loại Aptomat phổ biến hiện nay trên thị trường gồm những loại chính sau:

Aptomat chống giật dạng tép (RCCB – Residual Current Circuit Breaker)

• Chức năng: chuyên dụng để chống dòng rò, đảm bảo an toàn cho người khi phát hiện dòng điện rò xuống đất vượt mức cho phép.
• Thường không bảo vệ quá tải, cần kết hợp với aptomat thường (MCB) để bảo vệ quá tải.
• Thích hợp dùng trong các hệ thống điện dân dụng nhỏ, đơn giản.

Aptomat chống giật dạng tép có bảo vệ quá tải (RCBO – Residual Circuit Breaker with Overcurrent protection)

• Kết hợp chức năng chống giật và bảo vệ quá tải, ngắn mạch trong cùng một thiết bị.
• Tiện lợi cho hệ thống điện gia đình và công nghiệp vừa và nhỏ.
• Có nhiều loại với các dòng định mức khác nhau, phổ biến từ 6A đến 100A.
• Ví dụ: RCBO Slim 1P+N 16A 30mA của nhiều thương hiệu nổi tiếng.

Aptomat chống giật dạng khối (ELCB – Earth Leakage Circuit Breaker)

• Có chức năng bảo vệ chống giật và bảo vệ quá tải, kích thước lớn hơn dạng tép.
• Thường dùng trong các hệ thống điện công nghiệp, tòa nhà lớn, hoặc các khu vực cần bảo vệ nghiêm ngặt.
• Có khả năng chịu dòng cắt ngắn mạch lớn và độ bền cao.

Phân loại theo số pha/số cực:

• Aptomat 1 pha 2 cực: dùng cho lưới điện 1 pha (L và N).
• Aptomat 3 pha 3 cực: dùng cho hệ thống 3 pha không có dây trung tính.
• Aptomat 3 pha 4 cực (3P + N): dùng cho hệ thống 3 pha có dây trung tính, phổ biến nhất trong công nghiệp.

Phân biệt theo thương hiệu nổi tiếng và chất lượng:

• Schneider Electric: nổi tiếng với các sản phẩm RCBO chất lượng cao, cách điện tốt, độ nhạy dòng rò chính xác.
• Mitsubishi: sản phẩm bền bỉ, phù hợp cho gia đình và công nghiệp nhẹ.
• LS (Hàn Quốc): thiết kế nhỏ gọn, đa dạng mẫu mã, được ưa chuộng tại Việt Nam.
• Panasonic: uy tín về chất lượng, khả năng cảm biến dòng rò chính xác.
• Sino (Việt Nam): giá cả hợp lý, mẫu mã đa dạng phù hợp cho nhu cầu dân dụng.

Một số loại aptomat chống giật phổ biến:

• Aptomat chống giật RCCB 2P 25A 30mA: chuyên dụng cho chống giật đơn giản.
• RCBO Slim 1P+N 16A 30mA: chống giật kết hợp bảo vệ quá tải cho gia đình.
• ELCB 3P 50kA 300mA 25A: chống giật và bảo vệ cho hệ thống 3 pha công nghiệp.

Tóm lại, việc lựa chọn loại aptomat chống giật phụ thuộc vào nhu cầu bảo vệ (chỉ chống giật hay kết hợp bảo vệ quá tải), loại hệ thống điện (1 pha hay 3 pha), cũng như thương hiệu và các thông số kỹ thuật phù hợp với công suất sử dụng

Cấu tạo Aptomat chống giật

Cấu tạo bên ngoài

• Vỏ bảo vệ: vật liệu cách điện chịu nhiệt và va đập tốt.
• Cần gạt (Handle): dùng đóng hoặc ngắt điện thủ công.
• Nút TEST: kiểm tra chức năng aptomat bằng cách tạo dòng rò giả lập, đảm bảo aptomat luôn trong trạng thái hoạt động tốt.
• Các đầu đấu dây (Terminals): để kết nối dây điện vào ra.
• Thông số kỹ thuật: ghi rõ dòng định mức, điện áp làm việc, dòng rò ngắt mạch…

Cấu tạo bên trong

• Biến dòng hình xuyến (Toroidal Current Transformer): lõi sắt dạng vòng xuyến, qua đó dây nóng (L) và dây nguội (N) đều đi qua.
• Cuộn dây thứ cấp: cuộn dây quấn quanh lõi để cảm ứng dòng rò.
• Mạch điện tử xử lý: nhận tín hiệu cảm ứng từ cuộn dây thứ cấp để phát hiện dòng rò.
• Bộ phận nhả (Tripping Mechanism): cơ cấu cơ khí hoặc điện từ giúp đóng ngắt dòng điện khi có sự cố.

Nguyên lý hoạt động của Aptomat chống giật

• Dòng điện qua dây nóng (L) và dây nguội (N) trong mạch điện bình thường có cường độ bằng nhau và ngược chiều, tạo ra hai từ trường biến thiên triệt tiêu lẫn nhau trong lõi biến dòng hình xuyến.
• Khi không có dòng rò, điện áp cảm ứng trên cuộn thứ cấp là bằng 0, aptomat không tác động, giữ mạch đóng.
• Khi có dòng rò (ví dụ dòng điện chạy qua người hoặc chạm đất do sự cố cách điện), dòng trên hai dây không cân bằng, tạo từ trường không triệt tiêu hoàn toàn, sinh ra điện áp cảm ứng trên cuộn thứ cấp.
• Mạch điện tử đo dòng rò này, khi nó vượt quá ngưỡng an toàn (ví dụ 15mA hoặc 30mA), sẽ kích hoạt cơ cấu nhả mở tiếp điểm, ngắt nguồn điện nhanh chóng (thường trong 0.03 giây), bảo vệ người dùng và thiết bị khỏi nguy cơ tai nạn điện.
• Với aptomat 3 pha, nguyên lý tương tự được áp dụng trên 3 dây pha và dây trung tính (nếu có).

Các thông số của aptomat chống giật

Các thông số chính của aptomat chống giật LS gồm:

• Số cực: 1 pha, 2 pha, 3 pha hoặc 3 pha + 1N tùy loại.
• Dòng điện định mức: Thông thường từ 3A đến 400A, phù hợp các hệ thống điện khác nhau.
• Dòng rò cảm ứng: Thường là các mức 10mA, 30mA, 100mA, 200mA, 300mA hoặc 500mA, xác định mức độ nhạy để phát hiện dòng rò điện.
• Điện áp cách điện: Thường dao động ở mức 240-415VAC.
• Dòng cắt ngắn mạch: Khoảng từ 2.5kA đến 37kA tùy loại, thể hiện khả năng cắt dòng ngắn mạch của aptomat.
• Tiêu chuẩn áp dụng: IEC/EN 61008-1 hoặc tương đương.
• Các nút thao tác: Nút ON/OFF, nút TEST để kiểm tra tính năng chống giật.
• Chức năng bổ sung: Bảo vệ chống quá tải, ngắn mạch và chống dòng rò.

Những thông số này giúp người dùng lựa chọn aptomat chống giật phù hợp với nhu cầu và đảm bảo an toàn cho hệ thống điện gia đình hoặc công nghiệp. Các dòng aptomat LS nổi bật với chất lượng ổn định và tính năng bảo vệ ưu việt.

Thông số kỹ thuật quan trọng của Aptomat

• Dòng điện định mức (In): dòng điện tối đa mà aptomat chịu được.
• Dòng rò ngắt (IΔn): dòng rò đạt mức này aptomat sẽ ngắt, thường là 15mA, 30mA, hoặc có thể lên đến 500mA tùy ứng dụng.
• Điện áp định mức (Ue): điện áp hoạt động tiêu chuẩn, ví dụ 220V, 380V.
• Dòng cắt ngắn mạch (Icu, Icw, Ics): khả năng chịu dòng ngắn mạch của aptomat.
• Thời gian tác động: aptomat chống giật thường cắt điện trong khoảng 0.03 giây sau khi phát hiện dòng rò.

Chức năng chính của Aptomat chống giật

Chức năng chính của Aptomat chống giật gồm:

• Bảo vệ chống dòng rò điện: Đây là chức năng cốt lõi và quan trọng nhất. Khi phát hiện có dòng điện rò xuống đất hoặc qua cơ thể người vượt ngưỡng an toàn (thường từ 15mA đến 30mA), Aptomat chống giật sẽ tự động ngắt điện nhanh chóng. Việc này giúp bảo vệ con người tránh bị điện giật gây thương tích hoặc tử vong, đồng thời ngăn ngừa nguy cơ cháy nổ do dòng rò điện gây ra.
• Bảo vệ chống quá tải và ngắn mạch: Một số loại Aptomat chống giật tích hợp thêm chức năng bảo vệ quá tải và ngắn mạch giống như Aptomat thường (MCB). Điều này giúp bảo vệ thiết bị và hệ thống điện khỏi các sự cố do quá tải hoặc ngắn mạch, gia tăng độ an toàn và ổn định cho hệ thống điện.

Tóm lại, Aptomat chống giật không chỉ giúp bảo vệ an toàn cho người sử dụng mà còn bảo vệ hệ thống điện, giảm thiểu nguy cơ sự cố điện nguy hiểm trong gia đình và các công trình công nghiệp

Hướng dẫn chọn Aptomat chống giật

Hướng dẫn cách chọn Aptomat chống giật phù hợp theo từng mục đích cụ thể:

Chọn theo loại Aptomat

Nếu muốn bảo vệ chỉ chống dòng rò đơn giản, có thể chọn loại RCCB (Residual Current Circuit Breaker).

Nếu cần bảo vệ kết hợp chống dòng rò và bảo vệ quá tải, ngắn mạch thì chọn RCBO hoặc ELCB. Loại này tiện lợi, hiệu quả hơn cho hệ thống điện gia đình hoặc công nghiệp.

Chọn theo dòng điện định mức (In)

Dòng định mức phải tương ứng hoặc cao hơn tổng công suất điện sử dụng để đảm bảo aptomat hoạt động ổn định và không bị nhảy khi bình thường.

Ví dụ:

• Khu vực thành thị: aptomat tổng không quá 40A.
• Khu vực ngoại thành: ưu tiên aptomat tổng dưới 30A.
• Khu vực nông thôn: aptomat tổng dưới 20A là an toàn.

Chọn theo dòng rò (IΔn)

• Đây là thông số quan trọng nhất để bảo vệ an toàn.
• Tiêu chuẩn quốc tế khuyến nghị chọn aptomat có dòng rò tối đa 30mA cho gia đình và khu vực dân dụng để đảm bảo an toàn người dùng.
• Có thể chọn dòng rò 15mA để tăng độ nhạy, bảo vệ tốt hơn hoặc dòng rò lớn hơn (100/200/300mA) cho các ứng dụng công nghiệp với tải lớn.

Chọn theo số pha và số cực

• Với điện dân dụng 1 pha (220V) nên chọn aptomat chống giật 2 pha (1P + N).
• Với hệ thống điện 3 pha (380V) chọn aptomat 3 pha 4 cực (3P + N) phù hợp với lưới điện có dây trung tính.
• Tránh sử dụng aptomat 3 pha 3 cực với hệ thống điện có tải hỗn hợp hoặc có dây trung tính để tránh aptomat bị nhảy không đúng.

Chọn theo thương hiệu và độ tin cậy

• Lựa chọn sản phẩm của các hãng có uy tín và chất lượng như Schneider Electric, Mitsubishi, LS, Panasonic… để đảm bảo thiết bị chính xác, bền bỉ và an toàn.
• Tránh mua hàng không rõ nguồn gốc, kém chất lượng.

Chọn theo môi trường và mục đích sử dụng

• Với môi trường ẩm ướt hoặc có yêu cầu cao về an toàn như nhà tắm, khu vực ẩm, nên chọn aptomat có chuẩn IP cao hơn, thiết kế chống thấm, chống ăn mòn.
• Với các khu vực công nghiệp hoặc thiết bị công suất lớn, cần chọn aptomat có dòng cắt ngắn mạch (Icu) lớn và tính năng bảo vệ phù hợp.

Việc lựa chọn aptomat chống giật theo các tiêu chí trên giúp đảm bảo an toàn cho người sử dụng, bảo vệ thiết bị và nâng cao độ bền của hệ thống điện

Các lưu ý khi sử dụng Aptomat chống giật

Dưới đây là các lưu ý quan trọng khi sử dụng Aptomat chống giật để đảm bảo an toàn và tăng tuổi thọ cho thiết bị:

Kiểm tra thiết bị trước khi sử dụng

Luôn kiểm tra aptomat chống giật có hoạt động tốt hay không bằng nút TEST ít nhất 1 lần mỗi tháng để đảm bảo thiết bị luôn nhạy bén và chính xác khi phát hiện dòng rò.

Lắp đặt đúng vị trí và đúng cách

• Không nên lắp aptomat ở những nơi ẩm ướt như ngay trong nhà tắm, khu vực máy giặt, máy bơm chìm. Nếu bắt buộc phải lắp, chọn loại aptomat có độ nhạy cao và ưu tiên lắp đặt ở vị trí ngoài khu vực ẩm ướt.
• Đấu đúng cực, dây nóng vào cọc L, dây nguội vào cọc N để tránh làm hỏng aptomat hoặc không hoạt động đúng.
• Chọn loại aptomat phù hợp môi trường và nhu cầu
• Dòng rò ngắt tiêu chuẩn cho gia đình là 30mA, có thể chọn 15mA để tăng độ an toàn.
• Với môi trường thường xuyên ẩm hoặc thiết bị công suất lớn, chọn aptomat có dòng cắt điện và độ bền cao hơn.

Bảo dưỡng và vệ sinh định kỳ

• Thường xuyên làm sạch, sục rửa các bộ phận aptomat theo khuyến cáo của nhà sản xuất để tránh lão hóa, rỉ sét và hư hỏng.
• Đảm bảo aptomat không bị dính bụi bẩn, giữ cho các tiếp điểm luôn tốt.

Lưu ý khi vận hành

• Tránh đấu nối sai dây, đặc biệt là không lắp ngược chiều điện vào ra.
• Khi phát hiện aptomat hay bị nhảy liên tục, kiểm tra lại hệ thống dây dẫn, thiết bị nối tải hoặc thay aptomat mới nếu cần.
• Không sử dụng aptomat chống giật không rõ nguồn gốc hoặc hàng giả để tránh nguy hiểm.

Mua hàng chính hãng

• Chọn mua aptomat chống giật tại các cửa hàng, đại lý uy tín với thương hiệu nổi tiếng như Schneider, Mitsubishi, LS… để đảm bảo chất lượng và chế độ bảo hành đầy đủ.
• Tuân thủ những lưu ý trên sẽ giúp Aptomat chống giật hoạt động hiệu quả, bảo vệ an toàn cho người sử dụng cũng như kéo dài tuổi thọ hệ thống điện trong gia đình và công trình công nghiệp

Trên đây là những thông tin về Aptomat là gì? Aptomat chống giật là thiết bị không thể thiếu trong hệ thống điện hiện đại nhằm đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người sử dụng và bảo vệ hệ thống điện trước các nguy cơ rò rỉ dòng điện nguy hiểm. Việc hiểu rõ cấu tạo, nguyên lý hoạt động và cách chọn lựa là bước đầu tiên để thiết lập một hệ thống điện an toàn, bền bỉ và hiệu quả. Nắm vững khái niệm, cấu tạo cùng nguyên lý hoạt động của aptomat chống giật giúp người sử dụng hiểu rõ vai trò và tầm quan trọng của thiết bị này trong việc bảo vệ an toàn hệ thống điện. Việc lắp đặt và vận hành đúng cách aptomat chống giật không chỉ giúp phòng tránh tai nạn điện giật mà còn góp phần nâng cao tuổi thọ và sự ổn định cho hệ thống điện, tạo nên một môi trường sống và làm việc an toàn, hiệu quả.