ELCB (Earth leakage circuit breaker) thường được gọi tên theo các thói quen khác nhau là “Rơ le bảo vệ chạm đất”, aptomat “chống giật”, “cầu dao chống giật”. ELCB là loại thiết bị làm việc trên nguyên tắc phát hiện sự chênh lệch dòng điện đi và về để có thể ngắt phía nguồn tiêu thụ nếu có sự chênh lệch giữa chúng. ELCB được dùng để bảo vệ an toàn cho lưới điện quan trọng hơn là sự an toàn của con nguời đối với các nguy cơ bị “điện giật”.
Cần phân biệt rõ giữa ELCB và CB – cầu dao tự động chống ngắt mạch. CB chỉ có chức năng ngắt điện khi có sự cố chạm mạch điện chứ không có khả năng phát hiện rò rỉ điện như ELCB. Do vậy, về độ an toàn, ELCB được đánh giá cao hơn rất nhiều so với CB.
1. Công dụng của ELCB
Khi chập điện thì tại vị trí chập nhau sẽ sinh ra nhiệt đủ để phát cháy đối với chính dây dẫn với vỏ cách nhiệt bằng nhựa, và chủ yếu là nhiệt đó sẽ tạo ra bén lửa đối với các vật xung quanh. Dòng điện có thể tăng cao đến mức làm các aptomat (hoặc cầu chì bảo vệ) ngắt điện. Sự ngắt này sẽ làm cho dòng điện dân dụng sẽ không còn là tác nhân tiếp tục làm đám cháy mạnh thêm nữa.
Trong các trường hợp sự cố đối với các thiết bị điện gây phát nhiên, nhiều khả năng là chúng làm cháy dây dẫn được bọc cách điện, do đó sẽ xuất hiện dòng điện rò ra vỏ thiết bị, và có thể chúng được truyền xuống đất. Không chỉ thế, trong các trường hợp khác thì dòng điện có nhiều khả năng rò xuống đất và làm mất cân bằng giữa dòng điện đi và dòng điện về trong một mạng điện gia đình. Vậy là ELCB có mặt để ngắt điện.
Thông thường, ELCB đã được nhà sản xuất lắp đặt sẵn bên trong máy nước nóng, tuy nhiên, để an toàn hơn, bạn cũng có thể yêu cầu nhân viên kỹ thuật lắp đặt thêm một ELCB ở bên ngoài để phát hiện các dấu hiệu rò rỉ điện ở mức độ nhỏ hơn.
2. Khảo sát trước khi lắp đặt
Cầu dao chống điện giật có nhiệm vụ phát hiện dòng rò và cắt ngay dòng điện. Thiết bị chống dòng rò hoạt động theo nguyên lý cân bằng dòng điện. Khi có dòng điện rò thì trong cuộn dây hình xuyến sẽ có sự mất cân bằng và sẽ cảm biến đến 1 rơle điện từ làm nhánh cơ cấu đóng cắt mạch điện tức thời.
Khi mua loại cầu dao chống giật, cần lưu ý có loại cầu dao chỉ làm nhiệm vụ phát hiện dòng rò, nhưng cũng có loại vừa phát hiện dòng rò vừa bảo vệ quá tải. Các loại của châu Âu thông thường sử dụng cơ cấu điện từ nên bền hơn, hiệu quả hơn, tuy nhiên khá đắt và thường phải gắn theo hộp điện của hãng chế tạo. Khi sử dụng ELCB, phải thường xuyên thử kiểm tra (bấm vào nút test xem cầu dao có nhảy hay không).
Vậy thì trước khi lắp đặt bạn nên khảo sát xem chúng có phù hợp với hệ thống điện của gia đình bạn hay không. Tốt nhất là mượn được một chiếc ELCB nào đó để lắp thử với chế độ không định vị chắc chắn, rồi mới tiếp tục mua và lắp đặt cố định vào hệ thống lưới điện gia đình. Cách trên không phải là tối ưu đối với kiến thức bình thường, nếu bạn thạo hơn về vật lý và có thêm một số công cụ đo đạc thì sự khảo sát bằng cách đo điện trở cách điện sẽ là cách mang tính chất kỹ thuật hơn, hợp lý hơn mà không cần phải mượn hoặc mua thử một ELCB.
3. Lắp đặt ELCB trong mạng điện gia đình, văn phòng
Một mạng điện gia đình (hoặc cả đối với các văn phòng) lý tưởng nhất là lắp các ELCB theo các cấp độ khác nhau theo từng mức phân nhánh của sự cung cấp điện nhằm đảm bảo phù hợp với tình trạng làm việc của chúng.
Giả sử mạng điện gia đình của bạn có nhiều nhánh (ví dụ nhiều tầng trong một ngôi nhà) thì sự không hoàn hảo của hệ thống dây dẫn có thể làm cho dòng rò xuống đất tổng là lớn. Ví dụ như tầng 1 của bạn rò một ít, tầng 2 rò một ít, v.v.. và tổng lại thì dòng rò có thể vượt ngưỡng có thể gây giật đối với con người – vậy thì nếu lắp một ELCB tổng có tham số nhỏ sẽ không làm việc được – chúng luôn ngắt nguồn ngay khi được lắp vào hệ thống điện.Với một ELCB lắp đặt tại nguồn tổng (tức là đầu vào của hệ mạng điện) thì chúng cần có tham số chịu dòng điện lớn và cường độ dòng điện lệch cao nhất. Điều này nhằm giúp cho hệ thống không bị ngắt điện toàn bộ khi một ELCB nào đó ở các nhánh dưới cũng bị ngắt do có sự dò điện: Ví dụ một thiết bị nào đó bị rò điện ra vỏ hoặc một ai đó vô tình sờ vào điện ở một nhánh nhỏ thì ở nhánh tổng ELCB sẽ cắt điện, và toàn bộ sẽ mất điện. Tất nhiên rằng sự an toàn là quan trọng nhất bởi vì sự ngắt điện có thể làm bực mình, thiệt hại, nhưng cứu được một người khỏi nguy cơ điện giật thì không có giá nào so sánh được. Nhưng thực tế thì không phải như vậy, bởi vẫn có cách mắc chúng mà các nhánh con có thể ngắt ở nhánh con mà nhánh tổng không bị ngắt. Vậy thì trong trường hợp này nếu bạn chỉ lắp một ELCB tại một nhánh tổng thì có nghĩa rằng hoặc bạn quá tiết kiệm, hoặc là bạn chưa hiểu biết và nhìn rộng các vấn đề (hoặc cả hai).
Như vậy thì cách lắp ELCB trong mạch điện gia đình là như thế nào. Tốt nhất là nên lắp một ELCB tổng với một tham số lớn về tổng cường độ dòng điện chịu đựng qua nó, có dòng rò định mức cao, lắp các nhánh con các ELCB có tham số nhỏ hơn. Cách lắp này còn giúp khoanh vùng các vùng bị rò điện mà không phải lật tung tường, dò từng vị trí xem chỗ nào gây rò rỉ nữa.
Cũng lưu ý thêm một ý rất phụ rằng một số loại bình nước nóng sử dụng điện năng hiện nay đã được trang bị sẵn các ELCB bên trong, chúng có thể làm tăng giá thành nên và được quảng cáo rằng đảm bảo an toàn cho người sử dụng với sự chống rò điện thì chính là tính năng này. Nếu như một bình nước nóng nào đó chỉ có thểm tính năng chống rò điện mà bạn lại được lắp sẵn các ELCB trong mạng điện rồi thì không nhất thiết phải dùng chúng. Còn nếu gia đình bạn chưa lắp các ELCB thì nên đầu tư chúng thay cho bỏ thêm tiền cho tính năng chống rò điện của bình nước nóng.