Hướng dẫn sử dụng ampe kìm đo dòng điện rò rỉ

Dòng điện rò rỉ là gì? Nguyên nhân gây rò rỉ điện? Nó gây ra những tác hại gì? Làm thế nào để đo dòng điện rò rỉ? Bài viết sẽ giải đáp mọi thắc mắc của bạn. Hướng dẫn bạn sử dụng ampe kìm đo dòng điện rò rỉ như thế nào cho hiệu quả, chuẩn xác và an toàn.

Khái niệm cơ bản về ampe kìm đo dòng rò rỉ

Trong bất kỳ hệ thống lắp đặt điện nào, một số dòng điện sẽ chạy qua dây dẫn nối đất bảo vệ xuống đất. Đây thường được gọi là dòng điện rò rỉ. Dòng rò rỉ thường chảy nhất trong các dây dẫn cách điện xung quanh và trong các bộ lọc bảo vệ thiết bị điện tử xung quanh nhà hoặc văn phòng. Vậy vấn đề là gì? Trên các mạch được bảo vệ bởi GFCI (Bộ ngắt dòng điện lỗi chạm đất), dòng điện rò rỉ có thể gây ra sự cố không liên tục và không cần thiết. Trong những trường hợp cực đoan, nó có thể gây ra sự gia tăng điện áp trên các bộ phận dẫn điện chạm tới được.

Nguyên nhân của dòng điện rò rỉ

Vật liệu cách điện có cả điện trở và điện dung – và nó dẫn dòng điện qua cả hai con đường. Với sức đề kháng cao của vật liệu cách nhiệt, rất ít dòng điện thực sự bị rò rỉ. Nhưng – nếu lớp cách điện cũ hoặc bị hỏng, điện trở sẽ thấp hơn và dòng điện đáng kể có thể chảy qua. Ngoài ra, các dây dẫn dài hơn có điện dung cao hơn, gây ra nhiều dòng điện rò rỉ hơn. Đó là lý do tại sao các nhà sản xuất cầu dao GFCI khuyến nghị chiều dài bộ nạp một chiều được giới hạn ở mức tối đa 250 feet.

Trong khi đó, thiết bị điện tử có các bộ lọc được thiết kế để bảo vệ chống lại sự tăng điện áp và các gián đoạn khác. Các bộ lọc này thường có các tụ điện ở đầu vào, điều này làm tăng thêm điện dung tổng thể của hệ thống dây dẫn và mức độ rò rỉ tổng thể.

Giảm thiểu ảnh hưởng của dòng điện rò rỉ

Vì vậy, làm thế nào bạn có thể loại bỏ hoặc giảm thiểu ảnh hưởng của dòng điện rò rỉ? Định lượng dòng rò và sau đó xác định nguồn. Một cách để giải quyết vấn đề này là sử dụng ampe kìm đo dòng điện rò rỉ. Chúng rất giống ampe kìm được sử dụng để đo dòng tải, nhưng mang lại hiệu suất tốt hơn đáng kể khi đo dòng điện dưới 5 mA. Hầu hết các ampe kìm chỉ đơn giản là sẽ không đăng ký dòng điện thấp như vậy.

Khi bạn đặt các hàm của ampe kìm xung quanh dây dẫn, giá trị dòng điện mà nó đọc được phụ thuộc vào cường độ của trường điện từ xoay chiều xung quanh dây dẫn.

Để đo chính xác mức dòng điện thấp, điều cần thiết là mặt giao phối của các hàm phải được bảo vệ khỏi bị hư hại, được giữ sạch sẽ và được đóng hoàn toàn với nhau mà không có khe hở không khí khi thử nghiệm. Tránh vặn các hàm của ampe kìm vì điều này có thể gây ra sai số đo.

Ampe kìm phát hiện từ trường xung quanh các dây dẫn như cáp lõi đơn, cáp giáp dây, ống nước, v.v …; hoặc các dây dẫn pha và dây trung tính được ghép nối của mạch một pha; hoặc tất cả các dây dẫn trực tiếp (3 dây hoặc 4 dây) của mạch ba pha (như GFCI hoặc thiết bị dòng điện dư).

>>> Xem thêm: Ampe kế là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và cách sử dụng ampe kế?

Khi kiểm tra các dây nối tiếp trong mạch, từ trường do dòng tải tạo ra sẽ triệt tiêu lẫn nhau. Bất kỳ dòng điện mất cân bằng nào đều xuất phát từ sự rò rỉ từ dây dẫn xuống đất hoặc nơi khác. Để đo dòng điện này, ampe kìm rò rỉ phải đo được thông số nhỏ hơn 0,1 mA.

Ví dụ: thực hiện phép đo trên mạch xoay chiều 240 V với tất cả các tải bị ngắt kết nối có thể dẫn đến giá trị là. Rò rỉ 0,02 A (20 mA). Giá trị này thể hiện trở kháng cách điện của:

240 V / (20 x 10-6) = 12 M. (Định luật Ôm R = V / I)

Nếu bạn đã tiến hành thử nghiệm cách điện trên một mạch bị tắt nguồn, kết quả sẽ nằm trong vùng từ 50 MW trở lên. Điều này là do máy thử cách điện sử dụng điện áp một chiều để thử nghiệm, không tính đến hiệu ứng điện dung. Giá trị trở kháng cách điện là giá trị thực tế tồn tại trong điều kiện hoạt động bình thường.

Nếu bạn đo cùng một mạch được tải với thiết bị văn phòng (PC, màn hình, máy photocopy, v.v.), kết quả sẽ khác đáng kể do điện dung của các bộ lọc đầu vào trên các thiết bị này. Khi nhiều thiết bị cùng hoạt động trên một mạch, hiệu ứng sẽ được cộng dồn; nghĩa là, dòng điện rò rỉ sẽ cao hơn và có thể theo thứ tự miliampe. Việc thêm các phần thiết bị mới vào mạch được bảo vệ bởi GFCI có thể vượt qua GFCI. Và bởi vì lượng dòng rò thay đổi tùy thuộc vào cách thiết bị đang hoạt động, GFCI có thể ngắt ngẫu nhiên. Những vấn đề không liên tục như vậy có thể khó chẩn đoán.

Một ampe kìm sẽ phát hiện và đo một loạt các dòng điện xoay chiều hoặc thay đổi đi qua dây dẫn được thử nghiệm. Khi có thiết bị viễn thông, giá trị rò rỉ được chỉ ra bởi ampe kìm có thể lớn hơn đáng kể so với giá trị do trở kháng cách điện ở 60 Hz. Điều này là do thiết bị viễn thông thường kết hợp các bộ lọc tạo ra dòng nối đất chức năng và các thiết bị khác tạo ra sóng hài, v.v. Bạn chỉ có thể đo mức rò rỉ đặc trưng ở tần số 60 Hz bằng cách sử dụng ampe kìm tích hợp bộ lọc thông dải hẹp để loại bỏ các dòng điện khác tần số.

Đo dòng điện rò xuống đất

Khi tải được kết nối (bật), dòng rò đo được bao gồm cả dòng rò trong thiết bị tải. Nếu mức rò rỉ ở mức thấp có thể chấp nhận được với tải được kết nối, thì sự rò rỉ của hệ thống dây mạch thậm chí còn thấp hơn. Nếu chỉ cần rò rỉ hệ thống dây mạch, hãy ngắt kết nối (tắt) tải.

Kiểm tra mạch một pha bằng cách kẹp dây pha và dây trung tính. Giá trị đo được sẽ là bất kỳ dòng điện nào chạy xuống đất.

Kiểm tra mạch ba pha bằng cách kẹp xung quanh tất cả các dây dẫn ba pha. Nếu có trung tính, nó phải được kẹp cùng với các dây dẫn pha. Giá trị đo được sẽ là bất kỳ dòng điện nào chạy xuống đất.

Đo dòng rò qua dây nối đất

Để đo tổng rò rỉ chảy đến kết nối đất dự định, hãy đặt kẹp xung quanh dây dẫn nối đất.

Đo dòng điện rò rỉ xuống đất thông qua các đường dẫn không chủ ý tới đất.

Kẹp pha / trung tính / nối đất với nhau xác định dòng điện mất cân bằng thể hiện sự rò rỉ tại ổ cắm hoặc bảng điện qua các đường dẫn không chủ ý đến đất (chẳng hạn như bảng điều khiển đặt trên nền bê tông). Nếu tồn tại các kết nối liên kết điện khác (chẳng hạn như kết nối với ống nước), có thể dẫn đến sự mất cân bằng tương tự.

Truy tìm nguồn gốc của dòng điện rò rỉ

Chuỗi phép đo này xác định sự rò rỉ tổng thể và nguồn. Phép đo dòng điện rò rỉ đầu tiên có thể được thực hiện trên dây dẫn chính của bảng điều khiển. Các phép đo 2, 3, 4 và 5 được thực hiện sau đó để xác định các mạch mang dòng điện rò lớn hơn

Tóm lược

Dòng rò có thể là một chỉ số đánh giá hiệu quả của cách điện trên vật dẫn. Dòng điện rò rỉ ở mức cao có thể xuất hiện trong các mạch sử dụng thiết bị điện tử có bộ lọc và có thể gây ra điện áp làm gián đoạn hoạt động bình thường của thiết bị. Có thể xác định vị trí nguồn của dòng rò bằng cách sử dụng kẹp dòng rò thấp để thực hiện các phép đo phương pháp như đã mô tả ở trên. Nếu cần, điều này cho phép bạn phân phối lại tải xung quanh cài đặt một cách cân bằng hơn

Xem thêm: Ampe kế là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và cách sử dụng ampe kế?