Định Nghĩa

Bình nóng lạnh là một thiết bị điện được nhiều người dân có kinh tế khá giả lắp đặt hiện nay. Việc đảm bảo an toàn khi sử dụng là điều cần thiết khi chúng thường ở gần nơi có nhiều nước và hơi nước. Việc tích hợp thiết bị ELCB vào máy nước nóng và bình nóng lạnh để đảm bảo an toàn cho người sử dụng. Vậy  ELCB là gì? Vì sao sử dụng máy nóng lạnh đều cần có ELCB. Hãy tìm hiểu cùng chúng tôi nhé!

ELCB: (viết tắt của Earth Leakage Circuit Breaker) là tên của một loại thiết bị chống dòng rò. Trên thực chất thì ELCB là loại MCCB hay MCB bình thường nhưng được lắp thêm bộ cảm biến dòng rò. ELCB có chức năng chính là phát hiện sự cố ngắn mạch và ngay lập tức ngắt điện tự động để vừa bảo vệ quá tải, vừa bảo vệ dòng rò ở mạch điện phía sau nó. Vị trí ELCB thường được mắc là sẽ ở đầu nguồn điện.

Cầu dao này có chức năng ngắt kết nối giữa thiết bị với mạch điện bất cứ khi nào xuất hiện rò điện thông qua cơ thể con người khi chạm phải các phần mạng điện của thiết bị.

Như vậy, mục đích chính của ELCB là để hạn chế sự cố chạm điện bên trong máy, ngắt điện khi có sự cố, đảm bảo an toàn cho tính mạng con người cũng như phòng chống cháy nổ.

 

Với tính năng ưu việt như trên ELCB được các nhà sản xuất máy nước nóng lựa chọn để tích hợp vào máy nước nóng đảm bảo an toàn cho người dùng và phòng chống cháy nổ.

Cấu tạo ELCB

ELCB loại vận hành dựa trên so sánh dòng điện (current operated) có cấu tạo giống như một aptomat nhưng có thêm mạch điện so sánh dòng điện đi qua nó về phía thiết bị tiêu thụ điện.

Nguyên lý hoạt động ELCB

ELCB so sánh dòng điện theo các chiều đi và về trong mỗi chu kỳ để phát hiện sự chênh lệch nhau, từ đó ngắt điện thông qua một cuộn dây cảm ứng với tất cả các dây pha (bao gồm dây trung tính nếu có) đi qua nó. Nếu xuất hiện sự chênh lệch dòng điện đi và về có nghĩa là xuất hiện một dòng điện đi khỏi thiết bị tiêu thụ điện rò xuống đất. Lúc này ELCB sẽ so sánh mức độ dòng dò với ngưỡng cho phép của nó để có thể ngắt điện.

ELCB đươc ứng dụng trong rất nhiều sản phẩm thiết bị điện, phổ biến nhất là trong các loại máy nước nóng làm nóng nước trực tiếp. Mục đích chính của ELCB là để hạn chế sự cố chạm điện bên trong máy, ngắt điện khi có sự cố, đảm bảo an toàn cho tính mạng con người cũng như phòng chống cháy nổ cho máy bình nóng lạnh.

Thông thường thì ELCB được lắp đặt bên trong máy nước nóng, tuy nhiên, để an toàn hơn, bạn cũng có thể lắp thêm một ELCB kế bên máy nước nóng, đặc biệt là máy nước nóng trực tiếp.

tại sao cần có ELCB trên máy nước nóng và bình nóng lạnh

Nhiều người vẫn hay lầm ELCB là CB – cầu dao tự động chống ngắt mạch. Tuy nhiên CB chỉ có tác dụng ngắt điện khi có sự cố chạm mạch chứ không có chức năng phát hiện rò rỉ điện ELCB. Vậy nên, ELCB an toàn hơn rất nhiều so với CB.

ELCB là thiết bị rất hữu dụng trong cuộc sống hiện nay, giúp đảm bảo an toàn cho cuộc sống con người nhất là trong việc sửu dụng các thiết bị nóng lạnh đang ngày càng được lắp đặt nhiều. Theo dõi chuyên mục của chúng tôi để nhận những kiến thức về điện bổ ích khác các bạn nhé!

Biếp áp điện lực là một trong những thiết bị khá quan trọng nó có nhiệm vụ để truyền tải năng lượng hoặc tín hiệu điện xoay chiều từ điện áp này sang điện áp khác với tần số không thay đổi. Đây là thiết bị  có dung lượng điện lớn, được sử dụng nhiều trong các nhà máy nhiệt điện và nhà máy điện nguyên tử.

Tìm hiểu biến áp điện lực là gì?

Máy biến áp điện lực là loại máy biến áp có tuổi thọ cao và dùng được trong thời gian dài, đây là một thiết bị có độ tin cậy cao, do đó đây luôn là sự lựa chọn hàng đầu cho các trạm biến áp hiện nay. Ngoài ra, máy biến áp điện lực còn là thiết bị chính và quan trọng nhất trong các trạm điện, do vậy trong quá trình vận hành và sử dụng phải được thực hiện bởi những người có kinh nghiệm lâu năm cùng với chế độ theo dõi chặt chẽ để tránh gây nên những hậu quả đáng tiếc.

Người điều hành máy phải nắm vững các đặc tính kỹ thuật cũng như nguyên lý làm việc và các chế độ vận hành khác của máy, như vậy khi sử dụng máy mới mang lại hiệu quả cao nhất.

Với sự phát triển của công nghệ thiết kế và chế tạo, do đó mà kích thước cũng như chất lượng của loại máy biến áp này đã được nâng cấp lên rất tốt, cùng với đó là giá cả hợp lý. Vậy chúng có cấu tạo như nào?

Cấu tạo máy biến áp điện lực

Gồm các bộ phận chính là lõi sắt và dây quấn. Đây là 2 bộ phận cấu tạo quan trọng nhất của máy biến áp điện lực, 2 bộ phận này sẽ quyết định dung lượng sử dụng của máy biến áp. Bên cạnh đó, máy biến áp điện lực còn có các vách ngăn cách điện và nhiều linh, phụ kiện khác.

  • Lõi sắt

Các loại máy biến áp thông thường sẽ sử dụng lõi sắt 2 trụ hoặc lõi sắt 3 trụ, nhưng vì máy biến áp điện lực có dung lượng lớn nên thường sử dụng lõi sắt 5 trụ.

Máy biến áp 1 pha thông thường sẽ sử dụng lõi sắt 2 trụ hoặc 3 trụ, còn cấu tạo của lõi sắt 4 trụ và 5 trụ phù hợp với những loại máy biến áp điện lực có dung lượng lớn hơn.

Lõi sắt sử dụng chất liệu thép silic định hướng theo thớ. Trụ chính và trụ phụ của lõi sắt được bó chặt bằng băng dính sợi thủy tinh để giảm thiểu tiếng ồn và tổn thất do phụ tải. Kẹp (clamp) hình đĩa đỡ lõi sắt được cố định vào gông từ của lõi sắt bằng băng dính sợi thủy tinh và được cố định với trụ chính theo cách tương tự.

  • Dây quấn

Có 2 loại dây quấn hay được sử dụng, đó là dây quấn đĩa tròn nối tiếp dung lượng cao và dây quấn đĩa tròn tấm chắn quay liên tục. Mỗi một nhà sản xuất sẽ lựa chọn 1 loại dây cuốn phù hợp để sử dụng hoặc xem xét các thông số của dây quấn mà chọn cuộn dây quấn phù hợp.

Những loại dây quấn trên đều có tính năng chống xung sét vượt trội, độ tin cậy cao. Dây quấn đĩa tròn liên tiếp được sử dụng vào dây quấn trung thế, dây quấn dạng xoắn Helical được quấn bằng nhiều dây điện song song được sử dụng cho dây quấn dòng điện cao thế/hạ thế. Dây quấn taro (tap) thì sử dụng dây quấn nhiều lớp hoặc dây quấn đĩa tròn kép.

Lõi sắt và dây quấn là 2 bộ phận cấu tạo quan trọng nhất của máy biến áp điện lực, 2 bộ phận này sẽ quyết định dung lượng sử dụng của máy biến áp. Bên cạnh đó, máy biến áp điện lực còn có các vách ngăn cách điện và nhiều linh, phụ kiện khác.

Nguyên lý làm việc của máy biến áp lực

Máy biến áp điện lực cũng như các loại máy biến áp khác là hoạt động theo nguyên lý cảm ứng điện từ, khi có điện áp xoay chiều đi qua cuộn dây sơ cấp W1, trong cuộn dây sơ cấp lúc này sẽ có một dòng điện chạy qua, dòng điện i1 cảm ứng trong lõi thép từ thông. Sau đó từ thông sẽ được móc qua vòng cuộn dây thứ cấp W2 và sinh ra trong cuộn dây thứ cấp 1 thì sức điện động cảm qua. Vì cuộn dây thứ cấp của máy biến áp có kháng trở do vậy tại cuộn dây thứ cấp sẽ xuất hiện điện giáng Uo.

Mỗi máy biến áp lực đều có một dung lượng làm nhiệm vụ cung cấp điện trực tiếp tới chỗ phụ tải, do vậy nó giữ một vài trò quan trọng đối với nguồn điện trung gian và phân phổi điện năng của nguồn điện. Trong khi vận hành mỗi máy biến áp sẽ tiêu thụ một lượng công suất không tải cùng với công suất mạch ngắn PN nên trong hệ thống máy biến áp đóng vai trò phụ tải.

Để nâng cao tuổi thọ máy biến áp điện lực người ta thường khuyến cáo vận hành máy trong những điều kiện quy định. Nhưng trong thực tế, máy thường cần vận hành cả trong những điều kiện không mong muốn (quá tải, quá áp) do vậy tuổi thọ chúng thường thấp hơn so với tuổi thọ thiết kế.

Các nhà khoa học đã nghiên cứu triển khai nhiều công nghệ mới giúp máy biến áp vận hành được lâu dài. Một trong những kỹ thuật đấy là dùng khoa học cực kỳ cao tần (UHF) để theo dõi và phát hiện các điểm phóng điện cục bộ mới phát sinh. Công nghệ UHF vững mạnh rất nhanh và được vận dụng nhiều giúp đảm bảo những trang thiết bị điện, đặc thù là máy biến áp, vận hành an toàn, với độ tin cậy cao và tăng tuổi thọ vận hành.

Nhờ khả năng ngày càng cao của kỹ thuật vi tính, người ta đã sản xuất được khá nhiều kiểu máy biến áp điện lực có tính năng tổng hợp. Ngày nay các nhà chế tạo và người sử dụng máy biến áp điện lực đã phối hợp chặt chẽ với nhau để tìm cách giảm thiểu tiếng ồn và các tổn hao trong máy, đồng thời họ cũng tìm cách nâng cao độ tin cậy trong vận hành.

Kỹ thuật điện là một lĩnh vực kỹ thuật nghiên cứu và áp dụng liên quan đến điện, điện tử và điện từ. Lĩnh vực này lần đầu tiên trở lên quan trọng và hình thành nghề nghiệp liên quan đến nó là vào cuối thế kỷ 19 sau khi điện báo và cung cấp năng lượng điện đi vào thương mại hóa. Ngày nay, ngành này có nhiều ngành con như năng lượng, điện tử học, hệ thống điều khiển, xử lý tín hiệu và viễn thông.

Kỹ thuật điện có thể bao gồm kỹ thuật điện tử. Nếu phân biệt rõ hơn, kỹ thuật điện giải quyết các vấn đề ở các hệ thống điện vĩ mô như truyền tải năng lượng và điều khiển motor, trong khi kỹ thuật điện tử nghiên cứu các hệ thống điện nhỏ hơn nhiều như máy tính và mạch tích hợp. Hay nói cách khác, các kỹ sư điện thường làm việc với vấn đề truyền tải điện năng, trong khi các kỹ sư điện tử nghiên cứu các vấn đề sử dụng điện để xử lý thông tin. Nhưng gần đây, sự khác biệt giữa hai ngành trở lên lu mờ do sự phát triển của ngành điện tử công suất (power electronics).

 

Lịch sử

Những khám phá của Michael Faraday đặt nền tảng cho motor điện phát triển.

Điện đã trở thành một chủ đề nghiên cứu khoa học ưa thích từ đầu thế kỷ 17. Kỹ sư điện đầu tiên có lẽ là William Gilbert, ông đã thiết kế ra versorium: một thiết bị cho phép xác định sự có mặt của các vật tích điện. Ông cũng là người đầu tiên nêu ra sự phân biệt giữa từ học và tĩnh điện học và được coi là người đưa ra thuật ngữ điện.[1] Những thí nghiệm khoa học năm 1775 của Alessandro Volta đã cho ra đời electrophorus, một thiết bị tạo ra điện tích cho vật, và năm 1800 Volta phát triển pin Volta, chính là tiền thân của pin hiện đại.[2]

Tuy thế, chỉ đến tận thế kỷ 19 người ta mới bắt đầu tập trung nghiên cứu lĩnh vực này. Những phát triển nổi bật trong thế kỷ này bao gồm nghiên cứu của Georg Simon Ohm với sự liên hệ định lượng giữa cường độ dòng điện và hiệu điện thế trên hai đầu của vật dẫn vào năm 1827, sự phát hiện của Michael Faraday về hiện tượng cảm ứng điện từ năm 1831, và lý thuyết của James Clerk Maxwell về sự thống nhất giữa từ học và điện học trong bản luận Electricity and Magnetism năm 1873 của ông.[3]

Trong suốt thời kỳ này, việc nghiên cứu điện phần lớn được xem là một nhánh con của vật lý học. Cho đến cuối thế kỷ 19 các trường đại học mới mở ngành đào tạo về kỹ thuật điện. Đại học công nghệ Darmstadt đã thành lập khoa kỹ thuật điện và trưởng khoa đầu tiên trên thế giới vào năm 1882. Cũng trong năm này, dưới sự lãnh đạo của giáo sư Charles Cross, Học viện công nghệ Massachusetts bắt đầu mở thêm ngành kỹ thuật điện nằm trong phòng Vật lý.[4] Năm 1883, Đại học công nghệ Darmstadt và Đại học Cornell bắt đầu khóa học đầu tiên về điện kỹ thuật, và vào năm 1885 Đại học College London thành lập trưởng khoa điện kỹ thuật đầu tiên ở Anh quốc.[5] Sau đó Đại học Missouri thành lập khoa đầu tiên về kỹ thuật điện ở Hoa Kỳ năm 1886.[6]

Đến cuối thế kỷ 19, các hoạt động liên quan đến kỹ thuật điện đã tăng lên mạnh mẽ. Năm 1882, Edison mang đến cho thế giới mạng lưới cung cấp điện năng đầu tiên với khả năng cung cấp dòng điện một chiều 110 vôn cho 59 khách hàng ở hạ Manhattan. Năm 1884 Sir Charles Parsons phát minh ra tuốc bin hơi nước nhờ đó mà ngày này mang lại 80 phần trăm sản lượng điện trên thế giới bằng sử dụng nhiều nguồn nhiệt khác nhau. Năm 1887, Nikola Tesla đăng ký một số bằng sáng chế liên quan đến hình thức cạnh tranh trong phân phối điện gọi là dòng điện xoay chiều. Những năm sau đã nổ ra sự cạnh tranh gay gắt giữa Tesla và Edison, gọi là “Chiến tranh dòng điện”, xung quanh vấn đề lựa chọn phương pháp truyền tải dòng điện. Dòng điện xoay chiều đã lấn át và thay thế dòng điện một chiều trong các máy phát điện và phân phối năng lượng diện, làm mở rộng rất lớn phạm vi và nâng cao tính an toàn và hiệu suất trong phân phối năng lượng điện.

Nhưng những nỗ lực của hai ông cũng thúc đẩy kỹ thuật điện tiến một bước xa— nghiên cứu của Tesla về động cơ điện không đồng bộ và hệ thống truyền tải điện đa pha (đặc biệt là hệ thống điện ba pha) đã ảnh hưởng đến ngành này trong nhiều năm về sau, trong khi các nghiên cứu của Edison về điện báo và phát triển băng điện báo (stock ticker) đã mang lại lợi ích lớn cho công ty của ông, sau này là công ty General Electric. Tuy nhiên, cuối thể kỷ19, bước sang thế kỷ 20 những hình ảnh điển hình trong tiến trình phát triển của kỹ thuật điện đã bắt đầu nổi lên.[7]

Những phát triển hiện đại

Guglielmo Marconi nổi tiếng với công trình tiên phong trong truyền tải tín hiệu radio ở khoảng cách xa

Trong thời gian phát triển radio, nhiều nhà khoa học và nhà sáng chế đã đóng góp vào công nghệ radio và điện tử học. Trong các thí nghiệm UHF năm 1888, Heinrich Hertz đã truyền (thông qua máy phát khe điện cực spark-gap transmitter) và thu được sóng radio bằng cách sử dụng các thiết bị điện. Năm 1895, Nikola Tesla đã thu được tín hiệu phát từ phòng thí nghiệm của ông tại New York ở West Point (với khoảng cách 80,4 km / 49,95 dặm).[8] Năm 1897, Karl Ferdinand Braun nghĩ ra ống tia âm cực là một bộ phận của dao động ký, và đặt nền tảng cho công nghệ ti vi màn hình ống.[9] John Fleming lần đầu tiên phát minh ra điốt vào năm 1904. Hai năm sau, Robert von Lieben và Lee De Forest độc lập với nhau phát triển bộ khuếch đại triốt.[10] Năm 1895, Guglielmo Marconi cải tiến phương pháp truyền tín hiệu không dây của Hertz. Ban đầu, ông gửi tín hiệu không dây trên khoảng cách 1,5 dặm. Vào tháng 12 năm 1901, ông gửi những bước sóng radio mà không bị ảnh hưởng bởi độ cong của Trái Đất. Sau đó Marconi đã truyền tín hiệu không dây giữa hai bờ Đại Tây Dương từ Poldhu, Cornwall, tới St. John’s, Newfoundland, với khoảng cách 2.100 dặm (3.400 km).[11] Năm 1920 Albert Hull phát minh ra hốc magnetron đặt cơ sở cho sự ra đời của lò vi sóng do Percy Spencer phát minh năm 1946.[12][13] Năm 1934, quân đội Anh bắt đầu thực hiện phát triển radar (nó cũng sử dụng magnetron) dưới sự quản lý của tiến sĩ Wimperis, mà đỉnh cao là sự hoạt động của trạm radar đầu tiên ở Bawdsey vào tháng 8 năm 1936.[14]

Năm 1941 Konrad Zuse giới thiệu máy tính Z3, chiếc máy tính đầu tiên trên thế giới với khả năng lập trình được.[15] Năm 1946 máy ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) của John Presper Eckert và John Mauchly ra đời, mở ra một kỷ nguyên cho máy tính. Sự hoạt động theo thuật toán của những máy này cho phép các kỹ sư phát triển những công nghệ hoàn toàn mới và hoàn thiện những mục đích mới, bao gồm chương trình Apollo và đổ bộ lên Mặt Trăng của NASA.[16]

Bóng bán dẫn (transistor) trạng thái rắn

Bản sao của transistor đầu tiên trên thế giới.

Năm 1947, William B. Shockley, John Bardeen và Walter Brattain phát minh ra transistor đã mở ra một hướng đi mới trong sự phát triển các thiết bị nhỏ gọn và dẫn đến sự ra đời của mạch tích hợp do Jack Kilby phát minh năm 1958 và độc lập bởi Robert Noyce năm 1959.[17] Đầu năm 1968, Ted Hoff cùng một đội nghiên cứu ở Intel lần đầu tiên phát minh ra vi xử lý, thúc đẩy ngoạn mục sự phát triển của máy tính cá nhân. Bộ vi xử lý 4-bit Intel 4004 được ra đời năm 1971, nhưng cho tới năm 1973 khi Intel 8080, một bộ vi xử lý 8-bit ra đời, thì nó mới được lắp vào máy tính cá nhân, chiếc Altair 8800.[18]