Cấp Bảo Vệ Chống Điện Giật – Protection Class

Cấp bảo về chống điện giật là chỉ số thể hiện khả năng cách điện của thiết bị. Để bảo vệ người tiêu dùng và gia súc khỏi bị điện giật, Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế (IEC) đã xuất bản IEC 61140, một ấn phẩm an toàn cơ bản nhằm mục đích trở thành hướng dẫn cho các ủy ban kỹ thuật khi thiết lập các ấn phẩm của riêng họ. IEC là một tổ chức tiêu chuẩn quốc tế đặt ra các tiêu chuẩn Quốc tế về công nghệ kỹ thuật điện. Công nghệ điện là khoa học về cách điện được sử dụng trong công nghệ, các thiết bị điện thuộc danh mục này.

Trước khi một thiết bị điện có thể được xuất xưởng để tiêu dùng, thiết bị đó phải trải qua thử nghiệm thiết bị di động (PAT). Để xác định các thử nghiệm PAT nào nên được áp dụng, IEC 61140 phân loại thiết bị điện thành nhiều lớp bảo vệ. Bài viết này sẽ tìm hiểu các đặc điểm của từng lớp.

• PAT – Portable Appliance Testing: Kiểm tra PAT là kiểm tra định kỳ đối với một số loại thiết bị điện để kiểm tra xem chúng có an toàn khi sử dụng hay không. Mục đích của nó là ngăn ngừa tai nạn điện tại nơi làm việc. Thử nghiệm này bao gồm kiểm tra tính liên tục của việc nối đất, phân cực chì và điện trở cách điện.

Cấp Bảo Vệ 0 (Protection Class 0)

• Cấp bảo vệ 0 không có biểu tượng ký hiệu

Loại vật liệu cách nhiệt cơ bản nhất được tìm thấy trong thiết bị điện tử Class 0. Cách điện cơ bản này chỉ bao gồm lớp phủ PVC của dây dẫn. Do thiếu kết nối PE trên đèn, có nguy cơ bị điện giật và nổ đáng kể nếu dây bị hỏng. Thiết bị Class 0 không có nhiều trên thị trường, vì nó gây hại lớn cho môi trường. Giữa dây dẫn sống và kim loại, chỉ có một cấp độ bảo vệ.

Thiết bị như vậy là cực kỳ hiếm ở các địa điểm đông dân cư, chẳng hạn như nhà ở và địa điểm kinh doanh. Một lỗi nhỏ có thể gây ra hậu quả lớn như điện giật, nổ và hỏa hoạn. Do mức độ bảo vệ kém của thiết bị, nó thiếu khả năng cảnh báo cho người tiêu dùng trong trường hợp xảy ra thảm họa. Loại bảo vệ này không sử dụng cầu chì hoặc bộ ngắt mạch.

Loại thiết bị này rủi ro đến mức nhiều chính phủ các nước đã cấm mua bán sử dụng. Một ví dụ dễ tìm thấy nhất của thiết bị điện tử Class 0 là mỏ hàn cắm hai chân (không có kết nối nối đất) và “đèn dây trang trí Giáng sinh” rất thông dụng ở Việt Nam.

Cấp Bảo Vệ I (Protection Class I)

Thiết bị bảo vệ Cấp I thường được làm bằng kim loại, có ba dây cáp, có một chân đất bằng kim loại và có một cầu chì trong phích cắm. Tuy nhiên, cách duy nhất để xác nhận thiết bị có phải là Cấp I hay không là tìm ký hiệu Cấp I trên thiết bị.

Ví dụ về thiết bị Cấp I là tủ lạnh, lò vi sóng, ấm đun nước, bàn là và lò nướng bánh, đèn LED chiếu sáng đường phố,…

Thiết bị thuộc Cấp I có hai cấp độ bảo vệ: Cách điện cơ bản và kết nối đất. Bên trong thiết bị, có ba dây dẫn được kết nối với ba chân khác nhau. Các dây được gọi là dây pha, trung tính và nối đất (tiếp địa). Màu sắc thông thường của chúng lần lượt là nâu (đỏ), xanh dương và xanh lục/vàng (xanh lá cây ở Mỹ, Canada và Nhật Bản).

Dòng điện được truyền từ nguồn điện sang thiết bị thông qua một đoạn mạch. Nếu một mạch hoạt động bình thường, thì dòng điện từ nguồn đến thiết bị và quay trở lại nguồn. Dây pha mang dòng điện đến thiết bị. Dây Trung tính đưa dòng điện trở lại nguồn điện. Dây nối đất cung cấp một đường cho dòng điện đi vào đất trong trường hợp mạch điện bị trục trặc.

Dây pha và Dây trung tính được kết nối với đầu nối nhựa. Đầu nối giữ chúng cố định để ngăn chúng chạm vào vỏ kim loại. Sự cách ly này được gọi là cách điện cơ bản. Nếu dây pha hoặc dây trung tính chạm vào vỏ kim loại, sẽ có lỗi trong mạch.

Nếu cách điện cơ bản không thành công, kết nối nối đất sẽ hoạt động như cấp bảo vệ tiếp theo. Dây nối đất được kết vỏ kim loại nối với đất. Nếu không có sự hiện diện của dây nối đất, dòng điện sẽ chạy qua cơ thể người dùng cuối. Do đó, người dùng cuối có thể bị điện giật. Để ngăn chặn sự cố như vậy, dây nối đất sẽ chuyển hướng dòng điện vào đất. Sau đó, cầu chì sẽ nổ trong phích cắm hoặc hộp cầu chì, hoặc phải có nguồn điện.

Các bài kiểm tra PAT bắt buộc đối với thiết bị Cấp I là bài kiểm tra độ liên tục và điện trở cách điện của nối đất, bài kiểm tra này sẽ kiểm tra cách điện cơ bản và kết nối đất.

Cấp Bảo Vệ II (Protection Class II)

Hai lớp bảo vệ có mặt trong bộ đèn Class II. Do đó, các thiết bị này được gọi là “cách điện kép”. Các thiết bị điện tử này không yêu cầu nối đất. Thay vì thế, chúng được bảo vệ bởi một lớp vật liệu cách nhiệt hai lớp, hoặc thường được gọi là bảo vệ gia cố. Lớp cách điện kép được cung cấp bởi các dây bọc nhựa bên trong và vỏ nhựa của đèn điện.

Do không có nối đất trên thiết bị Class II, bạn sẽ nhận thấy cổng kết nối chỉ có 2 dây, một dây nóng và một dây trung tính.

Các thiết bị này thường sẽ không hỏng nếu một thành phần nào đó bị lỗi. Một sự cố duy nhất sẽ không khiến người sử dụng bị điện giật. Không nên nhầm lẫn Class II với “Class 2”, đây là một danh mục riêng biệt không liên quan gì đến nhau.

• Class 2 rất quan trọng khi lắp đặt hệ thống điện trong một tòa nhà. Quy định nguồn Class 2 giải quyết các yêu cầu về dây (kích thước dây và cách điện, hệ số suy giảm dây, giới hạn bảo vệ quá dòng và phương pháp lắp đặt dây) giữa đầu ra của nguồn cung cấp và đầu vào của tải. Điện áp đầu ra hạn chế và khả năng phân phối điện của bộ nguồn Class 2 được công nhận là có nguy cơ bắt lửa và gây ra điện giật thấp hơn, điều này cho phép áp dụng các phương pháp đi dây chi phí thấp hơn.

Bộ sạc điện thoại di động thường được phân loại là Class II. Các ví dụ bổ sung bao gồm máy sấy tóc, tivi và máy photocopy.

Thử nghiệm PAT duy nhất được yêu cầu là thử nghiệm điện trở cách điện.

Đôi khi, phân loại Class II bị nhầm lẫn với phân loại Class 2; tuy nhiên, chúng khác nhau. Nhãn Loại 2 liên quan đến nguồn điện chứ không phải an toàn. Nó cũng tuân theo một tiêu chuẩn khác, UL 1310.

Cấp Bảo Vệ III (Protection Class III)

Thiết bị cấp III được xác định bằng ký hiệu Cấp III.

Ví dụ về thiết bị cấp III là máy tính xách tay, điện thoại di động và bóng đèn năng lượng thấp.

Thiết bị cấp III sử dụng máy biến áp cách ly. Máy biến áp có hai cuộn dây cuộn dây riêng biệt được gọi là “Cuộn dây sơ cấp”, được kết nối với nguồn điện và “Cuộn dây thứ cấp”, được kết nối với thiết bị. Mỗi cuộn dây được quấn quanh các mặt đối diện của một mạch từ kín chung được gọi là “Lõi”. Các cuộn dây có mạch riêng của chúng. Chúng được gọi là mạch chính và mạch thứ cấp. Các cuộn dây không chạm vào nhau; do đó, sự cách ly của chúng mang lại tên cho máy biến áp. Vì cách điện được tạo ra bởi các cuộn dây cách ly, không chạm vào nhau, nên để mang dòng điện, điện áp cần phải được truyền qua các cuộn dây thông qua cảm ứng.

Thiết bị cấp III không bắt buộc phải có kết nối đất. Do không có kết nối đất, dòng điện bị cắt và không thể tiếp tục chạy khi có sự cố mạch. Do đó, người dùng cuối sẽ không bị điện giật.

Kiểm tra PAT là không cần thiết trừ khi các dây dẫn sạc thuộc Loại II. Nếu các thiết bị được sử dụng cho mục đích y tế, chúng không được coi là đủ an toàn cho việc sử dụng của người tiêu dùng đại chúng. Họ phải đáp ứng các yêu cầu bổ sung.

Các Cấp Bảo Vệ Chống Điện Giật

Protection Class I: Yêu cầu bắt buộc có nối đất, bảo vệ bằng cách nối đất với vỏ kim loại của thiết bị.

Protection Class II:  Bảo vệ người dùng khỏi bị điện giật thông qua hai cấp cách điện (kép hoặc tăng cường) mà không cần nối đất.

Protection Class III: Điện áp thiết bị nhỏ dưới 50VAC hoặc dưới 120 VDC, không có khả năng gây nguy hiểm do đó không cần nối đất. Class III không bao giờ áp dụng cho các thiết bị y tế.

Khi sử dụng các thiết bị điện tử, để an toàn bạn có thể sử dụng lớp an toàn cao hơn nhưng không bao giờ được sử dụng lớp an toàn thấp hơn