Về cơ bản thì Earth Fault Relay ( EFR ) hay Earth Leakage Relay ( ELR ) đều có chung giải pháp là đo tổng dòng 3 pha và so sánh với dòng trong dây trung tính. Tuy nhiên EFR thường được dùng để đo những dòng sự cố chạm đất lớn, còn ELR được dùng để đo dòng rò xuống đất nhỏ hơn ( khoảng chừng từ 30 mA đến 3A ) .
Để xác lập nên dùng EFR hay ELR tất cả chúng ta phải địa thế căn cứ vào nhiều yếu tố :
Hình 1 : Hệ tiếp địa TNS
– Trung tính (N) của nguồn cấp là trung tính cách ly hay nối đất trực tiếp.
– Dòng tải của lộ ra cần bảo vệ là bao nhiêu A
Ví dụ lưới điện hạ thế 0.4 kV ở Nước Ta đa phần là dùng hệ tiếp địa TNS ( Hình 1 ). Đối với hệ tiếp địa này, trung tính MBA sẽ được nối đất trực tiếp, do đó khi có sự cố chạm đất 1 pha thì dòng chạm đất sẽ rất lớn .
Cho dù tải là động cơ 3 pha không có trung tính thì dòng chạm đất vẫn lớn do dây N và dây PE được nối trực tiếp với nhau ở ngay đầu nguồn .
Quay lại với ELR có gắn kèm theo ZCT ( Hình 2 ) thì giá trị Ii cảm nhận là giá trị thực và nếu nó lớn hơn một giá trị nào đó được chỉnh ( thường là từ 30 mA đến 3A ) thì ELR sẽ tác động ảnh hưởng để bảo vệ .
Hình 2 : ZCT + ELR
Hiện nay các hãng chỉ mới sản xuất loại ZCT với đường kính lớn nhất là 200mm, đủ cho 4 sợi dây điện 300 mm2 đi qua. Điều đó có nghĩa là khi dòng tải lớn thì số lượng cáp đi ra tải sẽ không lọt qua lòng của ZCT.
Mặt khác, khi dòng chạm đất lớn quá sẽ gây quá tải cho ZCT và hoàn toàn có thể gây hỏng biến dòng .
Đối với EFR được dùng kèm với biến dòng bảo vệ ( PCT ) sẽ không bị số lượng giới hạn bởi hiệu suất tải. Lúc này ngưỡng phát hiện dòng chạm đất nhờ vào vào độ nhạy của rơ le EFR, ví dụ với rơ le số có 50N / 51N thì thường dải setup xê dịch vào khoảng chừng 0.01 đến 12 lần Io .
Cách phát hiện dòng chạm đất của EFR sẽ dựa vào tỷ số biến dòng PCT. Ví dụ biến dòng 1000 / 5A thì có tỷ số k = 200
Hình 3 : Rơ le 50N / 51N + PCT
Nếu rơ le EFR có ngưỡng setup là 0.01 ~ 12I o thì Ii = 0.01 * k ~ 12 * k tương tự với ngưỡng phát hiện dòng sự cố của EFR từ khoảng chừng 2A đến 2000A
Nếu là tải động cơ 3 pha không có trung tính thì có thể sử dụng 3 PCT có sơ đồ đấu dây như Hình 3.
Tóm lại với ELR phối hợp ZCT sẽ rất tương thích để bảo vệ con người bởi độ nhạy cao. Tuy nhiên hạn chế của nó là ZCT có kích cỡ nhỏ nên không hề dùng cho những tải có hiệu suất lớn .
Đối với EFR hoặc rơ le số 50N / 51N không bị hạn chế bởi hiệu suất tải nhưng lại hạn chế về độ nhạy và sai số của biến dòng PCT .
Do đó việc dùng EFR hay ELR ngoài việc phụ thuộc vào vào mạng lưới hệ thống nối đất của nguồn, nó còn phụ thuộc vào vào hiệu suất của tải cần được bảo vệ .
