Biến tần lỗi chạm đất (Ground Fault) là tình trạng thiết bị phát hiện dòng điện rò từ ngõ ra xuống đất hoặc vỏ động cơ, thường do dây cáp bị hỏng cách điện, motor chạm vỏ hoặc biến tần bị lỗi phần công suất. Khi xảy ra lỗi, biến tần có thể ngắt đầu ra để bảo vệ thiết bị. Bài viết dưới đây hướng dẫn nhận biết, xác định nguyên nhân và cách khắc phục lỗi chạm đất trên các dòng biến tần phổ biến.
Dấu hiệu
- Biến tần hiển thị mã lỗi GF, GFF, E.GF hoặc mã lỗi liên quan đến chạm đất tùy hãng.
- Biến tần vừa nhấn RUN đã báo lỗi và ngắt đầu ra.
- Thiết bị báo lỗi ngay khi cấp nguồn hoặc khi bắt đầu tăng tốc.
- Motor không chạy, đang chạy thì dừng đột ngột hoặc biến tần không thể reset lỗi.
- Có dấu hiệu dây điện, hộp cực motor bị ẩm, cháy sém hoặc hư hỏng cách điện.
Tham khảo: Khóa học biến tần online miễn phí
Mã lỗi
- Yaskawa: GF.
- Mitsubishi: E.GF.
- Toshiba: EF2.
- Delta: GFF.
- LS: GF.
Nguyên nhân và cách khắc phục
Motor bị chạm vỏ
- Nguyên nhân: Cuộn dây motor bị ẩm, quá nhiệt, lão hóa hoặc hỏng lớp cách điện khiến dòng điện rò từ cuộn dây sang vỏ motor.
- Cách khắc phục: Ngắt nguồn, tháo dây motor khỏi biến tần và đo điện trở cách điện giữa từng pha với vỏ bằng thiết bị phù hợp. Nếu motor bị ẩm, có thể cần sấy theo quy trình kỹ thuật; nếu cuộn dây hỏng, cần sửa chữa hoặc quấn lại motor.
Dây motor bị rò điện
- Nguyên nhân: Cáp bị chuột cắn, trầy xước, dập, ngấm nước hoặc hỏng lớp cách điện; đầu cos và hộp đấu dây cũng có thể bị ẩm, bám bụi dẫn điện.
- Cách khắc phục: Kiểm tra toàn bộ tuyến cáp, hộp đấu dây và đầu nối. Đo cách điện cáp khi đã tách rời khỏi biến tần và motor. Thay cáp nếu cách điện không đạt yêu cầu; không chỉ quấn băng keo để xử lý hư hỏng nghiêm trọng.
Do đấu dây
- Nguyên nhân: Dây U, V, W bị tuột đầu cos, đấu sai, kẹp không chặt hoặc chạm vào vỏ kim loại tại hộp cực motor.
- Cách khắc phục: Kiểm tra và đấu lại đúng sơ đồ, siết chặt đầu nối, thay đầu cos hư hỏng và bảo đảm các pha được cách điện với vỏ motor. Kiểm tra cả vị trí dây đi qua máng cáp và các cạnh kim loại sắc.
Cáp motor quá dài
- Nguyên nhân: Cáp dài, điện dung ký sinh lớn hoặc tần số sóng mang cao có thể làm tăng dòng rò, khiến một số biến tần kích hoạt bảo vệ.
- Cách khắc phục: Kiểm tra chiều dài cáp cho phép theo tài liệu của biến tần. Nếu phù hợp, điều chỉnh tần số sóng mang theo hướng dẫn của nhà sản xuất hoặc sử dụng cuộn kháng lọc đầu ra, bộ lọc phù hợp. Không tự ý thay đổi thông số bảo vệ để bỏ qua lỗi.
Biến tần bị lỗi
- Nguyên nhân: IGBT, cảm biến dòng hoặc mạch công suất bị hỏng, khiến biến tần phát hiện dòng bất thường hoặc báo lỗi dù cáp và motor không có dấu hiệu chạm đất.
- Cách khắc phục: Ngắt nguồn, tháo dây U, V, W sau khi bảo đảm an toàn và kiểm tra theo quy trình của nhà sản xuất. Nếu biến tần vẫn báo lỗi khi đầu ra đã được tách khỏi motor, cần kiểm tra chuyên sâu module công suất, cảm biến dòng và bo mạch. Không cấp điện thử tùy tiện khi chưa xác định tình trạng thiết bị.
Đấu sai tiếp địa
- Nguyên nhân: Dây PE bị lỏng, đấu nối sai hoặc hệ thống dây dẫn có hư hỏng khiến dòng rò không được dẫn về đất đúng cách. Tuy nhiên, tiếp địa kém không phải lúc nào cũng là nguyên nhân trực tiếp khiến biến tần báo lỗi chạm đất.
- Cách khắc phục: Kiểm tra dây PE của biến tần, motor và tủ điện; khôi phục kết nối tiếp địa đúng tiêu chuẩn. Không tháo dây tiếp địa để thử chạy hoặc vô hiệu hóa bảo vệ chạm đất.
Quy trình kiểm tra
- Ngắt nguồn cấp, thực hiện khóa và treo thẻ cảnh báo nếu cần. Chờ tụ DC bus xả theo thời gian quy định của nhà sản xuất và xác nhận điện áp đã giảm về mức an toàn trước khi thao tác.
- Ghi lại mã lỗi, thời điểm xuất hiện và trạng thái vận hành: vừa cấp nguồn, nhấn RUN, tăng tốc hay khi motor đang chạy.
- Quan sát cáp motor, hộp đấu dây, đầu cos và các vị trí có thể bị ẩm hoặc cọ xát với vỏ kim loại.
- Tách hoàn toàn cáp khỏi biến tần và motor trước khi đo bằng Megger. Không dùng Megger trực tiếp vào ngõ ra biến tần vì điện áp thử có thể làm hỏng linh kiện điện tử.
- Chỉ thực hiện khi nguồn đã được ngắt và xác nhận an toàn. Nếu lỗi biến mất khi tách tải, cần tập trung kiểm tra motor và cáp; nếu lỗi vẫn còn, có thể biến tần bị lỗi nội bộ. Kết quả cần được đối chiếu với quy trình chẩn đoán của từng model.
- Đánh giá module IGBT, cảm biến dòng và bo mạch bằng thiết bị, phương pháp phù hợp trước khi quyết định sửa chữa hoặc thay thế.
Lưu ý
- Không reset liên tục hoặc cố chạy lại nhiều lần khi chưa xác định nguyên nhân.
- Không đo cách điện khi motor hoặc cáp vẫn còn nối với biến tần.
- Không tự ý vô hiệu hóa chức năng bảo vệ chạm đất để tiếp tục sản xuất.
- Không chạm vào đầu cực hoặc bên trong biến tần ngay sau khi ngắt nguồn; tụ DC bus có thể vẫn còn điện áp nguy hiểm.
- Ngưỡng điện trở cách điện cần căn cứ vào điện áp định mức, tiêu chuẩn áp dụng và tài liệu của motor, cáp. Không nên dùng một giá trị chung để kết luận mọi trường hợp.
- Nếu đã xác nhận motor và cáp bình thường nhưng lỗi vẫn xuất hiện, nên chuyển biến tần đến đơn vị kỹ thuật có chuyên môn để kiểm tra.