TCVN 8096-107:2010 TỦ ĐIỆN ĐÓNG CẮT VÀ ĐIỀU KHIỂN CAO ÁP – PHẦN 107: CẦU DAO KÈM CẦU CHẢY XOAY CHIỀU DÙNG CHO ĐIỆN ÁP DANH ĐỊNH LỚN HƠN 1 Kv ĐẾN VÀ BẰNG 52 kV


Tiêu chuẩn có ích? Vui lòng chia sẻ cho cộng đồng:

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 8096-107:2010

IEC 62271-107:2005

TỦ ĐIỆN ĐÓNG CẮT VÀ ĐIỀU KHIỂN CAO ÁP – PHẦN 107: CẦU DAO KÈM CẦU CHẢY XOAY CHIỀU DÙNG CHO ĐIỆN ÁP DANH ĐỊNH LỚN HƠN 1 Kv ĐẾN VÀ BẰNG 52 kV

High-voltage switchgear and controlgear – Part 107: Alternating current fused circuit – switchers for rated voltages above 1 kV up to and including 52 kV

Lời nói đầu

TCVN 8096-107:2010 thay thế TCVN 5768:1993;

TCVN 8096-107:2010 hoàn toàn tương đương với IEC 62271-107:2005;

TCVN 8096-107:2010 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/EC Máy điện và khí cụ điện biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Lời giới thiệu

Bộ tiêu chuẩn TCVN 8096 (IEC 62271) hiện đã có các tiêu chuẩn quốc gia sau:

1) TCVN 8096-107:2010 (IEC 62271-107:2005), Tủ điện đóng cắt và điều khiển cao áp – Phần 107: Cắt dao kèm cầu chảy xoay chiều dùng cho điện áp danh định lớn hơn 1 kV đến và bằng 52 kV.

2) TCVN 8096-200:2010 (IEC 62271-200:2003), Tủ điện đóng cắt và điều khiển cao áp – Phần 200. Tủ điện đóng cắt và điều khiển xoay chiều có vỏ bọc bằng kim loại dùng cho điện áp danh định lớn hơn 1 kV và bằng 52 kV.

Bộ tiêu chuẩn IEC 62271 còn có các tiêu chuẩn sau:

1) IEC 62271-1,2007, High – voltage switchgear and controlgear – Part 1: Common specifications

2) IEC 62271-3: 2006, High – voltage switchgear and controlgear – Part 3: Digital interfaces based on IEC 61850

3) IEC 62271-100:2008, High – voltage switchgear and controlgear – Part 100: Alternating current-breakers

4) IEC 62271-101:2006, High – voltage switchgear and controlgear – Part 101: Synthetic testing

5) IEC 62271-102:2001, High – voltage switchgear and controlgear – Part 102: Alternating current disconnectors and earthing switches

6) IEC 62271-104:2009, High – voltage switchgear and controlgear – Part 104: Alternating current switches for rated voltages of 52 kV and above

7) IEC 62271-105:2002, High – voltage switchgear and controlgear – Part 105: Alternating current switch-fuse combinations

8) IEC 62271-108:2005, High – voltage switchgear and controlgear – Part 108: High – voltage alternating current disconnecting circuit-breakers for rated voltages of 72.5 kV and above.

9) IEC 62271-109:2008, High – voltage switchgear and controlgear – Part 109: Alternating-current series capacitor by-pass switches

10) IEC 62271-110:2009: High – voltage switchgear and controlgear – Part 110: Inductive load switching.

11) IEC 62271-111:2005, High – voltage switchgear and controlgear – Part 111: Overhead, pad-mounted, dry vault, and submersible automatic circuit reclosers and fault interrupters for alternating current systems up to 38 kV.

12) IEC 62271-201:2006, High – voltage switchgear and controlgear – Part 201: AC insulation-enclosed switchgear and controlgear for rated voltages above 1 kV and up to and including 52 kV

13) IEC 62271-202:2006, High – voltage switchgear and controlgear – Part 202: High – voltage/low voltage prefabricated substation.

14) IEC 62271-203:2003, High – voltage switchgear and controlgear – Part 203: Gas – insulated metal – enclosed switchgear for rated voltages above 52 kV

15) IEC 62271-205:2008, High – voltage switchgear and controlgear – Part 205: Compact switchgear assemblies for rated voltages above 52 kV

16) IEC 62271-207:2007, High – voltage switchgear and controlgear – Part 207: Seismic qualification for gas – insulated switchgear assemblies for rated voltages above 52 kV

17) IEC/TR IEC 62271-208:2009, High – voltage switchgear and controlgear – Part 208: Methods to quatify the steady state. power – frequency electromagnetic fields generated by HV switchgear assemblies and HV/LV prefabricated substations

18) IEC 62271-209:2007, High – voltage switchgear and controlgear – Part 209: Cable connections for gas-insulated metal – enclosed switchgear for rated voltages above 52 kV – Fluid – filled and extruded insulation cables – Fluid – filled and dry-type cable – terminations

19) IEC/TR 62271-300:2006, High – voltage switchgear and controlgear – Part 300: Seismic qualification of afternating current circuit-breakers.

20) IEC/TR 62271-301:2009, High – voltage switchgear and controlgear – Part 301: Dimensional standardisation of high-voltage terminals

21) IEC/TR 62271-303:2008, High – voltage switchgear and controlgear – Part 303: Use and handling of sulphur hexafluoride (SF6)

22) IEC/TS 62271-304:2008, High – voltage switchgear and controlgear – Part 304: Design classes for indoor enclosed switchgear and controlgear for rated voltages above 1 kV up to and includuing 52 kV to be used in severe climatic conditions

23) IEC/TR 62271-305:2009, High – voltage switchgear and controlgear – Part 305: Capacitive current switching capability of air – insulated disconnectors for rated voltages above 52 kV

24) IEC/TR 62271-310:2008, High – voltage switchgear and controlgear – Part 310: Electrical endurance testing for circuit – breakers above a rated voltage of 52 kV.

TỦ ĐIỆN ĐÓNG CẮT VÀ ĐIỀU KHIỂN CAO ÁP – PHẦN 107: CẦU DAO KÈM CẦU CHẢY XOAY CHIỀU DÙNG CHO ĐIỆN ÁP DANH ĐỊNH LỚN HƠN 1 Kv ĐẾN VÀ BẰNG 52 kV

High-voltage switchgear and controlgear – Part 107: Alternating current fused circuit – switchers for rated voltages above 1 kV up to and including 52 kV

  1. Qui định chung

1.1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này áp dụng cho thiết bị được thao tác trên cả ba cực thực chất là các cụm lắp ráp chức năng bao gồm cầu dao và các cầu chảy hạn chế dòng điện dùng cho hệ thống phân phối được thiết kế để có khả năng:

– cắt dòng diện có tải hoặc dòng điện sự cố bất kỳ đến và bằng dòng điện cắt ngắn mạch danh định ở điện áp phục hồi danh định.

– dòng mạch điện có dòng điện bằng với dòng điện cắt ngắn mạch danh định ở điện áp danh định.

Thiết bị này được thiết kế dùng cho mạch điện hoặc cho các ứng dụng chỉ đòi hỏi độ bền cơ và độ bền điện bình thường. Các ứng dụng như vậy bao gồm bảo vệ cho máy biến áp cao áp/hạ áp nhưng không bảo vệ đường dây hoặc cáp phân phối như mạch động cơ và mạch dãy tụ điện.

Các tình trạng ngắn mạch có dòng điện từ giá trị thấp đến dòng điện chuyển giao danh định của cầu dao kèm cầu chảy được các cơ cấu phụ trợ (cơ cấu đập, rơle, v.v…) xử lý mà khi được bố trí đúng sẽ gây nhả cầu dao. Các cầu chảy được lắp phải đảm bảo khả năng cắt ngắn mạch của nó lớn hơn khả năng cắt của cầu dao.

CHÚ THÍCH 1: Trong tiêu chuẩn này, thuật ngữ “cầu chảy” được sử dụng để gội cầu chảy hoặc dây chảy ở những đoạn nội dung mà nghĩa thông thường không gây hiểu nhầm.

Tiêu chuẩn này áp dụng cho cầu dao kèm cầu chảy được thiết kế với điện áp danh định lớn hơn 1 kV đến và bằng 52 kV dùng cho hệ thống xoay chiều ba pha 50 Hz hoặc 60 Hz. So sánh với các thiết bị đóng cắt đã có khác được cho trong Điều 8.

CHÚ THÍCH 2: Các cầu dao đã có khác; xem tài liệu tham khảo [1] của thư mục tài liệu tham khảo.

Cầu chảy được đề cập trong TCVN 7999-1 (IEC 60282-1).

Các cầu dao nối đất tạo thành một bộ phận không thể tách rời của cầu dao được đề cập trong IEC 62271-102.

Lắp đặt trong vỏ bọc, nếu có, được đề cập trong TCVN 8096-200 (IEC 62271-200) hoặc IEC 60466.

1.2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau đây là cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng các bản được nêu. Đối với các tài liệu không ghi năm công bố thì áp dụng bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi.

TCVN 7999-1:2009 (IEC 60282-1:2005), Cầu chảy cao áp – Phần 1: Cầu chảy giới hạn dòng điện.

TCVN 8096-200 (IEC 62271-200), Tủ điện đóng cắt và điều khiển cao áp – Phần 200: Tủ điện đóng cắt và điều khiển xoay chiều có vỏ bọc bằng kim loại dùng cho điện áp danh định lớn hơn 1 kV đến và bằng 52 kV.

IEC 60050-441:1996, International Electrical Vocabulary – Chapter 441: Switchgear, controlgear and fuses (Từ vựng kỹ thuật điện quốc tế – Phần 441: Tủ điện đóng cắt, điều khiển và cầu chảy)

IEC 60265-1, High-voltage switches – Part 1: Switches for rated voltages above 1 kV and less than 52 kV (Thiết bị đóng cắt cao áp – Phần 1: Thiết bị đóng cắt dùng cho điện áp danh định lớn hơn 1 kV và nhỏ hơn 52 kV)

IEC 60466, A.C. insulation-enclosed switchgear and controlgear for rated voltages above 1 kV and up to and including 38 kV (Tủ điện đóng cắt và điều khiển lắp đặt trong vỏ bọc cách điện dùng cho điện áp danh định lớn hơn 1 kV đến và bằng 38 kV).

IEC 60694, Common specifications for high – voltage switchgear and controlgear standards (Yêu cầu kỹ thuật chung dùng cho tiêu chuẩn về tủ điện đóng cắt và điều khiển cao áp)

IEC 60787, Application guide for the selection of fuse – links of high-voltage fuses for transformer circuit applications (Hướng dẫn chọn ống cầu chảy của cầu chảy cao áp dùng cho các ứng dụng mạch biến áp)

IEC 62271-100: High-voltage switchgear and controlgear- Part 100: High-voltage alternating-current circuit-breakers (Tủ điện đóng cắt và điều khiển cao áp – Phần 100: Máy cắt xoay chiều cao áp).

IEC 62271-102: High-voltage switchgear and controlgear- Part 102: Alternating current disconnectors and earthing switches (Tủ điện đóng cắt và điều khiển cao áp – Phần 102: Cầu dao cách ly và cầu dao nối đất xoay chiều).

IEC 62271-105, High-voltage switchgear and controlgear- Part 105: Alternating current switch-fuse combinations (Tủ điện đóng cắt và điều khiển cao áp – Phần 105: Tổ hợp thiết bị đóng cắt – cầu chảy xoay chiều)

  1. Điều kiện làm việc bình thường và đặc biệt

Áp dụng Điều 2 của IEC 60694.

  1. Thuật ngữ và định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này, áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa nêu trong IEC 60050-441 và IEC 60694. Một số định nghĩa trong đó được nêu lại dưới đây để dễ tham khảo.

Các định nghĩa nêu dưới đây cũng được áp dụng. Các định nghĩa bổ sung được phân loại để tương đương với cách phân loại trong IEC 60050-441. Định nghĩa của IEC 60050-441 không được nhắc lại mà được tham chiếu theo số riêng của chúng.

3.1. Thuật ngữ chung

Không có.

3.2. Cụm lắp ráp của tủ điện đóng cắt và điều khiển

Không có.

3.3. Các bộ phận của cụm lắp ráp

Không có.

3.4. Thiết bị đóng cắt.

3.4.101. Cầu dao (circuit-switcher)

Thiết bị đóng cắt bằng cơ khí, thích hợp để đóng, mang và cắt dòng điện trong điều kiện mạch điện bình thường. Thiết bị này cũng thích hợp để ngắt dòng điện sự cố cụ thể có thể nhỏ hơn khả năng chịu dòng điện ngắn hạn của cầu dao.

CHÚ THÍCH: Các cầu dao đã có khác; xem tài liệu tham khảo [1] của thư mục tài liệu tham khảo.

3.4.102. Cầu dao kèm cầu chảy (fused circuit – switcher)

Thiết bị gồm có cầu dao ba cực và ba cầu chảy giới hạn dòng điện, có khả năng đóng và cắt có tải bất kỳ hoặc dòng điện sự cố bất kỳ có giá trị đến dòng điện cắt ngắn mạch của nó, trong điều kiện điện áp phục hồi quá độ và các điều kiện hệ số công suất qui định trong tiêu chuẩn này.

3.4.103. Cầu dao kèm đế cầu chảy (hoặc đế thiết bị) (fused circuit-switcher base (or device base))

Cầu dao kèm cầu chảy nhưng không lắp ống cầu chảy.

3.4.104. Phóng điện xuyên thủng không duy trì (non-sustained disruptive discharge (NSDD))

Phóng điện xuyên thủng liên quan đến gián đoạn dòng điện, không đủ để phục hồi dòng điện tần số công nghiệp hoặc trong trường hợp gián đoạn dòng điện điện dung không dẫn đến dòng điện ở tần số riêng của mạch điện.

3.5. Bộ phận của tủ điện đóng cắt và điều khiển

3.5.101. Bộ nhà (release)

[IEV 441-15-17]

3.5.102. Bộ nhả quá dòng (over – current release)

[IEV 441-16-33]

3.5.103. Bộ nhả song song (shunt release)

[IEV 441-16-41].

3.6. Thao tác

3.6.101. Thao tác bằng tay độc lập (của cầu dao kèm cầu chảy) (independent manual operation (of the fused circuit-switcher))

[IEV 441-16-16]

3.6.102. Thao tác bằng năng lượng dự trữ (của cầu dao kèm cầu chảy) (stored energy operation (of the fused circuit – switcher))

[IEV 441-16-16]

3.7. Đại lượng đặc trưng

3.7.101. Dòng điện kỳ vọng (của mạch điện và liên quan đến thiết bị đóng cắt hoặc cầu chảy) (prospective current (of a circuit and with respect to a switching device or a fuse))

[IEV 441-17-01]

3.7.102. Dòng điện đỉnh kỳ vọng (prospective peak current)

[IEV 441-17-02]

3.7.103. Dòng điện đỉnh kỳ vọng lớn nhất (maximum prospective peak current)

[IEV 441-17-04]

3.7.104. Dòng điện cắt kỳ vọng (prospective breaking current)

[IEV 441-17-06]

3.7.105. Dòng điện cắt (breaking current)

[IEV 441-17-07]

3.7.106. Dòng điện cắt nhỏ nhất (minimum breaking current)

[IEV 441-18-29]

3.7.107. Khả năng đóng ngắn mạch (short-circuit making capacity)

[IEV 441-17-10]

3.7.108. Dòng điện chuyển giao (take-over current)

[IEV 441-17-16]

3.7.109. Dòng điện nhiệt (thermal current)

Im

Dòng điện lớn nhất được mang liên tục mà độ tăng nhiệt của các bộ phận khác nhau không vượt quá giới hạn qui định.

3.7.110. Dòng điện ngắn mạch có cầu chảy (fused short-circuit current)

[IEV 441-17-21]

3.7.111. Điện áp đặt (applied voltage)

[IEV 441-17-24]

3.7.112. Điện áp phục hồi (recovery voltage)

[IEV 441-17-25]

3.7.113. Điện áp phục hồi quá độ (TRV) (transient recovery voltage (TRV))

[IEV 441-17-26]

3.7.114. Điện áp phục hồi tần số công nghiệp (power frequency recovery voltage)

[IEV 441-17-27]

3.7.115. Điện áp phục hồi quá độ kỳ vọng (prospective transient recovery voltage)

[IEV 441-17-29]

3.7.116. Thời gian mở nhỏ nhất (của cầu dao kèm cầu chảy) (minimum opening time (of the fused circuit-switcher))

Khoảng thời gian nhỏ nhất tính từ thời điểm bắt đầu thao tác mở bằng nguồn bên ngoài đến thời điểm các tiếp điểm hồ quang của một cực bất kỳ được tách ra lần đầu.

3.7.117. Thời gian mở khởi tạo cầu chảy (của cầu dao kèm cầu chảy) (fuse-initiated opening time (of the fused circuit – switcher))

Thời gian tính từ thời điểm bắt đầu xuất hiện hồ quang trong cầu chảy đến thời điểm khi các tiếp điểm hồ quang của tất cả các cực đã tách ra. Định nghĩa này chỉ áp dụng cho cầu dao kèm cầu chảy lắp với bộ nhả có cơ cấu đập của cầu chảy.

3.101. Cầu chảy

3.101.1. Đế cầu chảy, giá cầu chảy (fuse – base, fuse mount)

[IEV 441-18-02]

3.101.2. Cơ cấu đập (striker)

[IEV 441-18-18]

3.101.3. Dòng điện cắt (cut-off current)

[IEV 441-17-12]

3.101.4. Tích phân Jun l2t (l2t – Joule integral)

[IEV 441-18-23]

  1. Thông số đặc trưng

Áp dụng Điều 4 của IEC 60694 và các bổ sung và loại trừ được chỉ ra dưới đây.

Ngoài các thông số đặc trưng được liệt kê trong IEC 60694, áp dụng các thông số đặc trưng dưới đây:

  1. a) dòng điện cắt ngắn mạch danh định;
  2. b) điện áp phục hồi quá độ danh định;
  3. c) dòng điện đóng ngắn mạch danh định;
  4. d) dòng điện chuyển giao danh định.
  5. e) dòng điện nhiệt lớn nhất danh định.

4.1. Điện áp danh định (U)

Áp dụng 4.1 của IEC 60694.

4.2. Mức cách điện danh định

Áp dụng 4.2 của IEC 60694.

4.3. Tần số danh định (fr)

Áp dụng 4.3 của IEC 60694.

4.4. Dòng điện bình thường danh định và độ tăng nhiệt

4.4.1. Dòng điện bình thường danh định (Ir)

Không áp dụng 4.4.1 của IEC 60694.

Dòng điện bình thường danh định thường không được ấn định cho cầu dao có cầu chảy. Khi các cầu dao kèm cầu chảy được kết hợp thành cụm lắp ráp lớn hơn trong vỏ bọc thì dòng điện bình thường danh định của thanh cái dùng để nối phải theo TCVN 8096-200 (IEC 62271-200) hoặc IEC 60466.

Xem thêm dòng điện nhiệt (4.4.101).

4.4.2. Độ tăng nhiệt

Áp dụng 4.4.2 của IEC 60694 và trong trường hợp liên quan đến cầu chảy, áp dụng Điều 6 của TCVN 7999-1 (IEC 60282-1).

4.4.101. Dòng điện nhiệt lớn nhất danh định (Itn)

Dòng điện nhiệt lớn nhất danh định là giá trị lớn nhất của dòng điện nhiệt dùng cho cầu dao kèm cầu chảy.

Không yêu cầu phải chọn dòng điện nhiệt từ dãy R10.

CHÚ THÍCH: Dòng điện nhiệt thực tế phụ thuộc vào cách lắp đặt các cầu chảy.

4.5. Khả năng chịu dòng điện ngắn hạn danh định (Ik)

Không áp dụng 4.5 của IEC 60694.

4.6. Khả năng chịu dòng điện đỉnh danh định (Ip)

Không áp dụng 4.6 của IEC 60694.

4.7. Thời gian ngắn mạch danh định (tk)

Không áp dụng 4.7 của IEC 60694.

4.8. Điện áp cung cấp danh định của cơ cấu dùng để đóng, cắt và của mạch điện phụ trợ và mạch điện điều khiển (Ua)

Áp dụng 4.8 của IEC 60694.

4.9. Tần số cung cấp danh định của cơ cấu dùng để đóng, cắt và của mạch điện phụ trợ

Áp dụng 4.9 của IEC 60694.

4.10. Áp suất danh định của nguồn khí nén dùng để cách điện và/hoặc thao tác

Áp dụng 4.10 của IEC 60694.

4.101. Dòng điện cắt ngắn mạch danh định

Dòng điện cắt ngắn mạch danh định là dòng điện ngắn mạch kỳ vọng cao nhất mà cầu dao kèm cầu chảy phải có khả năng cắt trong điều kiện sử dụng và đáp ứng được qui định trong tiêu chuẩn này khi mạch điện có điện áp phục hồi tần số công nghiệp tương ứng với điện áp danh định của cầu dao kèm cầu chảy và có điện áp phục hồi quá độ kỳ vọng bằng với giá trị danh định qui định ở 4.102.

Dòng điện cắt ngắn mạch danh định được thể hiện bằng giá trị hiệu dụng của thành phần xoay chiều của nó.

Dòng điện cắt ngắn mạch danh định phải được chọn từ dãy R10 như sau:

8 – 10 – 12,5 – 16 – 20 – 25 – 31,5 – 40 – 50 – 63 – 80 -100 kA

CHÚ THÍCH: Lưu ý là trở kháng nối tiếp của cầu dao kèm cầu chảy hoặc tác động nhanh của cầu chảy hoặc cầu dao kèm cầu chảy có thể gây ra một hoặc hai ảnh hưởng dưới đây

  1. a) giảm dòng điện ngắn mạch đến giá trị thấp đáng kể so với giá trị mà đáng nhẽ sẽ đạt đến.
  2. b) tác động nhanh làm cho sóng dòng điện ngắn mạch bị biến dạng so với dạng sóng bình thường.

Vì vậy, thuật ngữ dòng điện kỳ vọng được sử dụng khi đánh giá tính năng cắt và đóng.

4.102. Điện áp phục hồi quá độ danh định

Điện áp phục hồi quá độ danh định liên quan đến dòng điện cắt ngắn mạch danh định (theo 4.101) là điện áp chuẩn thiết lập giới hạn trên của điện áp phục hồi quá độ kỳ vọng của mạch điện mà cầu dao kèm cầu chảy phải có khả năng cắt trong trường hợp ngắn mạch.

4.103. Dòng điện đóng ngắn mạch danh định

Dòng điện đóng ngắn mạch danh định là dòng điện đỉnh kỳ vọng cao nhất mà cầu dao kèm cầu chảy phải có khả năng đóng trong điều kiện sử dụng và điều kiện hoạt động được ấn định trong tiêu chuẩn này ở mạch điện có điện áp tần số công nghiệp tương ứng với điện áp danh định của cầu dao kèm cầu chảy. Dòng điện này phải bằng 2,5 lần (50 Hz) hoặc 2,6 lần (60 Hz) giá trị dòng điện cắt ngắn mạch danh định.

CHÚ THÍCH Xem thêm chú thích ở 4.101.

4.104. Dòng điện chuyển giao danh định

Dòng điện chuyển giao danh định là giá trị hiệu dụng lớn nhất của dòng điện chuyển giao mà cầu dao trong cầu dao kèm cầu chảy có khả năng ngắt trong điều kiện sử dụng và điều kiện hoạt động được ấn định trong tiêu chuẩn này ở mạch điện có điện áp phục hồi tần số công nghiệp tương ứng với điện áp danh định của cầu dao kèm cầu chảy và có điện áp phục hồi quá độ kỳ vọng bằng với giá trị qui định.

Giá trị danh định do nhà chế tạo công bố phải cao hơn giá trị của dòng điện chuyển giao, được xác định theo Hình 5, căn cứ vào cầu chảy được sử dụng để biểu thị dòng điện nhiệt lớn nhất danh định.

  1. Thiết kế và kết cấu

5.1. Yêu cầu đối với chất lỏng trong cầu dao kèm cầu chảy

Áp dụng 5.1 của IEC 60694.

5.2. Yêu cầu đối với chất khí trong cầu dao kèm cầu chảy

Áp dụng 5.2 của IEC 60694.

5.3. Nối đất cầu dao kèm cầu chảy

Áp dụng 5.3 của IEC 60694.

5.4. Thiết bị phụ trợ và thiết bị điều khiển

Áp dụng 5.4 của IEC 60694.

5.5. Thao tác bằng năng lượng phụ thuộc

Áp dụng 5.5 của IEC 60694, ngoài ra còn:

Không cho phép thao tác bằng tay phụ thuộc.

5.6. Thao tác bằng năng lượng dự trữ

Áp dụng 5.6 của IEC 60694.

5.7. Thao tác bằng tay độc lập

Không áp dụng 5.7 của IEC 60694.

5.8. Thao tác của bộ nhả

Áp dụng 5.8 của IEC 60694.

5.9. Cơ cấu khóa liên động và cơ cấu theo dõi áp suất thấp và áp suất cao

Áp dụng 5.9 của IEC 60694.

5.10. Tấm nhãn

Thay bảng ở 5.10 của IEC 60694 bằng bảng được cho trong tiêu chuẩn này.

Tấm nhãn của cầu dao kèm cầu chảy phải có các thông tin theo Bảng 1.

Bảng 1 – Ghi nhãn trên tấm nhãn

  Viết tắt Đơn vị Cầu dao kèm cầu chảy Cơ cấu thao tác Điều kiện đòi hỏi ghi nhãn
(1) (2) (3) (4) (5) (6)
Nhà chế tạo X (Y) Chỉ ghi nhãn khi không lắp liền với cơ cấu và/hoặc được chế tạo bởi nhà chế tạo khác
Ký hiệu kiểu X (Y) Chỉ ghi nhãn khi không lắp liền với cơ cấu và/hoặc được chế tạo bởi nhà chế tạo khác
Tham khảo sổ tay hướng dẫn X
Số seri X (Y) Yêu cầu ghi nhãn đối với cơ cấu thao tác nếu khác so với cơ cấu thao tác của cầu dao
Năm chế tạo X
Số hiệu tiêu chuẩn này X
Điện áp danh định U kV X
Điện áp chịu xung sét danh định Up kV X
Tần số danh định fr Hz X
Dòng điện nhiệt lớn nhất danh định Iln A X
Dòng chảy chấp nhận được và dòng điện nhiệt có cầu chảy X Ghi nhận bắt buộc “Dây chảy xem sổ tay hướng dẫn”
Áp suất khi danh định để thao tác P MPa Y Khi thuộc đối tượng áp dụng
Điện áp cung cấp đanh định của mạch điện phụ Ua V Y Khi thuộc đối tượng áp dụng
Cấp nhiệt độ Y Khác so với:

– 5oC trong nhà

– 25oC ngoài trời

X Ghi nhãn các giá trị này là bắt buộc, chỗ để trống chỉ giá trị zero.

Y Ghi nhãn các giá trị này là bắt buộc, chịu điều kiện ở cột (6).

(Y) Ghi nhãn các giá trị này là tùy chọn và chịu điều kiện ở cột (6).

CHÚ THÍCH: Có thể sử dụng cách viết tắt ở cột (2) thay cho thuật ngữ ở cột (1). Khi sử dụng thuật ngữ ở cột (1) không cần có từ “danh định”.

5.11. Cơ cấu khóa liên động

Áp dụng 5.11 của IEC 60694.

5.12. Chỉ thị vị trí

Áp dụng 5.12 của IEC 60694.

5.13. Cấp bảo vệ bằng vỏ ngoài

Áp dụng 5.13 của IEC 60694.

5.14. Chiều dài đường rò

Áp dụng 5.14 của IEC 60694.

5.15. Độ kín khí và chân không

Áp dụng 5.15 của IEC 60694.

5.16. Độ kín chất lỏng

Áp dụng 5.16 của IEC 60694.

5.17. Tính dễ cháy

Áp dụng 5.17 của IEC 60694.

5.18. Tương thích điện từ (EMC)

Áp dụng 5.18 của IEC 60694.

5.101. Liên kết giữa (các) cơ cấu đập của cầu chảy và bộ nhả của cầu dao

Liên kết giữa (các) cơ cấu đập của cầu chảy, nếu có, và bộ nhả cầu dao phải sao cho cầu dao làm việc thỏa đáng trong điều kiện sự cố ba pha và sự cố một pha ở các yêu cầu tối thiểu và tối đa của loại cơ cấu đập (vừa hoặc nặng) bất kể phương thức tác động của cơ cấu đập (lò xo hoặc nổ). Các yêu cầu đối với cơ cấu đập được cho trong TCVN 7999-1 (IEC 60282-1).

5.102. Điều kiện quá dòng thấp (điều kiện thời gian dài trước hồ quang của cầu chảy)

Cầu dao kèm cầu chảy có bộ nhả bằng cơ cấu đập của cầu chảy phải được thiết kế sao cho chúng hoạt động thỏa đáng trong bất kỳ phương thức tác động nào của cơ cấu đập. Nhà chế tạo phải chỉ ra cách đáp ứng yêu cầu này.

Điều này đạt được bằng cách phù hợp với yêu cầu dưới đây:

  1. a) Tổ hợp thời gian giữa cầu dao và cầu chảy phải đáp ứng theo một trong ba điểm 1), 2) hoặc 3) dưới đây.

1) Thời gian mở khởi tạo bằng cầu chảy của cầu dao phải ngắn hơn thời gian hồ quang lớn nhất mà cầu chảy có thể chịu được. Giá trị thời gian hồ quang này tối thiểu là 0,1 s theo TCVN 7999-1 (IEC 60282-1).

CHÚ THÍCH: Các thử nghiệm được qui định trong TCVN 7999-1 (IEC 60282-1) để đánh giá rằng thời gian chịu hồ quang lớn nhất tối thiểu là 100 ms trong điều kiện trước hồ quang kéo dài.

2) Trong trường hợp nhà chế tạo cầu chảy có thể chỉ ra rằng cầu chảy đã được chứng minh một cách thỏa đáng ở tất cả các giá trị dòng điện cắt từ giá trị danh định xuống giá trị tương ứng với dòng điện gây chảy nhỏ nhất của cầu chảy trong cầu dao kèm cầu chảy (tức là cầu chảy toàn dải) thì thời gian mở khởi tạo bằng cầu chảy của cầu dao kèm cầu chảy được xem là không liên quan.

3) Trong trường hợp có thể chứng tỏ rằng bộ nhả nhiệt của cơ cấu đập của cầu chảy làm cho cầu dao ngắt hoàn toàn dòng điện trước khi hồ quang trong cầu chảy có thể xuất hiện đối với tất cả các dòng điện thấp hơn I3 (dòng điện cắt nhỏ nhất của cầu chảy theo TCVN 7999-1 (IEC 60282-1)).

  1. b) Độ tăng nhiệt trong các điều kiện này không gây ảnh hưởng đến tính năng của cầu dao kèm cầu chảy như được chứng minh bằng thử nghiệm qui định ở IEC 62271-105, 6.104.
  2. Thử nghiệm điển hình

Áp dụng Điều 6 của IEC 60694 với các bổ sung và loại trừ được chỉ ra dưới đây.

6.1. Yêu cầu chung

Mục đích của thử nghiệm điển hình là để chứng minh đặc tính của cầu dao kèm cầu chảy cơ cấu thao tác của chúng và thiết bị thao tác chúng.

Cầu chảy phải phù hợp với TCVN 7999-1(IEC 60282-1). Các thử nghiệm liên quan không thuộc phạm vi áp dụng của tiêu chuẩn này.

Thử nghiệm điển hình bao gồm:

– thử nghiệm điện môi;

– thử nghiệm độ tăng nhiệt;

– đo điện trở của mạch chính;

– thử nghiệm để chứng tỏ khả năng đóng và cắt dòng điện qui định của cầu dao kèm cầu chảy.

– thử nghiệm để chứng tỏ thao tác về cơ và độ bền là thỏa đáng.

– kiểm tra khả năng bảo vệ;

– thử nghiệm độ kín;

– thử nghiệm tương thích điện từ.

Cầu dao kèm cầu chảy được cung cấp để thử nghiệm phải ở tình trạng còn mới với các bộ phận tiếp xúc sạch và lắp với cầu chảy thích hợp.

6.1.1. Nhóm thử nghiệm

Áp dụng 6.1.1 của IEC 60694.

6.1.2. Thông tin để nhận biết mẫu

Áp dụng 6.1.2 của IEC 60694.

6.1.3. Thông tin cần có trong báo cáo thử nghiệm điển hình

Áp dụng 6.1.3 của IEC 60694.

6.2. Thử nghiệm điện môi

Áp dụng 6.2 của IEC 60694, ngoài ra còn:

CHÚ THÍCH: Cần cẩn thận khi chọn dây chảy vì kích thước của dây chảy có thể ảnh hưởng đến đặc tính điện môi. Không yêu cầu thử nghiệm phóng điện cục bộ như qui định ở IEC 60694, 6.2.9.

6.3. Thử nghiệm điện áp nhiễu tần số radio (RIV)

Không áp dụng 6.3 của IEC 60694.

6.4. Phép đo điện trở mạch điện

Áp dụng 6.4 của IEC 60694, ngoài ra còn:

Các dây nối có điện trở không đáng kể phải được dùng để thay cho cầu chảy và ghi lại điện trở của các dây này.

6.5. Thử nghiệm độ tăng nhiệt

Áp dụng 6.5 của IEC 60694, ngoài ra còn:

Thử nghiệm phải được thực hiện ở dòng điện nhiệt lớn nhất danh định, theo qui định của nhà chế tạo.

Cầu chảy dùng cho thử nghiệm (được gọi là X) phải do nhà chế tạo xác định và được ghi vào báo cáo thử nghiệm.

Sự phù hợp với thử nghiệm độ tăng nhiệt của cầu dao kèm cầu chảy làm từ cầu dao kèm đế cầu chảy và loại cầu chảy đề xuất (được gọi là X) biểu thị sự phù hợp của cầu dao kèm cầu chảy bất kỳ làm từ cùng một cầu dao kèm đế cầu chảy lắp với loại cầu chảy khác ở dòng điện nhiệt kết hợp của cầu dao kèm cầu chảy mới này (lth cầu dao kèm cầu chảy) với điều kiện là đáp ứng được bốn tiêu chí sau:

– cầu chảy có cùng chiều dài như cầu chảy X;

– cầu chảy có dòng điện danh định thấp hơn hoặc bằng dòng điện danh định của cầu chảy X;

– cầu chảy có công suất tiêu tán danh định (theo TCVN 7999-1 (IEC 60282-1)) thấp hơn hoặc bằng công suất tiêu tán danh định của cầu chảy X;

– giá trị giảm thông số đặc trưng của cầu chảy trong cầu dao kèm cầu chảy(lth cầu dao kèm cầu chảy/Ir cầu chảy) thấp hơn hoặc bằng suy giảm thông số đặc trưng của cầu chảy X.

Nếu sự phù hợp với các tiêu chí ở trên đã bao gồm biên an toàn thì đường kính của cầu chảy không cần xét đến.

CHÚ THÍCH: Đặc tính điện môi có thể bị ảnh hưởng khi sử dụng cầu chảy có đường kính khác so với đường kính của cầu chảy X.

Khi nhà chế tạo yêu cầu có thể thực hiện thử nghiệm độ tăng nhiệt khác với các loại cầu chảy khác tạo ra các giá trị dòng điện nhiệt khác thấp hơn dòng điện nhiệt lớn nhất danh định để cung cấp thêm các khả năng về tiêu chí lựa chọn cầu chảy.

6.6. Thử nghiệm khả năng chịu dòng điện ngắn hạn và khả năng chịu dòng điện đỉnh.

Không áp dụng 6.6 của IEC 60694.

6.7. Kiểm tra khả năng bảo vệ

Áp dụng 6.7 của IEC 60694.

6.8. Thử nghiệm độ kín

Áp dụng 6.8 của IEC 60694.

6.9. Thử nghiệm tương thích điện từ (EMC)

Áp dụng 6.9 của IEC 60694.

6.101. Thử nghiệm đóng và cắt

Thử nghiệm này gồm có bốn chế độ:

– TDIth: thử nghiệm đóng và cắt ở dòng điện nhiệt lớn nhất danh định;

– TDIsc: thử nghiệm đóng và cắt ở dòng điện ngắn mạch danh định;

– TDIto: thử nghiệm cắt ở dòng điện chuyển giao danh định;

– TDIlow: thử nghiệm cắt ở một phần ba dòng điện chuyển giao danh định.

6.101.1. Điều kiện để thực hiện thử nghiệm

Về nguyên tắc, các thử nghiệm mô tả ở 6.101 (thử nghiệm đóng và cắt) chỉ kiểm tra tính năng của cầu dao kèm cầu chảy cụ thể và cầu chảy thực sự được thử nghiệm. Tuy nhiên, cần biết rằng có thể không thực tế khi:

  1. a) thử nghiệm một cầu dao kèm đế cầu chảy cho trước với tất cả các loại cầu chảy;
  2. b) lặp lại các thử nghiệm cầu dao kèm cầu chảy bất cứ khi nào có thay đổi thiết kế của cầu chảy đã thử nghiệm ban đầu.

Do đó, sự phù hợp với tiêu chuẩn này cũng có thể đạt được bằng cách thay thế bằng cầu dao kèm cầu chảy chưa được thử nghiệm hoặc được thử nghiệm một phần, làm từ cầu dao kèm đế cầu chảy và các cầu chảy, với điều kiện là các điều kiện sau được đáp ứng.

  1. c) tất cả các cầu chảy cần xét phải phù hợp với tiêu chuẩn của chúng (TCVN 7999-1 (IEC 60282-1));
  2. d) cùng loại cơ cấu đập (nếu sử dụng), vừa hoặc nặng, phải được lắp theo TCVN 7999-1 (IEC 60282-1);
  3. e) loại cầu chảy thay thế đáp ứng các yêu cầu nêu ở 6.101.2.2.

6.101.1.1. Yêu cầu đối với cầu dao kèm cầu chảy trước khi thử nghiệm

Cầu dao kèm cầu chảy cần thử nghiệm phải được lắp đặt hoàn toàn lên giá đỡ của chính nó hoặc lên giá đỡ tương đương. Cơ cấu thao tác của nó phải được thao tác theo cách qui định, cụ thể là, nếu cơ cấu này thao tác bằng điện hoặc bằng khí nén thì nó phải được thao tác tương ứng ở điện áp nhỏ nhất hoặc áp suất khí nhỏ nhất như qui định ở 4.8 và 4.10 của IEC 60694, trừ khi dòng điện thay đổi nhanh ảnh hưởng đến kết quả thử nghiệm. Trong trường hợp dòng điện thay đổi nhanh ảnh hưởng đến kết quả thử nghiệm, cầu dao kèm cầu chảy phải tác động ở điện áp hoặc áp suất khí trong phạm vi dung sai qui định ở IEC 60694, 4.8 và 4.10, được chọn để đạt tốc độ tách tiếp điểm là cao nhất và đặc tính dập hồ quang lớn nhất.

Phải chứng tỏ rằng cầu dao kèm cầu chảy sẽ làm việc thỏa đáng trong các điều kiện nói trên khi không có tải.

Cầu dao kèm cầu chảy với thao tác bằng tay độc lập có thể được thao tác nhờ cách bố trí để có thể điều khiển đóng từ xa.

Phải cân nhắc kỹ khi lựa chọn cách đấu nối phía thường xuyên mang điện. Khi cầu dao kèm cầu chảy được thiết kế để cấp nguồn từ cả hai phía và bố trí vật lý của phía cắt cầu dao kèm cầu chảy này khác với việc bố trí của phía kia, thì phía mang điện của mạch thử nghiệm phải được nối để phía đó của cầu dao kèm cầu chảy cho điều kiện bất lợi hơn. Trong trường hợp có nghi ngờ, chế độ thử nghiệm này phải được lặp lại với mối nối nguồn được đảo lại nhưng đối với các chế độ thử nghiệm bao gồm các thử nghiệm giống nhau thì phải thực hiện một thử nghiệm với nguồn cung cấp được nối với một phía và (các) thử nghiệm tiếp theo với nguồn cung cấp được nối với phía còn lại.

Thử nghiệm phải được thực hiện ở nhiệt độ môi trường xung quanh và không mang tải trước, trừ khi có qui định khác.

6.101.1.2. Tần số thử nghiệm

Cầu dao kèm cầu chảy phải được thử nghiệm ở tần số danh định với dung sai bằng ± 8%. Tuy nhiên, để thuận tiện cho việc thử nghiệm, cho phép có sai khác chút ít so với dung sai nói trên; ví dụ, khi cầu dao kèm cầu chảy có tần số danh định ở 50 Hz được thử nghiệm ở tần số 60 Hz và ngược lại thì cần cẩn thận khi thể hiện kết quả, có tính đến tất cả các yếu tố đáng kể như loại cầu dao kèm cầu chảy và loại thử nghiệm thực hiện.

CHÚ THÍCH Trong một số trường hợp, đặc tính danh định của cầu dao kèm cầu chảy khi được sử dụng trong hệ thống 60 Hz có thể khác với các đặc tính danh định khi sử dụng trong hệ thống 50 Hz.

6.101.1.3. Hệ số công suất

Hệ số công suất của mạch thử nghiệm phải được xác định bằng phép đo và phải được lấy là giá trị trung bình của các hệ số công suất của từng pha.

6.101.1.4. Bố trí mạch điện thử nghiệm

Đối với TDIth, tham khảo chế độ thử nghiệm ba pha “mạch tải chủ yếu tiêu thụ công suất tác dụng” của IEC 60265-1, sau đó, sử dụng mạch điện thử nghiệm minh họa trên Hình 3a.

Đối với các chế độ thử nghiệm khác, sử dụng mạch điện thử nghiệm minh họa trên Hình 3b.

Đối với cầu dao kèm cầu chảy có phát ra ngọn lửa hoặc các hạt kim loại, thử nghiệm phải được thực hiện với màn chắn kim loại đặt gần các bộ phận mang điện và cách ly với các bộ phận này bằng khe hở không khí do nhà chế tạo qui định.

Màn chắn, khung và các bộ phận nối đất bình thường khác phải được cách ly với đất nhưng lại được nối đất qua một dây đồng có đường kính 0,1 mm và chiều dài 50 mm. Dây đồng này cũng có thể được nối vào phía thứ cấp của biến dòng tỷ số 1 1. Đầu nối của biến dòng cần được bảo vệ bằng khe hở phóng điện hoặc bộ chống sét. Thừa nhận dòng điện rò là không đáng kể nếu dây này còn nguyên vẹn sau thử nghiệm.

6.101.1.5. Điện áp thử nghiệm dùng cho thử nghiệm cắt

Điện áp thử nghiệm là giá trị trung bình của các điện áp pha-pha được đo ở vị trí của cầu dao kèm cầu chảy ngay sau khi tác động cắt.

Điện áp phải được đo càng gần càng tốt với các đầu nối của cầu dao kèm cầu chảy, tức là không có trở kháng đáng kể giữa điểm đo và đầu nối.

Điện áp thử nghiệm, trong trường hợp thử nghiệm ba pha, phải càng gần càng tốt với điện áp danh định của cầu dao kèm cầu chảy.

Dung sai của điện áp trung bình là ±5% so với giá trị qui định và dung sai của pha bất kỳ so với giá trị trung bình là ± 20%.

6.101.1.6. Điện áp phục hồi tần số công nghiệp

Điện áp phục hồi tần số công nghiệp phải được duy trì trong thời gian ít nhất là 0,3 s sau khi dập tắt hồ quang.

6.101.1.7. Điện áp đặt trước khi thử nghiệm đóng sự cố

Điện áp đặt trước khi thử nghiệm đóng sự cố của chế độ thử nghiệm TDIsc là giá trị hiệu dụng của điện áp ở các đầu nối cực ngay trước khi thực hiện thử nghiệm này.

Trong trường hợp thử nghiệm ba pha, giá trị trung bình của các điện áp đặt không được nhỏ hơn điện áp danh định của cầu dao kèm cầu chảy chia cho  và không được lớn hơn giá trị này quá 10% mà không được nhà chế tạo cho phép.

Chênh lệch giữa giá trị trung bình và các điện áp đặt của từng pha không được vượt quá 5% giá trị trung bình.

6.101.1.8. Dòng điện cắt

Đối với chế độ thử nghiệm TDIth, các đại lượng thử nghiệm qui về các thử nghiệm đóng và cắt “mạch tải chủ yếu tiêu thụ công suất tác dụng” của IEC 60265-1.

Đối với chế độ thử nghiệm TDlsc giá trị hiệu dụng của thành phần xoay chiều của dòng điện cắt ngắn mạch kỳ vọng phải được đo trong một nửa chu kỳ sau khi bắt đầu ngắn mạch trong thử nghiệm dòng điện kỳ vọng.

Đối với chế độ thử nghiệm TDlto và TDIlow dòng điện cắt phải là giá trị hiệu dụng của thành phần xoay chiều do được khi bắt đầu hồ quang.

Đối với chế độ thử nghiệm TDlsc, TDlto, TDIlow, giá trị hiệu dụng của thành phần xoay chiều của dòng điện cắt ở cực bất kỳ không được thay đổi so với giá trị trung bình quá 10% giá trị trung bình.

6.101.1.9. Điện áp phục hồi quá độ

Đối với “dòng điện tải chủ yếu tiêu thụ công suất tác dụng”, áp dụng điều kiện ở IEC 60265-1. Đối với mức sự cố cao, áp dụng các TRV qui định ở TCVN 7999-1 (IEC 60282-1). Đối với các cấp sự cố thấp hơn, áp dụng các TRV qui định trong các chế độ thử nghiệm ở IEC 62271-100 (xem kiểu chế độ thử nghiệm TD­lto và TDIlow của tiêu chuẩn này). Các tham số sử dụng để qui định TRV được minh họa trên Hình 1.

TRV kỳ vọng của mạch điện thử nghiệm phải được xác định bằng phương pháp sao cho sẽ tạo ra và đo được sóng TRV mà không ảnh hưởng đáng kể đến sóng này và phải đo ở các đầu nối mà thiết bị được nối với tất cả các thiết bị thử nghiệm đo cần thiết đã lắp đầy đủ, ví dụ như bộ phân áp. Phương pháp thích hợp như mô tả trong Phụ lục F của IEC 62271-100.

Đối với mạch điện ba pha, điện áp phục hồi quá độ ứng với cực thứ nhất đã ngắt hoàn toàn, tức là điện áp qua một cực mở với hai cực còn lại đóng, mạch điện thử nghiệm thích hợp được bố trí theo 6.101.1.4.

Đường cong điện áp phục hồi quá độ kỳ vọng của mạch điện thử nghiệm được thể hiện bằng đường bao của nó vẽ như chỉ ra trên Hình 2 và thể hiện bằng phần khởi động của nó.

Sóng điện áp phục hồi quá độ kỳ vọng của mạch điện thử nghiệm phải phù hợp với các yêu cầu sau:

  1. a) đường bao ở bất kỳ thời điểm nào cũng không được thấp hơn đường chuẩn qui định:

CHÚ THÍCH: Nhấn mạnh rằng phạm vi mà đường bao có thể vượt quá đường chuẩn qui định đòi hỏi có sự cho phép của nhà chế tạo.

  1. b) phần khởi đầu không được đi qua đường trễ trong trường hợp có qui định đường trễ.

6.101.2. Qui trình của chế độ thử nghiệm

6.101.2.1. Chế độ thử nghiệm TDIth – Thử nghiệm đóng và cắt ở dòng điện nhiệt lớn nhất danh định

Thử nghiệm được thực hiện theo chế độ thử nghiệm “mạch tải chủ yếu tiêu thụ công suất tác dụng” của IEC 60265-1. Cấp phải là E2 như xác định trong IEC 60265-1. Cầu chảy có thể thay bằng dây một sợi có trở kháng không đáng kể.

Nếu thiết bị đóng cắt được sử dụng trong cầu dao kèm cầu chảy đã được thử nghiệm theo IEC 60265-1, cấp E2 hoặc E3, với dòng điện bình thường danh định lớn hơn hoặc bằng dòng điện nhiệt lớn nhất danh định của cầu dao kèm cầu chảy thì có thể bỏ qua chế độ thử nghiệm TDIth

Tiêu chuẩn có ích? Vui lòng chia sẻ cho cộng đồng: