Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13338-1:2021 về Ứng dụng đường sắt - Phối hợp cách điện - Phần 1: Yêu cầu cơ bản

• Số hiệu: TCVN13338-1:2021
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2021

Vật liệu nhóm I	600 ≤ CTI	Hoặc	Cấp	1A4.5
Vật liệu nhóm II	400 ≤ CTI < 600	Hoặc	Cấp	1A3.5
Vật liệu nhóm IIIa	175 ≤ CTI < 400	Hoặc	Cấp	1A2.5
Vật liệu nhóm IIIb	100 ≤ CTI < 175	Hoặc	Cấp	1A0

Các giá trị CTI ở trên là các giá trị thu được (phù hợp với IEC 60112) trên các mẫu được làm cụ thể theo yêu cầu và được thử nghiệm bằng giải pháp A.

CHÚ THÍCH 1: Chỉ số chịu phóng điện (PTl) cũng được sử dụng để xác định các đặc tính tạo vết của vật liệu. Một vật liệu có thể nằm trong 1 trong 4 nhóm đưa ra ở trên trên cơ sở PTI (theo phương pháp trong IEC 60112 sử dụng giải pháp A) sẽ bằng hoặc lớn hơn giá trị thấp hơn được quy định cho nhóm.

CHÚ THÍCH 2: Chưa chứng minh được sự tương đương giữa CTI và các phân cấp

5  Các yêu cầu và quy tắc tạo kích thước khe hở

5.1  Tổng quan

Các khe hở phải có kích thước để chịu được các điện áp theo 3.2, tính tới tất cả các thông số ảnh hưởng đến sự phá vỡ cách điện trong toàn bộ vòng đời của thiết bị.

Để đo chính xác khe hở, áp dụng các yêu cầu của mục 7.

Các khe hở đưa ra trong Bảng A.3 áp dụng cho các độ cao nhỏ hơn hoặc bằng 2000 m trên mực nước biển, ở các độ cao lớn hơn, phương pháp hiệu chỉnh được đưa ra trong 5.4.

5.2  Khe hở không khí tối thiểu

...

...

...

Khe hở tối thiểu để cách điện về mặt chức năng được dựa trên điện áp xung danh định theo Bảng A.3, đối với các độ cao lớn hơn 2000 m, khe hở phải được tăng thêm phù hợp với 5.4.

Có thể chấp nhận giá trị nhỏ hơn, đặc biệt trong trường hợp các trường không đồng nhất. Chiều dài giảm thiểu phải chịu được điện áp xung danh định yêu cầu U_Ni. Phải xác nhận sự phù hợp bằng thử nghiệm. Điện áp thử bằng với U_i hoặc giá trị của U_ac hoặc U_dc trong Bảng A.8 đối với khoảng cách bằng với khe hở tối thiểu theo Bảng A.3.

5.2.2  Cách điện chính và phụ

Khe hở không khí tối thiểu của cách điện chính và phụ được dựa trên điện áp xung danh định, theo bảng A.3, đối với các độ cao lớn hơn 2000 m, khe hở phải được tăng thêm phù hợp với 5.4

Không cho phép các giá trị nhỏ hơn.

5.2.3  Cách điện tăng cường

Khi tạo kích thước cách điện tăng cường, áp dụng 5.2.2 với hiệu chỉnh sau: điện áp xung danh định phải bằng 160% điện áp xung danh định cần thiết của cách điện chính.

Không cho phép các giá trị nhỏ hơn

5.3  Tính ngẫu nhiên

...

...

...

Ngoài ra, các ứng dụng có thể yêu cầu các khe hở không khí lớn hơn để tính tới các yếu tố sau:

- Các điều kiện khí quyển, các rủi ro nhiễm bẩn đặc biệt, độ ẩm cao;

- Môi trường bị ion hóa;

- Các điều kiện lắp đặt;

- Các kết nối;

- An toàn con người;

- Sự thay đổi trong quá trình sản xuất, khi bảo trì;

- Tuổi thọ trong khai thác;

- Các tình huống hư hỏng và các trường hợp ngoại lệ khác;

...

...

...

- Vi khuẩn, các chất sinh học và hóa học;

- Sợi tinh thể (thân kim loại dạng sợi tạo ra từ bề mặt kim loại)

...

5.4  Khe hở đối với độ cao lớn hơn 2000 m

Khe hở đưa ra trong Bảng A.3 áp dụng cho các ứng dụng có độ cao nhỏ hơn hoặc bằng 2000 m trên mực nước biển, ở các độ cao lớn hơn 2000 m, khe hở đưa ra trong Bảng A.3 phải được tăng thêm.

Đối với các mạch điện có điện áp xung danh định U_Ni và có điện áp 60 kV, khe hở đưa ra trong Bảng A.3 phải được nhân với hệ số hiệu chỉnh độ cao k_d đưa ra trong Bảng A.9.

Đối với các mạch có điện áp xung danh định U_Ni lớn hơn 60 kV, các khe hở đưa ra trong Bảng A.3 phải được nhân với hệ số hiệu chỉnh độ cao k_d đưa ra trong Bảng A.10.

6  Các quy tắc tạo kích thước cho chiều dài đường rò

6.1  Tổng quan

...

...

...

Mục 4 đưa ra thông tin về các hệ số ảnh hưởng.

Các điện áp được cảm ứng ra trong các cáp bên đường do các dòng điện trên phương tiện tạo ra sẽ được tính thêm vào hệ số ảnh hưởng.

Để đo chính xác chiều dài đường rò, áp dụng các yêu cầu trong mục 7.

Các giá trị trong các Bảng A.5 và A.6 không áp dụng cho các kết hợp vật liệu cách điện khác nhau ở trong phạm vi chiều dài cách điện. Nếu có kết hợp khe hở nối tiếp không đủ cùng với chiều dài đường rò không đủ, một trong 2 yếu tố phải được tăng lên để thỏa mãn các yêu cầu của 5.2 hoặc 6.2.

Có thể trang bị cho các bề mặt vật liệu cách điện các đường gân hoặc khe rãnh để gián đoạn các đường dẫn điện. Các đường gân, khe rãnh, buồng chứa hoặc các bộ phận bảo vệ bề mặt cách điện có thể bảo vệ không bị nhiễm bẩn và mưa tuyết. Nên tránh các mối nối, khe rãnh hoặc vết khía thẳng đứng với các bộ phận dẫn điện (các điện cực), do bụi bẩn có thể tập trung ở đó hoặc nước có thể đọng lại do hoạt động mao dẫn.

CHÚ THÍCH: xem TCVN 10884-5 (IEC 60664-5) đối với các khoảng cách nhỏ hơn 2 mm chịu các tải do các đỉnh điện áp dưới các điều kiện ẩm.

6.2  Chiều dài đường rò tối thiểu

6.2.1  Cách điện chức năng, chính và phụ

Chiều dài đường rò tối thiểu được dựa trên điện áp cách điện danh định (U_Nm) theo các Bảng A.5, A.6 và A.7.

...

...

...

Khi tạo kích thước cách điện tăng cường, áp dụng gấp đôi chiều dài đường rò cho cách điện chính.

CHÚ THÍCH: Việc thay đổi được đưa ra do việc áp dụng yêu cầu trong tiêu chuẩn an toàn cơ bản TCVN 10884-1 (EN 60664-1). Theo bảng A.6, việc này có thể tạo ra thay đổi đáng kể cho các hệ thống có điện áp cách điện danh định thấp hơn 160 V.

7  Thử nghiệm và đo

7.1  Tổng quan

Mục này chỉ đề cập đến việc kiểm tra xác nhận các yêu cầu trong mục 5 và 6.

Các thử nghiệm điển hình và thường xuyên đối với thiết bị được đề cập trong Phụ lục B.

Nếu được yêu cầu, phải đo khe hở không khí và chiều dài đường rò trên một đối tượng đặc trưng phù hợp với 7.2.

Nếu khe hở không khí của cách điện chức năng thực tế nhỏ hơn khe hở không khí được quy định trong mục 5, hoặc không thể đo được, phải tiến hành thử nghiệm trên các linh kiện điện liên quan, trên một đối tượng đặc trưng sạch. Thử nghiệm chịu điện áp này phải được thực hiện theo 7.3, 7.4 ở 7.5.

Phải tiến hành thử nghiệm điện theo các giá trị trong Bảng A.8 dựa trên các chiều dài theo yêu cầu trong Bảng A.3.

...

...

...

Mặt khác, có thể kiểm tra xác nhận thay thế khe hở không khí bằng thử nghiệm điện áp ở tần số lưới điện phù hợp với 7.4, hoặc thử nghiệm điện áp một chiều phù hợp với 7.5.

Thử nghiệm điện áp một chiều được ưu tiên khi khe hở không khí được bắc cầu qua các điện dung.

Do ứng dụng có điện áp kéo dài lâu hơn khoảng thời gian của điện áp xung, các điện áp xoay chiều hoặc một chiều sẽ cần cách điện rắn với tải cao hơn nhiều. Cách điện có thể bị hư hại do thử nghiệm. Các tiêu chuẩn sản phẩm nên tính tới việc này khi yêu cầu điện áp thử xoay chiều hoặc một chiều cao.

Đối với thiết bị có bộ triệt sóng xung, các thử nghiệm chịu điện áp nên được thực hiện khi bộ triệt sóng xung được tách rời ra khỏi mạch điện khi cần thiết. Nếu không thể tách rời, phương pháp thử nên được thỏa thuận giữa đơn vị cung cấp và khách hàng.

Chỉ được tác dụng điện áp thử (nếu có thể áp dụng) trên khu vực có khe hở không khí được kiểm tra xác nhận.

Chỉ những khu vực có điện áp và các yêu cầu về nhiễm bẩn giống nhau có thể được duy trì kết nối với các nguồn điện áp thử.

Chỉ có thể kiểm tra xác nhận chiều dài đường rò bằng cách đo.

7.2  Đo chiều dài đường rò và khe hở không khí

7.2.1  Phương pháp và các giá trị

...

...

...

Phương pháp đo chiều dài đường rò và khe hở được chỉ rõ trong Phụ lục C.

7.2.2  Chỉ tiêu đánh giá:

Không cho phép các giá trị nhỏ hơn giá trị quy định trong mục 5 và 6.

7.3  Kiểm tra xác nhận khe hở không khí bằng thử nghiệm xung

7.3.1  Phương pháp và các giá trị

Phải tác dụng 3 lần điện áp thử xung dạng xung 1,2/50 μs cho từng cực ở khoảng thời gian tối thiểu 1 s.

Điện áp thử phải bằng với giá trị U_i đưa ra trong Bảng A.8, dựa trên chiều dài được xem xét như quy định trong mục 5

Phụ thuộc vào điều kiện khí hậu và chiều cao của vị trí thử nghiệm, các điện áp thử xung U_i được đưa ra trong Bảng A.8 phải được hiệu chỉnh theo TCVN 10884-1 (EN 60664-1) đối với các mạch có điện áp xung danh định U_Ni nhỏ hơn hoặc bằng 60 kV và theo TCVN 6099-1:2007 (IEC 60060) đối với các mạch điện có điện áp xung danh định U_Ni lớn hơn 60 kV.

CHÚ THÍCH: Tiêu chuẩn này không xem xét đến sự phân biệt giữa cách điện tự khôi phục và cách điện không tự khôi phục, vấn đề này được quy định thêm trong các tiêu chuẩn sản phẩm (phần về cách điện...)

...

...

...

Thử nghiệm là đạt nếu điện áp thử không bị sụt.

7.4  Kiểm tra xác nhận khe hở không khí bằng thử nghiệm tần số lưới điện

7.4.1  Phương pháp và các giá trị

Phải thực hiện thử nghiệm phù hợp với IEC 60060-1 hoặc TCVN 10884-1 (EN 60664-1).

Điện áp thử phải bằng giá trị U_ac đưa ra trong Bảng A.8, dựa trên chiều dài được quy định trong mục 5.

Phụ thuộc vào điều kiện khí hậu và chiều cao của vị trí thử nghiệm, các điện áp thử xung U_i được đưa ra trong Bảng A.8 phải được hiệu chỉnh theo TCVN 10884-1 (EN 60664-1) đối với các mạch có điện áp xung danh định U_Ni nhỏ hơn hoặc bằng 60 kV và theo TCVN 6099-1:2007 (IEC 60060) đối với các mạch điện có điện áp xung danh định U_Ni lớn hơn 60 kV.

Tần số thử là 50 Hz ± 10% hoặc 60 Hz ± 10%.

Giá trị thử nghiệm phải đạt được trong 5 s và duy trì trong 5 s.

7.4.2  Chỉ tiêu đánh giá thử nghiệm

...

...

...

7.5  Kiểm tra xác nhận khe hở không khí bằng thử nghiệm điện áp một chiều

7.5.1  Phương pháp và các giá trị

Điện áp thử phải bằng với giá trị U_dc đưa ra trong Bảng A.8, dựa trên chiều dài được quy định trong mục 5

Phụ thuộc vào điều kiện khí hậu và chiều cao của vị trí thử nghiệm, các điện áp thử xung U_i được đưa ra trong Bảng A.8 phải được hiệu chỉnh theo TCVN 10884-1 (EN 60664-1) đối với các mạch có điện áp xung danh định U_Ni nhỏ hơn hoặc bằng 60 kV và theo EN 60060-1 đối với các mạch điện có điện áp xung danh định U_Ni lớn hơn 60 kV.

Giá trị thử phải đạt được trong 5 s và duy trì trong 5 s.

Hệ số mạch đập phải không vượt quá giá trị đưa ra theo chỉnh lưu cầu 3 pha (4,2%).

7.5.2  Chỉ tiêu đánh giá thử nghiệm

Thử nghiệm là đạt nếu điện áp thử không bị sụt.

8  Các yêu cầu cụ thể khi ứng dụng trong ngành đường sắt

...

...

...

Phải thừa nhận rằng một số yêu cầu có thể cụ thể hơn hoặc thậm chí có thể vượt quá toàn bộ các yêu cầu phổ biến nêu ra trong các mục 4, 5, 6 và 7, miễn là các yêu cầu này áp dụng cho các khu vực bị giới hạn và có các căn cứ về mặt kỹ thuật hoặc kinh tế.

8.2  Các yêu cầu cụ thể đối với hệ thống tín hiệu

8.2.1  Phân loại quá áp

Để bổ sung cho các hiện tượng quá áp đưa ra trong 4.2.3.2, sử dụng hướng dẫn sau khi xác định các phân loại quá áp trong hệ thống tín hiệu:

- OV1:

Ví dụ:

- Đường truyền dữ liệu;

- Các mạch điện không được kết nối vào hệ thống phân phối điện;

- Các mạch đã được chắn;

...

...

...

- OV2:

Các mạch có quá áp quá độ thông thường, hoặc các mạch có các yêu cầu thông thường về tính sẵn sàng.

Ví dụ:

- Các mạch 230 V xoay chiều chính trong thiết bị;

- Các mạch cấp trong nhà.

- OV3:

Các mạch có các yêu cầu bổ sung về tính sẵn sàng

Ví dụ:

- Các hệ thống phân phối điện trong các lắp đặt;

...

...

...

- OV4:

Ví dụ:

Các đường dây bên ngoài các tòa nhà chỉ được bảo vệ bằng các biện pháp tự có.

8.2.2  Các điện áp xung danh định

8.2.2.1  Tổng quan

Khi không có bất kỳ thông tin cụ thể nào về các điện áp xung danh định, phải xác định các khe hở không khí theo 8.2.2.2 và 8.2.2.3.

CHÚ THÍCH: Giá trị trong 8.2.2.2 là cao hơn giá trị trong 8.2.2.3 do các lý do về độ tin cậy: khó phát hiện thiết bị từ xa bị hư hỏng.

8.2.2.2  Thiết bị được sử dụng ngoài trời

Phải tạo kích thước khe hở không khí ở U_Ni = 3100 V cho cách điện chính trong các mạch điện không có bảo vệ quá áp bổ sung mà được lắp đặt trên mặt đất hoặc gần với đất bên cạnh đường

...

...

...

Phải tạo kích thước khe hở không khí ở U_Ni = 2200 V cho cách điện chính trong các mạch điện không có bảo vệ quá áp bổ sung mà không được cách ly dẫn điện với các mạch ngoài trời.

8.2.3  Các điện áp cảm ứng

Trên các dây cáp bên đường dọc theo đường dây điện khí, các điện áp được cảm ứng sinh ra (ví dụ) do các dòng điện kéo hoặc ngắn mạch cần tiếp điện. Các điện áp này ảnh hưởng đến cách điện và do đó phải tính đến yếu tố này khi tạo kích thước khe hở không khí và chiều dài đường rò. Đơn vị vận hành đường sắt hoặc đơn vị vận hành lưới điện phải quy định các điện áp lớn nhất, tần số, khoảng thời gian và dạng sóng của điện áp được dự đoán trong hệ thống của mình.

Để tạo kích thước cách điện cho các mạch điện được kết nối điện hóa với các mạch ngoài trời và các mạch được lắp đặt bên cạnh đường ray điện khí được các hệ thống xoay chiều cung cấp, phải tính tới điện áp cố định 250 V giữa các bộ phận có điện và đất, trừ khi có quy định khác. Khi đó điện áp cảm ứng tạo ra sẽ có tần số bằng tần số của hệ thống cấp xoay chiều.

8.2.4  Hướng dẫn lắp đặt

Nhà sản xuất phải tuyên bố các điều kiện vận hành ở các giao diện của thiết bị trong hướng dẫn lắp đặt như sau:

- Điện áp danh định hoặc dải điện áp danh định;

- Điện áp xung danh định hoặc phân loại quá áp;

- Khả năng chịu các điện áp cảm ứng sinh ra do các dòng điện kéo.

...

...

...

- Cách điện của thiết bị vận hành trong nhà nên được lấy kích thước ở cấp PD1.

- Cách điện của thiết bị vận hành ngoài trời nên được lấy kích thước ở cấp PD3.

Nếu thiết bị được vận hành trong môi trường có cấp PD3 hoặc tốt hơn, cách điện bên trong hộp kín mà đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về IP51 (theo TCVN 4255 (EN 60529)) hoặc tốt hơn có thể được lấy kích thước ở cấp PD1.

Cách điện bên trong một hộp kín mà đáp ứng các yêu cầu về IP65 (theo TCVN 4255 (EN 60529)) hoặc tốt hơn có thể được lấy kích thước ở cấp PD1.

8.3  Các yêu cầu cụ thể đối với phương tiện giao thông đường sắt

8.3.1  Xác định điện áp xung danh định U_Ni bằng phương pháp 1

Ngoài các quy định về quá áp đưa ra trong 4.2.3.2, sử dụng hướng dẫn sau khi xác định phân, loại quá áp trên phương tiện giao thông đường sắt:

- OV2: Các mạch không được kết nối trực tiếp với đường dây tiếp xúc và các mạch được bảo vệ chống quá áp;

OV3: Các mạch được kết nối trực tiếp với đường dây tiếp xúc nhưng có bảo vệ quá áp và các mạch không tiếp xúc với các quá áp ở điều kiện khí quyển

...

...

...

- Các mạch điện kéo được bảo vệ bổ sung bằng bộ lọc hoặc được bảo vệ tự có bằng các linh kiện (ví dụ: bán dẫn) sẽ theo các điều kiện OV2, trừ khi biết được rõ mức độ phóng điện.

- OV1 có thể được sử dụng trên các mạch điện áp thấp được cách ly với các mạch điện công suất cao, hoặc bằng cô lập điện hóa, hoặc một số bộ lọc liên tiếp hoặc các linh kiện có tính năng tương tự.

CHÚ THÍCH: Phương tiện thường được trang bị thiết bị chống sét có cấp độ bảo vệ có giá trị theo các đặc tính của thiết bị và được sử dụng là U_Ni

8.3.2  Chiều dài đường rò

Chỉ có PD1 đến PD4 là được xem xét trên thiết bị của phương tiện giao thông đường sắt.

Các giá trị chiều dài đường rò tối thiểu đối với U_Nm trên 1000 V có thể bị giới hạn xuống 20 mm/kV nếu các biện pháp giảm thiểu như bôi trơn hoặc làm sạch các bề mặt cách điện được dự tính trước.

8.3.3  Các lắp đặt trên mui xe

Trừ khi có quy định khác trong các tiêu chuẩn sản phẩm liên quan, yêu cầu phải phù hợp với tiêu chuẩn này.

Chiều dài có thể tăng lên do các yêu cầu cụ thể phát sinh từ việc đọng chất bẩn trên mặt phẳng nằm ngang dẫn điện rộng.

...

...

...

8.4.1  Xác định điện áp xung danh định U_Ni bằng phương pháp 1

8.4.1.1  Tổng quan

Ngoài các quy định về quá áp đưa ra trong 4.2.3.2, sử dụng hướng dẫn sau khi xác định phân loại quá áp trong các lắp đặt cố định:

8.4.1.2  Xác định OV2 và OV3 và lựa chọn PD

OV2 và OV3 được sử dụng trong tình huống sau: Thiết bị tiếp xúc trực tiếp với đường dây tiếp xúc như máy ngắt và bộ cắt điện, có rủi ro về tạo sét trung bình hoặc có một số bảo vệ (tự có hoặc không tự có)

Đối với các thiết bị được đặt trong các trạm ngoài trời hoặc trong nhà ở các điều kiện bị tiếp xúc, có thể yêu cầu PD4 hoặc cấp được quy định trong các tiêu chuẩn sản phẩm.

Điện áp xung danh định U_Ni và chiều dài phải được tăng lên từ 10 % đến 25% trong trường hợp thiết bị đóng cắt được sử dụng để cô lập khoảng cách giữa các tiếp điểm mở vì lý do an toàn (EN 50123-1:2003, mục 3.1.4). Khe hở tối thiểu giữa các tiếp điểm mở phải được tăng lên tương ứng.

8.4.1.3  Đường dây tiếp xúc trên cao

Các đường dây tiếp xúc trên cao được coi là một trường hợp về kiểm soát tự có. Mức độ cách điện danh định được dựa trên thống kê và đánh giá rủi ro.

...

...

...

Bảng A.3 được dựa trên các điều kiện chịu điện áp xấu nhất của các điện cực. ở các đường dây trên cao, sẽ có các điều kiện khác nhau, và do đó các khe hở khác nhau có thể được đưa ra theo EN 50119 đối với các giá trị U_Ni = 95 kV trở lên.

8.4.2  Chiều dài cách điện ngoài trời

Phải xem xét các ngoại lệ sau đối với các cách điện ngoài trời trong các lắp đặt cố định, các đặc tính cách điện trong lắp đặt có thể bị ảnh hưởng bởi các điều kiện khí quyển xung quanh. Việc tạo kích thước chiều dài đường rò với điện áp cách điện danh định như sau:

- Các điều kiện vận hành thông thường                          24 đến 33 mm/kV;

- Các điều kiện vận hành bất lợi:                                    36 đến 40 mm/kV;

- Các điều kiện vận hành bất lợi tới hạn:                         > 48 mm/kV.

CHÚ THÍCH 1: Áp dụng các điều kiện vận hành thông thường khi có nhiễm bẩn công nghiệp thấp, mật độ người thấp và không có động cơ nhiệt

CHÚ THÍCH 2: Áp dụng các điều kiện vận hành bất lợi khi có nhiễm bẩn công nghiệp cao và các khí công nghiệp, mật độ người cao, vận hành đường sắt hỗn hợp, giao thông đường bộ và sương mù thường xuyên.

CHÚ THÍCH 3: Áp dụng các điều kiện vận hành bất lợi tới hạn khi gần các nhà máy điện lớn, khu công nghiệp hóa học, các công trường nấu luyện gần biển có sương mù thường xuyên

...

...

...

Phụ lục A

(Quy định)

Các bảng

Bảng A.1 không được sử dụng trong phương pháp 2

Bảng A.1 - Điện áp xung danh định U_Ni cho các mạch điện không được cấp từ đường dây tiếp xúc

Điện áp danh nghĩa

U_n

Của hệ thống cấp

...

...

...

Điện áp cách điện danh định U_Nm xoay chiều hoặc một chiều

(V)

Điện áp xung danh định

U_Ni

(kV)

3 pha

1 pha

OV1

OV2

...

...

...

OV4

nhỏ hơn hoặc bằng 50

0,33

0,5

0,8

1,5

...

...

...

nhỏ hơn hoặc bằng 100

0,5

0,8

1,5

2,5

120 đến 240

nhỏ hơn hoặc bằng 150

0,8

...

...

...

2,5

4,0

230/400

277/480

nhỏ hơn hoặc bằng 300

1,5

2,5

4,0

...

...

...

400/690

nhỏ hơn hoặc bằng 600

2,5

4,0

6,0

8,0

1000

...

...

...

4,0

6,0

8,0

12,0

CHÚ THÍCH 1: Ký hiệu / trong cột đầu thể hiện hệ thống phân phối 3 pha 4 dây. Điện áp thấp hơn là điện áp dây nối với dây trung tính, trong khi điện áp cao hơn là điện áp giữa các dây. Khi chỉ thể hiện 1 giá trị, có nghĩa là điện áp giữa các dây trong hệ thống 3 pha hoặc các hệ thống 1 pha.

CHÚ THÍCH 2: Ký hiệu - trong cột 2 thể hiện hệ thống phân phối 1 pha 3 dây. Điện áp thấp hơn là điện áp từ dây đến trung tính, trong khi giá trị cao hơn là điện áp từ dây tới dây. Khi chỉ thể hiện 1 giá trị, có nghĩa là 1 pha 2 dây và quy định giá trị từ dây tới dây

CHÚ THÍCH 3: Đối với thiết bị 3 pha, điện áp cách điện danh định là điện áp giữa dây pha và dây trung tính

CHÚ THÍCH 4: Các quy chuẩn quốc gia có thể bắt buộc U_Ni

CHÚ THÍCH 5: Bảng này được trích trong 4.2.3.2

...

...

...

Bảng A.2 - Điện áp xung danh định (U_Ni) của các mạch được cấp từ dây tiếp xúc

Điện áp cách điện danh định xoay chiều, hoặc một chiều.

U_Nm

kV

Điện áp xung danh định

U_Ni

kV

Nhỏ hơn hoặc bằng (≤)

OV1

...

...

...

OV3

OV4

0,9

4

5

6

8

1,2

5

...

...

...

8

12

1,8

6

8

10

15

2,3

8

...

...

...

12

18

3

10

12

15

20

3,7 ^a/3,6 ^b

12

...

...

...

20 ^a/25 ^b

30

4,8

15

18

25 ^a/30 ^b

40

6,5

20

...

...

...

30 ^a/40 ^b

50

8,3

25

30

35 ^a/45 ^b

60 a

10

30

...

...

...

17,25 ^a

75

95

17,25 ^a^,^c

...

...

...

95

125

17,25 ^b

95

125

17,25 ^b^,^c

...

...

...

145

170

27,5 ^a

125

170

27,5 ^b

...

...

...

170

200

27,5 ^b^,c

200 / 250

250 / 325

Nếu sử dụng thiết bị trong các hệ thống 3 pha xoay chiều chuẩn hóa theo IEC 60071-1 (ví dụ: 24/36/52 kV), các thiết bị phải lựa chọn phù hợp với U_Ni và U_a - chỉ liên quan đến lắp đặt cố định (xem Bảng B.1)

CHÚ THÍCH 1: Bảng này được trích trong 4.2.3.2 và 8.4.1.3

...

...

...

^a Chỉ với phương tiện

^b Chỉ với các lắp đặt cố định

^c Các giá trị cao hơn chỉ áp dụng cho các yêu cầu đặc biệt, xem F.2.9 hoặc khi được khách hàng quy định trước khi đặt hàng

Bảng A.3 - Khe hở không khí tối thiểu (mm) cho dải độ cao tiêu chuẩn dựa trên điện áp xung danh định U_Ni

U_Ni

kV

Khe hở không khí tối thiểu cho dải độ cao tiêu chuẩn

U_Ni

(kV)

...

...

...

PD2

PD3

PD3A

PD4

PD4A

PD4B

0,33

0,01

0,20

...

...

...

1,60

5,50

0,5

0,04

0,20

0,80

1,60

...

...

...

0,8

0,10

0,20

0,80

1,60

5,50

...

...

...

1,5

0,50

0,50

0,80

1,60

5,50

2,5

...

...

...

1,50

1,50

1,60

5,50

3

2

5,5

...

...

...

3,5

2,5

6,2

4

3

7,0

...

...

...

4,5

3,5

8,0

5

4

8,5

...

...

...

6

5,5

10

18

20

8

8

14

...

...

...

23

10

11

18

23

26

12

14

22

...

...

...

30

15

18

27

33

37

18

22

32

...

...

...

43

20

25

36

43

48

25

32

45

...

...

...

58

30

40

54

63

68

40

60

72

...

...

...

87

50

75

91

101

106

60

90

110

...

...

...

125

75

120

135

145

150

95

160

175

...

...

...

185

125

210

230

235

235

145

260

265

...

...

...

270

170

310

310

310

310

200

370

370

...

...

...

370

250

480

480

480

480

325

600

600

...

...

...

600

Cho phép nội suy giữa các giá trị liền kề trong bảng, nhưng giá trị của cột đầu tiên là các giá trị ưu tiên (xem 4.1.2.3)

CHÚ THÍCH 1: Xem 8.4.1.3 về đường dây tiếp xúc

CHÚ THÍCH 2: Xem 1.3.2.7 về khái niệm U_Ni. Xem 4.4, Bảng A.4, Phụ lục E về khái niệm PD1...PD4B

CHÚ THÍCH 3: Bảng này không áp dụng cho các lắp đặt trên mui trên phương tiện (xem 6.2)

CHÚ THÍCH 4: Bảng này được trích trong 4.1.2.3, 5.1, 5.2.1, 5.2.2, 5.4, 6.1, 7.1, 8.4.1.3, Bảng A.7 và B.2.2, F.2.4, Bảng F.1 và F.4.1

Bảng A.4 - Khái niệm các mức độ nhiễm bẩn

Đọng bụi

...

...

...

PD1

- Không nhiễm bẩn

- Không dẫn điện

- Được bảo vệ tốt

- Khô

- Không đọng nước

PD2

- Không dẫn điện

- Được bảo vệ

...

...

...

- Đọng nước ít, ngắn

PD3

- Dẫn điện thấp (do đọng nước)

- Thường xuyên đọng nước

PD3A

- Dẫn điện thấp

- Ẩm

- Đọng nước thời gian dài

PD4

...

...

...

- Mưa, tuyết, băng, sương

PD4A^(^a^)

- Đôi khi dẫn điện do nhiễm bẩn nặng

- Mưa, tuyết, băng, sương

PD4B^(b)

- Đôi khi dẫn điện do nhiễm bẩn rất nặng

- Mưa, tuyết, băng, sương

(a) Các lắp đặt cố định và thiết bị bên đường, ví dụ: thiết bị dùng để phát tín hiệu

(b) Chỉ các lắp đặt cố định

...

...

...

Bảng A.5 - Chiều dài đường rò tối thiểu (mm) dựa trên điện áp cách điện danh định U_Nm nhỏ hơn hoặc bằng 1000 V đối với vật liệu dây bản in và các linh kiện liên quan

UNm

(V)

PD1

PD2

Các nhóm vật liệu

I-II-IIIa-IIIb

mm

Các nhóm vật liệu

...

...

...

mm

Nhỏ hơn 50

0,025

0,040

63

0,040

0,063

80

0,063

...

...

...

100

0,10

0,15

125

0,16

0,25

160

0,25

0,40

...

...

...

0,40

0,63

250

0,56

1,00

320

0,75

1,60

400

...

...

...

2,00

500

1,30

2,50

630

1,80

3,20

800

2,40

...

...

...

1000

3,20

5,00

Cho phép nội suy giữa các giá trị liền kề trong bảng

CHÚ THÍCH 1: Xem 3.4.4 về khái niệm U_Nm

CHÚ THÍCH 2: Bảng này được trích trong 4.3, 6.1 và 6.2.1.

Bảng A.6 - Chiều dài đường rò nhỏ nhất (mm) đối với các giá trị điện áp cách điện danh định thấp U_Nm của các vật liệu không phải là vật liệu dây bản in

U_Nm

PD1

...

...

...

PD3

PD3A and PD4

Nhóm vật liệu

Nhóm vật liệu

Nhóm vật liệu

Nhóm vật liệu

(V)

I-II

IIIa-IIIb

...

...

...

II

III

I

II

III

I

II

III

10

...

...

...

0,40

1,0

1,6

12,5

0,090

0,42

1,05

1,6

16

...

...

...

0,45

1,1

1,6

20

0,110

0,48

1,2

1,6

25

...

...

...

0,50

1,25

1,7

32

0,140

0,53

1,3

1,8

40

...

...

...

0,56

0,8

1,1

1,4

1,6

1,8

1,9

2,4

3,0

...

...

...

0,18

0,6

0,85

1,2

1,5

1,7

1,9

2,0

2,5

...

...

...

63

0,2

0,63

0,9

1,25

1,6

1,8

2,0

2,1

...

...

...

3,4

80

0,22

0,67

0,95

1,3

1,7

1,9

2,1

...

...

...

2,8

3,6

100

0,25

0,71

1,0

1,4

1,8

2,0

...

...

...

2,4

3,0

3,8

125

0,28

0,75

1,05

1,5

1,9

...

...

...

2,4

2,5

3,2

4,0

160

0,32

0,8

1,1

1,6

...

...

...

2,2

2,5

3,2

4,0

5,0

200

0,42

1,0

1,4

...

...

...

2,5

2,8

3,2

4,0

5,0

6,3

250

0,56

1,25

...

...

...

2,5

3,2

3,6

4,0

5,0

6,3

8,0

320

0,75

...

...

...

2,2

3,2

4,0

4,5

5,0

6,3

8,0

10

400

...

...

...

2,0

2,8

4,0

5,0

5,6

6,3

8,0

10

12,5

...

...

...

1,3

2,5

3,6

5,0

6,3

7,1

8,0

10

12,5

...

...

...

630

1,8

3,2

4,5

6,3

8,0

9,0

10

12,5

...

...

...

20

800

2,4

4,0

5,6

8,0

10

11

12,5

...

...

...

20

25

1000

3,2

5,0

7,1

10

12,5

14

...

...

...

20

25

32

Cho phép nội suy giữa các giá trị liền kề

CHÚ THÍCH 1: Bảng này được trích trong 4.3, 6.1 và 6.2.1

Bảng A.7 - Chiều dài đường rò nhỏ nhất (mm/kV) đối với các giá trị điện áp cách điện danh định cao U_Nm

Nhóm vật liệu

Trên 1000 V

Trên 500 V

...

...

...

PD2

PD3

PD3A

PD4

PD4A

PD4B

I

3,2

5

...

...

...

20

25

30

40

II

4

7,1

14

25

...

...

...

40

50

III A

6

10

16

32

Không khuyến nghị

III B

...

...

...

Chiều dài đường rỏ nhỏ nhất phải tối thiểu bằng khe hở không khí nhỏ nhất đưa ra trong Bảng A.3

CHÚ THÍCH 1: Xem 8.3.2 và 8.3.3 đối với phương tiện

CHÚ THÍCH 2: Bảng này được trích trong 4.3 và 6.2.1

Bảng A.8 - Các điện áp thử để kiểm tra xác nhận khe hở không khí được sử dụng trong các thử nghiệm chịu điện áp thường xuyên

Chiều dài

(mm)

U_i

(kV)

U_ac

...

...

...

U_dc

(kV)

0,01

0,33

0,23

0,33

0,04

0,52

0,37

...

...

...

0,1

0,81

0,5

0,7

0,5

1,55

0,84

1,19

1,5

...

...

...

1,39

1,97

2

3,1

1,69

2,39

2,5

3,6

1,96

...

...

...

3

4,06

2,21

3,13

3,5

4,51

2,45

3,47

4,5

...

...

...

2,9

4,1

5,5

6,09

3,32

4,69

8

7,82

4,26

...

...

...

11

9,95

5,4

7,63

14

12,2

6,61

9,35

18

...

...

...

8,17

11,6

22

17,8

9,68

13,7

25

19,9

10,8

...

...

...

32

24,5

13,3

18,8

40

29,5

16,

22,7

60

...

...

...

22,6

31,9

90

58,5

31,7

44,9

120

74,6

40,5

...

...

...

160

95

51,5

72,9

260

143

77,6

110

310

...

...

...

90

127

370

193

104

148

480

240

130

...

...

...

600

289

157

222

Cho phép nội suy giữa các giá trị liền kề (nội suy tuyến tính logarith điện áp thử theo hàm logarith khe hở)

CHÚ THÍCH 1: U_i là biên độ của điện áp thử xung 1,2/50

U_ac là giá trị r.m.s của điện áp thử tần số lưới điện

U_dc là giá trị của điện áp thử một chiều

CHÚ THÍCH 2: Bảng này được trích trong 3.2.1, 5.1, 5.3.1, 5.4.1, 5.5.1

...

...

...

Bảng A.9 - Hệ số hiệu chỉnh độ cao cho khe hở trong các mạch có U_Ni nhỏ hơn hoặc bằng 60 kV khi thiết bị dự kiến được sử dụng trên 2000 m

Độ cao (trên mực nước biển)

m

Hệ số hiệu chỉnh độ cao k_d

≤ 2000

1,00

2500

1,07

3000

...

...

...

3500

1,21

4000

1,29

4500

1,38

5000

1,48

Cho phép nội suy tuyến tính ở các độ cao trong khoảng hoặc lớn hơn

...

...

...

CHÚ THÍCH 2: Bảng này được trích trong 5.4

Bảng A.10 - Hệ số hiệu chỉnh độ cao cho khe hở trong các mạch có U_Ni lớn hơn 60 kV khi thiết bị dự kiến được sử dụng trên 2000 m

Độ cao (trên mực nước biển)

Hệ số hiệu chỉnh độ cao k_d

m

2000

1,000

2500

...

...

...

3000

1,217

3500

1,294

4000

1,376

4500

1,465

5000

...

...

...

Cho phép nội suy tuyến tính ở các độ cao trong khoảng hoặc lớn hơn

CHÚ THÍCH 1: Hệ số hiệu chỉnh độ cao trên 2000 m được xác định phù hợp với Bảng A.2 của TCVN 10884-1 (EN 60664-1 ):2007, 4.2.2 dự trên độ cao 1400 m và số mũ m = 1

CHÚ THÍCH 2: Bảng này được trích trong 5.4

Phụ lục B

(Quy định)

Các quy định về thử nghiệm chịu điện áp kiểu loại và xuất xưởng đối với thiết bị

CHÚ THÍCH: Phụ lục này được trích trong 1 và mục 7

B.1  Tổng quan

...

...

...

Khi được các tiêu chuẩn sản phẩm yêu cầu, các thử nghiệm chịu điện áp là khác nhau và không thể thay thế cho các thử nghiệm được yêu cầu theo mục 5. Tiêu chuẩn sản phẩm phải tính tới các điều kiện nhiễm bẩn nếu có. Mặt khác, phải tham chiếu EN 60507 về điện xoay chiều và IEC 61245 về điện một chiều.

B.2  Thử nghiệm

B.2.1  Tổng quan

Trừ khi được tuyên bố hoặc thỏa thuận khác, các thử nghiệm được quy định ở đây được coi là thực hiện trên thiết bị mới dưới các điều kiện sạch.

Các thử nghiệm được quy định trong các tiêu chuẩn sản phẩm có thể cụ thể hơn các thử nghiệm được quy định ở đây, và có thể quy định riêng các thử nghiệm ở điều kiện nhiễm bẩn.

Các thử nghiệm được quy định trong B.2.3 và B.2.4 là có thể thay thế lẫn nhau.

Thử nghiệm được thực hiện bằng cách tác dụng điện áp thử được yêu cầu giữa mạch điện (hoặc bộ phận có điện) và các mạch điện khác, đất, các bộ phận kim loại không có điện và các bộ phận kim loại mà có thể được kết nối toàn bộ trong thử nghiệm một cách thuận lợi.

Khi thực hiện thử nghiệm ở các đầu nối bên ngoài của thiết bị, giá trị thử là giá trị cách điện tổng thể của thiết bị khi đánh giá từ nguồn bên ngoài.

Phải thực hiện thử nghiệm

...

...

...

- Đối với các mạch điện có điện áp xung danh định U_Ni lớn hơn 60 kV phù hợp với EN 60060-1.

Trong quá trình thử, không được phép xuất hiện tia chớp, đánh thủng cách điện từ bên trong (phá thủng) hoặc bên ngoài (tạo vết) hoặc mọi biểu hiện phóng điện đánh thủng khác. Bỏ qua mọi hiện tượng phóng điện phát sáng.

B.2.2  Thử nghiệm xung

Thử nghiệm xung thường là thử nghiệm điển hình.

Điện áp thử phải bằng điện áp xung danh định U_Ni như quy định trong mục 4, và phải nằm trong dải các giá trị được ưu tiên liệt kê trong cột đầu tiên của Bảng A.3

B.2.3  Thử nghiệm tần số lưới điện

Thử nghiệm tần số lưới điện thường là thử nghiệm xuất xưởng.

Giá trị điện áp thử U_a được lấy từ U_Ni theo Bảng B.1.

CHÚ THÍCH: Việc đưa ra U_a từ U_Ni thay cho U_Nm là do thực tế hầu hết các quá áp cao xuất hiện trong lĩnh vực đường sắt tạo ra giá trị thử chịu điện áp không có liên quan đến U_Nm

...

...

...

B.2.4  Thử nghiệm một chiều

Thử nghiệm một chiều giống như thử nghiệm tần số lưới điện, giá trị đỉnh của điện áp thử (tính tới độ gợn) bằng với giá trị đỉnh của điện áp xoay chiều tương ứng.

Bảng B.1: Thử nghiệm chịu điện áp của thiết bị - Các mức độ thử tần số lưới điện (xoay chiều) ngắn hạn Ua (kV r.m.s) dựa trên điện áp xung danh định U_Ni (kV r.m.s) và điện áp xung danh định U_Ni (kV crest)

Điện áp xung danh định

U_Ni

kV

Điện áp thử

U_a

kV

...

...

...

0,2

0,5

0,3

0,8

0,42

1,5

0,7

2,5

1,2

...

...

...

1,4

3,5

1,6

4,0

1,9

4,5

2,0

5,0

2,3

...

...

...

2,8

8,0

3,6

10

4,6

12

5,5

15

6,9

...

...

...

8,3

20

9,2

25

11,5

30

14

35

17

...

...

...

18,5

50

23

60

27,5

75

34,5

95

44

...

...

...

50

145

70

170

80

200

95

250

95

...

...

...

140

Phụ lục C

(Quy định)

Phương pháp đo chiều dài đường rò và khe hở không khí

CHÚ THÍCH: Phụ lục này được trích trong 5.2.1

Phương pháp đo chiều dài đường rò và khe hở không khí được thể hiện trong các Hình từ C.1 đến C.11 sau. Các trường hợp này không phân biệt giữa các khoảng trống và rãnh hoặc giữa các loại cách điện.

Các ví dụ được đề cập ở trên thể hiện kích thước X của rãnh, kích thước này là hàm theo mức độ nhiễm bẩn theo Bảng C.1

Bảng C.1 - Khoảng cách rãnh tối thiểu

...

...

...

Chiều rộng X của rãnh: Các giá trị tối thiểu (mm)

PD1

0,25

PD2

1,0

PD3

1,5

PD3A

2,5

...

...

...

4

PD4A

7

PD4B

10

Nếu khe hở liên quan nhỏ hơn 3 mm, chiều rộng tối thiểu của rãnh có thể được giảm thiểu về 1/3 khe hở này.

Giả thiết như sau:

- Giả thiết mọi lỗ được bắc cầu bằng liên kết cách điện có chiều dài bằng với chiều rộng X được quy định và được đặt ở vị trí bất lợi nhất (xem ví dụ 3)

- Nếu chiều dài cả rãnh bằng hoặc lớn hơn chiều rộng X được quy định, chiều dài đường rò được đo dọc theo viền rãnh (xem ví dụ 2).

...

...

...

Điều kiện: Đường dẫn hướng cần xét gồm một rãnh có các mặt song song hoặc hẹp dần, với độ sâu bất kỳ và có chiều rộng nhỏ hơn X mm.

Quy tắc: Chiều dài đường rò và khe hở không khí được đo trực tiếp ngang qua rãnh như hình vẽ

Điều kiện: Đường dẫn hướng cần xét gồm một rãnh có các mặt song song với độ sâu bất kỳ và có chiều rộng bằng hoặc lớn hơn X mm.

Quy tắc: Khe hở không khí là khoảng cách theo đường thẳng. Đường rò theo đường viền của rãnh

Điều kiện: Đường dẫn hướng cần xét gồm một rãnh hình chữ V có chiều rộng lớn hơn X mm.

Quy tắc: Quy tắc: Khe hở không khí là “khoảng cách theo đường thẳng”. Đường rò theo đường viền của rãnh nhưng nối tắt ở đáy rãnh bằng cầu nối X mm.

...

...

...

Hình C.3 - Ví dụ 3

Điều kiện: Đường dẫn hướng cần xét có gân

Quy tắc: Khe hở không khí là đường thẳng ngắn nhất đi qua đỉnh của gân, Đường rò men theo đường viền của gân.

Điều kiện: Đường dẫn hướng cần xét là phần mối ghép không gắn kín có rãnh ở hai bên, chiều rộng mỗi rãnh nhỏ hơn X mm.

Quy tắc: Khe hở không khí và chiều dài đường rò là khoảng cách theo đường ngắm như thể hiện trên hình.

Điều kiện: Đường dẫn hướng cần xét là phần mối ghép không gắn kín, có rãnh ở hai bên, chiều rộng mỗi rãnh bằng hoặc lớn hơn X mm.

...

...

...

Hình C.6 - Ví dụ 6

Điều kiện: Đường dẫn hướng cần xét là phần mối nối không gắn kín, một bên có đường rãnh chiều rộng nhỏ hơn X mm, bên kia có đường rãnh bằng hoặc lớn hơn X mm.

Quy tắc: Chiều dài đường rò và khe hở không khí như thể hiện trên hình.

Điều kiện: Chiều dài đường rò qua mối ghép không gắn kín nhỏ hơn chiều dài đường rò qua bên trên tấm chắn.

Quy tắc: Khe hở không khí là đường ngắn nhất qua đỉnh của tấm chắn.

...

...

...

Phải tính đến khoảng cách giữa mũ vít và mặt bên của hốc đủ rộng.

Hình C.9 - Ví dụ 9

Phải tính đến khoảng cách giữa mũ vít và mặt bên của hốc quá hẹp.

Đo chiều dài đường rò từ vít tới mặt bên khi khoảng cách này bằng X mm.

Hình C.10 - Ví dụ 10

...

...

...

Hình C.11 - Ví dụ 11

Phụ lục D

(Quy định)

Tương quan giữa U_n và U_Nm

Bảng D.1: Tương quan giữa các điện áp danh nghĩa của hệ thống phân phối điện và các điện áp cách điện được yêu cầu đối với các mạch điện của thiết bị được dùng để kết nối với các hệ thống này

Điện áp danh nghĩa U_n

Giá trị tối thiểu của điện áp cách điện danh định U_Nm

(kV)

...

...

...

Hệ thống ắc quy cấp (V)

một chiều. (kV)

xoay chiều. (kV)

24/36

0,05

...

...

...

48/72

0,1

110/120

0,15

0,6

...

...

...

0,72

0,75

0,9

1,5

1,8

...

...

...

3,6

15

17,25

25

...

...

...

27,5 (36^a/ 52^a)

CHÚ THÍCH: Bảng này được trích trong 2.2 2.1

^a Chỉ đối với các lắp đặt cố định. Đối với các hệ thống cấp điện kéo 25 kV xoay chiều, lựa chọn các giá trị U_Nm khác nhau cho cùng U_n sẽ phụ thuộc vào các điện áp không cố định hoặc quá độ lớn nhất xuất hiện thực tế trong hệ thống và dựa trên cấu hình dạng mạch đặc biệt được sử dụng (theo khách hàng hoặc theo thỏa thuận)

Phụ lục E

(Tham khảo)

Các điều kiện môi trường vi mô

CHÚ THÍCH: Phụ lục này được trích trong 4.4 và Bảng A.3

...

...

...

Thông gió

Ví dụ

PD1

- Cửa van kín;

- Thiết bị có thể di chuyển bên trong;

- Vị trí bên trong được bảo vệ tốt;

- Vị trí trong máy điều hòa không khí

- Không có thông gió;

- Thông gió tự nhiên;

...

...

...

- Phòng cho nhân viên tín hiệu;

- Phòng khách; văn phòng;

- Buồng máy tính của hộp tín hiệu

PD2

- Vị trí bên trong;

- Vị trí gia nhiệt giới hạn;

- Thiết bị có thể di chuyển bên trong

- Thông gió tự nhiên;

- Thông gió cưỡng bức bằng khí bên trong

...

...

...

- Cửa hàng; cầu thang

PD3

- Vị trí trong nhà;

- Vị trí ngoài trời được bảo vệ tránh các điều kiện thời tiết

- Thông gió tự nhiên;

- Thông gió cưỡng bức bằng khí sạch (đã lọc) từ bên ngoái

- Trạm biến áp

- Cabin tài xế;

- Buồng hành khách;

...

...

...

- Hành lang nhà ga

PD3A

- Vị trí trong nhà;

- Ngoài trời có che chắn được bảo vệ tránh các điều kiện thời tiết

- Thông gió cưỡng bức bằng khí từ bên ngoài

- Không có bộ lọc

- Buồng máy;

- Hố bể cáp

- Cột ăng ten

...

...

...

- Các bộ cách điện trong các khu vực có mức độ nhiễm bẩn nhẹ^(1)

PD4

- Vị trí ngoài trời;

- Gầm phương tiện;

- Mui phương tiện

- Cần lấy điện, cơ cấu guốc lấy điện

- Sàn phủ

- Thiết bị cách điện trong các khu vực có mức độ nhiễm bẩn trung bình^(1)

...

...

...

- Các vị trí ngoài trời không được bảo vệ

- Thiết bị cách điện trong các khu vực có mức độ nhiễm bẩn cao^(1)

PD4B

- Các vị trí ngoài trời không được bảo vệ

- Thiết bị cách điện trong các khu vực có mức độ nhiễm bẩn rất cao^(1)

^(1) Theo IEC 60815: 1986

...

...

...

(Tham khảo)

Hướng dẫn áp dụng

F.1  Giới thiệu

Thuật ngữ “Phối hợp cách điện” giải thích quá trình kết hợp các thành phần trong một tổng thể cách điện, ví dụ: cách điện rắn/lỏng, khe hở không khí và chiều dài đường rò.

CHÚ THÍCH: Việc tạo kích thước chiều dài cách điện của các vật liệu cách điện rắn và chiều dài cách điện của vật liệu cách điện lỏng không nằm trong tiêu chuẩn này.

Tuy nhiên, việc sử dụng tiêu chuẩn này để xác định khe hở và đường rò cần thêm một số diễn giải bổ sung: các giá trị trong các bảng của Phụ lục A được dựa trên TCVN 10884-1 (EN 60664-1) và EN 60007-1 có tính tới tình huống cách điện khắc nghiệt về cơ học và điện hóa trong các hệ thống đường sắt và độ tin cậy mong đợi và thời gian vòng đời.

Ví dụ: Các giá trị về khe hở không khí được lựa chọn trong các môi trường không đồng nhất và các giá trị ở các vị trí có nhiễm bẩn điển hình sẽ được bổ sung thêm biên độ an toàn. Do vậy, không nhất thiết thực hiện thử nghiệm điện áp cao khi đã đạt được yêu cầu về khe hở không khí theo tiêu chuẩn này.

Nếu các tiêu chuẩn về sản phẩm đối với các ứng dụng đường sắt quy định các điện áp thử và khe hở không khí, khuyến nghị sử dụng các giá trị này. Theo Mục 1, có thể giả thiết các giá trị cách điện trong các tiêu chuẩn sản phẩm được lấy phù hợp với tiêu chuẩn này.

F.2  Xác định khe hở không khí và chiều dài đường rò tối thiểu

...

...

...

Khi xác định các giá trị cách điện để sử dụng thực tế, cần xem xét các yếu tố sau nếu chia thành các khu vực:

- Được coi là thuộc mạch điện bị tiếp xúc với cùng điều kiện điện giống nhau? (điện áp làm việc, phân loại quá áp);

- Chỉ tiêu về vị trí của bộ phận có liên quan trong mạch điện có giống nhau? (mức độ nhiễm bẩn, trong phòng/ngoài trời);

- Việc chia thành các khu vực có hữu dụng vì các lý do kinh tế không (ví dụ: đối với các giá trị cách điện thấp hơn trong các khu vực có tài điện áp thấp hơn);

- Việc tăng các giá trị cách điện trong các khu vực nguy hiểm có hữu dụng vì các lý do về độ tin cậy hoặc an toàn, ví dụ: đưa ra khu vực riêng biệt.

Đối với các khu vực bảo vệ, nên CHÚ THÍCH tới các tác động về điện dung khi xác định các thông số kích thước cách điện. Do các điện dung thực tế hoặc điện dung phụ thuộc giữa khu vực liên quan và các khu vực liền kề, đường rò và khe hở không khí có thể phải chịu các tải là các điện áp liên tục lớn hơn điện áp danh nghĩa của mạch điện. Việc lựa chọn chính xác U_Nm và U_Ni nên tính tới tác động này.

F.2.2  Sử dụng phương pháp 1 và 2 để xác định U_Ni

Các phương pháp 1 và 2 được xem là tương đương nhau khi tạo kích thước các khe hở không khí do cả 2 phương pháp đều tìm ra chiều dài có thể tin cậy được.

Phương pháp 2 là phương pháp vật lý để xác định giá trị cách điện, có tính đến tải điện áp xuất hiện trên toàn bộ phạm vi cách điện liên quan nhưng chỉ được sử dụng nếu biết rõ quá áp dự đoán trước.

...

...

...

F.2.3  Cách xác định khe hở không khí và chiều dài đường rò tối thiểu

Sơ đồ dòng chảy trong Hình F.1 thể hiện quy trình xác định khe hở không khí và chiều dài đường rò tối thiểu bằng cách xem xét các điều kiện liên quan về điện, môi trường và vận hành.

Hình G.1 - Xác định khe hở không khí và chiều dài đường rò nhỏ nhất

Hình F.1 - Xác định khe hở không khí và chiều dài đường rò nhỏ nhất (hết)

F.2.4  Nhiễm bẩn

Có thể sử dụng Bảng A.4 và Phụ lục E để xác danh định độ nhiễm bẩn có thể. Xác danh định độ nhiễm bẩn bằng các giá trị số hiện chưa thể thực hiện được.

Không có liên quan trực tiếp giữa mức độ bảo vệ theo các cấp IP trong TCVN 4255 (EN 60529) và mức độ nhiễm bẩn dự kiến. Các cấp IP gắn với sự bảo vệ ngăn sự xâm nhập của các chất rắn bao gồm bụi và chống lại sự xâm nhập của nước (ví dụ: phun, bắn nước, tia nước, bị ngập nước...). Bảo vệ theo các cấp IP không thể ngăn nhiễm bẩn do chính bản thân thiết bị.

...

...

...

Bảng A.3 thể hiện mức độ nhiễm bẩn cho các vị trí trong nhà (PD1 đến PD3A) không có ảnh hưởng bổ sung đến các khe hở không khí rộng trên 1,6 mm. Ngược lại, với cấp PD4 trên các lắp đặt ngoài phương tiện và với cấp PD4A và PD4B trong các lắp đặt cố định, nhiễm bẩn có ảnh hưởng đáng kể đến các khe hở không khí trong toàn bộ dải điện áp. Do đó các khe hở này được lấy theo kích thước của hạt rắn và sự tích tụ chất bẩn có khả năng làm giảm khe hở không khí.

Đối với các lắp đặt cố định ngoài trời, áp dụng các điều kiện đặc biệt (PD4A và PD4B). Lý do là vì luôn luôn có nhiễm bẩn tại mọi khu vực cụ thể tại khu vực đó và có thể rất nghiêm trọng. Phương tiện có thể vận hành trong các khu vực có các mức độ nhiễm bẩn khác nhau, và do đó nên xem xét mức độ nhiễm bẩn trung bình và thời gian tác dụng. Các lắp đặt cố định cũng có thể được làm sạch ít thường xuyên hơn.

Để hướng dẫn sâu hơn khi lựa chọn PD4A và PD4B (dựa trên IEC 60815), nên CHÚ THÍCH các vấn đề sau:

PD4A “trạng thái bẩn”

- Các khu vực có mật độ công nghiệp cao và các khu vực ngoại ô của các thành phố lớn với mật độ các nhà máy sử dụng nhiệt cao tạo ra nhiễm bẩn;

- Các khu vực gần với biển hoặc trong các khu vực tiếp xúc với gió mạnh từ biển.

PD4B “trạng thái rất bẩn”

- Các khu vực thường có quy mô vừa phải, bị bụi dẫn điện và khói công nghiệp tạo ra đọng chất dẫn điện dày dạng hạt;

- Các khu vực thường có quy mô vừa phải, gần với đường bờ biển và tiếp xúc với nước biển hoặc gió mạnh và nhiễm bẩn từ biển;

...

...

...

F.2.5  Đường rò

Về đường rò, chiều dài được yêu cầu sẽ tăng theo điện áp ở tất cả các cấp độ nhiễm bẩn. Các giá trị đưa ra trong các Bảng A.5, A.6 và A.7 dựa trên điện áp cách điện danh định U_Nm.

Chiều dài đường rò không thể được thẩm định bằng thử nghiệm điện áp do sự ảnh hưởng của nhiễm bẩn không thể mô phỏng được (cùng với các lý do khác). Các tiêu chuẩn về sản phẩm sẽ đưa ra các thử nghiệm có tính tới nhiễm bẩn nếu có. Việc giảm bớt chiều dài đường rò không được cho phép đối với cách điện chức năng hoặc cách điện chính.

F.2.6  Cách điện

F.2.6.1  Các loại cách điện

Hình F.2 đưa ra ví dụ về các loại cách điện

Hình F.2 - Ví dụ về các loại cách điện

F.2.6.2  Cách điện phụ

...

...

...

CHÚ THÍCH 1: Cách điện phụ có thể được thể hiện bằng một lớp cách điện rắn.

CHÚ THÍCH 2: Phóng điện từng phần có thể xuất hiện trong trường hợp kết hợp giữa khe hở không khí không đủ và cách điện rắn có đủ kích thước.

Đôi khi cách điện bổ sung được trang bị thêm vào cách điện chính chỉ để bảo vệ mang tính cơ học, không phải để bảo vệ chống shock điện. Cách điện bổ sung này không phải là cách điện phụ theo ý nghĩa của 3.6.3, ví dụ: trong trường hợp vỏ ngoài của dây cale.

Cách điện bổ sung có thể được sử dụng để tăng độ tin cậy cách điện.

F.2.6.3  Cách điện kép

Một hệ thống cách điện có lớp cách điện chính được kết hợp với lớp cách điện phụ được gọi là “cách điện kép”. Tuy nhiên, việc kết hợp 2 cách điện chức năng không phải là cách điện kép

CHÚ THÍCH: Trong điện trở hãm, việc kết hợp cách điện chính với cách điện chức năng đôi khi được gọi là “cách điện kép” nhưng không đáp ứng đầy đủ các yêu cầu như quy định trong tiêu chuẩn này.

F.2.6.4  Cách điện tăng cường

Cách điện tăng cường tương đương với cách điện kép, khi không thể xác định rõ các lớp cách điện chính và phụ.

...

...

...

F.2.7  Sử dụng chiều dài tối thiểu trong khe hở không khí và chiều dài đường rò

Các chiều dài này là các giá trị được tìm qua thực nghiệm thể hiện sự thỏa mãn vận hành thông thường của đường sắt với đủ độ tin cậy thiết bị.

Tất cả khe hở không khí và chiều dài đường rò được tạo kích thước theo tiêu chuẩn này là các chiều dài tối thiểu. Đơn vị thiết kế thiết bị được tự do sử dụng các chiều dài lớn hơn.

CHÚ THÍCH: Các giá trị khe hở và chiều dài đường rò tối thiểu có thể được đơn vị thiết kế tăng lên theo các yêu cầu cụ thể và các điều kiện khai thác để tăng cường độ tin cậy.

F.2.8  Thiết bị lắp trên mui của phương tiện

Mui của phương tiện được coi là “khu vực hoạt động kín về điện” theo EN 50153. Trong trường hợp đặc biệt này, cách điện của thiết bị trên mui có thể được coi là cách điện chức năng. Khe hở có thể được giảm tương ứng theo thỏa thuận giữa khách hàng và đơn vị cung cấp.

Tuy nhiên, khuyến nghị sử dụng các giá trị cao hơn cho đường rò ở trên mui do mức độ nhiễm bẩn có khả năng xuất hiện trong khu vực này.

F.2.9  Các trường hợp đặc biệt trong các bố trí đóng cắt ở các lắp đặt cố định (xem bảng A.2, chú thích c)

Bảng A.2 đưa ra các giá trị đối với U_Ni cho điện áp cách điện danh định 52 kV xoay chiều.

...

...

...

Trong tất cả các trường hợp, giá trị U_Nm liên quan là 27,5 kV hoặc 36 kV đối với U_n bằng 25 kV.

F.2.10  Các điều kiện cách điện trong các lắp đặt cố định (xem 8.4.1.2)

Các thiết bị đóng cắt được dùng để cô lập các khu vực riêng biệt trên đường dây tiếp xúc với nguồn cấp có giá trị điện áp xung danh định U_Ni được tăng lên (nhỏ hơn hoặc bằng 25%).

Các giá trị chi tiết về các điện áp xung danh định trên toàn bộ chiều dài cô lập của thiết bị đóng cắt được quy định trong các tiêu chuẩn sản phẩm liên quan; đối với các thiết bị đóng cắt một chiều là trong bộ tiêu chuẩn EN 50123, đối với các thiết bị đóng cắt xoay chiều là trong bộ tiêu chuẩn EN 50152.

F.3  Ví dụ

Hình F.3 đưa ra ví dụ về các khu vực. Hình vẽ thể hiện mạch điện giám sát điện áp cấp trên đầu máy.

Hình F.3 - Mạch điện giám sát thể hiện ví dụ về các khu vực

Hình F.4 đưa ra bản vẽ về thiết bị giám sát được sử dụng làm ví dụ để xác định khe hở không khí và chiều dài đường rò liên quan đến mạch điện giám sát trong Hình F.3.

...

...

...

Hình F.4 - Bản vẽ thiết bị giám sát

Thiết bị được đặt trên mui đầu máy được cấp 2 điện áp cấp:

- 25 kV xoay chiều

- 1,5 kV một chiều

Xác định khe hở không khí và chiều dài đường rò tối thiểu của máy hạ áp TF1

Bảng F.1 - Ví dụ về xác định khe hở và chiều dài đường rò

Bước 1 (Xem hình vẽ)

Khu vực 1

Khu vực 2

...

...

...

Bước 2

Kết nối trực tiếp với đường dây tiếp xúc

Không được kết nối trực tiếp với đường dây tiếp xúc

Tính toán với điện áp chính 1,5 kV một chiều

Không được kết nối trực tiếp với đường dây tiếp xúc

Tính toán với điện áp chính 25 kV xoay chiều

U_Nm = 27,5 kV

U_Nm = 1,74kV

U_Nm = 0,11 kV

...

...

...

Cách điện chính

Cách điện chức năng

Cách điện chức năng

Bước 4

Mức độ nhiễm bẩn PD4

Mức độ nhiễm bẩn PD2

Mức độ nhiễm bẩn PD2

Bước 5

Phương pháp 1

...

...

...

Phương pháp 1

Bảng A.2 - OV4 (không có phân nhánh sét)

Bảng A.2 - OV2

Bảng A.1 - OV3

U_Ni = 170kV

U_Ni = 10kV

U_Ni = 2,5 kV

Bảng A.3

Bảng A.3

...

...

...

Khe hở tối thiểu = 310 mm

Khe hở tối thiểu = 11 mm

Khe hở tối thiểu = 1,5 mm

Bước 6

Vật liệu nhóm I

Vật liệu nhóm II

Vật liệu nhóm III

Bảng A.7 → 25 mm/kV

...

...

...

Bảng A.6 → U_Nm = 125V -PD2

Chiều dài đường rò tối thiểu = 687 mm

Chiều dài đường rò tối thiểu = 12,4 mm

Chiều dài đường rò tối thiểu = 1,5 mm

F.4  Thử nghiệm

F.4.1  Đo

Để chứng minh sự phù hợp của thiết bị với các yêu cầu cách điện, cần phải đo khe hở không khí và chiều dài đường rò.

Để giới hạn số lượng các phép đo, khuyến nghị xác định rõ vị trí xuất hiện khe hở và chiều dài đường rò. Nếu khó đo trên một đối tượng hoàn chỉnh, khuyến nghị làm việc này trên các khối lắp ráp con liên quan.

...

...

...

Nếu khe hở không khí của cách điện chức năng là nhỏ hơn khe hở quy định trong Bảng A.3, khi đó bắt buộc phải thử điện áp.

Tham chiếu Phụ lục C về đo chiều dài đường rò.

F.4.2  Thử

Tiêu chuẩn này đưa ra 2 loại thử điện áp

a) Thử để xác nhận khe hở không khí (xem mục 7 và Bảng A.8)

Thử này là thử kiểu loại. Nếu tiêu chuẩn về sản phẩm liên quan có quy định các yêu cầu về thử này, khi đó nên thực hiện phép thử phù hợp với tiêu chuẩn về sản phẩm. Trong tất cả các trường hợp khác, áp dụng mục 7.

Trong trường hợp cách điện chức năng khi khe hở không khí được giảm bớt, thử điện áp được tiến hành ở giá trị khe hở chưa được giảm. Khi thực hiện thử để xác nhận khe hở không khí, tốt nhất là chỉ thử các bộ phận được xem xét. Có thể chấp nhận sử dụng khối lắp ráp con đặc trưng.

b) Các điện áp dụng để thử chịu điện áp của thiết bị (xem Phụ lục B, Bảng B.1)

Thử xuất xưởng này chỉ áp dụng cho các linh kiện trong thiết bị không có tiêu chuẩn về sản phẩm liên quan.

...

...

...

Các điện áp thử trong Bảng B.1 không được sử dụng để kiểm tra khe hở không khí.

MỤC LỤC

1  Phạm vi áp dụng

2  Tài liệu viện dẫn

3  Thuật ngữ

4  Cơ sở để phối hợp cách điện

5  Các yêu cầu và quy tắc tạo kích thước khe hở.

6  Các quy tắc tạo kích thước cho chiều dài đường rò

...

...

...

8  Các yêu cầu cụ thể khi ứng dụng trong ngành đường sắt

Phụ lục A: Các bảng

Phụ lục B: Các quy định về thử nghiệm chịu điện áp kiểu loại và xuất xưởng đối với thiết bị.

Phụ lục C: Phương pháp đo chiều dài đường rò và khe hở không khí

Phụ lục D: Tương quan giữa U_n và U_Nm

Phụ lục E: Các điều kiện môi trường vi mô

Phụ lục F: Hướng dẫn áp dụng