TIÊU
CHUẨN QUỐC GIA
TCVN
10892:2015
IEC
60986:2008
GIỚI HẠN NHIỆT ĐỘ NGẮN MẠCH CỦA CÁP ĐIỆN CÓ ĐIỆN ÁP DANH
ĐỊNH TỪ 6 KV (UM = 7,2 KV) ĐẾN 30 KV (UM = 36 KV)
Short-circuit
temperature limits of electric cables with rated voltages from 6 kV (Um = 7,2 kV)
up
to
30 kV
(Um
= 36 kV)
Lời nói đầu
TCVN 10892:2015 hoàn toàn tương đương
với IEC 60986:2008;
TCVN 10892:2015 do Ban kỹ thuật tiêu
chuẩn quốc gia
TCVN/TC/E4 Dây và cáp điện biên soạn, Tổng
cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Short-circuit
temperature limits of electric cables with rated voltages from 6 kV (Um
= 7,2 kV) up to 30 kV (Um
= 36 kV)
1 Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này đưa ra hướng dẫn
về giới hạn nhiệt
độ ngắn mạch lớn nhất của cáp điện
có điện áp danh định từ 6 kV (Um = 7,2 kV) đến 30 kV (Um = 36 kV)
liên quan đến:
- vật liệu cách điện;
- vật liệu vỏ ngoài và vật
liệu độn;
- vật liệu ruột
dẫn và vỏ bọc kim
loại và phương pháp nối.
Thiết kế của phụ kiện và ảnh hưởng của
điều kiện lắp đặt lên các giới hạn nhiệt độ đang được xem xét.
Việc tính toán dòng ngắn mạch
cho phép trong thành phần
mang điện của cáp được thực hiện theo IEC 60949.
2 Tài liệu viện dẫn
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
TCVN 8091 (IEC 60055) (tất cả các phần),
Cáp cách điện bằng giấy có vỏ bọc kim loại dùng cho điện
áp danh định đến 18/30 kV
(ruột dẫn đồng hoặc nhôm không kể cáp khí nén và cáp dầu
IEC 60141 (tất cả các phần), Tests
on oil-filled and
gas-pressure cables and their accessories (Thử nghiệm cáp dầu và cáp khí nén và phụ kiện cáp)
IEC 60502-2:1998, Power cables
with extruded insulation and their accessories for rated voltages from 1
kV (Um = 1,2 kV) up to 30 kV (Um = 36 kV) - Part 2: Cables for rated voltages of 6 kV
((Um = 7,2 kV) up to 30 kV (Um = 36 kV) (Cáp điện
có cách điện dạng đùn và phụ kiện cáp dùng cho điện áp danh định từ 1 kV (Um = 1,2 kV) đến 30 kV (Um = 36 kV)- Phần
2: Cáp dùng cho điện áp danh định từ 6 kV ((Um
=
7,2
kV) đến 30 kV (Um = 36 kV)) 1
IEC 60949:1988, Calculation of thermally
permissible short-circuit currents, taking into account non - adiabatic
heating effects (Tính toán dòng điện
ngắn mạch cho phép, có tính đến các ảnh hưởng đốt nóng không đoạn nhiệt)
3 Các yếu tố chi phối
việc áp dụng các giới hạn nhiệt độ
3.1 Quy định chung
Nhiệt độ ngắn mạch đưa ra trong Điều 4 là nhiệt
độ thực tế của thành phần mang điện được giới hạn bởi vật liệu liền kề trong cáp và
có hiệu lực trong thời gian ngắn mạch lên đến 5 s. Khi tính dòng ngắn
mạch cho phép, nhiệt độ này sẽ đạt được nếu tổn thất nhiệt trong lớp cách điện
được tính đến khi ngắn mạch (không đoạn nhiệt).
Nếu tổn thất nhiệt
khi ngắn mạch được bỏ qua (đoạn nhiệt) thì việc tính toán cho ra dòng ngắn mạch là an
toàn.
CHÚ THÍCH: Không được vượt quá
giới hạn nhiệt độ nêu ở Điều 4 với ngắn mạch lặp lại xảy ra trong thời gian ngắn.
Khoảng thời gian 5 s nêu trên là giới hạn đối
với nhiệt độ ngắn mạch có hiệu lực nhưng không áp dụng cho phương pháp tính
toán đoạn nhiệt. Giới hạn thời gian cho việc sử dụng phương pháp đoạn nhiệt có cách xác định
khác, là một hàm của thời gian ngắn mạch và tiết diện của thành phần mang điện.
Việc này được đề cập trong IEC 60949.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Các giới hạn đối với cáp trong tiêu chuẩn này được lựa
chọn để các đặc tính điện môi không bị suy giảm. Sự suy giảm của đặc tính điện
môi phụ thuộc vào loại cáp, ví dụ như độ bám dính của màn chắn bán dẫn nhiều khả năng sẽ
thiết lập giới hạn cho cáp
có cách điện bằng
chất tổng hợp, trong khi các
đặc tính của chất điện môi bản thân nó là quan trọng hơn đối với cáp
cách điện bằng giấy (cả cáp được điền đầy dầu và cáp ngâm tẩm theo khối lượng).
Có thể cần có cảnh báo khi
sử dụng nhiệt độ
ruột dẫn quy định khi cáp có vỏ bọc bằng vật liệu nhiệt độ thấp hơn, đặc biệt
đối với cáp có tiết diện ruột
dẫn lớn hơn hoặc bằng
1 000 mm2. Việc này là
do hằng
số
thời gian nhiệt lớn của cáp sẽ làm cho vỏ bọc đạt tới nhiệt độ cao trong thời
gian dài hơn. Ngoài
ra, Iực cơ học cao
có thể làm biến dạng cách
điện. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng đối với tiết diện ruột dẫn
trên 1 000 mm2 thì dòng ngắn mạch cho phép là quá cao mà thường
không đạt được trong hệ thống thông thường.
Trong trường hợp giới hạn nhiệt
độ khác được biết là chắc chắn phù hợp với vật liệu hoặc thiết kế cáp thì có thể sử dụng các giới
hạn này.
3.2 Cáp
3.2.1 Cáp cách điện bằng giấy (cáp được
điền đầy dầu theo IEC 60141 và cáp ngâm tẩm theo khối lượng theo TCVN
8091 (IEC 60055))
Giới hạn nhiệt độ đối với cáp cách điện
bằng giấy được ngâm tẩm bằng dầu/nhựa hoặc hợp chất không thất thoát chịu
tác động của xu hướng di chuyển hợp chất và vô định hình. Tất cả cáp cách điện
bằng giấy còn bị giới hạn
bởi suy giảm nhiệt của các
thành phần cáp và có thể rách băng giấy do sự dịch chuyển của
lõi cáp.
3.2.2 Cáp cách điện bằng polyme (theo
IEC 60502-2)
Giới hạn nhiệt độ đối với cáp cách điện
bằng polyme bị tác động bởi
đặc tính điện môi của chất cách điện.
Nhiệt độ cao, lực điện từ và lực giãn nở được sinh ra dưới điều kiện ngắn mạch có thể ảnh hưởng đáng kể đến tình trạng vật
lý của cáp. Do vậy, việc xem xét tính toàn vẹn của liên kết giữa màn chắn bán
dẫn với lớp
cách điện và biến dạng của
cách điện là quan trọng đối với cáp cách điện bằng polyme. Thêm nữa, nhiệt
độ cao có thể làm thay đổi đặc
tính của vật liệu bán dẫn và vỏ bọc.
Đối với vật liệu cách điện nhựa nhiệt
dẻo, giới hạn nhiệt
độ được áp dụng một cách thận trọng khi cáp được chôn trực tiếp hoặc được kẹp
chắc chắn trong không
khí. Áp lực ép cục
bộ do kẹp hoặc sử dụng bán kính lắp đặt nhỏ hơn giá trị quy định cho cáp, đặc biệt đối với cáp được
giữ cố định có thể dẫn đến các lực biến dạng cao trong điều kiện ngắn mạch.
Trong trường hợp không thể tránh được những điều kiện đó thì giới hạn nhiệt
độ được đề xuất giảm 10
°C.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Cần chú ý đến việc thiết kế và
lắp đặt các mối nối và đầu nối nếu giới hạn ngắn
mạch được quy định trong tiêu chuẩn này được sử dụng một cách an toàn. Các khía
cạnh dưới đây không phải là duy nhất và được đưa ra chỉ để hướng dẫn. Mong muốn
là tính năng của
phụ kiện được xem xét trong trường hợp lắp đặt cụ thể:
a) Lực đẩy theo
chiều dọc trong
ruột dẫn có thể là đáng kể, tùy thuộc vào mức
độ của sức ép xung quanh cáp. Ruột dẫn có thể chịu ứng suất đến 50 N/mm2.
Những lực này có thể gây cong
vênh ruột dẫn và các nguy hại khác đến mối nối hoặc đầu nối.
b) Lực căng theo
chiều dọc trong ruột
dẫn cáp cũng
có thể được dự tính
sau khi ngắn mạch. Lực căng này có thể tồn tại trong một thời gian dài, đặc biệt
nếu cáp chỉ chịu tải một phần sau khi ngắn
mạch. Ứng suất nhỏ nhất 40 N/mm2
của ruột dẫn có thể được sử dụng cho mục đích thiết kế.
c) Với cáp giấy được ngâm tẩm, sự giãn nở
hợp chất có thể làm tăng
đáng kể áp lực chất lỏng. Nếu hợp
chất rò rỉ tại mối nối
hoặc đầu nối, thì việc này có
thể làm mềm chất độn bitum.
Hơi ẩm cũng có thể
bị giữ lại trong phụ kiện
và cáp với lượng đủ để ảnh hưởng đến tính năng cách điện.
d) Việc sử dụng giới hạn nhiệt độ chỉ ngụ ý rằng
bất kì sự kết hợp nào của dòng điện và
thời gian tạo ra nhiệt độ không vượt quá giới hạn là được cho phép. Đối với
dòng ngắn mạch thì việc
này là chưa đủ. Giới hạn bổ sung nên được thiết
lập cho giá trị đỉnh của dòng điện để tránh lực điện từ quá mức. Lực này đặc biệt
quan trọng ở đầu nối và cần đỡ đúng để tránh sự dịch chuyển và hư hại không mong muốn.
e) Không nên sử
dụng mối hàn nếu đoán trước được là nhiệt độ ruột dẫn lớn hơn 160 °C.
f) Lưu ý rằng cần kiểm tra thiết kế đối với sự ổn định
ngắn mạch của các tiếp xúc điện của
tất cả các mối
nối được sử dụng để nối các ruột
dẫn và nối áo giáp và liên kết vỏ bọc kim loại.
g) Màn chắn
và/hoặc áo giáp dạng sợi dây khi tập hợp lại với nhau tại một điểm nối hoặc đầu
nối, có thể có tính năng ngắn mạch
thấp hơn khi ở trong cáp. Tại các mối nối này, độ tăng nhiệt dự kiến
không được vượt quá đối với các vật liệu liên quan và cần cung cấp đủ việc đỡ bằng
cơ.
h) Cần tính đến rủi ro co rút theo
chiều dọc của các thành phần polyme ở hai đầu cáp ở nhiệt độ ngắn mạch.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Khi cáp được dự định sử dụng đến giới hạn ngắn
mạch, cần xem xét các điều kiện lắp đặt. Một khía cạnh quan trọng là mức độ và bản
chất của việc hạn chế về cơ lên
cáp. Độ giãn theo chiều
dọc của cáp khi ngắn mạch có thể là đáng kể và khi hạn chế độ giãn này thì lực tạo ra
là rất đáng kể.
Đối với cáp trong không khí, nên lắp cáp sao cho
độ giãn được phân bố
đều theo chiều dài. Khi lắp cáp uốn lượn, cơ cấu cố định cần được đặt
cách nhau đủ xa để cho
phép chuyển động ngang của cáp.
Trong trường hợp cáp được chôn trực tiếp
trong đất, hoặc yêu cầu hạn chế bằng cơ cấu cố định thông thường thì
cần có biện pháp xử lý lực dọc trục
gây ra trên các phụ kiện. Nên tránh việc uốn cong đột ngột vì lực dọc trục
được chuyển thành lực hướng tâm tại các điểm uốn trong tuyến cáp và chúng có thể làm hỏng các thành
phần bằng nhựa nhiệt dẻo của cáp như cách điện và vỏ bọc. Cần lưu ý rằng bán
kính uốn lắp đặt nhỏ nhất được khuyến cáo
trong yêu cầu kỹ thuật tương ứng.
4 Nhiệt độ ngắn mạch
lớn nhất cho phép đối với cáp có điện áp danh định từ 6 kV (Um = 7,2 kV) đến 30
kV (Um = 36 kV)
Các bảng sau đây cần được sử dụng cùng Điều 3.
Các giá trị được đưa ra
là nhiệt độ thực tế của thành phần mang điện. Các giới hạn này dành cho ngắn mạch
trong khoảng thời gian lên đến 5 s.
Các điều từ 4.1 đến 4.3 nên được xem
xét cùng nhau khi lựa chọn một giới hạn nhiệt độ cho kết cấu cáp cụ thể.
4.1 Vật liệu cách điện
Các giới hạn nhiệt độ đối với tất cả
các loại ruột dẫn khi tiếp xúc với vật liệu cách điện được đưa ra trong Bảng 1.
Bảng 1 - Giới
hạn nhiệt độ cho vật liệu cách điện
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Nhiệt độ
°C
Giấy:
- MIND (tẩm khối không thoát nước)
≤ 20 kV
170
> 20 kV
150
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
≤ 20KV
170
> 20 kV
150
- tẩm dầu
250
Polyvinyl clorua
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
- Tiết diện ruột dẫn ≤ 300 mm2
160
- Tiết diện ruột dẫn
>300 mm2
140
PoIyetylen liên kết ngang
(XLPE)
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Cao su etylen propylen
(EPR và
HEPR)
250
1) Vật liệu
và ký hiệu theo TCVN 8091 (IEC 60055), IEC 60141 and IEC 60502-2.
4.2 Vật liệu vỏ
ngoài và vật liệu độn không
có yêu cầu về điện hoặc
yêu cầu khác
Các giới hạn nhiệt độ vỏ bọc/áo giáp bằng
màn chắn/kim loại khi tiếp xúc
hoặc được gắn vào vật liệu vỏ ngoài, nhưng cách nhiệt riêng biệt từ
các lớp cách điện bằng vật liệu và chiều dày thích hợp được đưa ra trong Bảng 2. Nếu
không có cách nhiệt
thì cần sử dụng
giới hạn nhiệt độ của cách điện nếu giới hạn này thấp hơn giới hạn
nhiệt độ của vỏ
ngoài.
Bảng 2 - Giới
hạn nhiệt độ của vật liệu vỏ ngoài
Vật liệu 1)
Nhiệt độ 2), 3)
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Polyvinyl clorua (ST1 và ST2)
200
Polyetylen (ST3)
150
(ST7)
180
Polycloropren, cloro
sunphonat polyetylen hoặc các polyme tương tự (SE.)
200
Polyetylen liên kết với nhôm
hoặc băng đồng
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Polyvinyl clorua liên kết với
nhôm hoặc băng đồng
160
1) Vật liệu và ký hiệu theo
IEC 60502-1.
2) Nhiệt độ
cao hơn có thể được cho
phép, với điều
kiện có sẵn dữ liệu thực
nghiệm để chứng minh
việc sử dụng chúng.
3) Đối với cáp dạng
ba lá, cẩn thận khi sử dụng
nhiệt độ này do có thể có nhiệt độ
cao ở trung tâm
cáp.
4.3 Vật liệu vỏ bọc/màn chắn/áo giáp bằng
chất dẫn điện/kim loại
và các phương pháp nối
Giới hạn nhiệt độ của thành phần mang điện
được đưa ra trong Bảng
3. Giới hạn của vật liệu phi kim loại tiếp xúc với các kim loại này cũng nên được xem
xét.
Bảng 3 - Giới
hạn nhiệt độ cho thành phần mang điện
Kim loại
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Nhiệt độ
°C
Đồng
Nhôm
Thành phần chỉ mang điện
1)
Mối hàn điện
1)
Mối hàn điện tỏa nhiệt
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Mối hàn thiếc
160
Nén (biến dạng cơ học)
250 2)
Mối nối cơ (bu lông)
3)
Chì
170
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
210
Thép
1)
1) Được giới hạn
bởi vật liệu tiếp xúc với
nó (xem 4.1 và
4.2). Trong trường hợp của
màn chắn (trừ sợi dây được
gắn vào) có một lớp cách nhiệt
màn chắn với vật
liệu khác
trong cáp thì không được
vượt quá nhiệt độ 350 °C.
2) Nhiệt độ của
ruột dẫn liền kề, điểm nối
thực tế sẽ thấp hơn.
3) Tham khảo
khuyến nghị của
nhà chế tạo.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Lời nói đầu
1 Phạm vi áp dụng
2 Tài liệu viện dẫn
3 Các yếu tố chi phối việc áp dụng các giới hạn
nhiệt độ
3.1 Quy định chung
3.2 Cáp
3.3 Phụ kiện
3.4 Điều kiện lắp đặt
4 Nhiệt độ ngắn mạch lớn nhất cho phép đối với cáp có điện
áp danh định từ 6 kV (Um = 7,2 kV) đến 30 kV (Um = 36 kV)
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
4.2 Vật liệu vỏ ngoài và vật
liệu
độn
không có yêu cầu về điện hoặc
yêu cầu khác
4.3 Vật liệu vỏ bọc/màn chắn/áo giáp bằng
chất dẫn điện/kim loại và các phương pháp nối
1 Đã
có TCVN 5935-2:2012 (IEC 60502:2005).