thuyet minh tcvn thiet bi chong set tren duong dien ha ap

VIỆN KHOA HỌC KỸ THUẬT BƯU ĐIỆN

THUYẾT MINH

TIÊU CHUẨN THIẾT BỊ CHỐNG SÉT TRÊN ĐƯỜNG ĐIỆN HẠ

ÁP (SPD) CUNG CẤP CHO THIẾT BỊ ĐIỆN TỬ, VIỄN THÔNG

HÀ NỘI - 2015

MỤC LỤC

1. Tên gọi và ký hiệu của TCVN....................................................................................3

2. Khảo sát về tình hình tiêu chuẩn hoá thiết bị chống sét trên đường điện hạ áp.3

2.1. Trong nước............................................................................................................3

2.2. Ngoài nước..........................................................................................................11

4. Sở cứ xây dựng tiêu chuẩn và phân tích tài liệu..................................................15

4.1 Phân tích các tiêu chuẩn......................................................................................15

4.2 Lựa chọn tài liệu tham chiếu chính.......................................................................21

5. Nội dung chính của bản dự thảo tiêu chuẩn.........................................................21

5.1 Tên tiêu chuẩn đề xuất.........................................................................................21

5.2 Bố cục của tiêu chuẩn..........................................................................................21

6. Tài liệu tham khảo...................................................................................................22

7. Kết luận.....................................................................................................................31

2

1. Tên gọi và mã số đề tài

1.1 Tên gọi theo đề cương

“Nghiên cứu xây dựng tiêu chuẩn thiết bị chống sét trên đường điện hạ áp (SPD) cung

cấp cho các thiết bị điện tử, viễn thông”

Mã số:164-12-KHKT-TC

1.2. Các nội dung thực hiện

- Khảo sát tình hình tiêu chuẩn hoá thiết bị chống sét trên đường điện hạ áp.

- Thu thập, phân tích, lựa chọn tài liệu kỹ thuật

- Xây dựng tiêu chuẩn kỹ thuật thiết bị chống sét trên đường điện hạ áp

- Xây dựng bài đo thiết bị chống sét trên đường điện hạ áp

2. Khảo sát về tình hình tiêu chuẩn hoá thiết bị chống sét trên đường điện hạ áp

2.1 Thiết bị chống sét trên đường dây điện hạ áp

Sét lan truyền trên đường dây bao gồm:

- Lan truyền trên đường dây điện lực.

- Lan truyền trên đường dây Viễn thông, tín hiệu bao gồm: Đường dây Viễn thông,

đường truyền số liệu, đường cáp anten, hệ thống điều khiển tự động v.v.

Sơ đồ hình 1 mô tả các đường sét lan truyền vào thiết bị Viễn thông.

3

Hình 1. Các đường sét lan truyền vào thiết bị Viễn thông

Trong đề tài này chỉ xây dựng tiêu chuẩn của thiết bị chống sét lan truyền trên đường

điện hạ áp cung cấp cho các thiết bị điện tử, Viễn thông.

Thiết bị chống sét trên đường dây điện hạ áp là các thiết bị cắt, cắt lọc sét sử dụng để

lắp đặt vào đường điện nguồn hạ áp nhằm bảo vệ chống lại các xung (surge) đột biến

xuất hiện trên lưới điện hạ thế để bảo vệ cho đường dây và thiết bị điện tử được cấp

nguồn từ đường điện hạ áp.

Hiện nay có 2 quan điểm về thiết bị chống sét trên đường điện hạ áp là:

- Thiết bị chống sét trên đường điện hạ áp là các thiết bị cắt sét và được chia thành các

lớp (class) hoặc các loại (type) khác nhau từ 1 đến 3 hoặc A, B, C. Các nhà sản xuất

điển hình theo quan điểm này là các công ty: Dehn, Phoenix Contact, LERDN v.v.

- Thiết bị chống sét trên đường điện hạ áp được phân ra thành thiết bị bảo vệ sơ cấp là

thiết bị cắt sét và thiết bị bảo vệ thứ cấp là thiết bị cắt lọc sét. Các nhà sản xuất điển

hình theo quan điểm này là: ERICO, Precision Power, Lightning Protection International

(LPI) v.v4

Hình 2. Thiết bị SPD loại II

Hình 3. Thiết bị cắt sét của ERICO

5

Hình 4 - Thiết bị cắt lọc sét của ERICO

6

Hình 5 - Sơ đồ cấu tạo thiết bị cắt lọc sét TSG-SRF 1 pha của ERICO

Hình 6 - Sơ đồ cấu tạo thiết bị cắt lọc sét TSG-SRF 3 pha của ERICO

Mô lắp đặt thiết bị cắt sét và thiết bị cắt lọc sét để bảo vệ dường điện lưới cung cấp

nguồn cho các trạm Viễn thông được thực hiện như sau:

7

- Thiết bị cắt sét được lắp đặt tại phòng máy nổ trước vị trí cầu dao đảo chiều

- Thiết bị cắt lọc sét được lắp đặt tại phòng thiết bị

- Nếu phòng máy nổ cách xa nhà thiết bị và cáp nguồn từ phòng máy nổ đến nhà trạm

đi treo nổi thì cần lắp đặt thêm thiết bị cắt sét thứ 2 khi cáp điện đi vào nhà trạm.

Mô hình lắp đặt thiết bị cắt sét và cắt lọc sét được trình bày trong hình 7 và 8.

Hình 7 - Mô hình lắp đặt thiết bị cắt sét và thiết bị cắt lọc sét trong trường hợp cáp

từ phòng máy nổ đến nhà trạm không đi nổi bên ngoài

nhµ tr¹m

Phßng m¸y næ §Õn çc t¶i yªu cÇu b¶o vÖ thÊp nh chiÕu s¸ng, ®éng c¬, ®iÒu hoµ ...

ThiÕt bÞ c¾t sÐt

phßng thiÕt bÞ

§Õn çc t¶i yªu cÇu b¶o vÖ cao nh tæng ®µi, thiÕt bÞ truyÒn dÉn, thiÕt bÞ c«ng nghÖ th«ng tin...


ThiÕt bÞ c¾t läc sÐt

nhµ tr¹m

Phßng m¸y næ §Õn çc t¶i yªu cÇu b¶o vÖ thÊp nh chiÕu s¸ng, ®éng c¬, ®iÒu hoµ ...


phßng thiÕt bÞ

§Õn çc t¶i yªu cÇu b¶o vÖ cao nh tæng ®µi, thiÕt bÞ truyÒn dÉn, thiÕt bÞ c«ng nghÖ th«ng tin...

ThiÕt bÞ c¾t läc sÐt

Tr¹m biÕn ¸p

8

Hình 8 Mô hình lắp đặt thiết bị cắt sét và thiết bị cắt lọc sét trong trường hợp cáp

từ phòng máy nổ đến nhà trạm đi nổi bên ngoài

2.1. Trong nước

2.1.1 Tiêu chuẩn ngành TCN 68-167: 1997 Thiết bị chống quá áp, quá dòng do ảnh

hưởng của sét và đường dây tải điện yêu cầu kỹ thuật

Tổng cục Bưu điện trước kia, nay là bộ thông tin và truyền thông đã ban hành tiêu

chuẩn ngành TCN 68 -167: 1997 ”Thiết bị chống quá áp, quá dòng do ảnh hưởng của

sét và đường dây tải điện yêu cầu kỹ thuật”.

Trong tiêu chuẩn này quy định một số chi tiêu của linh kiện chống quá áp, quá dòng bao

gồm:

- Ống phóng điện có khí GDT;

- Dụng cụ chống quá áp bằng bán dẫn;

- Dụng cụ chống quá dòng PTC.

Nhận xét: Tiêu chuẩn quy định một số chỉ tiêu điện của linh kiện chống quá áp, quá

dòng sử dụng trong các thiết bị chống sét bao gồm dụng cụ chống quá áp: GDT,

Thyristor, MOV, Diod; Dụng cụ chống quá dòng: Điện trở hệ số nhiệt dương PTC. Đây

là chỉ tiêu của linh kiện chống qúa áp, quá dòng để chế tạo thiết bị chống sét, không

phải là tiêu chuẩn của thiết bị chống sét hoàn chỉnh.

Hiện nay tiêu chuẩn TCN 68-167:1997 không còn hiệu lực và cũng chưa được chuyển

đổi thành TCVN hoặc QCVN.

2.1.2 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 8071:2009: Công trình Viễn thông - Quy tắc thực

hành chống sét và tiếp đất

Tiêu chuẩn này quy định:

- Các yêu cầu về thực hiện chống sét trực tiếp, chống sét lan truyền và cấu hình đấu nối

tiếp đất cho các công trình Viễn thông;

- Các quy định về khảo sát tiếp đất, chống sét;

- Các quy định về thiết kế chống sét;

- Các Quy định về thi công tiếp đất, chống sét.

9

Nhận xét:

Tiêu chuẩn này quy định những công việc phải thực hiện để chống sét, tiếp đất cho các

công trình Viễn thông, không có tiêu chuẩn của thiết bị chống sét.

2.1.3 QCVN 31:2011/BTTTT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chống sét cho các

trạm viễn thông và mạng cáp ngoại vi viễn thông

Quy chuẩn này đưa ra các quy định sau:

- Quy định về mức rủi ro do sét đánh gây hư hỏng công trình

- Quy định về cách tính toán rủi do do sét đánh vào công trình Viễn thông

- Quy về trang bị chống sét, tiếp đất cho công trình Viễn thông

Nhận xét:

Quy chuẩn QCVN 31:2011/BTTTT “Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chống sét cho các

trạm viễn thông và mạng cáp ngoại vi viễn thông” quy định mức độ rủi ro do sét đánh

vào công trình và đưa ra cách tính toán rủi ro do sét đánh vào công trình phục vụ cho

tông tác thiết kế chống sét cho các công trình Viễn thông. Quy định các biện pháp

chống sét, tiếp đất cho công tình Viễn thông. Không có quy định về tiêu chuẩn của thiết

bị chống sét lan truyền trên đường dây Viễn thông.

2.1.4 QCVN 9:2010/BTTTT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về tiếp đất cho các trạm

Viễn thông

Quy chuẩn này quy định:

- Các trị số điện trở tiếp đất công tác, tiếp đất bảo vệ, tiếp đất chống sét cho các công

trình Viễn thông.

- Các thực hiện tiếp đất cho công trình Viễn thông như mạng liên kết chung, cách thực

hiện tiếp đất cho thiết bị Viễn thông, tính toán điện trở tiếp đâtrs, đo kiểm tra điện trở

suất, điện trở tiếp đất.

Nhận xét:

Quy chuẩn QCVN 9:2010/BTTTT “Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về tiếp đất cho các trạm

Viễn thông” quy định Các trị số điện trở tiếp đất, cách thực hiện tiếp đất cho các loại

công trình Viễn thông. Không có quy định về tiêu chuẩn của thiết bị chống sét lan truyền

trên đường dây Viễn thông.

10

2.1.5 Kết luận về tiêu chuẩn thiết bị chống sét lan truyền trên đường dây Viễn

thông trong nước

Qua phân tích các tiểu chuẩn, quy chuẩn có liên quan đến chống sét, tiếp đất cho công

trình Viễn thông nhận thấy, hiện nay Việt Nam chưa có tiêu chuẩn thiết bị chống sét lan

truyền trên đường điện hạ áp cung cấp cho thiết bị Điện tử Viễn thông.

Tổng cục Bưu điện trước kia, nay là Bộ Thông tin Truyền thông đã xây dựng và ban

hành tiêu chuẩn ngành TCN 68 -167: 1997 ”Thiết bị chống quá áp, quá dòng do ảnh

hưởng của sét và đường dây tải điện yêu cầu kỹ thuật”. Tiêu chuẩn này không phải là

tiêu chuẩn thiết bị chống sét lan truyền hoàn chỉnh và không còn hiệu lực.

Việc xây dựng và ban hành tiêu chuẩn thiết bị chống sét lan truyền trên đường điện hạ

áp cung cấp cho thiết bị Điện tử, Viễn thông là cần thiết và sẽ thay thế cho tiêu chuẩn

ngành cũ TCN 68 -167: 1997 ”Thiết bị chống quá áp, quá dòng do ảnh hưởng của sét

và đường dây tải điện yêu cầu kỹ thuật”.

2.2. Ngoài nước

Hiện nhiều tổ chức tiêu chuẩn hóa liên qua đến điện, Điện tử, Viễn thông nghiên cứu

soạn thảo các tiêu chuẩn về thiết bị chống sét trên đường điện hạ áp như ITU, IEC, UL,

ANSI, IEEE v.v. sau đây là các tiêu chuẩn chống sét trên đường điện hạ áp của một số

tổ chức, quốc gia trên thế giới

1) Tiêu chuẩn UL 1449 phiên bản 3 năm 2009 “Standard for Safety - Transient Voltage

Surge Suppressors” Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu và phép thử đối các thiết bị

chống sét trên đường điện hạ áp 50/60 Hz có điện áp hiệu dụng nhỏ hơn 1000 V.

Các nội dung chính của tiêu chuẩn:

1) Các yêu cầu về cấu trúc vật lý;

2) Các yêu cầu và phép thử chất lượng hoạt động;

3) Các phép thử trong khi sản xuất.

2) ANSI/IEEE C62.41, "IEEE Recommended Practice on Surge Voltages in Low-Voltage

AC Power Circuits" - Tiêu chuẩn Mỹ.

Tiêu chuẩn hướng dẫn lựa chọn các phép thử điện áp và dòng điện để đánh giá khả

năng chịu đựng xung của các hệ thống và thiết bị nối với nguồn điện cung cấp ở các

lĩnh vực dân dụng, thương mại và công nghiệp nhẹ. Trong một nhà trạm, thường có 3

11

khu vực tuỳ theo vị trí tương đối của nó với phía đường điện đi vào nhà. Với mỗi khu

vực, sẽ có các dạng sóng điện áp và dòng điện đặc trưng.


1) Nguồn gốc của các xung điện áp;

2) Hướng dẫn lựa chọn các xung đặc trưng;

3) Các dạng xung thử tiêu chuẩn;

4) Hướng dẫn thực hiện các phép thử miễn nhiễm đối với xung.

3) ANSI/IEEE C62.45, "IEEE Guide on surge testing for equipment connected to low-

voltage AC power circuits" - Tiêu chuẩn Mỹ

Tiêu chuẩn này hướng dẫn thực hiện thử xung đối với giao diện nguồn của các thiết bị

nối với mạng điện hạ áp phải chịu sự quá áp đột biến.


Những nội dung của tiêu chuẩn đề cập:

1) Thiết bị thử;

2) Thủ tục thử;

3) Các mạch ghép và giải ghép;

4) Nối đất;

5) Đánh giá các kết quả thử.

4) Các tiêu chuẩn IEC liên quan đến thiết bị chống sét trên đường điện hạ áp:

- IEC 61643 Low-voltage surge protective devices

- IEC 61643-1 Low-voltage surge protective devices - Part 1: Surge protective devices

connected to low-voltage power distribution systems – Performance requirements and

testing methods

- IEC 61643-12 Low-voltage surge protective devices - Part 12: Surge protective devices

connected to low-voltage power distribution systems - Selection and application

principles

- IEC 61643-301 Low-voltage surge protective devices – Components for surge

protective devices – Part 301: General test specifications

12


protective devices – Part 302: General performance specifications


protective devices – Part 303: General selection and application principles


protective devices – Part 311: Test specification for gas discharge tubes (GDTs)


protective devices – Part 312: Performance specification for gas discharge tubes (GDTs)


protective devices – Part 313: Selection and applications principles for gas discharge

tubes (GDTs)


protective devices – Part 321: Test specification for avalanche breakdown diodes

(ABDs)


protective devices – Part 322: Performance specification for avalanche breakdown

diodes (ABDs)


protective devices – Part 323: Selection and applications principles for avalanche

breakdown diodes (ABDs)


protective devices – Part 331: Test specification for metal oxide varistors (MOVs)


protective devices – Part 332: Performance specification for metal oxide varistors

(MOVs)


protective devices – Part 333: Selection and application principles for metal oxide

varistors (MOVs)


protective devices – Part 341: Test specification for thyristor surge suppressors (TSSs)

13


protective devices – Part 342: Performance specification for thyristor surge suppressors

(TSSs)


protective devices – Part 343: Selection and application principles for thyristor surge

suppressors (TSSs)

Trong các tiêu chuẩn trên chỉ có tiêu chuẩn IEC 61643-1 và IEC 61643-12 là tiêu chuẩn

của thiết bị chống sét trên đường điện hạ áp.

Tiêu chuẩn IEC 61643-1 đưa ra các yêu cầu và bài đo cho thiết bị chống sét được sử

dụng để lắp đặt vào mạng điện đến 1000 V a.c và 1500 V d.c.

Tiêu chuẩn IEC 61643-12 đưa ra các hướng dẫn lựa chọn và sử dụng thiết bị chống sét

trên đường điện hạ áp.

5. Tiêu chuẩn Anh: BS EN 61643-1:2007: Low-voltage surge protective devices.

Surge protective devices connected to low-voltage power systems. Requirements and

tests

6. Tiêu chuẩn Đức: DIN EN 61643-1: 2007: Überspannungsschutzgeräte für

Niederspannung - Teil 11: Überspannungsschutzgeräte für den Einsatz in

Niederspannungsanlagen - Anforderungen und Prüfungen (IEC 61643-1:1998 +

Corrigendum 1998, modifiziert); Deutsche Fassung EN 61643-11:2002 + A11:2007

7. Tiêu chuẩn pháp: NF En 61643-1: 2002 Low-voltage Surge Protective Devices - Part

11:Surge Protective Device Connected To Low-voltage Power Systems - Requirements

And Tests

8. Tiêu chuẩn Ireland: I.S. EN 61643-1: 2012 Low-voltage Surge Protective Devices -

Part 1: Surge Protective Devices Connected to Low-voltage Power Systems -

Requirements and Tests

10. Tiêu chuẩn Thụy Sỹ: SN EN 61643-1/A11:2007 Title (english): Low-voltage surge

protective devices - Part 1: Surge protective devices connected to low-voltage power

systems - Requirements and tests

11. Tiêu chuẩn Thụy Điển: SS EN 61643-1: 2007 Low-voltage surge protective devices

- Part 1: Surge protective devices connected to low-voltage power systems -

Requirements and tests

14

12. Tiêu chuẩn Tây Ban Nha: UNE-EN 61643-1:2005 Low-voltage surge protective

devices - Part 1: Surge protective devices connected to low-voltage power systems -

Requirements and tests.

13. Tiêu chuẩn Estonia: EVS EN 61643-1: 2012 Low-voltage surge protective devices -

Part 1: Surge protective devices connected to low-voltage power systems -


14. Tiêu chuẩn Na Uy: NEK EN 61643-1:2012 Low-voltage surge protective devices -



4. Sở cứ xây dựng tiêu chuẩn và phân tích tài liệu

4.1 Phân tích các tiêu chuẩn

4.1.1 Tiêu chuẩn IEC

Ủy ban kỹ thuật điện tử Quốc tế (IEC) là tổ chức tiêu chuẩn quốc tế được các quốc gia

tham chiếu tài liệu nhiều nhất.

a) IEC 61643-1

Đây là tiêu chuẩn thiết bị bảo vệ xung sử dụng trên mạng điện hạ áp – các yêu cầu và

phương pháp thử nghiệm, bộ tiêu chuẩn này bao gồm nội dung như sau:

Phạm vi tiêu chuẩn:

Tiêu chuẩn này áp dụng cho thiết bị bảo vệ xung chống lại các ảnh hưởng trực tiếp và

gián tiếp của sét hoặc các đột biến điện áp khác. Các thiết bị này được sử dụng để

được nối vào nguồn a.c 50/60Hz có điện áp đến 1000 V hiệu dụng hoặc hoặc d.c có

điện áp 1500 V d.c.

Nội dung:

- Phạm vi áp dụng

- Các tài liệu viện dẫn

- Các định nghĩa

- Điều kiện sử dụng

- Phân loại

15

- Các tiêu chuẩn kỹ thuật

- Các yêu cầu

- Phương pháp đo thử

Nhận xét:

- Tiêu chuẩn IEC 61643-1 nêu ra được phạm vi áp dụng cho các thiết bị bảo vệ xung sử

dụng trên mạng điện hạ áp chống lại ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp của sét hoặc điện

áp đột biến khác.

- Mục đích của các thiết bị bảo vệ xung là bảo vệ thiết bị điện hiện đại được đấu nối đến

mạng viễn thông và mạng báo hiệu với điện áp hệ thống danh định nên đến 1000

V(r.m.s) a.c và 1500 V d.c

b) Các tiêu chuẩn IEC khác:


protective devices – Part 301: General test specifications


protective devices – Part 302: General performance specifications


protective devices – Part 303: General selection and application principles


protective devices – Part 311: Test specification for gas discharge tubes (GDTs)


protective devices – Part 312: Performance specification for gas discharge tubes (GDTs)


protective devices – Part 313: Selection and applications principles for gas discharge

tubes (GDTs)


protective devices – Part 321: Test specification for avalanche breakdown diodes

(ABDs)


protective devices – Part 322: Performance specification for avalanche breakdown

diodes (ABDs)

16


protective devices – Part 323: Selection and applications principles for avalanche

breakdown diodes (ABDs)


protective devices – Part 331: Test specification for metal oxide varistors (MOVs)


protective devices – Part 332: Performance specification for metal oxide varistors

(MOVs)


protective devices – Part 333: Selection and application principles for metal oxide

varistors (MOVs)


protective devices – Part 341: Test specification for thyristor surge suppressors (TSSs)


protective devices – Part 342: Performance specification for thyristor surge suppressors

(TSSs)


protective devices – Part 343: Selection and application principles for thyristor surge

suppressors (TSSs)

Nội dung:

Đây là các tiêu chuẩn về các linh kiện, thành phần sử dụng trong thiết bị bảo vệ xung

như MOV, SAD, Thyristor, triac, GAD, v.v và hướng dẫn cách lựa chọn linh kiện, thành

phần.

Nhận xét:

- Các tiêu chuẩn IEC này không phù hợp để lựa chọn làm tài liệu tham khảo xây dựng

tiêu chuẩn Việt Nam về thiết bị bảo vệ xung.

4.1.2 Tiêu chuẩn UL 1449

Tiêu chuẩn UL 1449 phiên bản 3 năm 2009 “Standard for Safety - Transient Voltage

Surge Suppressors”

17

Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu và phép thử đối các thiết bị chống sét trên đường

điện hạ áp 50/60 Hz có điện áp hiệu dụng nhỏ hơn 1000 V.


1) Các yêu cầu về cấu trúc vật lý;

2) Các yêu cầu và phép thử chất lượng hoạt động;

3) Các phép thử trong khi sản xuất.

Nhận xét:

- Tiêu chuẩn UL 1449 bao gồm một số định nghĩa, cấu trúc, các yêu cầu điện, cơ khí,

hoạt động và các phép đo thử trong sản xuất. Tiêu chuẩn này không phù hợp để lựa

chọn làm tài liệu tham khảo xây dựng tiêu chuẩn Việt Nam về thiết bị bảo vệ xung trên

đường điện hạ áp..

4.1.3 Tiêu chuẩn ANSI/IEEE C62.41

ANSI/IEEE C62.41, "IEEE Recommended Practice on Surge Voltages in Low-Voltage

AC Power Circuits" - Tiêu chuẩn Mỹ.

Tiêu chuẩn hướng dẫn lựa chọn các phép thử điện áp và dòng điện để đánh giá khả

năng chịu đựng xung của các hệ thống và thiết bị nối với nguồn điện cung cấp ở các

lĩnh vực dân dụng, thương mại và công nghiệp nhẹ. Trong một nhà trạm, thường có 3

khu vực tuỳ theo vị trí tương đối của nó với phía đường điện đi vào nhà. Với mỗi khu

vực, sẽ có các dạng sóng điện áp và dòng điện đặc trưng.


1) Nguồn gốc của các xung điện áp;

2) Hướng dẫn lựa chọn các xung đặc trưng;

3) Các dạng xung thử tiêu chuẩn;

4) Hướng dẫn thực hiện các phép thử miễn nhiễm đối với xung.

Nhận xét: Tiêu chuẩn này chỉ đưa ra các yêu cầu về xung và các dạng xung để thử

thiết bị SPD. Tiêu chuẩn này không phù hợp để lựa chọn làm tài liệu tham khảo xây

dựng tiêu chuẩn Việt Nam về thiết bị bảo vệ xung trên đường điện hạ áp..

4.1.4 Tiêu chuẩn ANSI/IEEE C62.45

ANSI/IEEE C62.45, "IEEE Guide on surge testing for equipment connected to low-

voltage AC power circuits" - Tiêu chuẩn Mỹ18


Những nội dung của tiêu chuẩn đề cập:

1) Thiết bị thử;

2) Thủ tục thử;

3) Các mạch ghép và giải ghép;

4) Nối đất;

5) Đánh giá các kết quả thử.

Nhận xét: Tiêu chuẩn này hướng dẫn thực hiện thử xung đối với giao diện nguồn của

các thiết bị nối với mạng điện hạ áp phải chịu sự quá áp đột biến. Tiêu chuẩn này không

phù hợp để lựa chọn làm tài liệu tham khảo xây dựng tiêu chuẩn Việt Nam về thiết bị

bảo vệ xung trên đường điện hạ áp..

4.1.5 Tiêu chuẩn các nước Châu Âu

a) BS EN 61643-1:2007: Low-voltage surge protective devices. Surge protective

devices connected to low-voltage power systems. Requirements and tests

Nhận xét: Tiêu chuẩn quốc gai anh chấp thuận nguyên vẹn tiêu chuẩn IEC 61643-1

phiên bản 2005.

b) DIN EN 61643-1: 2007: Überspannungsschutzgeräte für Niederspannung - Teil 1:

Überspannungsschutzgeräte für den Einsatz in Niederspannungsanlagen -

Anforderungen und Prüfungen (IEC 61643-1:1998 + Corrigendum 1998, modifiziert);

Deutsche Fassung EN 61643-1:2002 + A11:2007

Nhận xét: Đây là tiêu chuẩn quốc gia Đức xây dựng chấp thuận nguyên vẹn tiêu chuẩn

IEC 61643-1 phiên bản năm 2005.

c. Tiêu chuẩn pháp: NF EN 61643-1: 2002 Low-voltage Surge Protective Devices -

Part 1: Surge Protective Device Connected To Low-voltage Power Systems -

Requirements And Tests

Nhận xét: Đây là tiêu chuẩn quốc gia Pháp xây dựng chấp thuận nguyên vẹn tiêu

chuẩn IEC 61643-1 phiên bản năm 2005.

d. Tiêu chuẩn Ireland: I.S. EN 61643-1:2012 Low-voltage Surge Protective Devices -

Part 11: Surge Protective Devices Connected to Low-voltage Power Systems -

Requirements and Tests

19

Nhận xét: Đây là tiêu chuẩn quốc gia Ireland xây dựng chấp thuận nguyên vẹn tiêu


e. Tiêu chuẩn Bỉ: NBN EN 61643-1:2003 Low-voltage Surge Protective Devices - Part

1: Surge Protective Device Connected To Low-voltage Power Systems - Requirements

And Tests

Nhận xét: Đây là tiêu chuẩn quốc gia Bỉ xây dựng chấp thuận nguyên vẹn tiêu chuẩn

IEC 61643-1 phiên bản năm 2005.

f. Tiêu chuẩn Thụy Sỹ: SN EN 61643-1/A11:2007 Title (english): Low-voltage surge

protective devices - Part 1: Surge protective devices connected to low-voltage power

systems - Requirements and tests

Nhận xét: Đây là tiêu chuẩn quốc gia Thụy Sỹ xây dựng chấp thuận nguyên vẹn tiêu


g. Tiêu chuẩn Thụy Điển: SS EN 61643-1: 2007 Low-voltage surge protective devices

- Part 1: Surge protective devices connected to low-voltage power systems -

Requirements and tests

Nhận xét: Đây là tiêu chuẩn quốc gia Thụy Điển xây dựng chấp thuận nguyên vẹn tiêu


h. Tiêu chuẩn Tây Ban Nha: UNE-EN 61643-1:2005 Low-voltage surge protective

devices - Part 1: Surge protective devices connected to low-voltage power systems -


Nhận xét: Đây là tiêu chuẩn quốc gia Tây Ban Nha xây dựng chấp thuận nguyên vẹn

tiêu chuẩn IEC 61643-1 phiên bản năm 2005.

i. Tiêu chuẩn Estonia: EVS EN 61643-1: 2012 Low-voltage surge protective devices -



Nhận xét: Đây là tiêu chuẩn quốc gia Estonia xây dựng chấp thuận nguyên vẹn tiêu


k. Tiêu chuẩn Na Uy: NEK EN 61643-1:2012 Low-voltage surge protective devices -



20

Nhận xét: Đây là tiêu chuẩn quốc gia Na Uy xây dựng chấp thuận nguyên vẹn tiêu


4.2 Lựa chọn tài liệu tham chiếu chính

Dựa vào các sở cứ đưa ra và những phân tích từng sở cứ tiêu chuẩn của các tổ chức

và của một số nước, bộ tiêu chuẩn của IEC 61643 -1 là một bộ tiêu chuẩn đầy đủ, chặt

chẽ, khoa học và có tính quốc tế cao. Các điều kiện, yêu cầu, thử nghiệm rõ ràng và

phù hợp với Việt Nam. Đây là bộ tiêu chuẩn được nhiều quốc gia sử dụng làm tài liệu

gốc để xây dựng tiêu chuẩn quốc gia.

Nhóm thực hiện đề tài đề xuất tên tiêu chuẩn “Tiêu chuẩn quốc gia thiết bị bảo vệ xung

được nối đến mạng viễn thông và mạng báo hiệu – các yêu cầu và phương pháp thử

nghiệm” được biên soạn dựa trên Tiêu chuẩn tham khảo gốc là IEC 61643 -1 phiên bản

2005.

5. Nội dung chính của bản dự thảo tiêu chuẩn

5.1 Tên tiêu chuẩn đề xuất

“Tiêu chuẩn quốc gia về thiết bị chống quá áp, quá dòng trong hệ thống phân phối nguồn

điện hạ áp – Các yêu cầu và phương pháp thử nghiệm”

Lý do:

- Thiết bị chống sét lắp trên đường điện hạ áp được gọi chung là “thiết bị bảo vệ xung”

(surge protective devices-SPD). Do chức năng của SPD là bảo vệ chống quá áp và quá

dòng do ảnh hưởng trực tiếp của sét, các ảnh hưởng khác như các đột biến trên lưới điện

như xung đóng mở, đột biến nguồn phát v.v.

- Thiết bị bảo vệ xung không chỉ được lắp đặt bảo vệ cho các thiết bị Viễn thông mà nó

còn được sử dụng rộng rãi để bảo vệ cho nguồn điện hạ áp cấp nguồn cho các thiết bị

điện tử nên phạm vi mở rộng hơn phạm vi đề cương đề tài.

5.2 Bố cục của tiêu chuẩn

Tiêu chuẩn này được xây dựng với bố cục dựa theo quy định trong 03/2011/TT-BTTTT

của Bộ thông tin truyền thông ngày 04 tháng 01 năm 2011 bao gồm.

1. Phạm vi áp dụng

2. Tài liệu viện dẫn

21

3. Các định nghĩa, ký hiệu và chữ viết tắt

4. Điều kiện sử dụng

5. Phân loại

6. Các tiêu chuẩn

7. Các yêu cầu

Các phụ lục

6. Tài liệu tham khảo

Nội dung của tiêu chuẩn TCVN xxx “Tiêu chuẩn quốc gia thiết bị bảo vệ xung nối đến

hệ thống phân phối điện hạ áp – các yêu cầu và phương pháp thử nghiệm” được xây

dựng dựa theo phương pháp chấp thuận nguyên vẹn về nội dung dựa trên tiêu chuẩn

tham khảo gốc là IEC 61643-1 Low voltage surge protective devices - Part 1 Surge

protective devices connected to Low-voltage power distribution system - Performance

requirements and testing methods

Bảng 1- Bảng đối chiếu tiêu chuẩn – Tài liệu gốc IEC 61643-1

Nội dung tiêu chuẩnTài liệu gốc

IEC 61643-1Sửa đổi/bổ xung

1. Phạm vi áp dụng Mục 1.1 Scope Chấp thuận, có sửa

đổi tên thiết bị

2. Tài liệu viện dẫn Mục 1.2 Normative references Chấp thuận nguyên

vẹn

3. Định nghĩa, ký hiệu và

chữ viết tắt

3.1 Định nghĩa Mục 3 Definitions Chấp thuận nguyên

vẹn

3.2 Chữ viết tắt Tự xây dựng

22



4. Điều kiện sử dụng 2. Service conditions

4.1 Thông thường 2.1 Normal Chấp thuận nguyên

vẹn

4.2 Bất thường 2.2 Abnormal Chấp thuận nguyên

vẹn

5. Phân loại 4 Classifications Chấp thuận nguyên

vẹn

5.1 Số cổng 4.1 Number of ports Chấp thuận nguyên

vẹn

5.2 Cấu tạo SPD 4.2 SPD design topology Chấp thuận nguyên

vẹn

5.3 Thử SPD lớp I, II, III 4.3 SPD class I, II and III tests Chấp thuận nguyên

vẹn

5.4 Vị trí lắp đặt 4.4 Location Chấp thuận nguyên

vẹn

5.5 Khả năng tiếp cận được 4.5 Accessibility Chấp thuận nguyên

vẹn

5.6 Phương pháp lắp đặt 4.6 Mounting method Chấp thuận nguyên

vẹn

5.7 Bộ ngắt kết nối SPD 4.7 SPD disconnector Chấp thuận nguyên

vẹn

5.8 Bảo về quá dòng 4.8 Overcurrent protection Chấp thuận nguyên

vẹn

5.9 Mức bảo vệ của vỏ theo 4.9 Degree of protection Chấp thuận nguyên

23



mã IP của IEC 60529 provided by enclosures

according to IP codes of IEC

60529

vẹn

5.10 Dải nhiệt độ 4.10 Temperature range Chấp thuận nguyên

vẹn

5.11 Hệ thống 4.11 System Chấp thuận nguyên

vẹn

6. Tiêu chuẩn 5 Standard ratings Chấp thuận nguyên

vẹn

6.1 Giá trị tiêu chuẩn dòng

xung đối với phép thử lớp I

Iimp.

5.1 Preferred values of impulse current for class I tests Iimp

Chấp thuận nguyên

vẹn

6.2 Giá trị tiêu chuẩn của

dòng phóng danh định cho

phép thử lớp II In

5.2 Preferred values of nominal discharge current for class II tests In


vẹn


điện áp hở mạch đối với

phép thử lớp III Uoc

5.3 Preferred values of open-circuit voltage for class III tests Uoc


vẹn


mước vảo vệ điện áp Up

5.4 Preferred values of voltage protection level Up


vẹn

6.5 Giá trị tiêu chuẩn điện áp

r.m.s hoặc d.c làm việc liên

tục lớn nhất Uc.

5.5 Preferred values of r.m.s. or d.c. maximum continuous operating voltage Uc


vẹn

7. Các yêu cầu 6 Requirements Chấp thuận nguyên

24



vẹn

7.1 Các yêu cầu chung 6.1 General requirements Chấp thuận nguyên

vẹn

7.1.1 Nhận dạng 6.1.1 Identification Chấp thuận nguyên

vẹn

7.1.2 Đánh dấu 6.1.2 Marking Chấp thuận nguyên

vẹn

7.2 Các Yêu cầu điện 6.2 Electrical requirements Chấp thuận nguyên

vẹn

7.2.1 Kết nối điện 6.2.1 Electrical connections Chấp thuận nguyên

vẹn

7.2.2 Mức điện áp bỏ vệ Up 6.2.2 Voltage protection level

Up


vẹn

7.2.3 Thử sóng dòng xung

lớp I

6.2.3 Class I impulse current

test(s)


vẹn

7.2.4 Thử dòng phóng danh

định lớp II

6.2.4 Class II nominal

discharge current test(s)


vẹn

7.2.5 Thử sóng kết hợp lớp

III

6.2.5 Class III combination

wave test(s)


vẹn

7.2.6 Thử công suất hoạt

động

6.2.6 Operating duty test Chấp thuận nguyên

vẹn

7.2.7 Bộ ngắt kết nối SPD 6.2.7 SPD disconnector Chấp thuận nguyên

vẹn

7.2.8 Trở kháng Tracking 6.2.8 Tracking resistance Chấp thuận nguyên

25



vẹn

7.2.9 Khả năng chịu điện môi 6.2.9 Dielectric withstand Chấp thuận nguyên

vẹn

7.2.10 Khả năng chịu ngắn

mạch

6.2.10 Short-circuit withstand

capability


vẹn

7.2.11 Hoạt động của bộ chỉ

thị trạng thái

6.2.11 Status indicator

operation


vẹn

7.2.12 Cách ly giữa các

mạch riêng rẽ

6.2.13 Isolation between

separate circuits


vẹn

7.3 Các yêu cầu về cơ khí 6.3 Mechanical requirements Chấp thuận nguyên

vẹn

7.3.1 Khái quát 6.3.1 General Chấp thuận nguyên

vẹn

7.3.2 Nối cơ khí 6.3.2 Mechanical connections Chấp thuận nguyên

vẹn

7.3.3 Kim loại chống ăn mòn 6.3.3 Corrosive resistant

metals


vẹn

7.4 Các Yêu cầu về môi

trường

6.4 Environmental

requirements


vẹn

7.5 Các yêu cầu về an toàn 6.5 Safety requirements Chấp thuận nguyên

vẹn

7.5.1 Bảo vệ chống tiếp xúc

trực tiếp

6.5.1 Protection against direct

contact


vẹn

7.5.2 Chống cháy 6.5.2 Fire resistance Chấp thuận nguyên

26



vẹn

7.5.3 Tiêu thụ ở chế độ chờ

Pc

6.5.3 Standby power

consumption Pc


vẹn

7.5.4 Dòng dự IPE 6.5.4 Residual current IPE Chấp thuận nguyên

vẹn

7.5.5 Xử lý trong điều kiện

quá áp tạm thời

6.5.5 Behaviour under

temporary overvoltages


vẹn

7.5.6 Dòng phóng tổng ITotal 6.5.6 Total discharge current

ITotal


vẹn

7.6 Các yêu cầu bổ sung đối

với SPD 1 cổng và 2 cổng

với cực vào và ra khác nhau

6.6 Additional test

requirements for two-port

SPDs and one-port SPDs with

separate input/output terminals


vẹn

7.6.1 Phần trăm điều chỉnh

điện áp

6.6.1 Percent of voltage

regulation


vẹn

7.6.2 Dòng tải danh định IL 6.6.2 Rated load current IL Chấp thuận nguyên

vẹn

7.6.3 Khả năng chịu xung

phía tải

6.6.3 Load-side surge

withstand capability


vẹn

7.6.4 Xử lý quá tải 6.6.4 Overload behaviour Chấp thuận nguyên

vẹn

8. Đo thử loại 7 Type tests Chấp thuận nguyên

vẹn

27



8.1 Thủ tục thử tổng quát 7.1 General testing procedures Chấp thuận nguyên

vẹn

8.1.1 Phép thử dòng xung

lớp I

7.1.1 Class I impulse current

test


vẹn

8.1.2 Thử dòng phóng danh

định lớp I và lớp II

7.1.2 Class I and class II

nominal discharge current test


vẹn

8.1.3 Thử xung điện áp lớp I

và II.

7.1.3 Class I and II voltage

impulse test


vẹn

8.1.4 Thử sóng kết hợp lớp

III

7.1.4 Class III combination

wave test


vẹn

8.1.5 Thử SPD chỉ dùng

ngoài trời và lắp đặt không

tiếp cận được

7.1.5 Testing of SPDs

classified outdoor only and for

mounting out of reach


vẹn

8.2 Nhận dạng và ghi nhãn 7.2 Identification and marking Chấp thuận nguyên

vẹn

8.2.1 Kiểm tra nhận dạng và

ghi nhãn

7.2.1 Verification of the

identification and markings


vẹn

8.2.2 Thử độ bền của nhãn 7.2.2 Test of indelibility of

markings


vẹn

8.3 Kết cuối và đầu nối 7.3 Terminals and connections Chấp thuận nguyên

vẹn

8.3.1 Thủ tục đo thử tổng

quát

7.3.1 General testing

procedure


vẹn

28



8.3.2 Kết cuối bằng đinh vít 7.3.2 Terminals with screws Chấp thuận nguyên

vẹn

8.3.3 Đầu nối không dùng

đinh vít

7.3.3 Screwless terminals Chấp thuận nguyên

vẹn

8.3.4 Đấu nối đâm xuyên lớp

cách điện

7.3.4 Insulation pierced

connections


vẹn

8.3.5 Đai ốc, cắm, đế lắp 7.3.5 Nuts, plug, socket Chấp thuận nguyên

vẹn

8.4 Thử bảo vệ chống tiếp

xúc trực tiếp

7.4 Testing for protection

against direct contact


vẹn

8.4.1 Phần cách điện 7.4.1 Insulated parts Chấp thuận nguyên

vẹn

8.4.2 Thành phần kim loại 7.4.2 Metal parts Chấp thuận nguyên

vẹn

8.5 Xác định Điện áp bảo vệ

giới hạn

7.5 Determination of the

measured limiting voltage


vẹn

8.5.1 Thủ tục đo thử để xác

nhận có thành phần chuyển

mạch trong SPD

7.5.1 Test procedure to

determine the presence of a

switching (crowbar) component

in an SPD


vẹn

8.5.2 Thủ tục đo thử điện áp

dư với xung dòng 8/20 s.


measure the residual voltage

with 8/20 s current impulses


vẹn

8.5.3 Thủ tục đo thử quá áp

đánh lửa sườn trước xung


measure the front-of-wave


vẹn

29



sparkover voltage

8.5.4 Thủ tục đo thử điện áp

giới hạn với sóng kết hợp


measure the limiting voltage

with the combination wave


vẹn

8.5.5 Phép thử xen kẽ với

thử sóng kết hợp (7.5.4),

không có mạng giải ghép

7.5.5 Alternate test to the

combination wave test (7.5.4),

without a decoupling network


vẹn

8.6 Phép thử tính năng hoạt

động

7.6 Operating duty test Chấp thuận nguyên

vẹn

8.6.1 Tổng quát 7.6.1 General Chấp thuận nguyên

vẹn

8.6.2 Phép thử sơ bộ để xác

định biên độ của dòng thông

qua

7.6.2 Preliminary test to

determine the magnitude of the

follow current


vẹn

8.6.3 Đặc tính nguồn tần số

dòng đối với điều kiện ban

đầu

7.6.3 Power frequency source

characteristics for

preconditioning


vẹn

8.6.4 Thử điều kiện ban đầu

lớp I và lớp II

7.6.4 Class I and II

preconditioning tests


vẹn

8.6.5 Thử tính năng hoạt

động lớp I và II

7.6.5 Class I and II operating

duty test


vẹn

8.6.6 Đo thử tính năng hoạt

động lớp III

7.6.6 Class III operating duty

test


vẹn

30



8.7 Bộ ngắt kết nối SPD và

thực thi an toàn của SPD

vượt ngưỡn

7.7 SPD disconnectors and

safety performance of

overstressed SPDs


vẹn

8.7.1 Phép thử chịu đựng

tính năng hoạt động của bộ

ngắt kết nối

7.7.1 Operating duty withstand

test of SPD disconnectors


vẹn

8.7.2 Phép thử độ bền nhiệt

của SPD

7.7.2 Test of thermal stability

of SPDs


vẹn

8.7.3 Khả năng chịu dòng

ngắn mạch

7.7.3 Short-circuit withstand

capability


vẹn

Phụ lục A Annex A Chấp thuận nguyên

vẹn

Phụ lục B Annex B Chấp thuận nguyên

vẹn

7. Kết luận

Căn cứ theo nội dung đăng ký đã được phê duyệt đề tài đã hoàn thiện toàn bộ các mục

tiêu nêu trong đề cương khoa học công nghệ,bao gồm:

- Bản thuyết minh Tiêu chuẩn Việt Nam

- Bản dự thảo tiêu chuẩn bằng tiếng Việt và tiếng Anh

31

thuyet minh tcvn thiet bi chong set tren duong dien ha ap

Documents