Tiêu chuẩn này áp dụng cho van chống sét loại có khe hở phóng điện , dùng để bảo vệ quá điện áp khí quyển cho thiết bị điện đường dây và trạm có các cấp điện áp từ 3 đến 35 kV , tần số 50Hz . Tiêu chuẩn này không áp dụng cho các loại van chống sét sử dụng trong môi trường đặc biệt ăn mòn kim loại và vật liệu cách điện ở những nơi có rung động mạnh hoặc có tác động của lực xung kích .
TCVN 5717 – 1993 VAN CHỐNG SÉT Tiêu chuẩn Việt nam TCVN 5717 1993 Van chống sét Lightning Arresters Tiêu chuẩn này áp dụng cho van chống sét loại có khe hở phóng điện , dùng để bảo vệ q điện áp khí quyển cho thiết bị điện đường dây và trạm có các cấp điện áp từ 3 đến 35 kV , tần số 50Hz Tiêu chuẩn này khơng áp dụng cho các loại van chống sét sử dụng trong mơi trường đặc biệt ăn mòn kim loại và vật liệu cách điện những nơi có rung động mạnh hoặc có tác động của lực xung kích u cầu kỹ thuật 1.1.Van chống sét phân làm hai loại . Loại 1 dùng cho trạm phân phối điện . Loại 2 dùng cho trạm điện trung gian Van chống sét phải làm việc bình thường ở các điều kiện sau : Nhiệt độ của mơi trường nơi lắp đặt và sử dụng van chống sét từ 0 âm 10 C đến 400 C Độ cao của nơi sử dụng van chống sét không được vượt quá 1000m so với mực nước biển Điện áp tần số công nghiệp đối với đất , tại nơi lắp đặt sử dụng van chống sét không được phép lớn hơn điện áp cho phép lớn nhất của van chống sét 1.2.Các thông số điện của van chống sét phải phù hợp với các giá trị ghi ở bảng 1 1.3.Van chống sét phải chịu được 20 lần thử nghiệm và có khả năng dập tắt dòng điện kế tục trong thời gian nửa chu kỳ ( 0,01 s ) . Bảng 1 Ud Khơng lớn hơn giá trị xung Uf Uxf Udđ Uma dòng x Khơng Khơng Loại I 10 15 20 35 3,8 7,6 12,7 20 25 41 nhỏ 16 26 42 49 73 lớn 11 19 31 50 60 98 21 35 50 Loại 75 85 134 Loại I Loại II 3 kA 5 kA 5 kA 10kA ( 15 ) ( 28 ) ( 47 ) 17 30 50 67 80 134 ( 74 ) ( 89 ) (148) Chú thích : Udđ điện áp danh định , kV Umax điện áp lớn nhất của van , kV Uf điện áp phóng điện tần số cơng nghiệp , kV đỉnh) Uxf điện áp phóng điện xung kích , kV, đầu sóng 1,5– 20 s (giá trị Các giá trị ghi trong ngoặc đơn ( ) là giá trị tham khảo 1.4. Điện trở phi tuyến của van chống sét phải chịu được 20 lần thử nghiệm xung dòng điện thốt , khơng bị hư hỏng 1.5.Van chống sét phải chịu được phụ tải cơ sau : Đỉnh của van chống sét – theo hướng mặt phẳng nằm ngang chịu một lực kéo khơng nhỏ hơn 300 N 1.6.Van chống sét phải có kết cấu phòng nổ để bảo vệ van khơng bị nổ khi áp suất trong van vượt q áp suất cho phép 1.7.Van chống sét phải đảm bảo có độ kín tốt , tránh khơng để ẩm và nước trong khơng khí lọt vào trong van chống sét 1.8.Các chi tiết kim loại của van chống sét phải được bảo vệ chống an mòn của khí quyển 1.9.Van chống sét phải có đủ các bộ phận để lắp ghép , liên kết đảm bảo cố định van chống sét khi lắp đặt sử dụng và đảm bảo tiếp xúc điện, nối đất tốt Phương pháp thử 2.1.Điều kiện thử : Nếu khơng có qui định nào khác thì thử theo điều 1.1 2.2.Thử nghiệm điện áp phóng điện tần số cơng nghiệp Uf Khi thử nghiệm điện áp phóng điện tần số cơng nghiệp , nên cấp điện áp thử nghiệm từ trị số thấp để tránh hiện tượng phóng điện khi vừa đóng mạch thử . Tăng điện áp thử nghiệm với tốc độ đều cho đến khi phóng điện , nhưng phải đảm bảo vẫn đọc được các trị số điện áp thử nghiệm một cách chính xác .Số lần thử nghiệm khơng ít hơn 3 lần .Thời gian giữa hai lần thử nghiệm khơng nhỏ hơn 10 phút . Giá trị trung bình cuả các lần thử nghiệm là điện áp phóng điện của van 2.3.Thử nghiệm điện áp phóng điện xung kích Uxf Thử nghiệm phóng điện xung kích của van chống sét bằng xung điện áp, có đầu sóng 1,5 – 20 s , xung dương và xung âm . Mỗi loại phóng điện khơng ít hơn 20 lần . Kết quả thử nghiệm vẽ thành đường đặc tính volt – giây ( V – s ) . Lấy giá trị lớn nhất trên đường đặc tính V – s làm giá trị điện áp phóng điện xung kích của van chống sét . Sản phẩm đạt u cầu thỗ mãn số liệu ghi ở bảng 1 2.4.Thử nghiệm điện áp dư của xung dòng điện 8 /20 s Ud Định nghĩa và dạng xung dòng điện xem phụ lục 1 . Khi thử nghiệm đo điện áp dư của xung dòng điện lớn trước , sau đó đo điện áp dư của xung dòng nhỏ sau Sai số của xung dòng điện về biên độ , đầu sóng , độ dài sóng qui định như sau : Biên độ 10 % ; Đầu sóng 10 % ; Độ dài sóng 20 % Thử nghiệm điện áp dư của điện trở phi tuyến dùng chế tạo van chống sét loại I xung dòng điện 3 kA và 5 kA 2.5.Thử nghiệm dập tắt dòng điện kế tục Đặt lên van chống sét điện áp tần số cơng nghiệp có giá trị bằng điện áp làm việc cho phép lớn nhất của van Umax Xung dòng điện và dòng điện tần số cơng nghiệp phải cùng cực tính Dạng sóng xung dòng điện mỗi thử nghiệm dập tắt dòng điện kế tục là 8/20 s , có biên độ là 5 kA Dòng điện kế tục đi qua van thử nghiệm loại I bằng 50 A Dòng điện kế tục đi qua van thử nghiệm loại II bằng 80 A Mỗi mẫu thử nghiệm phải chịu 20 lần thử , phân làm 4 đợt , mỗi đợt 5 lần . Giữa hai đợt thử nghiệm cách nhau khơng ít hơn 25 phút , giữa hai lần thử trong một đợt cách nhau một phút . Thử nghiệm đạt u cầu theo qui định ở điều 1.3 2.6.Thử nghiệm xung dòng điện thốt của điện trở phi tuyến Dạng sóng xung thử nghiệm dòng điện thốt của bảng điện trở phi tuyến là 20 / 40 s Biên độ sóng xung thử nghiệm dòng điện thốt điện trở phi tuyến van chống sét loại I là 5 kA ( giá trị đỉnh ) Biên độ sóng xung thử nghiệm dòng điện thốt điện trở phi tuyến van chống sét loại II là 10 kA ( giá trị đỉnh ) xem phụ lục 2 Mỗi một điện trở phi tuyến chịu 20 lần thử nghiệm phân thành 4 đợt , mỗi đợt 5 lần . Khoảng cách thời gian giữa hai đợt thử khơng ít hơn 15 phút Trong mỗi đợt , khoảng cách giữa hai lần thử từ 30 đến 60 giây Nhưng điện trở phi tuyến đã làm thử nghiệm xung dòng điện thốt khơng được phép lắp vào van chống sét đem sử dụng 2.7.Thử nghiệm độ bền cơ của van chống sét Van chống sét phải chịu được phụ tải cơ qui định ở điều 1.5. Đặt một lực kéo thử nghiệm vào đỉnh van chống sét hướng lực kéo theo chiều mặt phẳng nằm ngang và vng góc với trục van Hệ số an tồn cơ của van chống sét khơng được nhỏ hơn 2 Khi thử nghiệm độ bền cơ van chống sét , phải cố định chân đế van chắc chắn . Lực thử nghiệm được phép tăng nhanh đến giá trị 40 % lực thử , sau đó tăng với tốc độ 8 – 10 kG / s cho đến khi 2.8.Thử nghiệm kiểm tra độ kín của van chống sét Thử nghiệm kiểm tra độ kín của van chống sét bằng phương pháp hút chân khơng . Nối lỗ làm kín của mẫu với chân khơng . Rút chân khơng đến 380 – 400 mmHg , thời gian thử qui định như sau : Kiểm tra sản phẩm xuất xưởng , thời gian thử nghiệm 5 min Kiểm tra định kỳ sản phẩm , thời gian thử nghiệm 10 min Sản phẩm được coi là đạt tiêu chuẩn nếu trong thời gian làm thử nghiệm , áp suất tăng khơng được vượt q 1 mmHg Chú thích : Thử nghiệm kiểm tra xuất xưởng van chống sét , có thể dùng phương pháp nén khí . Van chống sét ngâm hồn tồn trong nước , nén áp suất vào trong van lớn hơn 2 at , duy trì thời gian 30 min . Nếu khơng có bọt khí xuất hiện trong nước , sản phẩm coi như đạt tiêu chuẩn Thiết bị thử nghiệm kiểm tra độ kín của van chống sét phải có độ kín cao, khơng ảnh hưởng đến kết quả thử nghiệm 3. Ghi nhãn , bao gói , vận chuyển và bảo quản sau : 3.1.Trên mỗi loại van chống sét phải ghi rõ và đầy đủ các nội dung Tên cơ sở sản xuất hoặc dấu hiệu hàng hố ; Loại van chống sét Điện áp danh định , hoặc điện áp làm việc cho phép lớn nhất của van Tần số của lưới điện Năm sản xuất 3.2.Van chống sét phải được bao gói và cố định chắc chắn để đảm bảo van khơng bị hư hỏng trong q trình vận chuyển Trên hòm bao gói cần ghi rõ loại sản phẩm dễ vỡ , hoặc có vẽ các kí hiệu bảo quản hàng dễ vỡ 3.3.Van chống sét phải có giấy chứng nhận của KCS kèm theo khi giao hàng .Tài liệu kỹ thuật của van chống sét phải ghi rõ các thơng số kỹ thuật của van , chế độ bảo quản van . Phụ lục 1 của TCVN 5717 – 1993 Xung dòng điện Hình 1 biểu thị xung dòng điện các đặc trưng của xung dòng là : Cực tính của xung dòng điện Giá trị đỉnh của xung dòng Điểm O1 của xung dòng Đầu sóng xung dòng và đi sóng xung dòng điện Thí dụ xung dòng điện 8 / 20 là một xung dòng có đầu sóng là 8 s và đi sóng là 20 s Hình 1 Xung dòng điện 1.Giá trị đỉnh của xung dòng điện là giá trị lớn nhất của xung .Khi xung dòng có các sóng bậc cao thì giá trị đỉnh của xung dòng bao gồm cả giá trị trung bình các biên độ sóng bậc cao 2.Điểm O1 bắt đầu của xung dòng là giao điểm của trục hồnh và đường thẳng kẻ qua hai điểm có giá trị bằng 0,1 và 0,9 giá trị đỉnh của xung dòng – Hình 1 . 3.Đầu sóng xung dòng t1 là 1,25 lần giá trị thời gian t10 là thời gian giữa hai điểm 0,1 và 0,9 giá trị đỉnh của xung dòng – Hình 1 4.Đầu sóng xung dòng t2 là thời gian từ điểm O1 bắt đầu của xung dòng đến thời điểm xung dòng giảm còn bằng một nửa giá trị đỉnh Phụ lục 2 của TCVN 5717 – 1993 Xung dòng chữ nhật Hình 2 biểu thị xung dòng chữ nhật ,đó là một xung dòng có hình dáng gần như hình chữ nhật . Nó có các đặc trưng sau : Cực tính của xung dòng chữ nhật Giá trị của xung Thời gian của giá trị đỉnh tđ Tổng thời gian của xung dòng chữ nhật tt Hình 2 Xung dòng chữ nhật 1.Giá trị đỉnh của xung dòng chữ nhật là giá trị lớn nhất của xung Khi trên xung chữ nhật có các sóng bậc cao thì giá trị đỉnh của xung chữ nhật bao gồm cả giá trị trung bình các biên độ sóng bậc cao 2.Thời gian kéo dài của giá trị đỉnh xung dòng chữ nhật tđ là thời gian mà biên độ của xung bằng 0,9 giá trị đỉnh của xung – Hình 2 3.Tổng thời gian của xung dòng chữ nhật tt là thời gian kéo dài từ thời điểm xung dòng chữ nhật có biên độ lớn hơn 0,1 – Hình 2 Phụ lục 3 của TCVN 5717 – 1993 Định nghĩa và thuật ngữ 1.Định nghĩa về thời gian làm việc của van chống sét 1.1.Thời gian khởi động của van chống sét tvk là thời gian từ điểm bắt đầu O1 của xung điện áp đến thời điểm van bắt đầu làm việc – Hình 3 1.2.Thời gian làm việc của van chống sét tvl là thời gian từ điểm van bắt đầu làm việc đến thời điểm van dập tắt dòng điện kế tục Hình 3. biểu thị các đặc trưng xung áp và xung dòng khi van chống sét làm việc O1 Điểm bắt đầu của xung điện áp Uvt Điện áp làm việc của van Ud Điện áp dư của van ixv Xung dòng điện đi qua van tvk Thời gian khởi động của van chống sét 1 Xung áp khi khơng có van chống sét 2 Xung áp trên van 3 Xung dòng điện đi qua van Hìmh 3 2.Xung điện áp và xung dòng điện Điện áp thử nghiệm xung và dòng điện thử nghiệm xung van chống sét là sóng xung , Gọi chung là xung áp và xung dòng 3.Điện áp thử nghiệm tần số cơng nghiệp 50 Hz là điện áp có dạng hình sin 4.Đầu sóng và đi sóng xung Phương pháp xác định đầu sóng và đi sóng xung qui định như sau : Trên phần đầu sóng chọn lấy hai điểm : Điểm thứ nhất ứng với 10 % của biên độ đầu sóng .Điểm thứ hai ứng với 90 % biên độ đầu sóng Nối hai điểm 1 và 2 với nhau kéo dài và cắt trục hồnh điểm O1 gọi là điểm bắt đầu của xung ;Trên phần đi sóng xung lấy một điểm thứ ba có giá trị bằng 50 % biên độ đầu sóng Thời gian của đầu sóng bằng 1,25 thời gian từ điểm thứ nhất (ứng với 10 % biên độ xung ) đến điểm thứ hai ( ứng với 90 % biên độ xung ) . Đi sóng là thời gian từ điểm O1 đến điểm thứ ba (ứng với 50 % biên độ xung ) xem hình 1 5.Điện áp phóng điện tần số cơng nghiệp ( Power frequency sparkover voltage ) là điện áp phóng điện của van chống sét 6.Điện áp phóng điện xung kích ( Impulse sparkover) của van chống sét là điện áp xung gây ra phóng điện van 7.Điện áp dư ( Residual voltage ) của van chống sét là điện áp của van khi có xung dòng quy định ứng với biên độ và dạng xung nhất định đi qua van 8.Xung dòng hoặc xung áp là xung một cực tính ( dương hoặc âm ) ,được tăng đến giá trị cực đại ,khơng có sóng dao động bặc cao đáng kể và sau đó giảm dần về khơng .Các tham số của xung là biên độ ,đầu sóng và đi sóng 9.Khả năng thơng thốt của van chống sét là một đặc trưng cho độ tin cậy làm việc nhiều lần khi có q áp tác động lên van . Thực chất khả năng thơng thốt của van là khả năng chịu phá huỷ nhiệt 10.Kết cấu phòng nổ của van chống sét là cơ cấu xả áp suất khi áp suất bên trong của van vượt q giá trị cho phép ... Kiểm tra định kỳ sản phẩm , thời gian thử nghiệm 10 min Sản phẩm được coi là đạt tiêu chuẩn nếu trong thời gian làm thử nghiệm , áp suất tăng khơng được vượt q 1 mmHg Chú thích : Thử... áp suất vào trong van lớn hơn 2 at , duy trì thời gian 30 min . Nếu khơng có bọt khí xuất hiện trong nước , sản phẩm coi như đạt tiêu chuẩn Thiết bị thử nghiệm kiểm tra độ kín của van chống sét phải có độ kín cao, khơng ảnh hưởng đến kết quả thử nghiệm ... hàng .Tài liệu kỹ thuật của van chống sét phải ghi rõ các thơng số kỹ thuật của van , chế độ bảo quản van . Phụ lục 1 của TCVN 5717 – 1993 Xung dòng điện Hình 1 biểu thị xung dòng điện các đặc trưng của xung dòng là :