TCVN 7999-2:2009 IEC 60282-2: 2008 Cầu chảy cao áp-Phần 2: Cầu chảy giải phóng khí

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 7999-2: 2009

IEC 60282-2: 2008

CẦU CHẢY CAO ÁP - PHẦN 2: CẦU CHẢY GIẢI PHÓNG KHÍ

High-voltage fuses - Part 2. Expulsion fuses

Lời nói đầu

TCVN 7999-2: 2009 hoàn toàn tương đương với IEC 60282-2: 2008;

TCVN 7999-2: 2009 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/E1 Máy điện và khí cụ điện biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

CẦU CHẢY CAO ÁP - PHẦN 2: CẦU CHẢY GIẢI PHÓNG KHÍ

High-voltage fuses - Part 2. Expulsion fuses

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này qui định các yêu cầu đối với cầu chảy giải phóng khí được thiết kế để sử dụng ngoài trời hoặc trong nhà trên hệ thống điện xoay chiều 50 Hz hoặc 60 Hz và có điện áp danh định lớn hơn 1 000 V.

Cầu chảy giải phóng khí là các cầu chảy trong đó hồ quang được dập nhờ hiệu ứng giải phóng các chất khí do hồ quang sinh ra.

Cầu chảy giải phóng khí được phân loại theo TRV (điện áp phục hồi quá độ) thành loại A và loại B.

Tiêu chuẩn này chỉ đề cập đến tính năng của cầu chảy, mỗi cầu chảy bao gồm tổ hợp qui định của đế cầu chảy, ống cầu chảy và dây chảy đã được thử nghiệm phù hợp với tiêu chuẩn này; tiêu chuẩn này không đề cập đến tính năng đạt được của các tổ hợp khác.

Tiêu chuẩn này cũng có thể được sử dụng cho các cầu chảy không giải phóng khi trong đó quá trình gián đoạn chờ đến dòng điện zero để xóa mạch điện.

CHÚ THÍCH 1: Xem Điều 5 và Điều 12 để có thông tin cụ thể liên quan đến việc chọn loại cầu chảy.

CHÚ THÍCH 2: Cầu chảy được yêu cầu để bảo vệ tụ điện và dùng cho các ứng dụng mạch biến áp phải chịu các yêu cầu bổ sung (xem IEC 60549 [1]1 hoặc IEC 60787 [2] ).

CHÚ THÍCH 3: Tiêu chuẩn này không đề cập đến khả năng đóng cắt có tải cũng như khả năng đóng khi có sự cố. Thông tin liên quan đến các yêu cầu về khả năng đóng cắt có thể đọc trong IEC 60265-1 [3].

CHÚ THÍCH 4: Tiêu chuẩn này không đề cập đến các khía cạnh liên quan đến mức tạp cũng như phát thải khí nóng vốn có ở một số loại cầu chảy giải phóng khi trong quá trình ngắt dòng điện sự cố.

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn dưới đây là cần thiết để áp dụng tiêu chuẩn này. Các tài liệu có ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu, các tài liệu không ghi năm công bố thì áp dụng bản mới nhất (kể cả các sửa đổi).

TCVN 6099-1: 2007 (IEC 60060-1: 1989), Kỹ thuật thử nghiệm điện áp cao - Phần 1: Định nghĩa chung và yêu cầu thử nghiệm

IEC 60071-1: 2006, Insulation coordination - Part 1: Definitions, principles and rules (Phối hợp cách điện - Phần 1: Định nghĩa, nguyên lý và qui tắc)

IEC 60694: 1996 (amendment 1: 2000; amendment 2: 2001), Common clauses for high-voltage switchgear and controlgear standards2 (Các điều chung đối với tiêu chuẩn về bộ đóng cắt và bộ điều khiển cao áp)

IEC 60815: 1986, Guide for the selection of insulators in respect of polluted conditions (Hướng dẫn chọn bộ cách điện liên quan đến các điều kiện nhiễm bẩn)

IEC 60898-1: 2002, Electric accessories - Circuit-breakers for overcurrent protection for household and similar installations - Part 1: Circuit-breakers for a.c. operation (Phụ kiện điện - áptômát dùng để bảo vệ quá dòng dùng trong gia đình và hệ thống lắp đặt tương tự)

IEC 61109: 1992, Composite insulators for a.c. overhead lines with a nominal voltage greater than 1 000 V - Definitions, test methods and acceptance criteria (Bộ cách điện hỗn hợp dùng cho đường dây trên không xoay chiều có điện áp danh nghĩa lớn hơn 1 000 V - Định nghĩa, phương pháp thử nghiệm và tiêu chí chấp nhận)

IEC 61952: 2002, Insulators for overhead lines - Composite line post insulators for alternative current with a nominal voltage > 1 000 V (Bộ cách điện dùng cho đường dây trên không - Trụ cách điện hỗn hợp đường dây xoay chiều có điện áp danh nghĩa lớn hơn 1 000 V)

IEC 62271-100: 2001 (amendment 1: 2002; amendment 2: 2006), High-voltage switchgear and controlgear - Part 100: High-voltage alternating current circuit-breakers (Bộ đóng cắt và điều khiển cao áp - Phần 100: áptômát xoay chiều cao áp)

3. Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này áp dụng các định nghĩa dưới đây.

CHÚ THÍCH: Một số thuật ngữ lấy từ IEC 60050-151 [5]3 và IEC 60050-441 [6] được thể hiện bằng con số tham chiếu trong ngoặc vuông.

3.1. Đặc tính điện

3.1.1. Giá trị danh định (rated value)

Giá trị của đại lượng thường do nhà chế tạo ấn định để sử dụng trong điều kiện làm việc qui định của linh kiện, cơ cấu hoặc thiết bị.

[IEV 151-04-03. có sửa đổi]

CHÚ THÍCH: Các ví dụ về các giá trị danh định thường qui định cho cầu chảy là điện áp, dòng điện và khả năng

[IEV 441-18-35]

3.1.2. Thông số đặc trưng (rating)

Tập hợp các giá trị danh định và các điều kiện làm việc.

[IEV 151-04-04]

[IEV 441-18-36]

3.1.3. Dòng điện kỳ vọng (của mạch điện liên quan đến cầu chảy) (prospective current (of a circuit and with respect to a fuse)

Dòng điện chạy trong mạch, nếu mỗi cực của thiết bị đóng cắt hoặc cầu chảy được thay bằng một dây dẫn có trở kháng không đáng kể.

CHÚ THÍCH: Phương pháp cần sử dụng để tính và thể hiện dòng điện kỳ vọng được qui định trong tiêu chuẩn liên quan.

[IEV 441-17-01]

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

Giá trị đỉnh của dòng điện kỳ vọng trong thời gian quá độ ngay sau khi bắt đầu.

CHÚ THÍCH Định nghĩa này giả thiết rằng dòng điện được tạo thành bởi thiết bị đóng cắt lý tưởng, tức là có quá độ tức thời từ trở kháng vô cùng đến trở kháng zerô. Đối với mạch điện có dòng điện chạy theo nhiều tuyến khác nhau, ví dụ, mạch điện nhiều pha, giả thiết thêm rằng dòng điện được tạo thành đồng thời ở tất cả các cực, ngay cả khi chỉ xem xét dòng điện trong một cực.

[IEV 441-17-02]

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

Dòng điện kỳ vọng tính ở thời điểm bắt đầu quá trình cắt.

CHÚ THÍCH: Yêu cầu kỹ thuật liên quan đến thời điểm bắt đầu của quá trình cắt có trong các tiêu chuẩn liên quan. Đối với thiết bị đóng cắt cơ khí hoặc cầu chảy, thời điểm này thường được xác định là thời điểm bắt đầu hồ quang trong quá trình cắt.

[IEV 441-17-06]

3.1.6. Khả năng cắt (breaking capacity)

Giá trị dòng điện kỳ vọng mà một thiết bị đóng cắt hoặc cầu chảy có khả năng cắt ở điện áp qui định trong điều kiện sử dụng và tác động qui định.

CHÚ THÍCH 1: Điện áp qui định và điều kiện qui định được đề cập trong tiêu chuẩn liên quan.

CHÚ THÍCH 2: Đối với các thiết bị đóng cắt, khả năng cắt có thể gọi theo loại dòng điện kể cả ở điều kiện qui định, ví dụ, khả năng cắt có tải đường dây, khả năng cắt có tải cáp, khả năng cắt dây tụ điện đơn lẻ, v.v...

[IEV 441-17-08]

3.1.7. Thời gian trước hồ quang; Thời gian gây chảy (pre-arcing time; melting time)

Khoảng thời gian từ lúc bắt đầu có dòng điện đủ lớn để gây chảy (các) phần tử chảy đến thời điểm bắt đầu hồ quang.

[IEV 441-18- 21]

3.1.8. Thời gian hồ quang (arcing time)

Khoảng thời gian từ thời điểm bắt đầu hồ quang trong một cực hoặc trong cầu chảy đến thời điểm kết thúc hồ quang trong cực hoặc cầu chảy đó.

[IEV 441-17- 37]

3.1.9. Thời gian tác động; Thời gian hồ quang tổng (operating time; total clearing time)

Tổng thời gian trước hồ quang và thời gian hồ quang.

[IEV 441-18- 22]

3.1.10. Tích phân Jun (Joule Integral)

I²t

Tích phân của bình phương dòng điện trong khoảng thời gian cho trước

I²t =

CHÚ THÍCH 1: I²t trước hồ quang là tích phân I²t trong thời gian trước hồ quang của cầu chảy.

CHÚ THÍCH 2: I²t tác động là tích phân I²t trong thời gian tác động của cầu chảy.

CHÚ THÍCH 3: Năng lượng tính bằng Jun, được giải phóng trên 1 W điện trở trong mạch điện được bảo vệ bằng cầu chảy bằng giá trị của I²t tác động, tính bằng A²s.

[IEV 441-18- 23]

3.1.11. Thời gian ảo (virtual time)

Giá trị của tích phân Jun chia cho bình phương giá trị dòng điện kỳ vọng.

CHÚ THÍCH: Giá trị thời gian ảo thường được chỉ ra cho dây chảy là giá trị thời gian trước hồ quang và thời gian tác động.

3.1.12. Đặc tính thời gian-dòng điện (time-current characteristic)

Đường cong chỉ ra thời gian, ví dụ thời gian trước hồ quang hoặc thời gian tác động là hàm số của dòng điện kỳ vọng trong các điều kiện làm việc qui định.

[IEV 441-17-13]

3.1.13. Điện áp phục hồi (recovery voltage)

Điện áp xuất hiện giữa các đầu nối của một cực của thiết bị đóng cắt hoặc cầu chảy sau khi ngắt dòng điện.

CHÚ THÍCH: Điện áp này có thể được xem xét trong hai khoảng thời gian liên tiếp, một là trong khoảng thời gian tồn tại điện áp quá độ, tiếp theo là khoảng thời gian chỉ tồn tại điện áp phục hồi tần số công nghiệp hoặc điện áp phục hồi một chiều.

[IEV 441-17-25]

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

TRV

Điện áp phục hồi trong thời gian có đặc tính quá độ đáng kể.

CHÚ THÍCH 1: Điện áp phục hồi quá độ có thể dao động hoặc không dao động hoặc kết hợp cả hai dạng này, tùy thuộc vào đặc điểm của mạch điện và cầu chảy. Điện áp phục hồi quá độ bao gồm cả sự dịch chuyển điện áp trung tính của mạch điện nhiều pha.

CHÚ THÍCH 2: Nếu không có qui định nào khác, điện áp phục hồi quá độ trong mạch ba pha là điện áp xuất hiện hoàn toàn trên cực thứ nhất vì điện áp này thường cao hơn các điện áp xuất hiện trên từng cực còn lại.

[IEV 441-17-26]

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

Điện áp phục hồi sau khi hiện tượng điện áp quá độ giảm xuống.

[IEV 441-17-27]

3.1.16. Điện áp phục hồi quá độ kỳ vọng (của mạch điện) (prospective transient recovery voltage (of a circuit)

Điện áp phục hồi quá độ sau khi ngắt dòng điện đối xứng kỳ vọng bằng thiết bị đóng cắt lý tưởng.

CHÚ THÍCH: Định nghĩa này giả thiết rằng cầu chảy, trong đó cần tìm điện áp phục hồi quá độ kỳ vọng, được thay thế bằng thiết bị đóng cắt lý tưởng, tức là có quá độ tức thời từ trở kháng zero đến trở kháng vô cùng ở chính thời điểm dòng điện zero, tức là ở zero "tự nhiên". Đối với mạch điện có dòng điện chạy theo nhiều tuyến, ví dụ, mạch điện nhiều pha, giả thiết thêm rằng việc ngắt dòng điện bằng thiết bị đóng cắt xảy ra chỉ trong cực đang xem xét.

[IEV 441-17-29]

3.2. Cầu chảy và các bộ phận hợp thành (xem Hình 1)

3.2.1. Cầu chảy (fuse)

Thiết bị mà do nóng chảy một hoặc nhiều bộ phận hợp thành được thiết kế đặc biệt để làm hở mạch điện có lắp thiết bị này, nhỏ đó ngắt dòng điện khi vượt quá giá trị cho trước trong thời gian thích hợp. Cầu chảy bao gồm toàn bộ các bộ phận tạo thành thiết bị hoàn chỉnh.

[IEV 441-18-01]

3.2.2. Đầu nối (là bộ phận hợp thành) (terminal (as a component))

Bộ phận dẫn của cơ cấu, mạch điện hoặc mạng điện dùng để nối cơ cấu, mạch điện hoặc mạng điện đó với một hoặc nhiều dây dẫn bên ngoài.

CHÚ THÍCH: Thuật ngữ "đấu nối" cũng được sử dụng làm một điểm nối trong lý thuyết mạch.

[IEV 151-12-12]

3.2.3. Đế cầu chảy, giá lắp đặt cầu chảy (fuse-base; fuse-mount)

Bộ phận cố định của cầu chảy có các cực tiếp xúc và các đầu nối.

[IEV 441-18-02]

3.2.4. Cực tiếp xúc của đế cầu chảy (fuse-base contact)

Mảng tiếp xúc của đế cầu chảy được thiết kế để khớp với bộ phận tương ứng của cầu chảy.

[IEV 441-18-03]

3.2.5. Ống cầu chảy (fuse-carrier)

Bộ phận tháo lắp được của cầu chảy, được thiết kế để mang dây chảy.

[IEV 441-18-13]

3.2.6. Cực tiếp xúc của ống cầu chảy (fuse-carrier contact)

Mảng tiếp xúc của ống cầu chảy được thiết kế để khớp với bộ phận tương ứng của cầu chảy.

[IEV 441-18-05]

3.2.7. Giá đỡ cầu chảy (fuse-holder)

Tổ hợp của đế cầu chảy với ống cầu chảy.

[IEV 441-18-14]

3.2.8. Dây chảy (fuse-link)

Bộ phận của cầu chảy (kể cả (các) phần tử chảy) được thiết kế để thay thế sau khi cầu chảy tác động.

[IEV 441-18-09]

3.2.9. Cực tiếp xúc của dây chảy (fuse-link contact)

Mảng tiếp xúc của dây chảy được thiết kế để khớp với bộ phận tương ứng của cầu chảy.

[IEV 441-18-04]

3.2.10. Phần tử chảy (fuse-element)

Bộ phận của dây chảy được thiết kế để chảy dưới tác dụng của dòng điện vượt quá giá trị nhất định trong một thời gian nhất định

[IEV 441-18-08]

3.2.11. Dây chảy thay thế được (renewable fuse-link)

Dây chảy mà sau khi tác động có thể thay thế để làm việc nhờ một bộ dự trữ.

[IEV 441-18-16]

3.2.12. Bộ dự trữ (refill unit)

Tập hợp các bộ phận thay thế được thiết kế để trả lại cho phần dây chảy về điều kiện ban đầu của nó sau khi tác động.

[IEV 441-18-15]

3.3. Thuật ngữ bổ sung

3.3.1. Cầu chảy giải phóng khí (expulsion fuse)

Cầu chảy trong đó việc tác động hoàn thành nhờ giải phóng chất khí mà hồ quang sinh ra.

[IEV 441-18-11]

3.3.2. Cầu chảy tự rơi (drop-out fuses)

Cầu chảy trong đó ống cầu chảy tự động rơi vào vị trí có khoảng cách ly sau khi cầu chảy tác động.

[IEV 441-18-07]

3.3.3. Loạt đồng nhất (của dây chảy) (homogeneous series (of fuse-links))

Loạt dây chảy, giữa chúng chỉ sai lệch nhau ở đặc tính nào đó trong một thử nghiệm cho trước, việc thử nghiệm một hoặc một số (các) dây chảy cụ thể của loạt đó có thể lấy làm kết quả đại diện cho cả loạt dây chảy đồng nhất.

CHÚ THÍCH: Tiêu chuẩn liên quan qui định đặc tính mà nhờ đó dây chảy của loạt đồng nhất có thể sai khác, dây chảy cụ thể cần thử nghiệm và thử nghiệm qui định liên quan.

[IEV 441-18-34]

CHÚ THÍCH: Xem thêm 8.6.1.2, 8.6.1.4 và 8.6.3.1.

3.3.4. Khoảng cách ly (dùng cho cầu chảy) (isolating distance (for a fuse-base))

Khoảng cách ngắn nhất giữa các cực tiếp xúc của đế cầu chảy hoặc giữa các bộ phận dẫn bất kỳ nối thêm vào đó, được đo trên cầu chảy với:

a) ống cầu chảy ở vị trí đã rơi, đối với cầu chảy tự rơi;

b) dây chảy hoặc dây chảy thay thế được đã được tháo ra, đối với cầu chảy không phải loại tự rơi.

[IEV 441-18-06, có sửa đổi]

3.3.5. Ký hiệu độ nhạy của dây chảy (đối với cầu chảy giải phóng khí) (speed designation of fuse-links (for expulsion fuses))

Ký hiệu, được biểu diễn bằng chữ cái K hoặc T cùng với tỷ số giữa các giá trị của dòng điện trước hồ quang ở hai giá trị qui định về thời gian trước hồ quang.

CHÚ THÍCH 1: K hoặc T là các chữ cái điển hình được sử dụng để ký hiệu độ nhạy.

CHÚ THÍCH 2: Thời gian trước hồ quang thường được ấn định là 0,1 s và 300 s (hoặc 600 s).

CHÚ THÍCH 3: Dây chảy thường được ký hiệu bằng dòng điện danh định của chúng tiếp theo là ký hiệu độ nhạy, ví dụ, dây chảy 125 K là dây chảy có dòng điện danh định bằng 125 A có kiểu ký hiệu độ nhạy là K.

3.3.6. Tính lắp lẫn của dây chảy (interchangeability of fuse-links)

Tính tương thích về kích thước và đặc tính thời gian-dòng điện trước hồ quang giữa các dây chảy giải phóng khí của các nhà chế tạo khác nhau, cho phép sử dụng các dây chảy như vậy trong ống cầu chảy của các nhà chế tạo khác nhau mà không có sự thay đổi đáng kể về các đặc tính thời gian-dòng điện trước hồ quang.

CHÚ THÍCH: Cần lưu ý rằng tính năng bảo vệ và ngắt mạch điện đạt được nhờ tổ hợp dây chảy được chọn và ống cầu chảy được chọn chỉ có thể được đảm bảo bằng thử nghiệm tính năng trên tổ hợp cụ thể.

3.3.7. Cầu chảy phân phối (distribution fuse-cutout)

Cầu chảy tự rơi gồm có đế cầu chảy, ống cầu chảy được lót vật liệu dập hồ quang, dây chảy có đoạn cuối uốn được và có ống dập hồ quang đường kính nhỏ bao quanh phần tử chảy.

3.3.8. Cầu chảy có dây chảy hở (open-link cutout)

Cầu chảy giải phóng khí nhưng không có ống cầu chảy mà đế cầu chảy tiếp nhận trực tiếp dây chảy hở hoặc phiến làm ngắt mạch.

3.3.9. Dây chảy hở (open-link fuse-link)

Phần hoặc cụm thay thế được gồm có phần tử chảy và ống, cùng với các bộ phận cần thiết để giữ chặt và hỗ trợ dập hồ quang và các bộ phận để nối trực tiếp dây chảy hở vào các kẹp cầu chảy ở đế cầu chảy của cầu chảy có dây chảy hở.

4. Điều kiện làm việc

4.1. Điều kiện làm việc bình thường

Cầu chảy phù hợp với tiêu chuẩn này được thiết kế để sử dụng trong các điều kiện dưới đây.

a) Nhiệt độ không khí xung quanh lớn nhất là 40 °C và giá trị trung bình của nó được đo trong thời gian 24 h không được vượt quá 35 °C. Tổng bức xạ mặt trời không vượt quá 1 kW/m²:

- đối với hệ thống lắp đặt trong nhà, các giá trị nhiệt độ không khí xung quanh nhỏ nhất ưu tiên là -5 °C, -15 °C và -25 °C;

- đối với hệ thống lắp đặt ngoài trời, các giá trị nhiệt độ không khí xung quanh nhỏ nhất ưu tiên là - 10°C, -25 °C, -30 °C và -40 °C;

CHÚ THÍCH: cần lưu ý đến thực tế là đặc tính thời gian-dòng điện có thể bị ảnh hưởng do sự thay đổi nhiệt độ xung quanh.

b) Độ nhiễm bẩn như phân loại ở Điều 3 của IEC 60815 không được vượt quá nhiễm bẩn độ II - Môi chất theo Bảng 1 của IEC 60815.

c) Đối với hệ thống lắp đặt trong nhà, chỉ xuất hiện ngưng tụ bình thường.

d) Đối với hệ thống lắp đặt ngoài trời, áp suất gió không vượt quá 700 Pa (ứng với tốc độ gió 34 m/s).

e) Độ cao so với mực nước biển không vượt quá 1 000 m.

CHÚ THÍCH 2: Mức cách điện danh định qui định cần được xác định bằng cách nhân các mức cách điện tiêu chuẩn cho trong Bảng 4 và Bảng 5 với hệ số hiệu chỉnh thích hợp cho trong Bảng 1 hoặc giảm bớt quá điện áp bằng cách sử dụng cơ cấu hạn chế quá điện áp thích hợp.

CHÚ THÍCH 3: Dòng điện đanh định của thiết bị hoặc độ tăng nhiệt qui định trong Bảng 12 có thể được hiệu chỉnh đối với các độ cao so với mực nước biển vượt quá 1 000 m bằng cách sử dụng các hệ số hiệu chỉnh thích hợp ở các cột 2 hoặc 3 nhưng không sử dụng cả hai cột cho một ứng dụng bất kỳ.

4.2. Các điều kiện làm việc đặc biệt

Bằng thỏa thuận giữa nhà chế tạo và người sử dụng, cầu chảy cao áp có thể được sử dụng trong các điều kiện khác với điều kiện nêu ở 4.1.

Đối với điều kiện làm việc đặc biệt phải tham khảo ý kiến nhà chế tạo.

5. Phân loại và ký hiệu

5.1. Phân loại

Đối với thông số đặc trưng cho trước có hai loại cầu chảy giải phóng khí được xác định theo khả năng phù hợp với các yêu cầu về TRV của các bảng dưới đây cho các chế độ thử nghiệm 1, 2, 3 và 4 (xem Phụ lục A để có hướng dẫn áp dụng đúng):

a) Loại A - Bảng 8;

b) Loại B - Bảng 9.

CHÚ THÍCH 1: Việc phân loại này tương đương với các yêu cầu TRV trong các tiêu chuẩn dưới đây:

- Loại A: IEC 60282-2 (1970) [7]4: (Cầu chảy loại 2) và IEEE C37.41 (Cầu chảy loại phân phối) [8];

- Loại B: IEC 60282-2 (1970) (Cầu chảy loại 1) và IEEE C37.41 (Cầu chảy loại công suất).

CHÚ THÍCH 2: Các tham số được sử dụng để xác định TRV được qui định ở Hình 6 và Hình 7.

5.2. Ký hiệu độ nhạy của dây chảy

Các loại dây chảy nhất định được ký hiệu, ví dụ, là "kiểu T" hoặc "kiểu K" theo sự phù hợp của chúng với các đặc tính thời gian-dòng điện trước hồ quang qui định.

Ký hiệu như vậy có thể giúp ích trong việc cho phép khả năng lắp lẫn (xem 3.3.8) giữa các dây chảy của nhà chế tạo khác nhau để sử dụng trong cầu chảy phân phối.

a) Ký hiệu kiểu K: dây chảy có độ nhạy cao có đặc tính thời gian-dòng điện trước hồ quang phù hợp với Bảng 10.

b) Ký hiệu kiểu T: dây chảy có độ nhạy thấp có đặc tính thời gian-dòng điện trước hồ quang phù hợp với Bảng 11.

6. Thông số đặc trưng

6.1. Qui định chung

Thông số đặc trưng của cầu chảy và phân loại cầu chảy theo 5.1 được dựa trên các điều kiện làm việc nhất định để thiết kế và kết cấu. Các thông số đặc trưng gồm:

a) Cầu chảy (hoàn chỉnh)

- Điện áp danh định (xem 6.2);

- Dòng điện danh định (xem 6.3);

- Tần số danh định (xem 6.4);

- Khả năng cắt danh định (xem 6.5);

- Mức cách điện danh định (xem 6.6).

b) Đế cầu chảy

- Điện áp danh định (xem 6.2);

- Dòng điện danh định (xem 6.3);

- Mức cách điện danh định (xem 6.6).

c) Ống cầu chảy

- Điện áp danh định (xem 6.2);

- Dòng điện danh định (xem 6.3);

- Tần số danh định (xem 6.4);

- Khả năng cắt danh định (xem 6.5).

d) Dây chảy

- Điện áp danh định (xem 6.2);

- Dòng điện danh định (xem 6.3).

6.2. Điện áp danh định

Điện áp được sử dụng khi gọi tên cầu chảy, đế cầu chảy, ống cầu chảy hoặc dây chảy, từ đó xác định các điều kiện thử nghiệm.

Điện áp danh định được chọn từ các điện áp cho trong Bảng 3.

CHÚ THÍCH: Điện áp danh định bằng điện áp cao nhất dùng cho thiết bị

Hai dãy điện áp cao nhất dùng cho thiết bị được nêu trong Bảng 3; một dãy dùng cho hệ thống tần số 50 Hz và 60 Hz (hệ I) còn dãy kia dùng cho hệ thống 60 Hz (hệ II - thông lệ ở Bắc Mỹ). Chỉ nên sử dụng một trong hai dãy này trong một quốc gia.

6.3. Dòng điện danh định

6.3.1. Yêu cầu chung

Dòng điện danh định phải là dòng điện được sử dụng khi gọi tên cầu chảy, đế cầu chảy, ống cầu chảy hoặc dây chảy, từ đó xác định các điều kiện thử nghiệm.

Dòng điện danh định cần được chọn từ dãy R10.

CHÚ THÍCH: Dãy R10 gồm có các con số: 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,15; 4;  5;  6,3; 8 và bội của chúng với 10.

6.3.2. Cầu chảy (hoàn chỉnh)

Dòng điện danh định của cầu chảy phải bằng với dòng điện danh định của dây chảy có trong đó.

6.3.3. Đế cầu chảy

Dòng điện danh định được ấn định cho đế cầu chảy phải là dòng điện lớn nhất để một đế cầu chảy sạch, mới mang dòng liên tục mà không bị vượt quá nhiệt độ và độ tăng nhiệt qui định khi được lắp với ống cầu chảy và dây chảy có cùng dòng điện danh định được thiết kế để sử dụng với đế cầu chảy cụ thể và được nối vào mạch điện có kích cỡ và chiều dài dây dẫn qui định, ở nhiệt độ không khí xung quanh không lớn hơn 40 °C.

Giá trị ưu tiên của dòng điện danh định của đế cầu chảy là:

50 - 100 - 200 - 315 - 400 - 630 A.

6.3.4. Ống cầu chảy

Dòng điện danh định được ấn định cho ống cầu chảy phải là dòng điện lớn nhất để một ống cầu chảy mới, được lắp với dây chảy có cùng dòng điện danh định, sẽ mang dòng liên tục mà không bị vượt quá nhiệt độ và độ tăng nhiệt qui định khi được được lắp đặt trên đế cầu chảy do nhà chế tạo qui định, ở nhiệt độ không khí xung quanh không lớn hơn 40 °C.

6.3.5. Dây chảy

Dòng điện danh định được ấn định cho dây chảy phải là dòng điện lớn nhất để một dây chảy mang dòng liên tục mà không bị vượt quá nhiệt độ và độ tăng nhiệt qui định khi được được lắp đặt trên đế cầu chảy và nếu thuộc đối tượng áp dụng, nằm trong ống cầu chảy do nhà chế tạo qui định, ở nhiệt độ không khí xung quanh không lớn hơn 40 °C.

Các thông số khuyến cáo dưới đây dùng cho dây chảy có ký hiệu kiểu K và kiểu T.

- thông số ưu tiên (tính bằng ampe): 6,3 - 10 - 16 - 25 - 40 - 63 - 100 - 160 - 200;

- thông số trung gian (tính bằng ampe): 8 - 12,5 - 20 - 31,5 - 50 - 80.

CHÚ THÍCH: Một số quốc gia cũng sử dụng các giá trị 1 - 2 - 3 - 6 - 12- 15 - 30 - 65 và 140 A.

6.4. Tần số danh định

Tần số danh định phải là tần số công nghiệp mà cầu chảy được thiết kế mà từ đó, các giá trị của các đặc tính khác là tương ứng.

Các giá trị tiêu chuẩn hóa của tần số danh định là 50 Hz, 50/60 Hz và 60 Hz.

6.5. Khả năng cắt danh định

Khả năng cắt danh định được ấn định cho cầu chảy và đế cầu chảy phải là dòng điện cắt lớn nhất tính bằng kilôampe đối xứng hiệu dụng được qui định khi thử nghiệm theo tiêu chuẩn này.

6.6. Mức cách điện danh định (của cầu chảy hoặc đế cầu chảy)

Mức cách điện danh định phải được chọn từ các giá trị điện áp (cả điện áp tần số công nghiệp và điện áp xung) cho trong Bảng 4 và Bảng 5.

Trong các bảng này, điện áp chịu thử đặt ở khí quyển chuẩn tiêu chuẩn, nhiệt độ (20 °C), áp suất (101,3 kPa) và độ m (11 g/m³), được qui định trong IEC 60071-1.

CHÚ THÍCH: Hai mức chịu điện môi được nhận biết cho đế cầu chảy theo tiêu chuẩn IEC. Chúng được đề cập là "Danh mục 1" và "Danh mục 2" và liên quan đến các mức áp dụng khắc nghiệt khác nhau và tương ứng với các giá trị khác nhau của điện áp thử nghiệm dùng cho thử nghiệm điện môi. Xem IEC 60071-2 [9].

Giá trị điện áp danh định đối với điện áp xung sét (U_p) và điện áp tần số công nghiệp (U_d) được chọn mà không đi qua đường thẳng đánh dấu nằm ngang. Mức cách điện danh định của cầu chảy hoặc đế cầu chảy được qui định bởi điện áp chịu xung sét pha-đất, theo Bảng 4 hoặc Bảng 5.

Các giá trị chịu thử "qua khoảng cách ly" chỉ có hiệu lực cho đế cầu chảy có khe hở không khí giữa các tiếp điểm mở được thiết kế đáp ứng với các yêu cầu an toàn qui định đối với bộ cách ly.

Mức cách điện danh định cũng có thể được chọn từ các giá trị cao hơn giá trị ứng với điện áp danh định của cầu chảy hoặc đế cầu chảy.

Phải chỉ ra rằng cầu chảy thích hợp để làm việc trong nhà hay ngoài trời.

7. Điều kiện tiêu chuẩn về sử dụng và tác động

7.1. Điều kiện tiêu chuẩn về sử dụng liên quan đến khả năng cắt

Cầu chảy phải có khả năng cắt chính xác ở bất kỳ giá trị nào của dòng điện kỳ vọng, không kể thành phần một chiều có thể có, với điều kiện là:

- thành phần xoay chiều không lớn hơn khả năng cắt danh định;

- điện áp phục hồi quá độ kỳ vọng và tốc độ tăng của nó không lớn hơn các giá trị được qui định trong Bảng 8 và Bảng 9 đối với các loại A và B tương ứng;

- điện áp phục hồi tần số công nghiệp không lớn hơn điện áp qui định trong Bảng 6 (đối với các điều kiện đặc biệt, xem 12.3.3 và 12.3.4);

- tần số từ 48 Hz đến 62 Hz đối với cầu chảy có tần số danh định 50 Hz và 50/60 Hz, và từ 58 Hz đến 62 Hz đối với cầu chảy có tần số danh định 60 Hz;

- hệ số công suất không nhỏ hơn hệ số được qui định trong Bảng 6 và Bảng 7.

Khi được sử dụng trong hệ thống có điện áp nhỏ hơn điện áp danh định của cầu chảy thì khả năng cắt tính bằng kilôampe không được nhỏ hơn khả năng cắt danh định.

7.2. Điều kiện tác động tiêu chuẩn liên quan đến khả năng cắt

Theo các điều kiện sử dụng được chỉ ra trong 7.1, tác động của cầu chảy phải như dưới đây.

a) Không được có phóng điện bề mặt trong quá trình tác động. Trách nhiệm của nhà chế tạo cầu chảy là thêm vào trong tài liệu và trên bao gói một cảnh báo rằng có khả năng phụt khí và các hạt nóng chảy khi cầu chảy tác động.

b) Sau khi cầu chảy tác động, các phần tử của cầu chảy, phải còn nguyên tình trạng như trước khi tác động, trừ các phần tử được thiết kế để thay thế sau mỗi lần tác động. Trong trường hợp cầu chảy giải phóng khí cho phép bị mòn ở lỗ của ống cầu chảy. Cầu chảy, sau khi thay mới các phần tử được thiết kế để thay thế sau mỗi lần tác động phải có khả năng mang dòng điện danh định ở điện áp danh định của cầu chảy. Hỏng về cơ sau khi tác động không được làm phương hại đến tác động tự rơi (khi thuộc đối tượng áp dụng) cũng như gây trở ngại cho việc tháo ra và thay thế ống cầu chảy.

c) Tuy nhiên, cho phép có hư hại nhẹ trên các phần tử được thiết kế để xiết chặt dây chảy vào cầu chảy thay thế được, với điều kiện là hư hại này ít có khả năng cản trở việc thay thế phần tử chảy đã bị chảy, làm giảm dòng điện cắt của cầu chảy, làm thay đổi đặc tính tác động hoặc làm tăng độ tăng nhiệt của nó khi làm việc bình thường. Hư hại như vậy thường được kiểm tra bằng cách kiểm tra cầu chảy.

d) Sau khi tác động, khả năng chịu điện môi của cầu chảy trên các đầu nối của nó có thể được giới hạn về điện áp phục hồi tần số công nghiệp (xem Điều 12).

Trong quá trình tác động của cầu chảy tự rơi, có thể xuất hiện các điểm bị hồ quang xói mòn ở tiếp xúc phía trên, chủ yếu ở các mức dòng điện gián đoạn thấp và được chấp nhận.

Thời gian trước hồ quang phải nằm trong giới hạn của đặc tính thời gian-dòng điện do nhà chế tạo cung cấp

7.3. Đặc tính thời gian-dòng điện

7.3.1. Yêu cầu chung

Đặc tính thời gian-dòng điện của dây chảy dựa vào việc cho dòng điện chạy qua dây chảy mới và chưa mang tải trong đế cầu chảy do nhà chế tạo qui định.

Trừ khi có qui định khác, đặc tính thời gian-dòng điện phải được giả thiết là áp dụng ở nhiệt độ không khí xung quanh là 20 °C.

Nhà chế tạo phải có sẵn các đường cong từ các giá trị được xác định bằng các thử nghiệm điển hình về đặc tính thời gian-dòng điện qui định trong 8.7.

Đặc tính thời gian-dòng điện phải thể hiện dòng điện là trục hoành và thời gian là trục tung.

Phải sử dụng thang logarit ở cả hai trục.

Cơ số của thang logarit (các kích thước của một đềcác) phải là tỷ lệ 2: 1 với kích thước dài hơn trên trục hoành. Tuy nhiên, tỷ lệ 1: 1 (5,6 cm) (thông lệ ở Bắc Mỹ) cũng được công nhận.

Khi sử dụng tỷ lệ 2: 1 thì việc thể hiện này phải được thực hiện trên giấy A3 hoặc A4. Nếu sử dụng tỷ lệ 1 : 1 thì việc thể hiện này phải được thực hiện trên giấy phù hợp với thông lệ ở Bắc Mỹ.

Kích thước của các đề các phải được chọn từ dãy dưới đây:

2 cm - 4 cm - 8 cm - 16 cm và

2,8 cm - 5,6 cm - 11,2 cm.

CHÚ THÍCH: Khi có thể, nên sử dụng các giá trị được gạch chân.

Các đường cong phải chỉ ra:

- thời gian trước hồ quang và thời gian tác động;

- mối liên quan giữa thời gian và dòng điện kỳ vọng đối xứng hiệu dụng trong miền thời gian, tối thiểu từ 0,01 đến 300 s hoặc 600 s tương ứng với dòng điện danh định của dây chảy;

- loại, thông số đặc trưng và ký hiệu độ nhạy của dây chảy mà đường cong áp dụng;

- nếu đường cong thể hiện các giá trị nhỏ nhất của thời gian và dòng điện thì các điểm thực tế được thiết lập bằng các thử nghiệm phải nằm trong khoảng ứng với 0-20 % trên thang dòng điện về bên phải của đường cong. Nếu đường cong thể hiện giá trị trung bình của thời gian và dòng điện thì các điểm thực tế được thiết lập bằng các thử nghiệm phải nằm trong khoảng ứng với 10 % trên thang dòng điện về cả hai phía của đường cong. Dung sai áp dụng trong dải này là 0,01 s đến 300 s hoặc 600 s tương ứng với dòng điện danh định của dây chảy.

7.3.2. Đặc tính thời gian-dòng điện trước hồ quang đối với dây chảy có ký hiệu kiểu K và kiểu T

Đặc tính thời gian-dòng điện trước hồ quang lớn nhất và nhỏ nhất do nhà chế tạo cung cấp phải nằm trong vùng được cho trong Bảng 10 và Bảng 11.

7.4. Nhiệt độ và độ tăng nhiệt

Đế cầu chảy, ống cầu chảy và dây chảy phải mang dòng điện danh định của chúng liên tục mà không vượt quá các giới hạn về nhiệt độ và độ tăng nhiệt qui định trong Bảng 12. Các giới hạn này không được bị vượt quá ngay cả khi dòng điện danh định của dây chảy bằng với dòng điện danh định của ống cầu chảy dự kiến lắp cùng dây chảy này.

Các bộ phận của dây chảy mà nhiệt độ có thể đo dễ dàng trong quá trình thử nghiệm (ví dụ, ống dập hồ quang nhỏ của cầu chảy phân phối) phải được kiểm tra bằng mắt về sự suy giảm chất lượng.

7.5. Tương thích điện từ

Cầu chảy thuộc phạm vi áp dụng của tiêu chuẩn này không nhạy với nhiễu điện từ và do đó không cần thực hiện các thử nghiệm miễn nhiễm. Nhiễu điện từ có thể được tạo ra từ cầu chảy chỉ hạn chế với điện áp nhiễu tần số rađiô hoặc điện áp đóng cắt. Điện áp nhiễu tần số rađiô được xem là không đáng kể trong cầu chảy có điện áp danh định thấp hơn 123 kV. Điện áp đóng cắt được giới hạn tại thời điểm tác động của cầu chảy và với các cầu chảy không phải là cầu chảy giới hạn dòng điện, quá điện áp đáng kể là rất ít trong khi tác động; do đó, không cần các thử nghiệm phát xạ. Đối với cầu chảy có điện áp danh định bằng 123 kV hoặc lớn hơn, áp dụng các yêu cầu đối với điện áp nhiễu tần số rađiô qui định trong IEC 60694.

7.6. Yêu cầu về cơ (đối với cầu chảy phân phối)

7.6.1. Đế cầu chảy và ống cầu chảy

Khi được thử nghiệm theo 8.8.1 cầu chảy phải còn nguyên tình trạng để có thể hoạt động.

7.6.2. Dây chảy

7.6.2.1. Độ bền tĩnh

Khi được thử nghiệm theo 8.8.2.1, dây chảy phải có khả năng chịu được cường độ kéo căng qui định mà không thay đổi về đặc tính cơ và điện.

7.6.2.2. Độ bền động

Khi được thử nghiệm theo 8.8.2.2, dây chảy phải có khả năng chịu được 20 lần thao tác mà không thay đổi về đặc tính cơ và điện.

8. Thử nghiệm điển hình

8.1. Điều kiện thực hiện thử nghiệm

Thử nghiệm điển hình được thực hiện để kiểm tra kiểu thiết kế cụ thể của cầu chảy tương ứng với đặc tính qui định và hoạt động thỏa đáng trong điều kiện làm việc bình thường hoặc trong các điều kiện qui định đặc biệt. Thử nghiệm điển hình được thực hiện trên các mẫu để kiểm tra đặc tính qui định của tất cả các cầu chảy cùng kiểu.

Chỉ lặp lại các thử nghiệm này khi thay đổi kết cấu theo cách có thể làm thay đổi tính năng. Ví dụ, nếu bộ cách điện không phải bằng gốm được thay cho bộ cách điện bằng gốm thì phải lặp lại các thử nghiệm điện môi, thử nghiệm cắt, thử nghiệm RIV, thử nghiệm cơ và thử nghiệm nhiễm bẩn nhân tạo.

Để thử nghiệm được thuận tiện và có tham khảo trước nhà chế tạo, các giá trị được qui định cho thử nghiệm, đặc biệt là dung sai, có thể được thay đổi để tạo ra điều kiện thử nghiệm khắc nghiệt hơn. Khi dung sai không được qui định, phải tiến hành thử nghiệm điển hình ở giá trị khắc nghiệt không kém các giá trị qui định. Các giới hạn trên cần được tham khảo nhà chế tạo. Không yêu cầu thử nghiệm điển hình ở các giá trị lớn hơn thông số đặc trưng ấn định.

Nếu các thử nghiệm sự phù hợp được thực hiện với các điều kiện khắc nghiệt hơn các điều kiện đạt tới trong khi thử nghiệm điển hình ban đầu thì trách nhiệm của nhà chế tạo là giới hạn đến giá trị danh định.

8.2. Danh mục thử nghiệm điển hình và báo cáo thử nghiệm

8.2.1. Danh mục thử nghiệm điển hình

Thử nghiệm điển hình cần tiến hành theo trình tự bất kỳ, khi hoàn thiện thiết kế hoặc theo sự thay đổi làm ảnh hưởng đến tính năng bao gồm như sau:

- thử nghiệm điện môi;

- thử nghiệm độ tăng nhiệt;

- thử nghiệm cắt;

- thử nghiệm đặc tính thời gian-dòng điện;

- thử nghiệm nhiễu tần số rađiô (đối với cầu chảy có điện áp danh định lớn hơn hoặc bằng 123 kV);

- thử nghiệm nhiễm bẩn nhân tạo trong trường hợp thuộc đối tượng áp dụng.

8.2.2. Báo cáo thử nghiệm

Kết quả của tất cả các thử nghiệm điển hình phải được ghi lại trong báo cáo thử nghiệm bao gồm dữ liệu cần thiết để chứng tỏ sự phù hợp với tiêu chuẩn này.

Báo cáo phải ghi tên nhà chế tạo, kiểu tham chiếu đế cầu chảy, ống cầu chảy và dây chảy, và tất cả các mô tả chi tiết qui định có thể ảnh hưởng đến tính năng của cầu chảy. Các dữ liệu này phải đủ để cho phép nhận biết rõ ràng và lắp ráp cầu chảy trong phòng thử nghiệm.

Mô tả chi tiết bố trí thử nghiệm, kể cả vị trí của vật kim loại, phải được ghi lại.

Nếu báo cáo thử nghiệm không bao gồm tất cả năm chế độ thử nghiệm đối với một kiểu cầu chảy cho trước thì phải chỉ ra rõ ràng ở bìa của báo cáo.

8.3. Thực hiện thử nghiệm chung đối với tất cả các thử nghiệm điển hình

8.3.1. Điều kiện của thiết bị cần thử nghiệm

Thiết bị phải mới, sạch và ở tình trạng tốt. Thiết bị cần thử nghiệm phải được lắp ráp theo hướng dẫn của nhà chế tạo và phải được ghi lại.

8.3.2. Lắp đặt cầu chảy

Cầu chảy cần thử nghiệm phải được lắp đặt trong điều kiện càng giống càng tốt với điều kiện làm việc bình thường hoặc trong điều kiện được chỉ ra trong bản hướng dẫn của nhà chế tạo, ở tư thế làm việc bình thường mà nó được thiết kế, có bộ phận kim loại dùng để lắp đặt được nối đất. Việc đấu nối phải được định vị sao cho không làm giảm khe hở không khí bình thường.

8.4. Thử nghiệm điện môi

8.4.1. Thực hiện thử nghiệm

Các thực hiện thử nghiệm điện môi phải như qui định trong 8.3 với các yêu cầu bổ sung dưới đây.

a) Lắp đặt

Đối với cầu chảy có bố trí nhiều cực thì khoảng cách giữa các cực phải là giá trị nhỏ nhất do nhà chế tạo qui định.

b) Đấu nối

Việc đấu nối điện phải được thực hiện bằng dây dẫn trần nối với từng đầu nối. Về căn bản, các dây dẫn này phải nhô ra khỏi đầu nối của cầu chảy là một đường thẳng đứng trong phạm vi chiều dài không được đỡ tối thiểu bằng khoảng cách ly của cầu chảy.

8.4.2. Đặt điện áp thử nghiệm trong thử nghiệm xung và thử nghiệm tần số công nghiệp

Hình 2 chỉ ra sơ đồ tham khảo để đấu nối bố trí cầu chảy ba cực, giá trị điện áp thử nghiệm qui định trong Bảng 4 hoặc Bảng 5 phải được đặt theo Bảng 13:

a) Ở điện áp chịu thử danh định đến đất và giữa các cực:

- giữa các đầu nối và tất cả các bộ phận kim loại nối đất trong khi dây chảy và ống cầu chảy của nó đã được lắp ráp hoàn chỉnh và sẵn sàng để vận hành ở vị trí "đóng". Áp dụng điều kiện từ 1 đến 3 của Bảng 13.

- giữa từng đầu nối và tất cả các bộ phận kim loại nối đất trong khi dây chảy đã được lắp đặt và ống cầu chảy ở vị trí "mở". Áp dụng các điều kiện từ 4 đến 9 của Bảng 13.

b) Giữa các đầu nối ở điện áp chịu thử danh định đặt lên khoảng cách ly:

- đối với cầu chảy tự rơi, ống cầu chảy phải ở vị trí "rơi ra";

- đối với các cầu chảy khác, phải tháo ống cầu chảy ra khỏi đế.

Áp dụng các điều kiện từ 4 đến 9 của Bảng 13.

Đối với cầu chảy một cực và cầu chảy hai cực, chỉ xem xét các ký hiệu được áp dụng trong Hình 2 và Bảng 3 và bỏ qua các ký hiệu khác.

8.4.3. Điện áp thử nghiệm

Điện áp thử nghiệm được sử dụng phải là các điện áp áp dụng được nêu trong Bảng 4 và Bảng 5, được hiệu chỉnh về điều kiện khí quyển theo TCVN 6099-1 (IEC 60060-1).

8.4.4. Thử nghiệm điện áp xung sét ở điều kiện khô

Cầu chảy phải chịu thử nghiệm điện áp xung sét ở điều kiện khô.

Thử nghiệm phải được thực hiện với cả điện áp có cực tính dương và cực tính âm, sử dụng xung sét tiêu chuẩn 1,2/50 ms theo TCVN 6099-1 (IEC 60060-1).

Có thể thực hiện một trong các qui trình dưới đây theo Điều 20 của TCVN 6099-1 (IEC 60060-1):

- qui trình B với mười lăm xung liên tiếp cho mỗi điều kiện thử nghiệm và mỗi cực tính; hoặc

- qui trình C với ba xung liên tiếp cho mỗi thử nghiệm và mỗi cực tính.

Cầu chảy phải được xem là đạt thử nghiệm nếu đáp ứng được các yêu cầu qui định trong TCVN 6099-1 (IEC 60060-1) về số lần phóng điện đánh thủng.

8.4.5. Thử nghiệm điện áp tần số công nghiệp ở điều kiện khô

Cầu chảy phải chịu thử nghiệm điện áp tần số công nghiệp ở điều kiện khô trong 1 min, như qui định trong TCVN 6099-1 (IEC 60060-1).

Nếu có phóng điện bề mặt hoặc phóng điện đánh thủng thì cầu chảy được xem là không đạt thử nghiệm.

8.4.6. Thử nghiệm điện áp tần số công nghiệp ở điều kiện ướt

Cầu chảy kiểu sử dụng ngoài trời phải chịu thử nghiệm tần số công nghiệp điều kiện ướt trong các điều kiện giống như qui định ở 8.4.5 và TCVN 6099-1 (IEC 60060-1). Thời gian thử nghiệm phải như qui định trong Bảng 4 hoặc Bảng 5.

8.4.7. Thử nghiệm điện áp nhiễu tần số rađiô đối với cầu chảy có điện áp từ 123 kV trở lên

Thử nghiệm phải được tiến hành theo IEC 60694.

8.5. Thử nghiệm độ tăng nhiệt

8.5.1. Thực hiện thử nghiệm

Thử nghiệm độ tăng nhiệt phải được thực hiện như qui định trong 8.3 trên một cầu chảy một cực, với dòng điện thử nghiệm bằng dòng điện danh định của đế cầu chảy hoặc ống cầu chảy và với các yêu cầu bổ sung dưới đây.

Thử nghiệm phải được tiến hành với dây chảy có dòng điện lớn nhất, tức là có thông số giống như ống cầu chảy.

8.5.2. Bố trí thiết bị

Thử nghiệm được thực hiện trong phòng kín, về cơ bản không có lưu thông không khí, trừ các luồng không khí sinh ra do nhiệt từ cơ cấu cần thử nghiệm.

Cầu chảy phải được lắp đặt ở vị trí bất lợi nhất trong số các hướng do nhà chế tạo qui định và được nối với mạch thử nghiệm bằng dây dẫn trần bằng đồng như sau:

- mỗi dây dẫn phải dài khoảng 1 m, lắp đặt trong mặt phẳng song song với bề mặt lắp đặt của cầu chảy, nhưng có thể theo bất kỳ hướng nào trong mặt phẳng này. Kích cỡ của dây dẫn được cho trong Bảng 14.

- không cần có khe hở không khí bình thường.

Thử nghiệm phải được thực hiện ở một trong các tần số từ 48 Hz đến 62 Hz. Mỗi thử nghiệm được thực hiện trong thời gian đủ để độ tăng nhiệt đạt đến giá trị không đổi (trên thực tế, điều kiện này được xem là đạt đến khi sự thay đổi về độ tăng nhiệt không vượt quá 1 °C/h).

8.5.3. Phép đo nhiệt độ và độ tăng nhiệt

Cần có các phòng ngừa để giảm sự biến đổi và giảm sai số do biến đổi nhiệt độ của cầu chảy chậm sau các biến đổi nhiệt độ không khí xung quanh.

Nhiệt độ của các bộ phận khác nhau có qui định các giới hạn phải được đo bằng nhiệt ngẫu hoặc nhiệt kế thích hợp, được đặt và giữ chắc chắn để có độ dẫn nhiệt tốt ở điểm nóng nhất có thể tiếp cận được.

Để đo bằng nhiệt kế hoặc nhiệt ngẫu, cần thực hiện các phòng ngừa dưới đây.

a) bầu của nhiệt kế hoặc nhiệt ngẫu phải được bảo vệ khỏi bị làm mát từ bên ngoài (khô, bông sạch, v.v...). Tuy nhiên, vùng được bảo vệ phải không đáng kể so với vùng được làm mát của thiết bị cần thử nghiệm.

b) đảm bảo tính dẫn nhiệt tốt giữa nhiệt kế hoặc nhiệt ngẫu với bề mặt của bộ phận cần thử nghiệm.

c) khi bầu nhiệt kế được sử dụng ở vị trí có trường từ thay đổi thì ưu tiên sử dụng nhiệt kế dùng cồn thay cho nhiệt kế thủy ngân vì nhiệt kế thủy ngân dễ bị ảnh hưởng hơn trong các điều kiện này.

8.5.4. Nhiệt độ không khí xung quanh

Nhiệt độ không khí xung quanh là nhiệt độ trung bình của không khí xung quanh cầu chảy (đối với cầu chảy nằm trong hộp, đó là không khí bên ngoài hộp). Nhiệt độ này phải được đo trong một phần tư cuối của thời gian thử nghiệm bằng ít nhất là ba nhiệt kế, nhiệt ngẫu hoặc cơ cấu phát hiện nhiệt độ khác được phân bố đều xung quanh cầu chảy ở độ cao trung bình của các bộ phận mang dòng của cầu chảy ở khoảng cách khoảng 1 m so với cầu chảy. Các nhiệt kế hoặc nhiệt ngẫu phải được bảo vệ khỏi luồng không khí và ảnh hưởng nhiệt quá mức.

Để tránh chỉ thị sai do thay đổi nhiệt độ đột ngột, có thể đặt nhiệt kế hoặc nhiệt ngẫu vào chai nhỏ có chứa dầu với lượng dầu khoảng nửa lít.

Trong khoảng một phần tư cuối của thời gian thử nghiệm, thay đổi nhiệt độ không khí xung quanh không được vượt quá 1 °C trong 1 h. Nếu không thể thực hiện được vì điều kiện nhiệt độ bất lợi trong phòng thử nghiệm thì nhiệt độ của một cầu chảy giống như vậy, trong điều kiện như vậy, nhưng không mang dòng điện, có thể được lấy để thay cho nhiệt độ không khí xung quanh.

Nhiệt độ không khí xung quanh trong quá trình thử nghiệm phải từ 10 °C đến 40 °C. Không thực hiện hiệu chỉnh các giá trị độ tăng nhiệt cho nhiệt độ không khí xung quanh trong dải này.

8.6. Thử nghiệm cắt

8.6.1. Thực hiện thử nghiệm

8.6.1.1. Yêu cầu chung

Thực hiện thử nghiệm cắt phải như qui định trong 8.3 và như dưới đây.

8.6.1.2. Mô tả thử nghiệm cần thực hiện

Thử nghiệm cắt phải được thực hiện với dòng điện xoay chiều một pha.

Thử nghiệm phải được thực hiện theo các Bảng từ 6 đến 9, tuỳ theo đối tượng áp dụng, và phải gồm năm chế độ thử nghiệm dưới đây:

Chế độ thử nghiệm 1: Kiểm tra khả năng cắt danh định (l₁)

Chế độ thử nghiệm 2 và 3: Kiểm tra khả năng cắt trong hai dãy dòng điện sự cố dưới đây (l₂ và l₃)

- Chế độ thử nghiệm 2: từ 0,6 I₁ đến 0,8 I₁

- Chế độ thử nghiệm 3: từ 0,2 I₁ đến 0,3 I₁

Chế độ thử nghiệm 4 và 5: Kiểm tra khả năng cắt khi cầu chảy được yêu cầu tác động ở dòng điện sự cố tương đối thấp ((l₄ và l₅)

- Chế độ thử nghiệm 4: từ 400 A đến 500 A

- Chế độ thử nghiệm 5: từ 2,7 I_r đến 3,3 I_r với giá trị tối thiểu là 15 A

(I_r là dòng điện danh định của dây chảy)

Nếu cầu chảy có các giá trị danh định để sử dụng chỉ với mạch điện ba pha thì có thể thay chế độ thử nghiệm 1 bằng:

- chế độ thử nghiệm 1 ở điện áp bằng 87 % U_r và dòng điện l₁ và

- chế độ thử nghiệm 1 ở điện áp U_r và dòng điện 87 % I₁.

CHÚ THÍCH: 87 % U_r thể hiện điện áp pha-trung tính của pha đầu tiên nhân với hệ số loại bỏ bằng 1,5. 87 % I₁ thể hiện dòng điện sự cố pha-pha được loại bỏ bởi một cầu chảy, hoặc dòng điện bị ngắt bởi cầu chảy thứ hai để loại bỏ sự cố ba pha không có nối đất.

Không cần thực hiện các thử nghiệm cắt trên cầu chảy có lắp dây chảy, hoặc các bộ dự trữ với tất cả các dòng điện của loạt đồng nhất. Xem 8.6.3.1 để có các yêu cầu cần đáp ứng, và Bảng 6, nếu thuộc đối tượng áp dụng, để có các thử nghiệm cần thực hiện.

8.6.1.3. Đặc tính của mạch điện thử nghiệm

Các phần tử của mạch điện được sử dụng để điều khiển dòng điện và hệ số công suất phải có bố trí nối tiếp, như thể hiện trên Hình 3.

Tần số nguồn của mạch điện thử nghiệm phải từ 58 Hz đến 62 Hz đối với cầu chảy có tần số danh định là 60 Hz, và từ 48 Hz đến 52 Hz đối với cầu chảy có tần số danh định là 50/60 Hz.

Đặc tính của mạch điện thử nghiệm được qui định trong các bảng từ Bảng 6 đến Bảng 9.

Nếu không thể đạt đến TRV kỳ vọng qui định bằng mạch điện một pha thông thường, có nối đất như trên Hình 3, thì phòng thí nghiệm có thể nối đất mạch điện ở bất kỳ điểm nào cần thiết để đạt được TRV qui định. Trong mọi trường hợp, phòng thí nghiệm phải ghi lại mạch điện thử nghiệm thực tế, và nếu cần, phải chứng minh điểm nối đất.

8.6.1.4. Mẫu thử nghiệm

Dây chảy, bộ dự trữ của cùng nhà chế tạo ống cầu chảy, hoặc như qui định, phải được sử dụng trong các thử nghiệm cho cầu chảy.

Khi thực hiện các thử nghiệm trên cầu chảy thay thế được, chỉ dây chảy, bộ dự trữ hoặc các bộ phận khác mà bình thường, có thể thay thế thì sau khi tác động phải được thay thế. Tuy nhiên, có thể sử dụng ống cầu chảy hoặc đế cầu chảy mới như qui định trong Bảng 6, nếu thích hợp.

Trong trường hợp sử dụng cùng một ống cầu chảy để thử nghiệm cả dòng điện danh định nhỏ nhất và lớn nhất của loạt đồng nhất (ví dụ, chế độ thử nghiệm 3) thì thứ tự của các thử nghiệm phải từ dòng điện danh định thấp nhất đến dòng điện danh định cao nhất của loạt.

Bất kỳ vật đi kèm nào được thiết kế để sử dụng với cầu chảy cần được lắp với mẫu thử nghiệm. Việc sửa đổi và/hoặc thêm một số vật đi kèm tạo ra phối hợp mới cũng phải chịu các chuỗi thử nghiệm đầy đủ. Danh mục dưới đây nêu một số ví dụ:

- nắp giảm áp suất;

- cơ cấu khống chế xả tùy chọn;

- thanh rút ngắn hồ quang dùng cho cầu chảy giải phóng khí bằng một lỗ thông hơi.

8.6.1.5. Bố trí thiết bị

Đối với chế độ thử nghiệm 1 và 2, dây nối thử nghiệm phải được đỡ chắc chắn ở khoảng cách (d) tính từ các đầu nối của đế cầu chảy, như chỉ ra trên Hình 4, để ngăn ngừa chuyển động của dây dẫn thử nghiệm gây ra ứng suất cơ quá mức trên đế cầu chảy.

Cầu chảy phát ra khí iôn hóa trong quá trình làm việc (ví dụ, cầu chảy giải phóng khí) phải được lắp sao cho các bộ phận bằng kim loại gần đó, ở điện thế đất hoặc điện áp pha, thường có trong các điều kiện vận hành thực tế được mô phỏng trong các thử nghiệm ngắn mạch, ví dụ hai cầu chảy khác của dãy ba pha.

Khi các cầu chảy được lắp trong hộp, phải chứng tỏ được tính năng đúng của cầu chảy bên trong hộp và tính toàn vẹn về kết cấu của hộp. Trong các trường hợp đó, có thể cần thử nghiệm ngắn mạch ba pha.

8.6.2. Qui trình thử nghiệm

8.6.2.1. Hiệu chuẩn mạch điện thử nghiệm

Cầu chảy, hoặc dây chảy B cần thử nghiệm phải được thay bằng dây nối A có trở kháng không đáng kể so với mạch thử nghiệm, như chỉ ra trên Hình 3.

Mạch điện phải được điều chỉnh để cho dòng điện kỳ vọng qui định. Điều này được chứng minh bằng biểu đồ dao động được ghi lại.

8.6.2.2. Phương pháp thử nghiệm

Tháo dây nối A ra và thay bằng cầu chảy hoặc dây chảy B cần thử nghiệm.

Cơ cấu đóng E được đóng ở thời điểm tạo ra các điều kiện được qui định trong Bảng 6.

Các phương pháp xác định tham số TRV phải theo IEC 62271-100.

Sau khi cầu chảy tác động, điện áp phục hồi phải được duy trì qua cầu chảy trong thời gian qui định trong Bảng 6.

8.6.2.3. Thể hiện biểu đồ dao động (xem Hình 5)

Đối với các chế độ thử nghiệm từ 1 đến 4, dòng điện cắt kỳ vọng phải là giá trị hiệu dụng của thành phần dòng điện xoay chiều, được đo ở một nửa chu kỳ sau khi bắt đầu ngắn mạch trong mạch điện hiệu chuẩn (xem Hình 5a).

Đối với chế độ thử nghiệm 5, dòng điện cắt phải là dòng điện đối xứng hiệu dụng đo được ở thời điểm bắt đầu hồ quang trong thử nghiệm cắt (xem Hình 5b).

Giá trị của điện áp phục hồi tần số công nghiệp được đo giữa đỉnh của nửa sóng không bị ảnh hưởng thứ hai và đường thẳng vẽ giữa các đỉnh của nửa sóng trước và sau.

8.6.3. Thử nghiệm cắt đối với cầu chảy của loạt đồng nhất

8.6.3.1. Đặc tính của loạt đồng nhất của cầu chảy phân phối

Thực nghiệm cho thấy rằng để thử nghiệm cầu chảy phân phối sử dụng loạt đồng nhất thì loạt đồng nhất nhất được xác định như sau:

a) Thông số dòng điện nhỏ nhất của các dây chảy đối với các cầu chảy giải phóng khí loại A và B có giá trị danh định 50 A và 100 A là dây chảy 6,3 K và đối với cầu chảy có giá trị danh định 200 A là dây chảy 125 K.

CHÚ THÍCH: Ở một số nước, không sử dụng dây chảy 6,3 K và 125 K mà có thể thay bằng dây chảy 6 K và 140 K.

b) Thông số dòng điện lớn nhất của dây chảy ở cầu chảy có giá trị danh định 50 A là dây chảy 50 T, đối với cầu chảy có giá trị danh định 100 A là dây chảy 100 T và đối với cầu chảy có giá trị danh định 200 A là dây chảy 200 T.

Các loại dây chảy không phải loại đáp ứng được các tiêu chí K và T thì cũng thích hợp để sử dụng trong cầu chảy phân phối được thử nghiệm, với điều kiện là chúng do cùng một nhà chế tạo tạo ra và chỉ khác dây chảy K và T cần thử nghiệm và các loại khác như sau:

1) chúng sử dụng cùng loại vật liệu và kết cấu;

2) phần lớn các phần tử nằm trong số dây chảy lớn nhất và dây chảy nhỏ nhất được thử nghiệm;

3) đường kính đuôi của dây chảy mềm và số lượng sợi bện nằm trong phạm vi đường kính của dây chảy lớn nhất và nhỏ nhất được thử nghiệm;

4) chiều dài phần tử nằm trong phạm vi 75 % chiều dài phần tử ngắn nhất và 133 % chiều dài phần tử dài nhất của các dây chảy được thử nghiệm.

5) đặc tính thời gian-dòng điện trước hồ quang nằm về bên trái đặc tính của dây chảy lớn nhất được thử nghiệm.

Nếu nhà chế tạo cầu chảy phân phối không chế tạo dây chảy K hoặc T thì cầu chảy phân phối có thể đạt chất lượng bằng cách sử dụng loạt đồng nhất thay thế được xác định bằng kích cỡ dây chảy nhỏ nhất và kích cỡ dây chảy lớn nhất của các dây chảy mà họ chế tạo. Dây chảy ở loạt đồng nhất thay thế này phải đáp ứng tất cả các điều kiện được mô tả chi tiết ở trên liên quan đến kích cỡ nhỏ nhất và lớn nhất của dây chảy được thử nghiệm. Nếu nhà chế tạo cầu chảy phân phối không đưa ra bất kỳ loại dây chảy nào thì phải sử dụng duy nhất dây chảy K và/hoặc T cho tất cả các thử nghiệm yêu cầu.

Nếu không đáp ứng được bất kỳ điều kiện nào trong các điều kiện trên thì có thể đánh giá dây chảy và cầu chảy theo qui tắc ở 8.6.3.2.

8.6.3.2. Yêu cầu đối với loạt đồng nhất

Các dây chảy được xem là tạo thành loạt đồng nhất khi các đặc tính của chúng phù hợp với các điều kiện sau:

a) Điện áp, khả năng cắt và tần số danh định phải giống nhau.

b) Tất cả các vật liệu phải như nhau, trừ đối với phần tử chảy.

c) Tất cả các kích thước phải như nhau, trừ mặt cắt và số lượng các phần tử chảy.

d) Qui luật chủ đạo về sự biến thiên mặt cắt của phần tử chảy riêng rẽ dọc theo chiều dài của chúng phải như nhau.

e) Tất cả sự biến thiên về độ dày, chiều rộng, đường kính và số lượng các phần tử chảy chính phải là hàm đơn điệu5 so với dòng điện danh định.

Khi xác định sự phù hợp với loạt đồng nhất, có thể bỏ qua:

i) Bất kỳ sợi dây thẳng nào nối song song với phần tử chảy để giảm bớt lực kéo căng.

ii) Vật liệu và kích thước của (các) dây dẫn khép kín mạch điện giữa các đầu nối của giá đỡ cầu chảy, ví dụ, các đuôi uốn được của dây chảy được sử dụng trong các loại cầu chảy giải phóng khi nhất định.

iii) Chiều dài của các phần tử chảy chính với điều kiện là sự biến thiên theo chiều dài là đơn điệu.

iv) Vật liệu của phần tử chảy với điều kiện là sự biến đổi về vật liệu nằm trong phạm vi cùng loại chung, ví dụ, thiếc và hợp kim của thiếc, bạc và hợp kim của bạc, đồng và hợp kim của đồng.

Đối với dây chảy được sử dụng trong cầu chảy phân phối, kích thước của ống dập hồ quang đường kính nhỏ được loại trừ khi xác định tính đồng nhất đối với chế độ thử nghiệm 1, 2 và 3 của Bảng 6.

8.6.3.3. Yêu cầu thử nghiệm

Trong Bảng 6 và Bảng 7, bố trí thử nghiệm được đưa ra đối với thông số dòng điện nhỏ nhất và lớn nhất của thiết kế loạt đồng nhất.

8.6.4. Giải thích các kết quả của thử nghiệm cắt

Nếu kết quả của các thử nghiệm tiến hành theo các bảng từ Bảng 6 đến Bảng 9 đáp ứng các yêu cầu của 7.2 thì tất cả các thông số dòng điện của dây chảy trong loạt đồng nhất phải được xem là phù hợp với yêu cầu cắt của tiêu chuẩn này.

Nếu dây chảy không thể hiện thỏa đáng theo 7.2 cho một hoặc nhiều chế độ thử nghiệm thì dây chảy đó phải bị loại ra khỏi loạt đồng nhất nhưng việc hỏng này không nhất thiết đòi hỏi phải loại bỏ bất kỳ thông số dòng điện nào khác.

Nếu cầu chảy không cắt mạch và đối với cầu chảy tự rơi, không tự rơi hoặc không rơi vào vị trí cắt mạch trong quá trình thử nghiệm nào thì đều được xem là không đạt các chế độ thử nghiệm từ 1 đến 5 ở dòng điện danh định đó.

Đối với TRV của cầu chảy tự rơi loại A, thời gian hồ quang dài hơn 100 ms được xem là không đạt do hồ quang bên ngoài. Đối với TRV của loại B, thời gian này có thể dài hơn.

Sau thử nghiệm, trong trường hợp có nghi ngờ liên quan đến chịu điện môi của đế cầu chảy qua các đầu nối của nó, có thể thực hiện thử nghiệm điện áp tần số công nghiệp ở điều kiện khô ở 80 % giá trị tương ứng cho trong Bảng 4 hoặc Bảng 5.

8.7. Thử nghiệm đặc tính thời gian-dòng điện

8.7.1. Thực hiện thử nghiệm

8.7.1.1. Yêu cầu chung

Thực hiện thử nghiệm thời gian-dòng điện phải như qui định ở 8.3 và như dưới đây.

8.7.1.2. Nhiệt độ không khí môi trường

Đặc tính thời gian-dòng điện phải được kiểm tra ở nhiệt độ không khí môi trường từ 15 °C đến 30 °C.

Khi bắt đầu mỗi thử nghiệm, cầu chảy phải xấp xỉ ở nhiệt độ không khí môi trường.

8.7.1.3. Bố trí thiết bị

Thử nghiệm phải được thực hiện trên cầu chảy một cực và có bố trí thiết bị giống như trong thử nghiệm độ tăng nhiệt ở 8.5.

8.7.2. Qui trình thử nghiệm

8.7.2.1. Thử nghiệm thời gian-dòng điện tác động

Thử nghiệm thời gian-dòng điện tác động phải được thực hiện ở điện áp danh định trong các điều kiện mạch điện thử nghiệm qui định cho thử nghiệm cắt ở 8.6.

Đường cong thời gian-dòng điện tác động phải thể hiện các giá trị lớn nhất được xác định bằng cách thêm thời gian trước hồ quang (ở dòng điện từ thử nghiệm trước hồ quang) lượng dung sai của nó cộng với thời gian hồ quang lớn nhất. Thời gian hồ quang lớn nhất cần được xác định bằng các thử nghiệm thời gian-dòng điện tác động qui định trong điều 8.7.2.1 này. Nếu yếu tố thời gian hồ quang được sử dụng trong các thử nghiệm ở điện áp danh định, thì phương pháp sử dụng đạt được ở thời gian tác động là có hiệu lực.

8.7.2.2. Thử nghiệm thời gian-dòng điện trước hồ quang

Thử nghiệm thời gian-dòng điện trước hồ quang phải được thực hiện ở điện áp thuận tiện bất kỳ với mạch điện thử nghiệm được bố trí để dòng điện đi qua cầu chảy được giữ ở giá trị không đổi cần thiết.

Có thể sử dụng dữ liệu thời gian-dòng điện đạt được từ các thử nghiệm cắt.

8.7.2.3. Dải thời gian

Thử nghiệm phải được thực hiện trong dải thời gian từ 0,01 s đến 300 s hoặc 600 s.

8.7.2.4. Đo dòng điện

Dòng điện qua cầu chảy trong suốt các thử nghiệm thời gian-dòng điện phải được đo bằng ampe mét, máy hiện sóng hoặc các dụng cụ đo thích hợp khác.

8.7.2.5. Xác định thời gian

Việc xác định thời gian phải được thực hiện bằng phương tiện thích hợp bất kỳ.

8.7.2.6. Dòng điện thử nghiệm

Để kiểm tra đặc tính thời gian-dòng điện trước hồ quang, cho dòng điện chạy qua là các giá trị nhỏ nhất từ đường cong do nhà chế tạo cung cấp trong thời gian 0,1 s, 10 s và 300 s (hoặc 600 s).

Phải đặt dòng điện trong khoảng thời gian đủ để gây chảy dây chảy, hoặc trong 300 s (hoặc 600 s), trong thời gian đủ để cho phép kiểm tra kết quả thử nghiệm.

8.7.2.7. Kết quả thử nghiệm

Thời gian trước hồ quang đạt được phải nằm trong phạm vi các giới hạn của đường cong và dung sai do nhà chế tạo cung cấp.

8.7.3. Kiểm tra thời gian hồ quang và thời gian tác động

Khi cần, ví dụ khi giải thích các kết quả của thử nghiệm cắt, thời gian hồ quang và thời gian tác động tổng phải được kiểm tra từ biểu đồ dao động của thử nghiệm cắt.

8.8. Thử nghiệm cơ (đối với cầu chảy phân phối)

Thử nghiệm phải được thực hiện ở nhiệt độ từ 10 °C đến 40 °C.

8.8.1. Thử nghiệm cơ của đế cầu chảy và giá đỡ cầu chảy

Ba cầu chảy phải được đóng và cắt 200 lần, cầu chảy phải được lắp và cho làm việc theo qui định kỹ thuật của nhà chế tạo, tất cả các cầu chảy phải ở điều kiện làm việc, không có vết nứt ở (các) bộ cách điện hoặc lỏng lẻo phần cứng.

Ống cầu chảy nên lắp dây chảy có thông số dòng điện cao, hoặc dây giả, để dây chảy không phải chịu thử nghiệm độ bền giống như đế cầu chảy và ống cầu chảy.

8.8.2. Thử nghiệm cơ đối với dây chảy

8.8.2.1 Thử nghiệm tĩnh

Một dây chảy phải được thử nghiệm trong trang bị cơ khí trong đó có thể đạt lực kéo dọc trục qui định là 60 N.

Lực phải được đặt từ từ, không giật.

Dây chảy được xem là đạt nếu không có hỏng hóc như nứt, lỏng lẻo, tuột các mối nối hoặc dãn dài các phần tử sau thời gian tối thiểu là 30 min sau khi đặt tại đầy đủ.

8.8.2.2. Thử nghiệm động

Một dây chảy phải được lắp vào cầu chảy, được lắp đặt theo yêu cầu kỹ thuật của nhà chế tạo trong vận hành bình thường.

Cầu chảy phải được đóng và cắt 20 lần và theo yêu cầu kỹ thuật của nhà chế tạo trong thao tác.

Sau khi thao tác, không được có hỏng hóc như nứt, dãn dài các phần tử, lỏng lẻo hoặc tuột các mối nối khi kiểm tra bằng mắt thường.

8.9. Thử nghiệm nhiễm bẩn nhân tạo

8.9.1. Bộ cách điện bằng gấm

Đối với bộ cách điện bằng gốm, thử nghiệm nhiễm bẩn nhân tạo phải được thực hiện nếu bộ cách điện không đáp ứng chiều dài đường rò qui định trong Điều 4 của IEC 60815. Các thử nghiệm này phải theo thỏa thuận giữa nhà chế tạo và người sử dụng.

8.9.2. Bộ cách điện không phải bằng gấm

Đối với đế cầu chảy sử dụng bộ cách điện đứng không phải bằng gốm, thì phải thử nghiệm bộ cách điện này theo IEC 61952. Đối với đế cầu chảy sử dụng bộ cách điện treo, phải thử nghiệm cách điện này theo IEC 61109. Đối với đế cầu chảy sử dụng bộ cách điện không được đề cập trong tiêu chuẩn này, như một số cầu chảy phân phối, các yêu cầu thử nghiệm phải theo thỏa thuận giữa nhà chế tạo và người sử dụng.

9. Thử nghiệm đặc biệt

9.1. Yêu cầu chung

Các thử nghiệm đặc biệt được thực hiện để kiểm tra kiểu thiết kế cụ thể của cầu chảy tương ứng với đặc tính qui định và đáp ứng thỏa đáng trong các điều kiện qui định đặc biệt. Các thử nghiệm này được thực hiện trên các mẫu để kiểm tra các đặc tính qui định của tất cả các cầu chảy có cùng kiểu.

Các thử nghiệm này chỉ phải lặp lại nếu thay đổi kết cấu làm cho có thể thay đổi tác động của cầu chảy.

Để thử nghiệm được thuận lợi và có tham khảo nhà chế tạo, giá trị qui định cho thử nghiệm, cụ thể là dung sai, có thể được thay đổi để các điều kiện thử nghiệm khắc nghiệt hơn.

Các thử nghiệm dưới đây được thực hiện sau khi có thỏa thuận giữa nhà chế tạo và người sử dụng cho một số kiểu cầu chảy nhất định hoặc cho các ứng dụng riêng.

Kết quả của tất cả các thử nghiệm này phải được ghi lại trong báo cáo thử nghiệm có chứa dữ liệu cần thiết để chứng tỏ sự phù hợp với tiêu chuẩn này.

Trừ khi có qui định khác, thử nghiệm phải được thực hiện theo các thực hiện thử nghiệm qui định ở 9.2.

9.2. Thử nghiệm chịu đột biến xung sét

9.2.1. Yêu cầu chung

Thử nghiệm này dự kiến để kiểm tra khả năng chịu được dòng điện đột biến xung sét của một thiết kế dây chảy cụ thể thiết kế dây chảy cụ thể.

Dây chảy chịu thử nghiệm này được thiết kế để sử dụng trong các vùng có kiến trúc mạng lưới cho phép bộ chống sét phóng điện qua dây chảy và mong muốn giảm thiểu số lần tác động của dây chảy do các dòng điện này gây ra.

9.2.2. Mẫu thử nghiệm

Mẫu thử nghiệm là một dây chảy đại diện cho kiểu của nó. Phải thử nghiệm dây chảy với từng dòng điện danh định trừ khi nhà chế tạo có thể chỉ ra rằng tất cả các dây chảy có kiểu dự kiến là đạt tiêu chuẩn, có l²t trước hồ quang cao hơn thông số dòng điện thử nghiệm.

9.2.3. Bố trí trang bị thử nghiệm

Thử nghiệm phải được thực hiện trên cầu chảy một cực và có bố trí trang bị thử nghiệm giống như trong thử nghiệm độ tăng nhiệt ở 8.5.

9.2.4. Qui trình thử nghiệm

Ba mẫu thử nghiệm phải chịu một xung dòng điện tiêu chuẩn kiểu 8/20 theo TCVN 6099-1 (IEC 60060-1) với giá trị đỉnh là 15 kA.

9.2.5. Tiêu chí chấp nhận

Sau các thử nghiệm qui định ở 9.2.4, dây chảy là đạt tiêu chuẩn chịu đột biến xung sét nếu các tiêu chí dưới đây được đáp ứng:

a) độ bền cơ của dây chảy phù hợp với 7.6.2.1. độ bền tĩnh;

b) điện trở của dây chảy nằm trong các giá trị do nhà chế tạo qui định đối với dây chảy mới;

c) đặc tính thời gian-dòng điện trước hồ quang của dây chảy phải đáp ứng các yêu cầu ở 8.7.2.6 và 8.7.2.7. nhưng trong thời gian 1 s.

10. Thử nghiệm chấp nhận

Nếu thử nghiệm chấp nhận được thỏa thuận giữa người mua và nhà chế tạo thì cần chọn từ các thử nghiệm điển hình. Ngoài ra, có thể yêu cầu các thử nghiệm hoặc kiểm tra khác, ví dụ:

a) kiểm tra kích thước;

b) đo điện trở của dây chảy.

11. Ghi nhãn và thông tin

11.1. Nhãn nhận biết

Nếu cầu chảy được thiết kế chỉ để làm việc trong nhà thì phải chỉ ra điều này bằng nhãn thích hợp.

Nhãn nhận biết tối thiểu trên dây chảy, ống cầu chảy và đế cầu chảy được cho dưới đây.

Nhãn nhận biết phải rõ ràng và bền trong các điều kiện làm việc. Trong trường hợp có nghi ngờ, có thể sử dụng thử nghiệm theo 9.3 của IEC 60898-1.

Các con số thể hiện thông số đặc trưng phải theo sau ký hiệu đơn vị mà chúng được biểu thị.

a) Trên đế cầu chảy:

- tên nhà chế tạo hoặc thương hiệu;

- ký hiệu kiểu chế tạo (nếu có);

- mức cách điện danh định (xem 6.6);

- điện áp danh định (U_r) (xem 6.2);

- dòng điện danh định (l_r) (xem 6.3.3).

b) Trên ống cầu chảy:

- tên nhà chế tạo hoặc thương hiệu;

- điện áp danh định (U_r) (xem 6.2);

- dòng điện danh định (I_r) (xem 6.3.4);

- khả năng cắt danh định (xem 6.5) và cấp TRV (xem 5.1);

- tần số danh định (xem 6.4).

c) Trên dây chảy:

- tên nhà chế tạo hoặc thương hiệu;

- ký hiệu kiểu của nhà chế tạo (nếu có);

- dòng điện danh định (I_r) và ký hiệu độ nhạy (nếu có) (xem 5.2);

- điện áp danh định (U_r) (xem 6.2).

11.2. Thông tin mà nhà chế tạo cần nêu

Nhà chế tạo phải sẵn có các thông tin dưới đây để cung cấp cho người mua:

a) đặt tính thời gian-dòng điện đối với dây chảy:

b) góc lắp cầu chảy, nếu thuộc đối tượng áp dụng.

12. Hướng dẫn áp dụng

12.1. Mục đích

Mục đích của điều này là đưa ra các gợi ý về ứng dụng, hoạt động và bảo trì để hỗ trợ trong việc đạt được tính năng thỏa đáng ở cầu chảy giải phóng khí và các cầu chảy tương tự.

12.2. Yêu cầu chung

Cầu chảy lắp trong mạch điện để bảo vệ mạch điện và thiết bị nối với nó không bị hỏng hóc trong phạm vi các giới hạn về thông số đặc trưng của cầu chảy. Cầu chảy này thực hiện tốt không những phụ thuộc vào độ chính xác chế tạo mà còn phụ thuộc vào tính ứng dụng đúng và các lưu ý sau lắp đặt. Nếu cầu chảy không được ứng dụng và duy trì đúng thì có thể xảy ra hỏng hóc đáng kể cho thiết bị đắt tiền. Ví dụ như ống cầu chảy của cầu chảy tự rơi giữ nguyên ở vị trí mở trong thời gian kéo dài có thể tích tụ nước và nhiễm bẩn các phần bên trong nó mà có thể gây suy giảm các đặc tính làm việc. Về khía cạnh này, các qui trình thao tác có thể dẫn đến sự cố khi đóng hoặc đóng cắt có tải (cầu chảy không phù hợp với các yêu cầu bổ sung của IEC 60265-1[3] phải được bỏ qua do các rủi ro thao tác và không thuộc phạm vi áp dụng của tiêu chuẩn này).

Không thể khẳng định chắc chắn rằng các qui tắc an toàn nêu trên đều phù hợp ở mọi thời điểm khi thao tác hoặc lắp đặt cầu chảy gần thiết bị hoặc dây dẫn mang điện.

Đối với tất cả mục đích áp dụng, thông số đặc trưng của cầu chảy đã cho (dòng điện, điện áp, khả năng cắt, v.v...) được xem là các giá trị lớn nhất mà không được vượt quá khi làm việc; xem thêm 8.1.

12.3. Ứng dụng

12.3.1. Lắp đặt

Cầu chảy phải được lắp ở vị trí theo qui định của nhà chế tạo. Đối với bố trí cầu chảy nhiều cực, khi khoảng cách giữa các cực là không cố định theo kết cấu thì nên lắp các cực có khe hở không khí không nhỏ hơn các giá trị do nhà chế tạo qui định.

Phải phòng ngừa khi chọn vị trí lắp đặt cầu chảy giải phóng khí vì mức tạp và phát thải khí nóng cao trong quá trình làm việc là đặc tính vốn có của một số loại cầu chảy.

12.3.2. Chọn dòng điện danh định của dây chảy

Dòng điện danh định của dây chảy cần được chọn theo các tham số sau:

a) dòng điện quá tải bình thường và có thể có của mạch điện, kể cả các hài kéo dài;

b) hiện tượng quá độ trong mạch điện liên quan đến đóng cắt các thiết bị như máy biến áp, động cơ hoặc tụ điện;

c) phối hợp với các cơ cấu bảo vệ khác, nếu có;

d) hộp cầu chảy hoặc các biến động khác trong điều kiện làm mát có thể ảnh hưởng đến nhiệt độ của dây chảy.

Dòng điện danh định của dây chảy thường cao hơn dòng điện trong vận hành bình thường. Các khuyến cáo về chọn lựa thường do nhà chế tạo cung cấp.

Nếu dòng điện danh định của dây chảy nhỏ hơn dòng điện danh định của đế cầu chảy hoặc ống cầu chảy thì thông số dòng điện hiệu quả của cầu chảy là thông số dòng điện của dây chảy.

Dòng điện danh định được nhà chế tạo dây chảy ấn định dựa vào độ tăng nhiệt của cầu chảy được thử nghiệm trong không khí.

Khi cầu chảy được sử dụng trong hộp, dòng điện danh định có thể phải giảm xuống để vẫn đáp ứng các yêu cầu nhiệt độ lớn nhất qui định trong tiêu chuẩn này và do đó, cầu chảy có thể có nhiều thông số dòng điện khác nhau tùy thuộc vào loại hộp. Đối với thời gian trước hồ quang ngắn, thường được sử dụng trong phân biệt dự đoán, đặc tính thời gian-dòng điện thường không thay đổi đáng kể nhờ lắp cầu chảy trong hộp này.

Cầu chảy được mang tải với dòng điện lớn hơn dòng điện danh định trong thời gian dài hơn thời gian nhà chế tạo khuyến cáo có thể bị suy giảm chất lượng và ảnh hưởng đến đặc tính thời gian-dòng điện.

Các thông tin chi tiết hơn để bảo vệ máy biến áp có thể thấy trong IEC 60787 và trong IEC 60549 dùng cho bảo vệ tụ điện, trong trường hợp thuộc đối tượng áp dụng.

12.3.3. Chọn điện áp danh định của đế cầu chảy

Điện áp danh định của đế cầu chảy không được nhỏ hơn điện áp vận hành pha-pha cao nhất của hệ thống nhiều pha hoặc hệ thống một pha.

CHÚ THÍCH 1: Việc thực hiện thành công thử nghiệm chịu điện môi không đảm bảo rằng cầu chảy có khoảng cách ly khi hở sẽ luôn phóng điện xuống đất thay vì phóng qua khoảng cách ly.

CHÚ THÍCH 2: Cho phép chọn mức cách điện cao hơn mức cách điện cho trong Bảng 4 và Bảng 5 đối với từng điện áp danh định.

12.3.4. Chọn loại cầu chảy

· Loại A

Cầu chảy loại này thường được áp dụng để bảo vệ các máy biến áp cỡ nhỏ và dãy tụ điện nhỏ để hiệu chỉnh hệ số công suất hoặc điều khiển điện áp, được đặt trong hệ thống phân phối điện có kiểu đường dây hở hoặc kiểu cáp, và được đạt rất xa so với trạm điện chính. Các cầu chảy này cũng có thể dùng làm cơ cấu bảo vệ ở các điểm được khoanh vùng trong các hệ thống trên. Điều kiện TRV được mô tả bởi các tham số thử nghiệm TRV, có các giá trị u_c thấp hơn và giá trị t₃ dài hơn so với các cầu chảy thuộc loại B.

· Loại B

Cầu chảy loại này thường được áp dụng để bảo vệ các thiết bị tương tự như ở cầu chảy loại A nhưng ở vị trí gần trạm cung cấp điện chính hơn và các đường nhánh ở ngoài các trạm này. Điều kiện TRV nghiêm ngặt hơn đối với các ứng dụng của cầu chảy loại A và do đó qui định các tham số TRV thử nghiệm nghiêm ngặt hơn.

12.3.5. Chọn mức cách điện danh định

Bảng 4 qui định hai danh mục các giá trị đối với điện áp chịu xung sét danh định.

Việc chọn giữa danh mục 1 và 2 cần được thực hiện bằng cách xem xét mức độ chịu quá điện áp sét và quá điện áp đóng cắt, kiểu hệ thống nối đất của trung tính và kiểu cơ cấu hạn chế quá điện áp (xem IEC 60071-1).

Thiết bị được thiết kế theo danh mục 1 thích hợp cho các hệ thống lắp đặt như sau:

1) trong hệ thống và hệ thống lắp đặt công nghiệp không nối với đường dây trên không:

a) trong trường hợp trung tính hệ thống được nối đất trực tiếp hoặc qua một trở kháng thấp hơn so với cuộn dập hồ quang. Thường không yêu cầu cơ cấu bảo vệ xung đột biến, ví dụ bộ chống sét.

b) trong trường hợp trung tính hệ thống được nối đất qua cuộn dập hồ quang và được cung cấp bảo vệ quá điện áp thích hợp trong hệ thống riêng, ví dụ, mạng lưới cáp rộng trong đó có thể yêu cầu bộ chống sét có khả năng phóng điện dung cáp.

2) trong hệ thống và hệ thống lắp đặt công nghiệp nối với đường dây trên không qua máy biến áp và trong trường hợp cáp hoặc tụ điện bổ sung tối thiểu là 0,05 mF mỗi pha được nối giữa các đầu nối điện áp thấp hơn của máy biến áp và đất, ở phía máy biến áp của cầu chảy và càng gần càng tốt với các đầu nối máy biến áp. Điều này bao trùm các trường hợp trong đó:

a) trung tính hệ thống được nối đất trực tiếp hoặc qua một trở kháng thấp hơn so với cuộn dập hồ quang. Có thể cần bảo vệ quá điện áp bằng bộ chống sét;

b) trung tính hệ thống được nối đất qua cuộn dập hồ quang và được cung cấp bảo vệ quá điện áp thích hợp bằng bộ chống sét.

3) trong hệ thống và hệ thống lắp đặt công nghiệp nối trực tiếp với đường dây trên không, trong đó:

a) trung tính hệ thống được nối đất trực tiếp hoặc qua một trở kháng thấp hơn so với cuộn dập hồ quang và trong trường hợp có đủ bảo vệ quá điện áp bằng khe hở phóng điện hoặc bộ chống sét phụ thuộc vào xác suất xuất hiện của biên độ quá điện áp và tần suất xuất hiện;

b) trung tính hệ thống được nối đất qua cuộn dập hồ quang và được cung cấp bảo vệ quá điện áp thích hợp bằng bộ chống sét.

Trong mọi trường hợp khác, hoặc trong trường hợp yêu cầu mức độ bảo vệ rất cao thì có thể sử dụng thiết bị được thiết kế theo danh mục 2.

12.3.6. Thải bỏ

Khi thuộc đối tượng áp dụng, nhà chế tạo phải cung cấp thông tin về thải bỏ cầu chảy liên quan đến các khía cạnh về môi trường.

Tránh nhiệm của người sử dụng là xem xét và tuân thủ tất cả các qui định của địa phương về việc thải bỏ cầu chảy.

12.4. Vận hành

Nên thay tất cả ba dây chảy khi cầu chảy trên một hoặc hai pha của mạch điện ba pha đã tác động trừ khi đã biết rõ rằng không có quá dòng qua dây chảy chưa chảy.

12.5. Thông tin về yêu cầu riêng không được đề cập trong tiêu chuẩn này

Tiêu chuẩn của một số quốc gia có các yêu cầu bổ sung, bao gồm phân loại liên quan đến các điều kiện đặc biệt về áp dụng cầu chảy. Với mục đích thông tin, các yêu cầu này gồm:

- thử nghiệm tạo tia lửa (AS 1033-1 [10]);

- độ bền cơ của dây chảy;

- đo điện trở của dây chảy;

- kiểm tra lực cơ học để mở và đóng cầu chảy tự rơi sau các thao tác cơ khí;

- kiểm tra đặc tính thời gian-dòng điện trước hồ quang sau khi ổn định trước về nhiệt.

Bảng 1 - Hệ số hiệu chỉnh độ cao so với mực nước biển đối với mức cách điện

Bảng 2 - Hệ số hiệu chỉnh độ cao so với mực nước biển đối với độ tăng nhiệt

Bảng 3 - Điện áp danh định

Bảng 4 - Mức cách điện danh định - Hệ I

Bảng 5 - Mức cách điện danh định - Hệ II

Bảng 6 - Tham số thử nghiệm

Bảng 7 - Giá trị hệ số công suất của chế độ thử nghiệm 4

Bảng 8 - Giá trị tiêu chuẩn hóa của điện áp phục hồi quá độ dùng cho chế độ thử nghiệm 1, 2, 3 và 4 - Cầu chảy loại A - Thể hiện bằng hai tham số - Thử nghiệm ở điện áp danh định

Bảng 9 - Giá trị tiêu chuẩn hóa của điện áp phục hồi quá độ dùng cho chế độ thử nghiệm 1, 2, 3 và 4 - Cầu chảy loại B - Thể hiện bằng hai tham số - Thử nghiệm ở điện áp danh định

Bảng 10 - Giá trị giới hạn đối với đặc tính thời gian-dòng điện trước hồ quang - Dây chảy loại K