Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 10884-2-1:2015 IEC/TR 60664-2-1:2011 Phối hợp cách điện dùng cho thiết bị trong hệ thống điện hạ áp-Phần 2-1: Xác định kích thước và thử nghiệm điện môi-Hướng dẫn áp dụng

Thuộc tính
Nội dung
Tiêu chuẩn liên quan
Lược đồ
Tải về

Mục lục Đặt mua toàn văn TCVN

Lưu

Báo lỗi

Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 10884-2-1:2015

Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 10884-2-1:2015 IEC/TR 60664-2-1:2011 Phối hợp cách điện dùng cho thiết bị trong hệ thống điện hạ áp-Phần 2-1: Xác định kích thước và thử nghiệm điện môi-Hướng dẫn áp dụng

Số hiệu:	TCVN 10884-2-1:2015	Loại văn bản:	Tiêu chuẩn Việt Nam
Cơ quan ban hành:	Bộ Khoa học và Công nghệ	Lĩnh vực:	Công nghiệp
Năm ban hành:	2015	Hiệu lực:
Người ký:		Tình trạng hiệu lực:	Đã biết Vui lòng đăng nhập tài khoản gói Tiêu chuẩn hoặc Nâng cao để xem Tình trạng hiệu lực. Nếu chưa có tài khoản Quý khách đăng ký tại đây!

Tình trạng hiệu lực: Đã biết

Ghi chú: Thêm ghi chú cá nhân cho văn bản bạn đang xem.

Tiếp

Hiệu lực: Đã biết

Tình trạng: Đã biết

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 10884-2-1:2015

IEC/TR 60664-2-1:2011

PHỐI HỢP CÁCH ĐIỆN DÙNG CHO THIẾT BỊ TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN HẠ ÁP - PHẦN 2-1: XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC VÀ THỬ NGHIỆM ĐIỆN MÔI - HƯỚNG DẪN ÁP DỤNG

Insulation coordination for equipment within low-voltage systems - Part 2-1: Application guide - Explanation of the application of the IEC 60664 series, dimensioning examples and dielectric testing

Lời nói dầu

TCVN 10884-2-1:2015 hoàn toàn tương đương với IEC/TR 60664-2-1:2011;

TCVN 10884-2-1:2015 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.

Bộ TCVN 10884 (IEC 60664), Phối hợp cách điện dùng cho thiết bị trong hệ thống điện hạ áp, gồm có các phần sau:

1) TCVN 10884-1:2015 (IEC 60664-1:2007), Phối hợp cách điện dùng cho thiết bị trong hệ thống điện hạ áp - Phần 1: Nguyên tắc, yêu cầu và thử nghiệm

2) TCVN 10884-2-1:2015 (IEC/TR 60664-2-1:2011), Phối hợp cách điện dùng cho thiết bị trong hệ thống điện hạ áp - Phần 2-1: Xác định kích thước và thử nghiệm điện môi - Hướng dẫn áp dụng

3) TCVN 10884-2-2:2015 (IEC/TR 60664-2-2:2011), Phối hợp cách điện dùng cho thiết bị trong hệ thống điện hạ áp - Phần 2-2: Xem xét giao diện - Hướng dẫn áp dụng

4) TCVN 10884-3:2015 (IEC 60664-3:2010), Phối hợp cách điện dùng cho thiết bị trong hệ thống điện hạ áp - Phần 3: Sử dụng lớp phủ, vỏ bọc hoặc khuôn đúc để bảo vệ chống nhiễm bẩn

5) TCVN 10884-4:2015 (IEC 60664-4:2005), Phối hợp cách điện dùng cho thiết bị trong hệ thống điện hạ áp - Phần 4: Xem xét ứng suất điện áp tần số cao

6) TCVN 10884-5:2015 (IEC 60664-5:2007), Phối hợp cách điện dùng cho thiết bị trong hệ thống điện hạ áp - Phần 5: Phương pháp toàn diện xác định khe hở không khí và chiều dài đường rò bằng hoặc nhỏ hơn 2 mm

PHỐI HỢP CÁCH ĐIỆN DÙNG CHO THIẾT BỊ TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN HẠ ÁP - PHẦN 2-1: XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC VÀ THỬ NGHIỆM ĐIỆN MÔI - HƯỚNG DẪN ÁP DỤNG

Insulation coordination for equipment within low-voltage systems - Part 2-1: Application guide - Explanation of the application of the IEC 60664 series, dimensioning examples and dielectric testing

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này đưa ra các hướng dẫn áp dụng cho các ban kỹ thuật và nhà chế tạo quy định các yêu cầu xác định kích thước cho các sản phẩm phù hợp TCVN 10884 (IEC 60664).

CHÚ THÍCH: Trong tiêu chuẩn này, khi nhắc đến ban kỹ thuật nghĩa là đề cập đến các ban kỹ thuật của các sản phẩm cụ thể liên quan.

Các hạng mục quan trọng cần xem xét gồm:

a) (các) điện áp hệ thống danh nghĩa hoặc (các) điện áp cách điện danh định;

b) cấp quá điện áp của sản phẩm (OV cat.);

c) kiểu quá điện áp bất kỳ;

d) tần số của điện áp;

e) đặc tính của vật liệu cách điện rắn;

f) độ nhiễm bẩn và mức ẩm.

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau là cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi.

TCVN 7447-4-44:2010 (IEC 60364-4-44:2007), Hệ thống lắp đặt điện hạ áp - Phần 4-44: Bảo vệ an toàn - Bảo vệ chống nhiễu điện áp và nhiễu điện từ

TCVN 7919 (IEC 60216) (tất cả các phần), Vật liệu cách điện - Đặc tính của độ bền nhiệt

TCVN 8086:2009 (IEC 60085:2007), Cách điện - Đánh giá về nhiệt và ký hiệu cấp chịu nhiệt

TCVN 10884-1:2015 (IEC 60664-1:2007), Phối hợp cách điện dùng cho thiết bị trong hệ thống điện hạ áp - Phần 1: Nguyên tắc, yêu cầu và thử nghiệm

TCVN 10884-4:2015 (IEC 60664-4:2005), Phối hợp cách điện dùng cho thiết bị trong hệ thống điện hạ áp - Phần 4: Xem xét ứng suất điện áp tần số cao

TCVN 10884-5:2015 (IEC 60664-5:2007), Phối hợp cách điện dùng cho thiết bị trong hệ thống điện hạ áp - Phần 5: Phương pháp xác định toàn diện khe hở không khí và chiều dài đường rò bằng hoặc nhỏ hơn 2 mm

IEC 60112:2003 + Amd 1:2009, Method for the determination of the proof and the comparative tracking indices of solid insulating materials (Phương pháp xác định các chỉ số chịu phóng điện và chỉ số phóng điện so sánh của các vật liệu cách điện rắn)

IEC 60664-3:2003 1, Phối hợp cách điện dùng cho thiết bị trong hệ thống điện hạ áp - Phần 3: Sử dụng lớp phủ, vỏ bọc hoặc tạo khuôn đúc để bảo vệ chống nhiễm bẩn

IEC 61140:2001, Protection against electric shock - Common aspects for installation and equipment (Bảo vệ chống điện giật - Khía cạnh chung đối với hệ thống lắp đặt và thiết bị)

3. Thuật ngữ và định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này, áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau.

CHÚ THÍCH: Tất cả các định nghĩa đều có thể tìm thấy trong các phần khác nhau của bộ TCVN 10884 (IEC 60664), như được chỉ ra dưới đây.

3.0. Điện tích biểu kiến (apparent charge)

Điện tích có thể được đo tại đầu nối của mẫu cần thử nghiệm.

CHÚ THÍCH 1: Điện tích biểu kiến nhỏ hơn phóng điện cục bộ.

CHÚ THÍCH 2: Việc đo điện tích biểu kiến yêu cầu điều kiện ngắn mạch tại các đầu nối của mẫu cần thử nghiệm

[TCVN 10884-1:2015 (IEC 60664-1:2007), 3.18.1]

3.1. Trường xấp xỉ đồng nhất (approximately homogeneous field)

Đối với tần số hơn 30 kHz, trường được coi là xấp xỉ đồng nhất khi bán kính cong của các phần tử dẫn điện lớn hơn hoặc bằng 20 % khe hở không khí.

TCVN 10884-4:2015 (IEC 60664-4:2005), 3.1]

3.2. Vật liệu nền (base material)

Vật liệu cách điện trên đó có thể hình thành các dạng dẫn điện.

CHÚ THÍCH: Vật liệu nền có thể cứng hoặc mềm, hoặc cả hai. Vật liệu nền có thể là điện môi hoặc tấm kim loại cách điện (IEC 60194, định nghĩa 40.1334)

[IEC 60664-3:2003, 3.1]

3.3. Cách điện chính (basic insulation)

Cách điện của các bộ phận mang điện nguy hiểm nhằm cung cấp bảo vệ chính.

CHÚ THÍCH: Khái niệm này không áp dụng cho cách điện dành riêng cho các mục đích chức năng.

(IEV 826-12-14)

(TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), 3.17.2]

3.4. Khe hở không khí (clearance)

Khoảng cách ngắn nhất trong không khí giữa hai phần dẫn điện.

[TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), 3.2]

3.5. Lớp phủ (coating)

Vật liệu cách điện như vecni hoặc màng khô nằm trên bề mặt của cụm lắp ráp.

CHÚ THÍCH: Lớp phủ và vật liệu nền của bảng mạch in tạo thành hệ thống cách điện có thể có các thuộc tính tương tự như cách điện rắn.

[IEC 60664-3:2003, 3.5]

3.6. Vật dẫn (conductor)

Tuyến dẫn điện đơn lẻ trong dạng dẫn điện

(IEC 60194, định nghĩa 22.0251)

[IEC 60664-3:2003, 3.3]

3.7. Chiều dài đường rò (creepage distance)

Khoảng cách ngắn nhất dọc theo bề mặt vật liệu cách điện rắn giữa hai phần dẫn điện.

(IEV 151-15-50)

[TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), 3.3]

3.8. Cách điện kép (double insulation)

Cách điện bao gồm cả cách điện chính và cách điện phụ.

(IEV 826-12-16)

[TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), 3.17.4]

3.9. Phóng điện đánh thủng (electrical breakdown)

Hỏng cách điện do ứng suất điện khi phóng điện bắc cầu hoàn toàn qua cách điện, do đó làm giảm điện áp giữa các điện cực về gần như bằng không.

[TCVN 10884-1 {IEC 60664-1), 3.20]

3.10. Cường độ điện trường (electrical field strength)

Gradien điện áp trên đơn vị chiều dài thường được biểu diễn bằng kV/mm.

[TCVN 10884-4:2015 (IEC 60664-4:2005), 3.7]

3.11. Môi trường (environment)

Vùng xung quanh có thể ảnh hưởng đến tính năng của thiết bị hoặc hệ thống.

CHÚ THÍCH: Ví dụ về môi trường như áp suất, nhiệt độ, độ ẩm, nhiễm bẩn, bức xạ và độ rung

(IEV151-16-03, sửa đổi)

[TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), 3.12]

3.12. Phóng điện bề mặt (flashover)

Phóng điện đánh thủng dọc theo bề mặt của cách điện rắn trong môi chất lỏng hoặc khí.

[TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), 3.20.2)

3.13. Cách điện chức năng (functional insulation)

Cách điện giữa các bộ phận dẫn mà chỉ cần thiết cho làm việc đúng của thiết bị.

[TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), 3.17.1]

3.14. Trường đồng nhất (homogeneous field)

Trường điện có gradient điện áp về cơ bản là không đổi giữa các điện cực (trường đều) ví dụ trường giữa hai khối cầu có bán kính mỗi khối lớn hơn khoảng cách giữa chúng.

CHÚ THÍCH: Điều kiện trường đồng nhất được đề cập đến là trường hợp B.

[TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), 3.14]

3.15. Điện áp chịu xung (impulse withstand overvoltage)

Giá trị đỉnh cao nhất của điện áp xung có dạng và cực tính quy định mà không gây ra phóng điện đánh thủng cách điện trong các điều kiện quy định.

[TCVN 10884-1 {IEC 60664-1), 3.8.1]

3.16. Trường không đồng nhất (inhomogeneous field)

Trường điện có gradient điện áp về cơ bản là thay đổi giữa các điện cực (trường không đều).

CHÚ THÍCH 1: Điều kiện trường không đồng nhất của một cấu hình điện cực điểm-mặt phẳng là trường hợp xấu nhất đối với khả năng chịu thử điện áp và được đề cập đến là trường hợp A. Trường này được đại diện bởi điện cực điểm có bán kính 30 μm và mặt phẳng 1 m x 1 m.

CHÚ THÍCH 2: Đối với các tần số lớn hơn 30 kHz, trường được coi là không đồng nhất khi bán kính cong của các phần tử dẫn điện nhỏ hơn 20 % khe hở không khí.

[TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), 3.15, sửa đổi, và TCVN 10884-4:2015 (IEC 60664-4:2005), 3.2]

3.17. Cách điện (insulation)

Bộ phận của sản phẩm kỹ thuật điện để cách ly các bộ phận dẫn có điện thế khác nhau.

(IEV 212-01-05)

[TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), 3.17]

3.18. Phối hợp cách điện (Insulation coordination)

Mối liên hệ qua lại giữa các đặc trưng cách điện của thiết bị điện có tính đến môi trường vi mô dự kiến và các ứng suất ảnh hưởng khác.

[TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), 3.1, sửa đổi]

3.19. Môi trường vĩ mô (macro - environment)

Môi trường của căn phòng hoặc khu vực khác mà thiết bị được lắp đặt hoặc sử dụng.

[TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), 3.12.1]

3.20. Môi trường vi mô (micro - environment)

Môi trường ngay sát cách điện ảnh hưởng cụ thể đến việc xác định kích thước của chiều dài đường rò.

[TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), 3.12.2]

3.21. Quá điện áp (overvoltage)

Điện áp bất kỳ có giá trị đỉnh vượt quá giá trị đỉnh tương ứng của điện áp cực đại trạng thái ổn định trong điều kiện làm việc bình thường.

[TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), 3.7]

3.22. Cấp quá điện áp (overvoltage category)

Con số xác định điều kiện quá điện áp quá độ.

[TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), 3.10, sửa đổi]

3.23. Phóng điện cục bộ (partial discharge)

Phóng điện chỉ bắc cầu một phần qua cách điện.

[TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), 3.18]

3.24. Điện áp khởi phát phóng điện cục bộ (partial discharge inception voltage)

U_i

Giá trị đỉnh thấp nhất của điện áp thử nghiệm tại đó điện tích biểu kiến trở nên lớn hơn độ lớn phóng điện quy định khi điện áp thử nghiệm được tăng lên cao hơn giá trị thấp mà ở đó không xảy ra phóng điện.

CHÚ THÍCH: Đối với các thử nghiệm xoay chiều cho phép sử dụng giá trị hiệu dụng.

[TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), 3.18.4)

3.25. Nhiễm bẩn (pollution)

Tạp chất thêm vào bất kỳ ở dạng rắn, lỏng, hoặc khí có thể làm giảm độ bền điện hoặc điện trở suất bề mặt của vật liệu cách điện.

[TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), 3.11]

3.26. Độ nhiễm bẩn (pollution degree)

Con số đặc trưng cho sự nhiễm bẩn dự kiến của môi trường vi mô.

[TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), 3.13]

3.27. Bảng mạch in (printed board)

Thuật ngữ chung dùng cho các cấu hình đi dây mạch in và cấu hình mạch in đã gia công hoàn chỉnh.

CHÚ THÍCH. Bảng mạch in gồm loại một mặt, hai mặt và nhiều lớp có các vật liệu nền cứng, mềm và cả hai.

(IEC 60194, định nghĩa 60.1485)

[IEC 60664-3:2003, 3.2]

3.28. Bảo vệ (protection)

Biện pháp bất kỳ làm giảm ảnh hưởng của môi trường.

[IEC 60664-3:2003, 3.4]

3.29. Điện áp chịu thử hiệu dụng (r.m.s withstand overvoltage)

Giá trị hiệu dụng cao nhất của điện áp mà không gây ra phóng điện đánh thủng cách điện trong các điều kiện quy định.

[TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), 3.8.2]

3.30. Điện áp xung danh định (rated impulse voltage)

Giá trị điện áp chịu xung do nhà chế tạo ấn định cho thiết bị hoặc một phần của thiết bị, đặc trưng cho khả năng chịu thử quy định của cách điện đối với các quá điện áp quá độ.

[TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), 3.9.2]

3.31. Điện áp cách điện danh định (rated insulation voltage)

Giá trị điện áp chịu thử hiệu dụng được nhà chế tạo ấn định cho thiết bị hoặc một phần của thiết bị, đặc trưng cho khả năng chịu thử (thời gian dài) của cách điện.

CHÚ THÍCH: Điện áp cách điện danh định không nhất thiết phải bằng điện áp danh định của thiết bị mà chủ yếu liên quan đến việc thực hiện chức năng

[TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), 3.9.1]

3.32. Điện áp đỉnh lặp lại danh định (rated recurring peak voltage)

Giá trị điện áp chịu thử đỉnh lặp lại do nhà chế tạo ấn định cho thiết bị hoặc một phần của thiết bị, đặc trưng cho khả năng chịu thử quy định cách điện đối với các điện áp đỉnh lặp lại.

[TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), 3.9.3]

3.33. Quá điện áp tạm thời danh định (rated temporary overvoltage)

Giá trị quá điện áp chịu thử tạm thời do nhà chế tạo ấn định cho thiết bị hoặc một phần của thiết bị, đặc trưng cho khả năng chịu thử ngắn hạn quy định của cách điện đối với các điện áp xoay chiều.

[TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), 3.9.4]

3.34. Điện áp danh định (rated voltage)

Giá trị điện áp được nhà chế tạo ấn định, cho một thành phần, cơ cấu hoặc thiết bị mà các đặc trưng về tính năng và hoạt động sẽ tham chiếu đến.

CHÚ THÍCH: Thiết bị có thể có nhiều giá trị điện áp danh định hoặc có thể có một dải điện áp danh định.

[TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), 3.9]

3.35. Điện áp đỉnh lặp lại (recurring peak voltage)

U_rp

Giá trị đỉnh lớn nhất của độ lệch mang tính chu kỳ của dạng sóng điện áp gây ra do các biến dạng của điện áp xoay chiều hoặc các thành phần xoay chiều xếp chồng lên điện áp một chiều.

CHÚ THÍCH: Các quá điện áp ngẫu nhiên, ví dụ do chuyển mạch, không được coi là các điện áp đỉnh lặp lại.

[TCVN 10884-1 (IEC 60664-1). 3.6]

3.36. Điện áp chịu thử đỉnh lặp lại (recurring peak withstand overvoltage)

Giá trị đỉnh cao nhất của điện áp lặp lại mà không gây ra phóng điện đánh thủng cách điện trong các điều kiện quy định.

[TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), 3.8.3]

3.37. Cách điện tăng cường (reinforced insulation)

Cách điện của các bộ phận mang điện nguy hiểm cung cấp bảo vệ chống điện giật tương đương với cách điện kép.

CHÚ THÍCH: Cách điện tăng cường có thể gồm nhiều lớp mà không thể thử nghiệm riêng lẻ như cách điện chính hoặc cách điện phụ.

(IEV 826-12-17)

[TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), 3.17.5]

3.38. Thử nghiệm thường xuyên (rountine test)

Thử nghiệm mà từng thiết bị riêng phải chịu trong hoặc sau khi chế tạo để xác định xem có phù hợp với các tiêu chí xác định.

[TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), 3.19.2)

3.39. Thử nghiệm lấy mẫu (sampling test)

Thử nghiệm trên một số thiết bị được lấy ngẫu nhiên từ một lô sản phẩm.

[TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), 3.19.3]

3.40. Cách điện rắn (solid insulation)

Vật liệu cách điện rắn đặt xen giữa hai phần dẫn điện.

CHÚ THÍCH: Trong trường hợp bảng mạch in có lớp phủ, cách điện rắn gồm bản thân bảng mạch và lớp phủ. Trong các trường hợp khác, cách điện rắn là vật liệu bao kín.

[IEC 60664-3:2003, 3.6]

3.41. Khoảng trống (spacing)

Kết hợp bất kỳ của khe hở không khí, chiều dài đường rò và khoảng cách xuyên qua cách điện.

[IEC 60664-3:2003, 3.7]

3.42. Độ lớn phóng điện quy định (specified discharge magnitude)

Độ lớn của điện tích biểu kiến được xét đến như giá trị giới hạn theo mục đích của tiêu chuẩn này.

CHÚ THÍCH: Phải đánh giá xung có biên độ lớn nhất.

[TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), 3.18.2]

3.43. Cách điện phụ (supplementary insulation)

Cách điện độc lập được đặt thêm vào cách điện chính để bảo vệ hỏng.

(IEV 826-12-15)

[TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), 3.17.3]

3.44. Quá điện áp tạm thời (temporary overvoltage)

Quá điện áp tại tần số công nghiệp trong khoảng thời gian tương đối dài.

[TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), 3.7.1]

3.45. Quá điện áp chịu đựng tạm thời (temporary withstand overvoltage)

Giá trị hiệu dụng cao nhất của quá điện áp tạm thời mà không gây ra phóng điện đánh thủng cách điện trong các điều kiện quy định.

[TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), 3.8.4]

3.46. Thử nghiệm (test)

Hoạt động kỹ thuật bao gồm việc xác định một hoặc nhiều đặc tính của một sản phẩm, quy trình hoặc dịch vụ cho trước theo một quy trình quy định.

(ISO/IEC Hướng dẫn 2:1996,13.1)

CHÚ THÍCH: Thử nghiệm được thực hiện để đo hoặc phân loại một đặc trưng hoặc một thuộc tính của vật phẩm bằng cách đặt vật phẩm trong một tập hợp các điều kiện và/hoặc các yêu cầu về hoạt động và môi trường.

(IEV 151-16-13)

[TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), 3.19]

3.47. Quá điện áp quá độ (transient overvoltage)

Quá điện áp khoảng thời gian ngắn cỡ vài mili giây hoặc ít hơn, dao động hoặc không dao động, thường có độ suy giảm cao.

(IEV 604-03-13)

[TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), 3.7.2]

3.48. Thử nghiệm điển hình (type test)

Thử nghiệm một hoặc nhiều thiết bị được chế tạo theo một thiết kế xác định để cho thấy thiết kế đáp ứng các quy định kỹ thuật xác định.

[TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), 3.19.1]

3.49. Giá trị đỉnh (peak value)

U_peak

Giá trị đỉnh của mọi kiểu điện áp đỉnh chu kỳ đi qua cách điện.

[IEC 60664-4:2005, 3.3]

3.50. Hấp phụ nước (water adsorption)

Khả năng của vật liệu cách điện để hấp thụ nước trên bề mặt của nó.

[TCVN 10884-5 (IEC 60664-5), 3.1]

3.51. Điện áp chịu thử (withstand voltage)

Điện áp đặt lên mẫu thử trong các điều kiện thử nghiệm quy định mà không gây ra phóng điện đánh thủng và/hoặc phóng điện bề mặt của mẫu thỏa đáng.

(IEV 212-01-31)

[TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), 3.8]

3.52. Điện áp làm việc (working voltage)

Giá trị hiệu dụng cao nhất có thể xuất hiện của điện áp xoay chiều hoặc một chiều đặt lên cách điện cụ thể bất kỳ khi thiết bị được cấp điện ở điện áp danh định.

CHÚ THÍCH 1: Bỏ qua các giá trị quá độ.

CHÚ THÍCH 2: Tính đến cả hai điều kiện hở mạch và làm việc bình thường.

[TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), 3.5]

4 Nguyên lý và ứng dụng thực tế của bộ TCVN 10884 (IEC 60664) để xác định kích thước cách điện cho thiết bị hạ áp

4.1. Nguyên lý cơ bản

Phối hợp cách điện là việc lựa chọn các đặc trưng cách điện của thiết bị đối với ứng dụng của nó và môi trường xung quanh.

Phối hợp cách điện chỉ có thể đạt được nếu thiết kế của thiết bị dựa trên các ứng suất có nhiều khả năng phải chịu trong vòng đời dự kiến liên quan đến điện áp và các điều kiện môi trường vi mô.

Đối với điện áp, phải thực hiện xem xét thích hợp cho

- các điện áp có thể xuất hiện trong hệ thống cấp điện hạ áp, kể cả điện áp làm việc (hiệu dụng và đỉnh), quá điện áp tạm thời (đỉnh) và điện áp xung (đỉnh),

- các điện áp do thiết bị phát ra (có thể gây ảnh hưởng bất lợi đến thiết bị khác trong hệ thống cấp điện hạ áp),

- tần số của điện áp trạng thái ổn định. Đối với các tần số đến và bằng 30 kHz, áp dụng TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) là đủ, với các tần số lớn hơn 30 kHz, cần tính đến cả TCVN 10884-4 (IEC 60664-4),

- mức độ liên tục của dịch vụ mong muốn,

- an toàn cho người và tài sản, để xác suất xuất hiện các sự cố không mong muốn do các ứng suất điện áp không dẫn đến rủi ro hư hại không thể chấp nhận được.

Phối hợp cách điện áp dụng cho thiết bị được nối với hệ thống điện hạ áp công cộng. Tuy nhiên, khuyến khích sử dụng các nguyên tắc tương tự cho tất cả các hệ thống hạ áp khác mà không kết nối đến hệ thống hạ áp công cộng. Tuy nhiên, trong những trường hợp này, các cấp quá điện áp khác và các quá điện áp tạm thời có thể được áp dụng cho các thiết bị như vậy.

CHÚ THÍCH: Ban kỹ thuật sử dụng bộ TCVN 10884 (IEC 60664) cần xác định điện áp xung tối đa thích hợp có nhiều khả năng xảy ra trong ứng dụng của chúng. Điều này bao gồm bản chất của nguồn điện, phân phối nguồn điện, vị trí địa lý (trong nhà/ngoài trời) và chiều dài cáp, v.v.... Đặc biệt chú ý đến thực tế là điện áp chịu xung xuất hiện trên hệ thống không phải điện lưới không nhất thiết phụ thuộc vào điện áp. Đối với các ứng dụng nhất định, ban kỹ thuật cần phải xem xét đến điện áp chịu xung tối thiểu độc lập với điện áp.

Phối hợp cách điện cũng có thể áp dụng cho các khu vực được bảo vệ đặc biệt, ví dụ như được mô tả trong IEC 60079. Tuy nhiên, trong các trường hợp như vậy, có thể áp dụng các yêu cầu bổ sung, đặc biệt đối với các quy định kỹ thuật của cấp quá điện áp và các điều kiện môi trường.

4.2. Phối hợp các cấp quá điện áp bên trong thiết bị

Đối với thiết bị được cấp điện trực tiếp từ nguồn lưới, sử dụng phối hợp sau đây đối với các quá điện áp quá độ bắt nguồn từ nguồn lưới:

- đối với các mạch điện được cấp điện trực tiếp từ nguồn lưới, cấp quá điện áp của thiết bị được sử dụng cho việc xác định kích thước;

- các mạch điện được cấp điện từ thứ cấp của máy biến áp cách ly, tại đó cuộn thứ cấp được nối đất, hoặc từ một máy biến áp sử dụng tấm nối đất giữa sơ cấp và thứ cấp, không được coi là được cấp điện trực tiếp từ nguồn lưới và có thể áp dụng điện áp chịu xung thấp hơn một bậc trong dãy điện áp xung danh định ưu tiên trong 4.2.3 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1).

CHÚ THÍCH 1: Một bậc có thể được xét đến trong các số của các cấp quá điện áp hoặc trong các hàng của Bảng F.1 trong TCVN 10884-1 (IEC 60664-1).

CHÚ THÍCH 2: Tỷ số truyền của biến áp không được tính đến khi lựa chọn cấp quá điện áp.

Nếu sử dụng thiết bị bảo vệ chống đột biến (SPD) để đặt cấp quá điện áp thấp hơn cho mạch điện không được cấp điện trực tiếp từ nguồn lưới, mà bên trong thiết bị, cần kiểm tra tính năng đúng của các mạch điện như vậy bằng thử nghiệm thích hợp sử dụng máy phát lai ghép có trở kháng ảo 2 Ω.

CHÚ THÍCH 3: Chức năng đúng của thiết bị bảo vệ chống đột biến (SPD) phụ thuộc vào trở kháng nối tiếp trong mạch điện liên quan. Do đó, yêu cầu thử nghiệm thiết bị SPD trong mạch liên quan đó.

4.3. Ứng dụng thực tiễn bộ TCVN 10884 (IEC 60664) để xác định kích thước khe hở không khí

4.3.1. Quy định chung

Tất cả các giá trị trong TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) hoặc TCVN 10884-5 (IEC 60664-5) đều là các giá trị tối thiểu. Các giá trị này cần phải được duy trì trong suối vòng đời của thiết bị, có tính đến dung sai chế tạo. Ngoài ra, các tình huống đặc biệt như lắp ráp tại hiện trường của thiết bị lớn, ví dụ như đi dây hoặc vỏ dẫn điện bảo vệ đưa thêm vào tại hiện trường cần được coi là các dung sai cần thiết.

CHÚ THÍCH 1: Khi xác định kích thước khe hở không khí đến bề mặt tiếp cận của vật liệu cách điện, các bề mặt như vậy được xem như được phủ lá kim loại. Ban kỹ thuật có thể quy định chi tiết hơn.

Đối với khe hở không khí được thiết kế giữa các giá trị trường hợp A và trường hợp B TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), yêu cầu thử nghiệm điện áp trong trường hợp bất kỳ để kiểm tra chắc chắn không xảy ra phóng điện bề mặt trên khe hở không khí. Nếu thực hiện thử nghiệm này với điện áp xung trong thiết bị hoàn chỉnh, có thể yêu cầu máy phát phải có trở kháng rất thấp. Với mục đích này máy phát lai ghép có trở kháng ảo 2 Ω có thể thích hợp. Tuy nhiên, trong trường hợp bất kỳ, yêu cầu phép đo điện áp thử nghiệm đúng trực tiếp tại khe hở không khí.

CHÚ THÍCH 2: Trong quá trình thiết kế, khuyến cáo áp dụng trường hợp A. Nếu không thể, cần thử nghiệm xung.

CHÚ THÍCH 3: Trong thực tế, một vài thiết kế có thể có nằm giữa tình huống mô tả trong trường hợp A và trường hợp B. Trong trường hợp này, ban kỹ thuật cần lưu ý đến 6.1.2.2.1.2 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1).

CHÚ THÍCH 4: Trường hợp A là trường hợp bất lợi nhất khi trường điện hoàn toàn không đồng nhất giữa một dạng đỉnh nhọn và mặt phẳng. Trường hợp B là trường hợp thuận lợi nhất khi trường điện hoàn toàn đồng nhất giữa hai mặt phẳng. Trường hợp này không bao giờ có thể đạt được trong thiết kế thực.

4.3.2. Ứng dụng thực tiễn Bảng F.2 và Bảng F.7 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) để xác định kích thước khe hở không khí

4.3.2.1. Quy định chung

Khe hở không khí được xác định kích thước để chịu được điện áp chịu xung yêu cầu:

- bằng cách yêu cầu các kích thước không nhỏ hơn các giá trị của trường hợp A; hoặc

- bằng cách yêu cầu kiểm tra bằng thử nghiệm xung (xem 6.1.2.2.1.2 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)).

Khe hở không khí của cách điện chính và cách điện phụ được xác định kích thước như quy định trong Bảng F.2 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) ứng với:

- điện áp xung danh định, theo 4.3.3.3 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) hoặc 4.3.3.4.1 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1); hoặc

- yêu cầu điện áp chịu xung theo 4.3.3.4.2 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1).

Khe hở không khí của cách điện tăng cường được xác định kích thước như quy định trong Bảng F.2 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) ứng với điện áp xung danh định cao hơn một bậc trong dãy các giá trị ưu tiên của 4.2.3 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) so với giá trị quy định cho cách điện chính.

Nếu yêu cầu điện áp chịu xung cho cách điện chính theo 4.3.3.4.2 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) khác với giá trị được lấy từ dãy ưu tiên, cách điện tăng cường được xác định kích thước để chịu được 160 % điện áp chịu xung yêu cầu cho cách điện chính.

CHÚ THÍCH 1: Điện áp xung danh định quy định trong Bảng F.1 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) phụ thuộc vào cấp quá điện áp tương ứng. Cấp quá điện áp I không thể áp dụng cho mạch điện bất kỳ được cấp điện trực tiếp từ nguồn lưới.

CHÚ THÍCH 2: Trong trường hợp điện áp một chiều, điện áp xung danh định cũng có thể được chọn từ Bảng F.1 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1). Ban kỹ thuật có thể chọn cấp quá điện áp có cùng quy tắc sử dụng cho các hệ thống điện xoay chiều.

Đối với thiết bị được nối trực tiếp vào nguồn lưới, điện áp chịu xung yêu cầu là điện áp xung danh định thiết lập trên cơ sở 4.3.3.3 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1). Khe hở không khí được xác định kích thước theo Bảng F.7a của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) để chịu được giá trị đỉnh của điện áp trạng thái ổn định (một chiều hoặc 50/60 Hz), quá điện áp tạm thời hoặc điện áp đỉnh lặp lại. Việc xác định kích thước theo Bảng F.7 được so sánh với Bảng F.2, của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) có tính đến mức nhiễm bẩn. Lựa chọn khe hở không khí lớn hơn.

CHÚ THÍCH 3: Tuy nhiên, khuyến khích đưa ra biên an toàn để xác định kích thước theo Bảng F.7 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) vì bảng này cung cấp kích thước tối thiểu đối với các điện áp trạng thái ổn định.

Khuyến cáo rằng ban kỹ thuật cần xem xét các hậu quả do phóng điện bề mặt trong hệ thống hạ áp một chiều để quyết định xem có cần phải đưa thêm các biện pháp an toàn thích hợp.

CHÚ THÍCH 4: Thiết bị được cấp điện trực tiếp từ nguồn lưới có thể là thiết bị cố định được nối trực tiếp vào nguồn lưới hoặc là thiết bị được cấp điện từ nguồn lưới thông qua ổ cắm và phích cắm.

CHÚ THÍCH 5: Từ ví dụ dưới đây áp dụng cho hầu hết các thiết bị sử dụng trong hệ thống lắp đặt điện được nối trực tiếp với hệ thống điện 3 pha 230/400 V, có thể quan sát thấy điện áp xung danh định như quy định trong Bảng F.1 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) là quá điện áp cao nhất mà thiết bị sẽ phải chịu và dẫn đến xác định kích thước thích hợp cho các khe hở không khí của cách điện chính.

- VÍ DỤ: Thiết bị một pha, có điện áp danh định bằng 250 V, được nối trực tiếp với nguồn lưới, 230 V giữa dây pha và trung tính, cấp quá điện áp III, phải chịu điện áp xung danh định 4 kV theo Bảng F.1 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1). Do đó, khe hở không khí phải là 3 mm theo Bảng F.2 trường hợp A của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1).

- Điện áp đỉnh đối với điện áp trạng thái ổn định và điện áp đỉnh lặp lại trong ví dụ cụ thể này có cùng giá trị, giá trị này là điện áp đỉnh của lưới điện: 353 V và dẫn đến khe hở không khí là 0,013 mm theo Bảng F.7 trường hợp A của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1).

- Quá điện áp tạm thời cho trong 5.3.3.2.3 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) đối với các quá điện áp tạm thời ngắn hạn như sau: U_n + 1 200 V. Do đó điện áp đỉnh là 2,050 kV và dẫn đến khe hở không khí là 1,27 mm theo Bảng F.7 trường hợp A của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1).

- Do đó, chiều dài của khe hở không khí đối với cách điện chính được xác định kích thước theo điện áp xung danh định.

Độ nhiễm bẩn không có ảnh hưởng lớn lên việc xác định kích thước của khe hở không khí. Từ Bảng F.2 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), có thể thấy rằng trên một giá trị tối thiểu nhất định, cùng một khoảng cách được đưa ra cho khe hở không khí với độ nhiễm bẩn được chọn bất kỳ. Tuy nhiên không thể bỏ qua độ nhiễm bẩn đối với các khe hở không khí nhỏ nơi nhiễm bẩn như các hạt rắn, bụi và ngưng tụ có thể bắc cầu qua khe hở.

CHÚ THÍCH 6: Chi tiết hơn liên quan đến xác định kích thước khe hở không khí đối với các khoảng cách nhỏ hơn 2 mm được cho trong IEC 60664-5 có tính đến độ ẩm. Xem các ví dụ ở Điều 7.

Đối với các điện áp trạng thái ổn định, điện áp đỉnh lặp lại và quá điện áp tạm thời, khe hở không khí của cách điện tăng cường được xác định kích thước như quy định trong Bảng F.7a của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) để chịu được 160 % điện áp chịu thử cần thiết cho cách điện chính.

CHÚ THÍCH 7: Cần lưu ý rằng trong khi khe hở không khí đối với cách điện tăng cường được xác định kích thước liên quan đến 160 % quá điện áp tạm thời đối với cách điện chính và cách điện phụ, thì điện áp thử nghiệm để kiểm tra khe hở không khí của cách điện tăng cường bằng hai lần điện áp thử nghiệm để kiểm tra cách điện chính và cách điện phụ.

4.3.2.2. Thiết kế đối với độ cao so với mực nước biển lớn hơn 2 000 m

Xác định kích thước khe hở không khí nhằm mục đích chọn khoảng cách không khí có thể chịu được điện áp đỉnh tối đa đặt lên khe hở không khí giữa hai bộ phận có điện áp khác nhau. Theo định luật Paschen, đáp ứng của không khí để chịu được giá trị điện áp tối đa có quan hệ với áp suất không khí. Bảng F.2 và Bảng F.7 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) áp dụng đến 2 000 m. Hệ số hiệu chỉnh cho các độ cao trên 2 000 m được cho trong Bảng A.2 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1).

Khi các hệ số hiệu chỉnh này được áp dụng cho các cao độ trên 2 000 m để xác định kích thước các khe hở không khí, điện áp thử nghiệm cho thử nghiệm điện áp xung được hiệu chỉnh tương ứng. Do đó, điện áp thử nghiệm cho thử nghiệm điện áp xung được xác định bằng phép nội suy Bảng A.2 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) và áp dụng công thức trong 6.1.2.2.1.3 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1).

4.3.3. Ứng dụng thực tiễn Bảng 2 và Bảng 3 của TCVN 10884-5 (IEC 60664-5) để xác định kích thước khe hở không khí

Đối với khe hở không khí đòi hỏi khoảng cách bằng hoặc nhỏ hơn 2 mm cho cách điện chính, việc xác định kích thước theo IEC 60664-5 chính xác hơn giá trị theo TCVN 10884-1 (IEC 60664-1). Tuy nhiên, nếu không cần chính xác theo IEC 60664-5, có thể áp dụng TCVN 10884-1 (IEC 60664-1).

Phóng điện bề mặt ngang qua khe hở không khí gây ra do giá trị đỉnh của điện áp cực đại xuất hiện trên nó. Do đó, mục đích là để chọn giá trị đỉnh của điện áp cực đại có thể xảy ra trên khe hở không khí trong điều kiện danh định theo công bố của nhà chế tạo. Điện áp xung cần thiết cho các mạch được cấp điện trực tiếp từ lưới điện hạ áp có thể được đọc trực tiếp từ Bảng F.1 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1).

Việc chọn độ nhiễm bẩn phải được thực hiện phù hợp với việc sử dụng bình thường của thiết bị trong môi trường vĩ mô.

Độ ẩm là tham số ảnh hưởng đến độ nhiễm bẩn. Đối với khoảng cách bằng hoặc nhỏ hơn 2 mm, IEC 60664-5 tập trung vào độ ẩm dẫn đến dẫn điện và có thể phóng điện bề mặt. Khía cạnh này được tính đến trong 4.4.3 khi xác định kích thước chiều dài đường rò liên quan đến phóng điện bề mặt theo Bảng 5 của TCVN 10884-5 (IEC 60664-5).

CHÚ THÍCH 1: Mối quan hệ giữa mức ẩm và độ ẩm tương đối của môi trường vi mô được cho trong Bảng 1 của TCVN 10884-5 (IEC 60664-5).

Việc xác định kích thước khe hở không khí đối với các quá điện áp quá độ được quy định trong Bảng 2 của TCVN 10884-5 (IEC 60664-5). Khe hở không khí tối thiểu trong Bảng F.2 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) đối với các nhiễm bẩn độ 2, 3 (và 4) đã bị bỏ đi. Thay vì khe hở không khí tối thiểu, sử dụng việc xác định kích thước chính xác hơn mô tả trong 4.4.3 đối với khả năng phóng điện bề mặt của chiều dài đường rò song song theo Bảng 5 của TCVN 10884-5 (IEC 60664-5).

Để xác định kích thước khe hở không khí đối với các điện áp trạng thái ổn định, nhà chế tạo đánh giá giá trị đỉnh lớn nhất của điện áp trạng thái ổn định, quá điện áp tạm thời hoặc điện áp đỉnh lặp lại, và chọn giá trị thích hợp từ Bảng 3 trong TCVN 10884-5 (IEC 60664-5).

CHÚ THÍCH 2: Các lưu ý về trường hợp A và trường hợp B đối với Bảng F.2 trong 5.1.3 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) và đối với Bảng 2 trong TCVN 10884-5 (IEC 60664-5) cũng áp dụng cho bảng này.

CHÚ THÍCH 3: Tuy nhiên, khuyến khích đưa ra biên an toàn đối với việc xác định kích thước theo Bảng 3 của TCVN 10884-5 (IEC 60664-5) vì bảng này cung cấp kích thước tối thiểu liên quan đến các điện áp trạng thái ổn định.

Giá trị này được so sánh với giá trị theo quy trình có thể áp dụng trong Bảng 2 của TCVN 10884-5 (IEC 60664-5).

4.4. Ứng dụng thực tiễn bộ TCVN 10884 (IEC 60664) đối với việc xác định kích thước các chiều dài đường rò

4.4.1. Quy định chung

Các giá trị kích thước trong TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) không tính đến khía cạnh điện trở cách điện nhỏ nhất. Do đó, cụ thể trong thiết bị điện tử đối với các lý do chức năng, có thể yêu cầu sử dụng kích thước lớn hơn hoặc yêu cầu cải thiện môi trường vi mô tại chiều dài đường rò. Thông tin xác định kích thước liên quan đến điện trở cách điện nhỏ nhất được nêu trong Bảng A.1 và Bảng A.2 của TCVN 10884-5 (IEC 60664-5).

Đối với các chiều dài đường rò trên vật liệu đi dây mạch in chỉ sử dụng ở độ nhiễm bẩn 1 và 2, có thể áp dụng xác định kích thước giảm xuống theo TCVN 10884-1 (IEC 60664-1). Cần lưu ý đến khả năng giảm hoặc đường dẫn khác của chiều dài đường rò do các linh kiện.

Việc xác định kích thước các chiều dài đường rò theo IEC 60664-5 liên quan đến phóng điện tạo vết và phóng điện bề mặt dọc theo bề mặt của vật liệu cho các khoảng cách bằng hoặc nhỏ hơn 2 mm có thể dẫn đến giảm các khoảng cách này.

4.4.2. Ứng dụng thực tiễn Bảng F.4 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) và Bảng 4 của TCVN 10884-5 (IEC 60664-5) đối với việc xác định kích thước chiều dài đường rò

Giả thiết rằng nhiễm bẩn khô ở bề mặt của vật liệu nhìn chung là không dẫn điện. Tuy nhiên, khi có nước trên bề mặt vật liệu làm thay đổi tính dẫn điện của nhiễm bẩn. Độ dẫn điện cao hơn cho phép lưu thông dòng điện tại bề mặt của vật liệu, giữa các phần mang điện hoặc giữa phần mang điện và đất. Các dòng điện này được gọi là dòng điện tạo vết. Trong quá trình làm khô, dòng điện tạo vết bị gián đoạn gây ra hiện tượng đánh lửa tại bề mặt mang nhiệt độ cao (khoảng 1 200 °C) là nguồn gốc của sự suy thoái bề mặt của vật liệu cách điện. Hiện tượng này kéo theo phóng điện tạo vết.

CHÚ THÍCH: Hiển nhiên thấy rằng không thể sử dụng độ nhiễm bẩn 4 để xác định kích thước chiều dài đường rò vì bề mặt dẫn điện liên tục.

Có một số vật liệu như gốm và thủy tinh không tạo vết vì hiện tượng đánh lửa không thể làm nứt gãy liên kết hóa học trên bề mặt vật liệu. Kinh nghiệm cho thấy rằng các vật liệu có tính năng tạo vết tương đối cao hơn cũng có bậc tương đối xấp xỉ như nhau theo chỉ số phóng điện tương đối (CTI). Chỉ số CTI có thể được đo bằng phương pháp được cho trong IEC 60112.

Đối với các lý do thực tiễn, TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) đưa ra bốn nhóm vật liệu khác nhau:

- Nhóm vật liệu I: 600 ≤ CTI;

- Nhóm vật liệu II: 400 ≤ CTI <>

- Nhóm vật liệu IIIa: 175 ≤ CTI <>400;

- Nhóm vật liệu IIIb: 100 ≤ CTI 175.

Từ giải thích trên, Bảng F.4 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) có thể được sử dụng như sau:

- bước một: chọn độ nhiễm bẩn thích hợp nhất theo việc sử dụng bình thường của thiết bị;

- bước hai: chọn một vật liệu cách điện và sắp xếp nó vào nhóm vật liệu dựa vào chỉ số CTI;

- bước ba: đánh giá giá trị cao nhất của điện áp hiệu dụng dài hạn đặt lên chiều dài đường rò. Giá trị cao nhất này có thể là điện áp làm việc hoặc điện áp danh định cao nhất nếu thiết bị có một vài điện áp danh định. Trong trường hợp điện áp danh định một chiều, điện áp hiệu dụng danh định tương đương được chọn trong Bảng F.4 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1);

- bước bốn: đọc giá trị cho trước tại điểm giao nhau giữa cột và hàng đã chọn.

Ở giai đoạn này, có hai trường hợp cần xem xét. Đó là trường hợp chiều dài đường rò lớn hơn khe hở không khí liên quan hoặc trường hợp nhỏ hơn khe hở không khí liên quan.

- nếu chiều dài đường rò lớn hơn khe hở không khí liên quan, không cần kiểm tra thêm nữa;

- nếu chiều dài đường rò nhỏ hơn so với khe hở không khí yêu cầu và nếu trường này nằm giữa trường hợp trường đồng nhất và trường không đồng nhất (giữa trường hợp A và trường hợp B trong Bảng F.2 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) và Bảng F.7 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)), khe hở không khí liên quan được thử nghiệm theo 6.1.2 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) để kiểm tra xem có xảy ra phóng điện bề mặt trong khe hở không khí liên quan (xem 5.2.2.6 trong TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)). Điều này có thể được giải thích như sau: Khi trường điện là đồng nhất (Trường hợp B), Bảng F.2 và Bảng F.7 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) đưa ra khe hở không khí ngắn nhất có thể chịu được điện áp quy định. Vì vậy, không thể giảm chiều dài đường rò xuống đến giá trị thấp hơn giá trị khe hở không khí đọc được từ Bảng F.2 và Bảng F.7 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1). Tuy nhiên, trên thực tế, trường điện nói chung là không đồng nhất nhưng không phải ở dạng không đồng nhất như Trường hợp A trong Bảng F.2 và Bảng F.7 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1). Vì vậy có thể thấy rằng các điều kiện trường điện thực tế đặt lên khe hở không khí liên quan đến chiều dài đường rò cho phép thiết bị cần thử nghiệm chịu được ứng suất điện áp cực đại. Điều này phải được kiểm tra bằng thử nghiệm điện áp xung.

4.4.3. Ứng dụng thực tiễn Bảng 5 trong TCVN 10884-5 (IEC 60664-5) để xác định kích thước chiều dài đường rò

Khi có ẩm, hiện tượng liên quan đến bề mặt, được gọi là hấp thụ nước, có thể giữ nước ở bề mặt của vật liệu cách điện dẫn đến rủi ro phóng điện bề mặt cao hơn. Vật liệu cách điện có thể được sắp xếp theo khả năng hấp phụ nước. Thử nghiệm trong Phụ lục B của IEC 60664-5 cho phép phân loại vật liệu cách điện theo khả năng hấp phụ nước. Có bốn nhóm vật liệu hấp phụ nước (WAG).

Việc có nước trên bề mặt của vật liệu phụ thuộc vào WAG và mức ẩm (HL). Rủi ro phóng điện bề mặt dọc theo chiều dài đường rò trên bề mặt vật liệu cách điện tăng theo mức ẩm và theo khả năng giữ nước của vật liệu cách điện.

Đối với HL1, các yêu cầu về xác định kích thước khe hở không khí theo Bảng 2 và Bảng 3 của TCVN 10884-5 (IEC 60664-5) có thể được áp dụng bởi vì ảnh hưởng của nước không làm tăng đáng kể rủi ro phóng điện bề mặt.

Đối với HL2 và HL3, Bảng 5 của TCVN 10884-5 (IEC 60664-5) cho thấy việc xác định kích thước chiều dài đường rò liên quan đến WAG để tránh phóng điện bề mặt. Vì phóng điện bề mặt dọc theo bề mặt xảy ra trong không khí, Bảng 5 của IEC 60664-5: 2007 có hiệu lực đối với các độ cao so với mực nước biển đến 2 000 m. Trên 2 000 m, sử dụng hệ số hiệu chỉnh độ cao cho trong TCVN 10884-1 (IEC 60664-1).

Chiều dài đường rò là giá trị cao hơn trong Bảng 4 và Bảng 5 của TCVN 10884-5 (IEC 60664-5). Trong trường hợp bất kỳ, hiển nhiên thấy rằng đối với các điều kiện trường đồng nhất, chiều dài đường rò không thể nhỏ hơn khe hở không khí liên quan. Đối với các điều kiện trường không đồng nhất, chiều dài đường rò nhỏ hơn khe hở không khí liên quan được yêu cầu trong Bảng 2 của TCVN 10884-5 (IEC 60664-5) chỉ có thể được sử dụng với các mức ẩm HL1 và HL2.

Việc xác định kích thước như vậy phải được kiểm tra bằng thử nghiệm điện áp xung.

CHÚ THÍCH: Trong trường hợp điện áp một chiều, giá trị đỉnh được chọn trong Bảng 5 của TCVN 10884-5 (IEC 60664-5) là điện áp một chiều tối đa đặt lên chiều dài đường rò.

4.4.4. Ứng dụng thực tiễn TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) để kiểm tra việc xác định kích thước chiều dài đường rò liên quan đến thời gian chịu ứng suất điện áp

Chiều dài đường rò chỉ ra trong Bảng F.4 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) đã được xác định cho cách điện được thiết kế để chịu được ứng suất điện áp liên tục trong thời gian dài.

CHÚ THÍCH 1: Ban kỹ thuật chịu trách nhiệm đối với thiết bị có cách điện chịu ứng suất điện áp chỉ trong thời gian ngắn có thể xem xét cho phép chiều dài đường rò ngắn hơn giá trị quy định trong Bảng F.4 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1).

Chiều dài đường rò của cách điện chính và cách điện phụ được chọn từ Bảng F.4 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) đối với:

- điện áp hợp lý hóa được đưa ra trong cột 2 và 3 trong Bảng F.3a của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) và các cột 2, 3 và 4 trong Bảng F.3b của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) ứng với điện áp danh nghĩa của lưới điện hạ áp;

- điện áp cách điện danh định theo 4.3.2.2.1 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1);

- điện áp quy định trong 4 3.2.2.2 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1).

CHÚ THÍCH 2: Đối với cách điện phụ, độ nhiễm bẩn, vật liệu cách điện, ứng suất cơ và điều kiện môi trường khi sử dụng có thể khác với những giá trị đối với cách điện chính.

Chiều dài đường rò của cách điện tăng cường bằng hai lần chiều dài đường rò của cách điện chính lấy từ Bảng F.4 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1).

4.4.5. Ứng dụng thực tiễn IEC 60664-3:2003 để giảm các điều kiện môi trường vi mô đối với việc xác định kích thước chiều dài đường rò

Xác định kích thước khoảng cách giữa các dây dẫn phụ thuộc vào các điều kiện môi trường. Liên quan đến phóng điện tạo vết, việc chọn độ nhiễm bẩn được thực hiện theo các điều kiện môi trường vĩ mô.

Môi trường vĩ mô ảnh hưởng đến môi trường vi mô tại bề mặt vật liệu cách điện. Nếu không biện pháp bảo vệ bất kỳ, các điều kiện môi trường vi mô cũng giống các điều kiện môi trường vĩ mô.

Có thể cải thiện các điều kiện môi trường vi mô ở bề mặt vật liệu cách điện bằng cách sử dụng các lớp phủ, vỏ bọc hoặc tạo khuôn đúc như mô tả trong IEC 60664-3. Bảo vệ này tạo ra điều kiện môi trường vi mô thuận lợi hơn, cho phép giảm chiều dài đường rò và khe hở không khí.

CHÚ THÍCH 1: IEC 60664-3 chủ yếu giải quyết việc đánh giá và thử nghiệm việc sử dụng lớp phủ trên các bảng mạch in (PWB). Tiêu chuẩn cũng đề cập đến việc đánh giá và thử nghiệm khi thực hiện bảo vệ bằng vỏ bọc hoặc tạo khuôn đúc. Trong trường hợp tạo khuôn đúc, ban kỹ thuật phải xem xét cẩn thận sự phù hợp của các quy trình kiểm tra và thử nghiệm mô tả trong IEC 60664-3. Việc sửa đổi các quy trình thử nghiệm và kiểm tra có thể liên quan đến phản hồi từ ứng dụng cụ thể.

IEC 60664-3 mô tả các yêu cầu và quy trình thử nghiệm đối với hai phương pháp bảo vệ vĩnh viễn áp dụng cho tất cả các loại bảng mạch in được bảo vệ, bao gồm bề mặt của các lớp bên trong của bảng mạch nhiều lớp, vật liệu nền và các phần được bảo vệ tương tự.

Có hai kiểu bảo vệ như sau:

Bảo vệ kiểu 1 cải thiện môi trường vi mô của các phần được bảo vệ. Xác định kích thước các khe hở không khí và chiều dài đường rò cần bảo vệ tuân thủ các yêu cầu về khoảng cách của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) hoặc TCVN 10884-5 (IEC 60664-5) đối với độ nhiễm bẩn 1. Giữa hai bộ phận dẫn điện, yêu cầu một hoặc cả hai bộ phận dẫn điện, cùng với tất cả các khoảng cách giữa chúng, được bao phủ bởi bảo vệ này.

Bảo vệ kiểu 2 được xem xét tương tự như cách điện rắn. Dưới bảo vệ này, các yêu cầu cho cách điện rắn được quy định trong TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) có thể áp dụng và các khoảng cách không nhỏ hơn các giá trị quy định trong Bảng 1 của IEC 60664-3:2003. Không áp dụng yêu cầu đối với khe hở không khí và chiều dài đường rò trong TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) hoặc TCVN 10884-5 (IEC 60664-5). Giữa hai bộ phận dẫn điện, yêu cầu cả hai bộ phận dẫn điện, cùng với tất cả các khoảng cách giữa chúng, được bao phủ bởi bảo vệ này sao cho không tồn tại khe hở không khí giữa vật liệu bảo vệ, các bộ phận dẫn điện và bảng mạch in.

CHÚ THÍCH 2: Đối với các tần số trên 30 kHz, các yêu cầu bổ sung của IEC 60664-4 đối với cách điện rắn có thể áp dụng cho bảo vệ kiểu 2.

4.5. Ứng dụng thực tiễn bộ TCVN 10884 (IEC 60664) để xác định kích thước cách điện rắn

4.5.1. Quy định chung

Đôi khi, cách điện rắn được thiết kế theo dữ liệu phóng điện đánh thủng được nhà chế tạo vật liệu cách điện cung cấp. Khi sử dụng dữ liệu như vậy, phải tính đến những dữ liệu đã thu được trong các điều kiện cụ thể và thuận lợi:

- phân bố trường đồng nhất thông thường đã được cung cấp;

- nhiệt độ phòng đã được áp dụng trong thử nghiệm;

- thử nghiệm thời gian ngắn đã được thực hiện;

- trong nhiều trường hợp đã sử dụng điện áp một chiều cho thử nghiệm.

Ảnh hưởng chung của thời gian thử nghiệm lên điện áp phóng điện đánh thủng được thể hiện trên Hình 1. Thang thời gian áp dụng cho điện áp tần số công nghiệp.

CHÚ DẪN

s giây; d ngày; y năm; t thời gian; U điện áp

Khoảng 1 phóng điện đánh thủng

Khoảng 2 phóng điện đánh thủng do quá nhiệt

Khoảng 3 phóng điện đánh thủng do lão hóa (nghĩa là phóng điện cục bộ)

Hình 1 - Điện áp phóng điện đánh thủng của cách điện rắn phụ thuộc vào thời gian chịu ứng suất điện áp

So sánh với các điều kiện trong thiết bị thực tế, dữ liệu này có thể lệch cỡ vài bậc về độ lớn so với khả năng chịu thử lâu dài của cách điện như vậy. Do đó, dữ liệu này không thể được sử dụng trực tiếp để xác định kích thước cách điện rắn.

Liên quan đến phối hợp cách điện như mô tả trong TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), nói chung thiết kế cách điện rắn theo chiều dày và cường độ trường phóng điện đánh thủng liên quan chỉ có thể thực hiện nếu:

- phân bố trường là đồng nhất và nếu không có khoảng trống hay các khe hở không khí trong hệ thống cách điện (xem IEC 60664-4 đối với ứng suất điện áp tần số cao); hoặc

- cường độ trường đủ thấp để không xảy ra phóng điện cục bộ.

4.5.2. Phối hợp khe hở không khí và cách điện rắn

Trong nhiều trường hợp, khe hở không khí và cách điện rắn chịu ứng suất bởi cùng một điện áp. Trong trường hợp như vậy, việc xác định kích thước phải tính đến việc, tương phản với cách điện rắn, khe hở không khí ở dạng tự phục hồi. Do đó, khả năng chịu thử của khe hở không khí phải thấp hơn so với cách điện rắn sao cho phóng điện đánh thủng khe hở không khí xảy ra trước khi cách điện rắn có thể bị hỏng.

4.5.3. Thông tin thực tiễn để kiểm tra việc xác định đúng kích thước của cách điện rắn

4.5.3.1. Xác định kích thước theo cường độ trường phóng điện đánh thủng

Về nguyên tắc, việc xác định kích thước cách điện rắn có thể dựa trên dữ liệu cường độ trường phóng điện đánh thủng. Tuy nhiên, điều này đòi hỏi hiểu biết về dữ liệu như vậy đối với các điều kiện sử dụng thực tế, tức là ứng suất điện áp dài hạn và ảnh hưởng bổ sung của các hiệu ứng làm xấu thêm như tăng các ứng suất nhiệt độ môi trường, ẩm và cơ . Ngay cả khi có sẵn các dữ liệu như vậy, các quy tắc đơn giản để xác định kích thước chỉ có thể được thiết lập nếu phân bố trường bên trong cách điện rắn gần như đồng nhất; nếu không, cường độ trường bên trong cách điện rắn không thể tính toán được.

VÍ DỤ:

E_p_e_ak cường độ trường phóng điện đánh thủng của cách điện rắn (giá trị đỉnh): 45 kV/mm; (được nhà chế tạo vật liệu cách điện quy định);

d chiều dày cách điện rắn: 0,1 mm;

U_pea_k ứng suất điện áp tối đa (giá trị đỉnh): 4,5 kV.

Tuy nhiên, nếu khe hở không khí có trong cách điện rắn, quy trình này có thể có sai lỗi lớn trong thực tế, xem 4.5.3.4.2.

Điều này là do phân bố điện áp không đồng nhất trong hệ thống cách điện như vậy và khả năng chịu thử của không khí thấp hơn so với cách điện rắn (xem 4.5.3.4.2, cụ thể là trường hợp b)).

4.5.3.2. Xác định kích thước theo thử nghiệm

Nếu chưa biết cường độ trường phóng điện đánh thủng của cách điện rắn đối với các điều kiện sử dụng dự kiến và/hoặc nếu chưa biết phân bố bên trong cách điện rắn, tính năng đúng của cách điện rắn chỉ có thể được thể hiện bằng thử nghiệm thích hợp theo 6.1.3 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1). Điều này cũng đòi hỏi ổn định đúng theo 6.1.3.2 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1).

Các thử nghiệm sau đây có thể áp dụng:

a) Thử nghiệm điện áp chịu xung (xem 6.1.3.3 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)) để xác minh khả năng cách điện rắn chịu được điện áp xung danh định (xem 5.3.3.2.2 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)).

b) Thử nghiệm điện áp xoay chiều (xem 6.1.3.4 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)) để xác minh khả năng của cách điện rắn chịu được giá trị điện áp cao nhất từ trong các giá trị sau:

- quá điện áp tạm thời ngắn hạn (xem 5.3.3.2.3 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1));

- điện áp trạng thái ổn định cao nhất;

- điện áp đỉnh lặp lại (xem 5.3.3.2.4 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)).

Nếu giá trị đỉnh của điện áp thử nghiệm xoay chiều bằng hoặc cao hơn điện áp xung danh định, thử nghiệm điện áp xoay chiều cũng bao gồm thử nghiệm điện áp xung.

Cách điện rắn có đặc trưng chịu đựng khác so với khe hở không khí nếu tăng khoảng thời gian chịu ứng suất. Nhìn chung, khả năng chịu thử sẽ bị giảm đáng kể. Vì vậy, thử nghiệm điện áp xoay chiều được quy định để kiểm tra khả năng chịu thử của cách điện rắn không được phép thay bằng thử nghiệm điện áp xung.

c) Thử nghiệm phóng điện cục bộ (xem 6.1.3.5 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)) để xác minh không có phóng điện cục bộ duy trì trong cách điện rắn:

- ở điện áp trạng thái ổn định cao nhất;

- ở quá điện áp tạm thời dài hạn (xem 5.3.3.2.3 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1));

- ở điện áp đỉnh lặp lại (xem 5.3.3.2.4 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)).

d) Thử nghiệm điện áp tần số cao (xem 6.1.3.7 trong TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)) để xác minh không có hỏng hóc do gia nhiệt chất điện môi theo 5.3.3.2.5 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1).

Đối với thiết bị được nối với lưới điện hạ áp khác, áp dụng các điện áp thử nghiệm sau đây nếu thử nghiệm phóng điện cục bộ và thử nghiệm điện áp tần số cao không được coi là đơn giản hóa.

Bảng 1 - Ví dụ đối với điện áp danh định 100 V và 230 V và quá điện áp cấp II

Cách điện (5.1.6 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1))	Điện áp xung (V) (6.1.3.3 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1))			Để đề cập đến cả thử nghiệm điện áp xung			Đối với mức cao nhất của điện áp được đề cập trong 6.1.3.1 b)^b của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)
				Điện áp xoay chiều (V_r.m.s) ^c			Điện áp AC (V_r.m.s) 6.1.3.4 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)
	Điện áp danh định		Thời gian	Điện áp danh định		Thời gian	Điện áp danh định		Thời gian
	100 V ^e	230 V		100 V ^e	230 V		100 V ^a	230 V
Chính và phụ	800 (1 500)	2 500	^a	566 (1 061)	1 768	60 s ^d	1 300	1 430	60 s ^d
Tăng cường	1 500 (2 500)	4 000		1 061 (1 768)	2 828		2 600	2 860
^a Năm xung của mỗi cực tính với khoảng thời gian tối thiểu là 1s giữa các xung. ^b Các điện áp là quá điện áp tạm thời ngắn hạn, điện áp trạng thái ổn định cao nhất và điện áp đỉnh lặp lại. Giá trị trong hai cột được đưa ra cho quá điện áp tạm thời ngắn hạn, và thường là yêu cầu khắt khe nhất. ^c Giá trị đỉnh của các điện áp này bằng với điện áp xung danh định. ^d Thời gian thử nghiệm có thể được giảm xuống còn 5 s nếu quá điện áp tạm thời ngắn hạn không dẫn đến các yêu cầu nghiêm ngặt nhất. ^e Các giá trị trong ngoặc được sử dụng ở Nhật Bản. Xem chú thích 5) của Bảng F.1 trong TCVN 10884-1 (IEC 60664-1).

4.5.3.3. Nối nối tiếp khe hở không khí và cách điện rắn

4.5.3.3.1. Quy định chung

Có thể phân biệt ba trường hợp sau.

Trường hợp thứ nhất, nối nối tiếp các khe hở không khí và cách điện rắn là hệ quả của thiết kế sản phẩm. Trong trường hợp này, khe hở không khí được đề cập tới thường khá lớn.

Trường hợp thứ hai, nối nối tiếp các khe hở không khí và cách điện rắn là kết quả của thiết kế cụ thể cho hệ thống cách điện, ví dụ sử dụng nhiều lớp vật liệu cách điện dạng tấm mỏng.

Trường hợp thứ ba, nối nối tiếp các khe hở không khí và cách điện rắn là kết quả của việc chế tạo cách điện rắn không hoàn hảo, kể cả bề mặt chung giữa các phần dẫn điện.

Trong hai trường hợp sau, khe hở không khí khá nhỏ hoặc bọt khí nhỏ được nối nối tiếp với cách điện rắn. Cả ba trường hợp đòi hỏi tính toán phân bố điện áp giữa cái cách điện được nối nối tiếp, theo các trở kháng liên quan.

Đối với điện áp một chiều, các trở kháng này được xác định bằng các điện trở cách điện. Khi ở trong không khí, điện trở cách điện gần như bằng vô cùng, trở kháng của khe hở không khí cao hơn nhiều so với cách điện rắn. Vì vậy, gần như toàn bộ điện áp một chiều được đặt trên khe hở không khí.

Đối với điện áp xoay chiều, trở kháng của cái điện nối nối tiếp được xác định bằng điện dung của chúng. Thông thường, đối với các tần số khá thấp như xem xét trong TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), không cần xem xét đến tổn thất điện môi khi tính toán phân bố điện áp. Vì vậy, hằng số điện môi của cách điện rắn trở thành hệ số ảnh hưởng quyết định đến phân bố điện áp.

Đối với phép tính phân bố điện áp điện dung đơn giản, các thành phần điện dung này được coi như các tụ điện bản cực - bản cực có phân bố trường đồng nhất. Trường hợp này được mô tả trên Hình 2:

CHÚ DẪN:

d tổng khoảng cách

d₁ khe hở không khí

d₂ chiều dày của cách điện rắn

Hình 2 - Nối nối tiếp khe hở không khí về cách điện rắn

C₁ và C₂ tạo thành mạch chia áp điện dung theo Hình 3 và điện áp xoay chiều đặt trên đó U₀ được chia theo Công thức (2) và (3) thành các điện áp U₁ và U₂.

CHÚ DẪN:

U₀ điện áp xoay chiều đặt vào

C₁ điện dung của khe hở không khí

U₁ điện áp đặt trên khe hở không khí

C₂ điện dung của cách điện rắn

U₂ điện áp đặt trên cách điện rắn

Hình 3 - Mạch chia áp điện dung

U₀ = U₁ + U₂ (1)

(2)

(3)

Các điện dung C₁ và C₂ được tính theo Công thức (4) và (5):

(4)

(5)

trong đó:

A là diện tích của các tụ bản cực - bản cực C₁ và C₂;

ε₀ hằng số điện môi của không khí;

ε_r hằng số điện môi của cách điện rắn.

Đối với phép chia điện áp, tỷ số điện dung được đưa ra trong Công thức (6).

(6)

Cường độ trường phóng điện đánh thủng của khe hở không khí (E₁) có thể được tính bằng cách sử dụng điện áp đánh thủng xoay chiều và khe hở không khí tương ứng trong Bảng A.1 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1). Để đơn giản hóa, các ví dụ được đưa ra trong hướng dẫn áp dụng này dựa trên điều kiện trường đồng nhất. Cường độ trường phóng điện đánh thủng của cách điện rắn (E₂) phải được nhà chế tạo vật liệu quy định.

Việc tính toán chính xác phân bố điện áp phức tạp hơn nhiều và chỉ có thể coi công thức trên là xấp xỉ, có tính đến phân bố trường đồng nhất. Đối với khoảng cách nhỏ đến khoảng 0,1 mm, giá trị xấp xỉ này là khá chính xác. Đối với khoảng cách khá lớn, xấp xỉ này là không thích hợp.

4.5.3.3.2. Nối nối tiếp các khe hở không khí và cách điện rắn theo thiết kế

Các ví dụ sau đây giải quyết kết nối nối tiếp các khe hở không khí và cách điện rắn như được thiết kế bên trong thiết bị.

4.5.3.3.3. Nối nối tiếp khe hở không khí và cách điện rắn theo thiết kế cho điện áp một chiều

Đối với điện áp một chiều đề cập trước đây, gần như toàn bộ điện áp được đặt lên khe hở không khí. Vì vậy, bản thân khe hở không khí được thiết kế để chịu được điện áp này. Trong trường hợp phóng điện bề mặt khe hở không khí, toàn bộ điện áp được đặt lên cách điện rắn.

Quy tắc: Để ngăn ngừa suy giảm cách điện rắn bất kỳ trong trường hợp này, và cách điện rắn cũng được thiết kế để chịu được toàn bộ điện áp.

4.5.3.3.4. Nối nối tiếp cách điện rắn và khe hở không khí theo thiết kế cho điện áp xoay chiều

Đối với điện áp xoay chiều, phân bố điện áp được tính theo các giá trị điện dung liên quan. Trong ví dụ sau, kích thước được giả định theo tình huống có nhiều khả năng xảy ra nhất với khe hở không khí khá lớn nối tiếp với lớp cách điện rắn mỏng.

VÍ DỤ:

d₁ = 3 mm, d₂ = 0,1 mm

ε_r = 4,5

Áp dụng Công thức (6) cho kết quả: C₁ = 0,0074 C₂

Áp dụng Công thức (2) cho kết quả: U₁= 0,993 U₀

Áp dụng Công thức (3) cho kết quả: U₂ = 0,007 U₀

Kết quả là gần như toàn bộ điện áp được đặt lên khe hở không khí. Vì vậy, bản thân khe hở không khí cần được xác định kích thước để chịu được điện áp này. Trong trường hợp phóng điện bề mặt khe hở không khí, toàn bộ điện áp được đặt lên cách điện rắn.

Quy tắc: Để ngăn ngừa suy giảm cách điện rắn bất kỳ trong trường hợp này, cách điện rắn cũng được thiết kế để chịu được toàn bộ điện áp.

4.5.3.4. Nối nối tiếp khe hở không khí và cách điện rắn do khe hở không khí hoặc bọt khí

Các ví dụ sau đây giải quyết kết nối nối tiếp các khe hở không khí và cách điện rắn là kết quả của thiết kế hệ thống cách điện cụ thể, ví dụ sử dụng nhiều lớp vật liệu cách điện tấm mỏng, và/hoặc là kết quả khi chế tạo cách điện rắn không hoàn hảo, kể cả bề mặt chung giữa các phần dẫn điện. Trong các trường hợp này, khe hở không khí khá nhỏ hoặc bọt khí nhỏ được nối nối tiếp với cách điện rắn.

4.5.3.4.1. Nối nối tiếp các khe hở không khí và cách điện rắn do khe hở không khí và bọt khí đối với điện áp một chiều

Đối với điện áp một chiều, trở kháng liên quan được xác định bằng các điện trở cách điện. Khi đặt trong không khí, điện trở cách điện gần như bằng vô cùng, trở kháng của khe hở không khí cao hơn nhiều so với cách điện rắn. Vì vậy, gần như toàn bộ điện áp một chiều được đặt lên khe hở không khí. Điều này có thể dẫn đến phóng điện cục bộ bên trong khe hở không khí, mà có thể làm suy giảm cách điện rắn lân cận. Tuy nhiên, tần số phóng điện cục bộ lặp lại là rất thấp, do thời gian tái nạp cao đối với điện áp đặt lên khe hở không khí. Vì vậy, khả năng suy giảm khá thấp và thời gian đến khi hỏng sẽ khá dài.

Do tốc độ lặp lại thấp, thử nghiệm phóng điện cục bộ rất khó đối với ứng suất điện áp một chiều.

4.5.3.4.2. Nối nối tiếp khe hở không khí và cách điện rắn do khe hở không khí hoặc bọt khí đối với điện áp xoay chiều

Đối với điện áp xoay chiều, phân bố điện áp được tính theo các giá trị điện dung liên quan. Đối với ví dụ sau đây, kích thước được giả định theo tình huống có nhiều khả năng xảy ra nhất với khe hở không khí khá nhỏ nối tiếp với lớp cách điện rắn tương đối dày.

Ví dụ sau đây đưa ra một mô tả thực tế hơn cho tình huống đã được nêu trong ví dụ của 4.5.3.1

VÍ DỤ:

d = 0,1 mm

ε_r = 4,5

E_2peak = 45 kV/mm

Trường hợp a)

d₁ = 0,01 mm, d₂ = 0,09 mm

E₁_peak = 33 kV/mm

CHÚ THÍCH 1: Được tính bằng cách lấy giá trị đỉnh liên quan của điện áp phóng điện đánh thủng xoay chiều đối với phân bố trường đồng nhất của Bảng A.1 trong TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), với d₁ = 0,01 mm.

Áp dụng Công thức (6) cho kết quả: C₁ = 2C₂

Áp dụng Công thức (2) cho kết quả: U₁ = 0,333 U₀

Áp dụng Công thức (3) cho kết quả: U₂ = 0,666 U₀

Cường độ trường phóng điện đánh thủng E₁ của khe hở không khí là:

Do đó, xảy ra đánh thủng khe hở không khí tại:

Giá trị này có thể sẽ là điện áp khởi phát phóng điện cục bộ. Đối với ứng suất điện áp xoay chiều, tần suất lặp lại của phóng điện cục bộ tối thiểu phải bằng tần số của điện áp. Do đó, khả năng suy giảm cao hơn nhiều so với điện áp một chiều và hỏng hóc có thể xảy ra trong những khoảng thời gian ngắn hơn nhiều. Để tránh phóng điện đánh thủng, trong mọi trường hợp, không được xảy ra giá trị đỉnh của điện áp trạng thái ổn định lớn hơn 0,99 kV trên hệ thống cách điện này.

Theo ví dụ ở 4.5.3.1, có thể kỳ vọng tính năng cao hơn đáng kể của cách điện rắn có giá trị đỉnh của điện áp đánh thủng là 4,5 kV.

Kết luận là mọi thiết kế của một hệ thống cách điện, kể cả các khe hở không khí gây ra do sử dụng nhiều lớp vật liệu cách điện tấm mỏng và/hoặc do chế tạo cách điện rắn không hoàn hảo, cần phải được kiểm tra để không có rủi ro phóng điện cục bộ.

Trường hợp b)

d₁ = 0,05 mm, d₂ = 0,05 mm

E_1pea_k = 11,2 kV/mm

CHÚ THÍCH 2: Được tính bằng cách lấy giá trị đỉnh liên quan của điện áp đánh thủng xoay chiều đối với phân bố trường đồng nhất của Bảng A.1 trong TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) với d₁ = 0,05 mm.

Áp dụng Công thức (6) cho kết quả: C₁ = 0,222 C₂

Áp dụng Công thức (2) cho kết quả: U₁ = 0,818 U₀

Áp dụng Công thức (3) cho kết quả: U₂ = 0,182 U₀

Cường độ trường phóng điện đánh thủng E₁ của khe hở không khí là:

Do đó, xảy ra đánh thủng khe hở không khí tại:

Giá trị này có thể sẽ là điện áp khởi phát phóng điện cục bộ. Do đó, trong mọi trường hợp, không được xảy ra giá trị đỉnh của điện áp trạng thái ổn định lớn hơn 0,685 kV trên hệ thống cách điện này.

CHÚ THÍCH 3: Giá trị 685 V này phải được so sánh với giá trị 700 V được lấy từ 6.1.3.1 trong TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) như là yêu cầu đối với thử nghiệm phóng điện cục bộ.

Theo ví dụ ở 4.5.3.1, có thể kỳ vọng tính năng cao hơn nhiều của cách điện rắn có giá trị đỉnh của điện áp đánh thủng là 4,5 kV. Điều này cho thấy rằng các khe hở không khí khá lớn dẫn đến tính năng rất kém của cách điện như vậy.

Kết luận là mọi thiết kế của hệ thống cách điện, kể cả khe hở không khí do sử dụng nhiều lớp vật liệu cách điện tấm mỏng và/hoặc do chế tạo cách điện rắn không hoàn hảo, cần phải được kiểm tra để không có rủi ro phóng điện cục bộ.

4.6. Ứng dụng thực tiễn bộ TCVN 10884 (IEC 60664) đối với thiết kế cách điện chức năng

4.6.1. Quy định chung

Khe hở không khí tối thiểu, chiều dài đường rò tối thiểu và các yêu cầu tối thiểu đối với cách điện rắn, được quy định trong bộ TCVN 10884 (IEC 60664), cũng có thể áp dụng cho cách điện chức năng. Vì lý do chức năng, có thể áp dụng các yêu cầu bổ sung liên quan đến điện trở cách điện tối thiểu (xem Phụ lục A của TCVN 10884-5 (IEC 60664-5).

Tuy nhiên, các yêu cầu điện áp chịu thử đối với cách điện chức năng có thể khác với các yêu cầu đối với cách điện chính.

4.6.2. Xác định kích thước và thử nghiệm cách điện chức năng so với cách điện chính

Các nguyên tắc xác định kích thước cách điện chức năng được nêu trong 4.1.

Đối với khe hở không khí của cách điện chức năng, điện áp chịu thử được yêu cầu là điện áp xung tối đa (xem Bảng F.2 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)) hoặc điện áp trạng thái ổn định (tham khảo Bảng F.7 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)) hoặc điện áp đỉnh lặp lại (xem Bảng F.7 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)) được dự kiến xảy ra, trong các điều kiện danh định của thiết bị và cụ thể là điện áp danh định và điện áp xung danh định.

Chiều dài đường rò của cách điện chức năng được xác định kích thước như quy định trong Bảng F.4 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) ứng với điện áp làm việc đặt trên chiều dài đường rò đang xét.

Nếu sử dụng TCVN 10884-5 (IEC 60664-5), chiều dài đường rò của cách điện chức năng được xác định kích thước theo Bảng 4 của TCVN 10884-5 (IEC 60664-5) và điện áp làm việc liên quan đến phóng điện tạo vết, và Bảng 5 của TCVN 10884-5 (IEC 60664-5) liên quan đến điện áp đỉnh cao nhất để tránh phóng điện bề mặt, sử dụng giá trị cao hơn.

Khi điện áp làm việc được sử dụng để xác định kích thước, cho phép nội suy các giá trị đối với các điện áp trung gian. Trong trường hợp như vậy, sử dụng nội suy tuyến tính và các giá trị được làm tròn đến cùng chữ số có nghĩa được lấy từ các bảng.

Trong thiết bị chịu ứng suất điện áp chỉ trong thời gian ngắn, chiều dài đường rò của cách điện chức năng có thể có kích thước giảm, ví dụ giảm một nấc điện áp so với quy định trong Bảng F.4 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1).

Thử nghiệm cách điện chức năng theo cùng quy trình như quy định trong 6.1 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1). Tuy nhiên, các điện áp thử nghiệm có thể khác với các giá trị yêu cầu đối với cách điện chính.

4.7. Ứng dụng thực tiễn bộ TCVN 10884 (IEC 60664) để xác định kích thước đối với ảnh hưởng của tần số điện áp

4.7.1. Ảnh hưởng chung của tần số lên các đặc trưng chịu đựng

Trong phạm vi áp dụng của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), ảnh hưởng của tần số điện áp được coi là bao gồm các giá trị tối thiểu cho trước đối với các tần số bằng và nhỏ hơn 30 kHz. Đối với các tần số cao hơn, việc giảm khả năng chịu thử của loại cách điện bất kỳ có thể xảy ra và cần được tính đến khi xác định kích thước.

Đối với các tần số lớn hơn 30 kHz và đến 10 MHz, phải áp dụng IEC 60664-4 cùng với TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) hoặc TCVN 10884-5 (IEC 60664-5).

4.7.2. Ảnh hưởng của tần số lên các đặc trưng chịu đựng của khe hở không khí

Các khả năng chịu thử điện áp trong phạm vi áp dụng của IEC 60664-4 sẽ chỉ bị ảnh hưởng bởi tần số của các điện áp lặp lại. Đối với các quá điện áp quá độ, xác định kích thước theo TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) hoặc TCVN 10884-5 (IEC 60664-5) là đủ.

Đối với các tần số vượt quá 30 kHz trong phạm vi áp dụng của IEC 60664-4, khả năng chịu thử điện áp của khe hở không khí với phân bố trường đồng nhất hoặc gần đồng nhất có thể được giảm đến 20 %. Đối với các tần số vượt quá 30 kHz, trường gần đồng nhất được coi là tồn tại khi bán kính cong của các bộ phận dẫn điện bằng hoặc lớn hơn 20 % khe hở không khí

Thực hiện xác định kích thước đối với phân bố trường gần đồng nhất, có tính đến 125 % điện áp chịu thử yêu cầu của khe hở không khí theo các giá trị trường hợp A trong Bảng F.7 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) hoặc Bảng 3 của TCVN 10884-5 (IEC 60664-5). Không yêu cầu thử nghiệm điện áp chịu thử.

Việc xác định kích thước nhỏ hơn đối với phân bố trường gần đồng nhất (các giá trị trường hợp A ở Bảng F.7 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) hoặc Bảng 3 của TCVN 10884-5 (IEC 60664-5)) yêu cầu thử nghiệm điện áp chịu thử theo 6.1.2 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) hoặc TCVN 10884-5 (IEC 60664-5). Tuy nhiên, khe hở không khí tối thiểu không thể nhỏ hơn giá trị có được bằng cách tính đến 125 % điện áp chịu thử yêu cầu cho khe hở không khí theo các giá trị trường hợp B trong Bảng F.7 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) hoặc Bảng 3 của TCVN 10884-5 (IEC 60664-5).

Đối với tần số vượt quá 30 kHz, trường không đồng nhất được coi là tồn tại khi bán kính cong của các bộ phận dẫn điện nhỏ hơn 20 % khe hở không khí. Đối với phân bố trường không đồng nhất, việc giảm khả năng chịu thử điện áp của khe hở không khí có thể cao hơn nhiều. Thực hiện xác định kích thước đối với phân bố trường không đồng nhất cho điện áp chịu thử yêu cầu của khe hở không khí theo các giá trị trong Bảng 1 của IEC 60664-4:2005. Không yêu cầu thử nghiệm điện áp chịu thử.

Việc xác định kích thước đối với trường không đồng nhất và ứng suất điện áp cao, điều kiện > 1 kV, dẫn đến các khoảng cách không thực tế. Do đó, ưu tiên lựa chọn thiết kế thích hợp hơn là cải thiện phân bố trường (phân bố trường gần đồng nhất).

4.7.3. Ảnh hưởng của tần số lên các đặc tính chịu đựng của chiều dài đường rò

Đối với các tần số của điện áp lớn hơn 30 kHz, ngoài phóng điện tạo vết, hiệu ứng nhiệt cần được tính đến đối với khả năng chịu thử chiều dài đường rò. Xác định kích thước được thực hiện cho cả điện áp chịu thử hiệu dụng được yêu cầu của chiều dài đường rò theo các giá trị trong Bảng F.4 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) và đối với điện áp chịu thử đỉnh yêu cầu theo các giá trị trong Bảng 2 của IEC 60664-4:2005. Điện áp chịu thử đỉnh này là giá trị cao nhất của đỉnh lặp lại bất kỳ của điện áp đặt lên chiều dài đường rò. Có thể áp dụng các khoảng cách lớn hơn.

Trong Bảng 2 của IEC 60664-4:2005, cho phép nội suy theo tần số. Các giá trị trong Bảng 2 của IEC 60664-4:2005 có thể áp dụng đối với độ nhiễm bẩn 1. Chiều dài đường rò đối với độ nhiễm bẩn 2 và 3 được tìm thấy bằng cách sử dụng hệ số nhân 1,2 cho độ nhiễm bẩn 2 và hệ số nhân 1,4 cho độ nhiễm bẩn 3.

Xác định kích thước theo Bảng 2 của IEC 60664-4: 2005 áp dụng cho tất cả các vật liệu cách điện có thể bị suy giảm do hiệu ứng nhiệt. Chúng gồm các vật liệu nền điển hình cho các bảng mạch in được chế tạo từ nhựa epoxy. Đối với các vật liệu cách điện mà không thể bị suy giảm do hiệu ứng nhiệt và khi không dự kiến có phóng điện tạo vết, xác định kích thước theo các yêu cầu của khe hở không khí, như mô tả trong 4.7.2, là đủ.

4.7.4. Ảnh hưởng của tần số lên các đặc trưng chịu đựng của cách điện rắn

Đối với tần số lớn hơn 30 kHz, việc giảm khả năng chịu thử của cách điện rắn cũng cần tính đến khi xác định kích thước. Độ suy giảm này là do hai hiệu ứng khác nhau. Hiệu ứng đầu tiên là gia tăng gia nhiệt của các vật liệu cách điện rắn do tổn thất điện môi. Đây là một vấn đề đặc biệt đối với vật liệu có hệ số tổn thất cao ví dụ như giấy nhiều lớp. Hiệu ứng thứ hai là suy giảm tăng tốc do tần số phóng điện cục bộ cao. Do đó, không cho phép phóng điện cục bộ trong các điều kiện làm việc bình thường. Ngoài ra, cần tính đến việc giảm điện áp khởi phát phóng điện cục bộ cùng với tăng tần số.

Vì những lý do này, việc xác định kích thước chính xác cho cách điện rắn đòi hỏi thử nghiệm với điện áp tần số cao. Tuy nhiên, các thử nghiệm như vậy là khó thực hiện và đòi hỏi các thiết bị đặc biệt. Do đó, IEC 60664-4 cũng đề xuất phương pháp xác định kích thước cách điện rắn đơn giản dựa trên các yêu cầu khoảng cách được đề xuất.

Có thể sử dụng phương pháp xác định kích thước đơn giản này thay vì thử nghiệm tần số cao theo Điều 7 của IEC 60664-4:2005. Phương pháp này áp dụng cho tần số tối đa của điện áp là 10 MHz, nếu cường độ trường là gần đồng nhất, không vượt quá giá trị quy định theo Công thức (7) hoặc Hình 4 tương ứng và nếu không có khoảng trống hay khe hở không khí giữa cách điện rắn. Trong hoàn cảnh này, điện trường được coi là gần đồng nhất nếu sai lệch với giá trị trung bình của cường độ trường nhỏ hơn ± 20 %.

Đối với các lớp cách điện rắn dày d₁ ≥ 0,75 mm, giá trị đỉnh của cường độ trường E cần phải nhỏ hơn hoặc bằng 2 kV/mm. Đối với lớp cách điện rắn mỏng d₂ ≤ 30 mm, giá trị đỉnh của cường độ trường cần phải nhỏ hơn hoặc bằng 10 kV/mm. Đối với d₁ > d > d₂, sử dụng công thức (7) để nội suy cho chiều dày d (xem thêm Hình 4):

(7)

CHÚ DẪN:

E cường độ trường

d chiều dày

Hình 4 - Cường độ trường cho phép để xác định kích thước cách điện rắn theo Công thức (7)

Việc sử dụng cường độ trường để xác định kích thước cách điện rắn đòi hỏi phân bố trường gần đồng nhất không có khoảng trống hay khe hở không khí ở giữa. Nếu không thể tính cường độ trường (do trường này không đồng nhất), hoặc nếu giá trị đỉnh cao hơn giá trị lấy từ công thức (7) hoặc Hình 4, tương ứng, hoặc nếu có khoảng trống hoặc khe hở không khí không thể loại bỏ hoặc đối với tần số cao hơn 10 MHz, thì yêu cầu thử nghiệm chịu thử hoặc thử nghiệm phóng điện cục bộ với điện áp tần số cao. Thử nghiệm điện áp chịu thử áp dụng đối với các ứng suất ngắn hạn; thử nghiệm phóng điện cục bộ áp dụng đối với các ứng suất dài hạn theo 5.3.3.2.3 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1).

Trong TCVN 10884-3 (IEC 60664-3), sử dụng hai kiểu bảo vệ nhằm đạt được kích thước nhỏ hơn. Bảo vệ kiểu 2 được coi là tương tự với cách điện rắn. Khi TCVN 10884-3 (IEC 60664-3) dựa theo TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), phạm vi áp dụng liên quan đến tần số được giới hạn ở 30 kHz. Do đó, nếu kiểu bảo vệ 2 được dự kiến sử dụng cho các tần số cao hơn 30 kHz thì có thể áp dụng các yêu cầu bổ sung của IEC 60664-4 cho cách điện rắn.

5. Bốn ví dụ thể hiện việc xác định kích thước thích hợp cho cách điện trong thiết bị

5.1. Quy định chung

Bốn ví dụ về xác định kích thước các khe hở không khí được thể hiện trên Hình 5a đến Hình 5d, mỗi hình minh họa các yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến việc xác định kích thước khe hở không khí. Các yếu tố này là điện áp danh định, điện áp chịu thử trạng thái ổn định, điện áp chịu xung, cấp quá điện áp, độ nhiễm bẩn và kiểu cách điện.

Một số tiêu chuẩn sản phẩm không quy định các giá trị khe hở không khí cho các mạch điện được cấp nguồn bởi SELV. Các hình từ Hình 5a đến Hình 5d cho thấy khe hở không khí dựa trên cấp quá điện áp xác định từ điện áp lưới điện và đó là mức điện áp chịu xung thấp hơn sau máy biến áp. Xem 4.2 để biết thêm thông tin.

Có bốn cấp quá điện áp nêu trong 4.3.3.2 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1). Cấp quá điện áp đồng nghĩa với cấp chịu xung sử dụng trong IEC 60364-4-44. Điện áp xung danh định của thiết bị được chọn ứng với cấp quá điện áp quy định và điện áp danh định của thiết bị. Xem Bảng F.1 và Bảng F.2 của IEC 60664-1:2007.

Có bốn độ nhiễm bẩn trong môi trường vi mô cho trong 4.6.2 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1).

Trong các ví dụ dưới đây, quá điện áp cấp III (Hình 5b và Hình 5c) và quá điện áp cấp Il (Hình 5d) và độ nhiễm bẩn 2 được sử dụng để minh họa việc xác định kích thước khe hở không khí theo Bảng F.2 và Bảng F.7 trong TCVN 10884-1 (IEC 60664-1).

Trong Hình 5b, áp dụng như sau đối với các thiết bị cấp I:

- Đối với các mạch điện không nối đất không được nối trực tiếp với nguồn lưới (phần thứ cấp của máy biến áp), cách điện chính được xác định kích thước đối với điện áp chịu xung giống với mạch điện được nối trực tiếp với nguồn lưới. (Đề giảm điện áp chịu xung, nội dung chi tiết hơn nữa về máy biến áp được nêu trong 4.2).

Trong Hình 5c và Hình 5d, áp dụng như sau đối với các thiết bị cấp II:

- Đối với các mạch điện không nối đất không được nối trực tiếp với nguồn lưới (phần thứ cấp của máy biến áp), cách điện chính được xác định kích thước đối với điện áp chịu xung giảm một bậc so với mạch điện được nối trực tiếp với nguồn lưới. (Để giảm điện áp chịu xung, nội dung chi tiết hơn nữa về máy biến áp được nêu trong 4.2)

Thông tin về bảo vệ chính và cách điện chính được nêu trong IEC 61140.

CHÚ DẪN:

L dây pha

N dây trung tính

PE dây bảo vệ

Hình 5a - Ví dụ 1 - Minh họa đơn giản hệ thống cách điện có cách điện chức năng, chính và tăng cường/kép đối với thiết bị cấp I

5.2. Ví dụ xác định kích thước khe hở không khí cho thiết bị cấp I theo TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)

CHÚ DẪN:

Bảo vệ chống tiếp xúc trực tiếp bằng vỏ ngoài dẫn điện được nối với đất bảo vệ (PE)

Hình 5b - Ví dụ 2 - Xác định kích thước khe hở không khí cho thiết bị cấp I, dựa trên quá điện áp cấp III

Bảng 2 - Ví dụ 2 - Xác định kích thước khe hở không khí theo Bảng F.2 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) (độ nhiễm bẩn 2) (xem ví dụ 2 của Hình 5b)

Ví dụ 2	Loại cách điện ^a	Điện áp chịu xung V	Chiều dài đường rò mm
a	Chức năng	4 000	3,0
b	Chính	4 000	3,0
c	Chức năng	4 000	3,0
d	Tăng cường	6 000	5,5
e	Chính	4 000	3,0
f	Chức năng	800 ^b	0,2 ^b
^a Áp dụng cho hệ thống điện TN. ^b Theo điện áp pha - trung tính là 50 V.

Đối với các mạch điện được bảo vệ chống quá điện áp bằng thiết bị bảo vệ chống đột biến, khe hở không khí đối với cách điện chức năng (a và c) có thể được thiết kế ở giá trị nhỏ hơn giá trị quy định cho trường hợp A trong Bảng F.2 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1).

Tuy nhiên, trong trường hợp này, cần thử nghiệm chịu xung có điện áp chịu xung yêu cầu. Máy phát xung thử nghiệm phải có trở kháng thấp 2 Ω.

Khe hở không khí cho cách điện tăng cường dựa trên Bảng F.2, trường hợp A của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) chọn điện áp xung cao hơn một bậc (trong số các giá trị ưu tiên).

Bảng 3 - Ví dụ 2 - Xác định kích thước khe hở không khí theo Bảng F.2 và Bảng F.7a của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), quá điện áp tạm thời theo 5.3.3.2.3 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) (U_n+1 200 V) (xem ví dụ 2 của Hình 5b)

Ví dụ 2	Loại cách điện	Điện áp chịu xung	Quá điện áp tạm thời điện áp (đỉnh)/làm việc (đỉnh)^b	Chiều dài đường rò (Bảng F.2 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)) (Điện áp chịu xung)	Chiều dài đường rò (Bảng F.7 của TCVN 10884-1 (IEC 60864-1)) (Quá điện áp tạm thời/Điện áp làm việc)	Chiều dài đường rò ^a
		V	V^d	mm	mm ^c	mm
a	Chức năng	4 000	NA / 325	3,0	NA / 0,01	3,0
b	Chính	4 000	2 022 / 325	3,0	1,3 / 0,01	3,0
c	Chức năng	4 000	NA / 325	3,0	NA/0,01	3,0
d	Tăng cường	6 000	4 044 / 650 ^f	5,5	3,9 / 0,078^f	5,5
e	Chính	4 000	NA / 5	3,0	NA / 0,001	3,0
f	Chức năng	800 ^b	NA / 5	0,2	NA / 0,001	0,2
^a Xác định kích thước theo Bảng F.7 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) và với Bảng F.2 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), có tính đến độ nhiễm bẩn. Lựa chọn khe hở không khí lớn hơn. ^b Khi đánh giá hệ thống cách điện liên quan đến điện áp làm việc, phải tính đến các điện áp đỉnh lặp lại. Trong ví dụ này, các điện áp đỉnh lặp lại được xem là không đáng kể. Chỉ xét đến giá trị đỉnh của điện áp lưới điện hình sin. ^c Xác định kích thước dựa trên giá trị đỉnh của quá điện áp tạm thời. ^d Sử dụng điện áp đỉnh của quá điện áp tạm thời để xác định kích thước. ^e Theo điện áp pha - trung tính 50 V. ^f Cần lưu ý rằng trong khi khe hở không khí đối với cách điện tăng cường được xác định kích thước liên quan đến 160 % quá điện áp tạm thời cho cách điện chính và cách điện phụ, điện áp thử nghiệm để kiểm tra khe hở không khí của cách điện tăng cường phải bằng hai lần điện áp thử nghiệm để kiểm tra cách điện chính và cách điện phụ.

5.3. Ví dụ về xác định kích thước khe hở không khí cho thiết bị cấp II theo TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)

CHÚ DẪN:

Bảo vệ chống tiếp xúc trực tiếp bằng vỏ ngoài không dẫn điện (cách điện rắn) hoặc khe hở không khí cung cấp cách điện tăng cường.

FE dây dẫn nối đất chức năng

CHÚ THÍCH: Máy biến áp theo 4.2.

Hình 5c - Ví dụ 3 - Xác định kích thước các khe hở không khí (thiết bị cấp II)

Bảng 4 - Ví dụ 3 - Xác định kích thước khe hở không khí theo Bảng F.2 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) (độ nhiễm bẩn 2) (xem ví dụ 3 của Hình 5c)

Ví dụ 3	Loại cách điện ^a	Điện áp chịu xung V	Chiều dài đường rò mm
a	Chức năng	4 000	3,0
b	Chính	4 000	3,0
c^a	Chức năng	2 500	1,5
d₁	Tăng cường	6 000	5,5
d₂^b	Tăng cường	4 000	3,0
f^a	Chức năng	2 500	1,5
^a Khe hở không khí dựa trên cấp quá điện áp xác định từ điện áp lưới (230 Vac, quá điện áp cấp III) và là mức điện áp chịu xung thấp hơn sau máy biến áp. Mức điện áp một chiều thực sự sau chỉnh lưu không ảnh hưởng đến điện áp chịu xung được sử dụng để thiết kế hệ thống cách điện. ^b Khe hở không khí đối với cách điện tăng cường dựa trên cấp quá điện áp được xác định từ điện áp lưới (230 Vac quá điện áp cấp III) và là mức điện áp chịu xung thấp hơn sau máy biến áp. Xem 4.2 để biết thêm thông tin.

Bảng 5 - Ví dụ 3 - Xác định kích thước khe hở không khí theo Bảng F.2 và F.7a của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), quá điện áp tạm thời theo 5.3.3.2.3 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) (U_n+1200 V) (xem ví dụ 3 của Hình 5c)

Ví dụ 3	Loại cách điện	Điện áp chịu xung	Quá điện áp tạm thời (đỉnh)/điện áp làm việc (đỉnh) ^b	Chiều dài đường rò (Bảng F.2 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)) (Điện áp chịu xung)	Chiều dài đường rò (Bảng F.7 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)) (Quá điện áp tạm thời/Điện áp làm việc)	Chiều dài đường rò ^a
		V	V	mm	mm ^c	mm
a	Chức năng	4 000	NA / 325	3,0	NA/0,01	3,0
b	Chính	4 000	2 022 / 325	3,0	1,3 / 0,01	3,0
c	Chức năng	2 500	NA / 325	1,5	NA / 0,01	1,5
d₁	Tăng cường	6 000	4 044 / 650 ^d	5,5	3,9 / 0,078 ^d	5,5
d₂	Tăng cường	4 000	4 044 / 650 ^d	3,0	3,9 / 0,078 ^d	3,9
f	Chức năng	2 500	NA / 110	1,5	NA / 0,004	1,5
^a Xác định kích thước theo Bảng F.7 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) và Bảng F.2 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), có tính đến độ nhiễm bẩn. Lựa chọn khe hở không khí lớn hơn. ^b Khi đánh giá hệ thống cách điện đối với điện áp làm việc, cần tính đến các điện áp đỉnh lặp lại. Trong ví dụ này, các điện áp đỉnh lặp lại được xem là không đáng kể. Chỉ xét đến giá trị đỉnh của điện áp lưới hình sin. ^c Xác định kích thước dựa trên giá trị đỉnh của quá điện áp tạm thời. ^d Cần lưu ý rằng trong khi khe hở không khí đối với cách điện tăng cường được xác định kích thước liên quan đến 160 % quá điện áp tạm thời cho cách điện chính và cách điện phụ, điện áp thử nghiệm để kiểm tra khe hở không khí của cách điện tăng cường phải bằng hai lần điện áp thử nghiệm để kiểm tra cách điện chính và cách điện phụ.

5.4. Ví dụ về xác định kích thước khe hở không khí cho thiết bị cấp II theo TCVN 10884-5 (IEC 60664-5)

CHÚ DẪN:

Bảo vệ chống tiếp xúc trực tiếp bằng vỏ ngoài không dẫn điện (cách điện rắn) hoặc khe hở không khí cung cấp cho cách điện tăng cường.

CHÚ THÍCH: Máy biến áp theo 4.2.

Hình 5d - Ví dụ 4 - Xác định kích thước khe hở không khí (thiết bị cấp II)

Bảng 6 - Ví dụ 4 - Xác định kích thước các khe hở không khí theo Bảng 2 của TCVN 10884-5 (IEC 60664-5) (xem ví dụ 4 trên Hình 5d)

Ví dụ 4	Loại cách điện	Điện áp chịu xung ^c V	Chiều dài đường rò ^c mm
a	Chức năng	800 (1 500)	0,1 (0,5)
b	Chính	800 (1 500)	0,1 (0,5)
C^a	Chức năng	500 (800)	0,04 (0,1)
d₁	Tăng cường	1 500 (2 500)	0,5 (1,5)
d₂^b	Tăng cường	800 (1 500)	0,1 (0,5)
f ^a	Chức năng	500 (800)	0,04 (0,1)
^a Khe hở không khí dựa trên cấp quá điện áp xác định từ điện áp lưới (100 Vac quá điện áp cấp II) và có mức điện áp chịu thử xung cỡ kV thấp hơn sau máy biến áp. Mức một chiều thực tế sau chỉnh lưu không ảnh hưởng điện áp chịu xung sử dụng cho thiết kế hệ thống cách điện. ^b Khe hở không khí đối với cách điện tăng cường được dựa trên cấp quá điện áp xác định từ điện áp lưới (100 Vac quá điện áp cấp II) và có mức điện áp chịu xung cỡ kV thấp hơn sau máy biến biến áp. Xem 4.2 để biết thêm thông tin. ^c Các giá trị trong dấu ngoặc đơn được sử dụng ở Nhật Bản. Xem chú dẫn 5) trong Bảng F.1 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1).

Bảng 7 - Ví dụ 4 - Xác định kích thước khe hở không khí theo Bảng 2 và Bảng 3 của TCVN 10884-5 (IEC 60664-5), quá điện áp tạm thời theo 5.3.3.2.3 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) (U_n+1 200 V) (xem ví dụ 4 trên Hình 5d)

Ví dụ 4	Loại cách điện	Điện áp chịu xung ^d	Quá điện áp tạm thời (đỉnh)/điện áp làm việc (đỉnh) ^b	Chiều dài đường rò ^d (Bảng F.2 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)) (Điện áp chịu xung)	Chiều dài đường rò (Bảng 3 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)) (Quá điện áp tạm thời/Điện áp làm việc)	Chiều dài đường rò ^a,d
		V	V	mm	mm	mm
a	Chức năng	800 (1500)	NA / 141	0,1 (0,5)	NA / 0,005	0,1 (0,5)
b	Chính	800 (1500)	1 838 / 141	0,1 (0,5)	1,1^c / 0,005	1,1
c	Chức năng	500 (800)	NA / 141	0,04 (0,1)	NA / 0,005	0,04 (0,1)
d₁	Tăng cường	1 500 (2500)	3 676 / 282 ^e	0,5 (1,5)	3,4 ^c / 0,01 ^e	3,4
d₂	Tăng cường	800 (1500)	3 676 / 282 ^e	0,1 (0,5)	3,4 ^c /0,01 ^e	3,4
f	Chức năng	500 (800)	NA / 48	0,04 (0,1)	NA / 0,01	0,04 (0,1)
^a Xác định kích thước theo Bảng 2 của TCVN 10884-5 (IEC 60664-5) và Bảng 3 của TCVN 10884-5 (IEC 60664-5). Lựa chọn khe hở không khí lớn hơn. ^b Khi đánh giá hệ thống cách điện đối với điện áp làm việc, cần tính đến các điện áp đỉnh lặp lại. Trong ví dụ này, các điện áp đỉnh lặp lại được xem là không đáng kể. Chỉ xét đến giá trị đỉnh của điện áp nguồn lưới hình sin. ^c Được xác định bằng nội suy trong Bảng F.7a của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) (trường hợp A). ^d Các giá trị trong ngoặc đơn được sử dụng tại Nhật Bản. Xem chú dẫn 5) trong Bảng F.1 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1). ^e Cần lưu ý rằng trong khi khe hở không khí đối với cách điện tăng cường được xác định kích thước liên quan đến 160 % quá điện áp tạm thời cho cách điện chính và cách điện phụ, điện áp thử nghiệm để kiểm tra khe hở không khí của cách điện tăng cường phải bằng hai lần điện áp thử nghiệm để kiểm tra cách điện chính và cách điện phụ.

6. Ứng dụng thực tiễn bộ TCVN 10884 (IEC 60664) liên quan đến các vấn đề cụ thể

6.1. Quy định chung

Điều 4 của hướng dẫn áp dụng này cung cấp thông tin về việc xác định kích thước các khe hở không khí, chiều dài đường rò và cách điện rắn cho cách điện chức năng, chính, bổ sung, kép và tăng cường dựa trên điện áp làm việc kể cả điện áp đỉnh lặp lại, quá điện áp tạm thời và quá điện áp quá độ đặt lên cách điện cần xem xét. Điều này cung cấp một số ví dụ điển hình về cách thử nghiệm khe hở không khí và cách điện rắn trong một số ứng dụng điển hình. Đây chỉ là ví dụ mà không được dùng để đề cập cho tất cả các ứng dụng.

Điều này không cung cấp thông tin về thử nghiệm chiều dài đường rò vì nói chung việc này là không thể. Việc thử nghiệm chiều dài đường rò có nhiều khả năng là việc đánh giá khoảng cách hiệu quả và vật liệu cung cấp cách điện trên cách điện cần xem xét.

6.2. Thử nghiệm thiết bị hoàn chỉnh trong trường hợp linh kiện bắc cầu cách điện chính

Ban đầu, thiết bị được chuẩn bị để ngắt linh kiện bất kỳ bắc cầu cách điện chính ví dụ như các thiết bị bảo vệ chống sét theo 6.1.4.1 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1). Sau đó, thử nghiệm được áp dụng theo 6.1.4 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) trong điều kiện hoặc giới hạn nêu trong tiêu chuẩn sản phẩm.

Sau đó, cần đảm bảo rằng các linh kiện, bắc cầu cách điện chính và đã được ngắt kết nối trong khi thử nghiệm điện áp xung để thử nghiệm cách điện chính, không làm ảnh hưởng đến hoạt động hoặc an toàn của cách điện chính của thiết bị trong quá trình sử dụng bình thường.

Các linh kiện đã được ngắt kết nối được nối lại, và thiết bị được thử nghiệm theo các quy trình sau đây, đưa ra thử nghiệm xoay chiều nhằm kiểm tra xem các linh kiện bắc cầu cách điện chính không làm giảm an toàn, liên quan đến các quá điện áp tạm thời ngắn hạn.

Điện áp thử nghiệm có tần số 50/60 Hz. Đối với cách điện chính, giá trị hiệu dụng của điện áp thử nghiệm bằng với quá điện áp tạm thời ngắn hạn, là 1 200 V + U_n. U_n là giá trị điện áp danh nghĩa giữa dây pha và trung tính. Trong thời gian thử nghiệm, xem 6.1.3.4.1 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1).

CHÚ THÍCH 1: Ví dụ, đối với thiết bị có điện áp danh định U_n = 250 V, giá trị điện áp thử nghiệm xoay chiều cho cách điện chính là 1 200 V + 250 V, do đó, điện áp thử nghiệm hiệu dụng là 1 450 V.

CHÚ THÍCH 2: Nếu không thể thực hiện thử nghiệm xoay chiều, thử nghiệm một chiều có thể được xem xét với giá trị điện áp bằng hoặc cao hơn điện áp đỉnh xoay chiều.

CHÚ THÍCH 3: Dòng điện ngắn mạch đầu ra của máy phát không được nhỏ hơn 200 mA. Đối với các điện áp thử nghiệm vượt quá 3 kV, công suất danh định của thiết bị thử nghiệm bằng hoặc lớn hơn 600 VA là đủ. Dòng điện tác động của máy phát cần điều chỉnh đến dòng điện tác động 100 mA hoặc đối với các điện áp thử nghiệm lớn hơn 6 kV đến giá trị cao nhất có thể.

Hình 6 - Bố trí đối với thử nghiệm điện áp xoay chiều (hoặc một chiều)

Điện áp được đặt liên tục theo thời gian cho trong 6.1.3.4.1 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1).

Tiêu chí chấp nhận: thiết bị được kiểm tra bằng mắt; linh kiện bắc cầu cách điện chính không được cho thấy có thay đổi nhìn thấy được. Thiết bị được nối với nguồn lưới theo hướng dẫn của nhà chế tạo. Thiết bị phải làm việc phù hợp với mục đích của nó.

CHÚ THÍCH 4: Cho phép thay cầu chảy hoặc phương tiện bảo vệ tương tự trước khi nối thiết bị với nguồn lưới. Nếu cầu chảy bảo vệ thiết bị chống đột biến bị đứt, thì cũng cho phép thay thiết bị chống đột biến.

6.3. Thử nghiệm thiết bị hoàn chỉnh trong trường hợp linh kiện bắc cầu cách điện chức năng

6.3.1. Quy định chung

Nếu thiết bị có các linh kiện bắc cầu cách điện chức năng giữa các bộ phận dẫn điện được nối với nguồn lưới, áp dụng thử nghiệm xung như được mô tả trong 6.3.2 và 6.3.3.

6.3.2. Kiểm tra khe hở không khí và chiều dài đường rò

Xác định kích thước đúng của khoảng cách cách điện ban đầu được thử nghiệm không có linh kiện bắc cầu cách điện. Thiết bị được chuẩn bị để ngắt kết nối linh kiện bất kỳ bắc cầu cách điện giữa các bộ phận dẫn điện ví dụ như các thiết bị bảo vệ chống đột biến phù hợp với 6.1.4.1 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1). Sau đó, thử nghiệm được thực hiện theo 6.1.4 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) trong điều kiện hoặc giới hạn được nêu trong tiêu chuẩn sản phẩm.

CHÚ THÍCH: Đối với thử nghiệm này, có thể yêu cầu trở kháng rất thấp của máy phát. Với mục đích này, máy phát lai ghép có trở kháng 2 Ω có thể thích hợp. Tuy nhiên, trong trường hợp bất kỳ, yêu cầu phép đo điện áp thử nghiệm chính xác trực tiếp tại cách điện (xem thêm 4.3.1).

6.3.3. Kiểm tra các linh kiện bắc cầu cách điện

Để kiểm tra hoạt động an toàn của các linh kiện đã bị ngắt kết nối trong thử nghiệm theo 6.3.2, các linh kiện này được nối lại. Sau đó, thiết bị được thử nghiệm lần thứ hai ở cùng điều kiện.

CHÚ THÍCH 1: Nếu các linh kiện bắc cầu cách điện chức năng được sử dụng chỉ với mục đích EMC (ví dụ SPD), cho phép sử dụng máy phát có trở kháng trong đến tối đa 500 Ω.

Tiêu chí chấp nhận: thiết bị được kiểm tra bằng mắt; không được có linh kiện bắc cầu cách điện chức năng cho thấy thay đổi có thể nhìn thấy. Sau đó, thiết bị được nối với nguồn lưới phù hợp với hướng dẫn của nhà chế tạo. Thiết bị phải làm việc phù hợp với mục đích của nó.

CHÚ THÍCH 2: Nếu sử dụng các linh kiện bắc cầu cách điện chức năng chỉ cho mục đích EMC, ví dụ như SPD, cho phép thay cầu chảy hoặc phương tiện bảo vệ tương tự trước khi nối thiết bị với nguồn lưới. Nếu cầu chảy bảo vệ các linh kiện bị ngắt trong thử nghiệm theo 6.3.2 bị đứt, thì cũng cho phép thay các linh kiện.

6.4. Xác định kích thước của khoảng cách cách điện cho các phần của thiết bị có thể có khả năng cách ly

6.4.1. Quy định chung

Nguyên lý chung để xác định kích thước khe hở không khí đối với thiết bị hạ áp được cho trong 4.1.

Việc xác định kích thước khe hở không khí đặt lên các tiếp điểm mở hoặc khe hở không khí giữa các phần dịch chuyển bên trong thiết bị, ví dụ như các cực của thiết bị đóng cắt, cần tuân thủ các yêu cầu tương tự với yêu cầu quy định cho cách điện chính.

CHÚ THÍCH: Ví dụ, xem 7.2.3.1 của TCVN 6592-1:2009 (IEC 60947-1:2007), 7.1.2 của IEC 60669-1:1998, hoặc 4.5.1 và 4.5.2 của IEC 62019:1999.

6.4.2. Xác định kích thước cho thiết bị liên quan đến thiết bị được công bố phù hợp để cách ly

Nếu thiết bị có liên quan hoặc được bổ sung như phần phụ trợ cho thiết bị được công bố phù hợp để cách ly, yêu cầu tối thiểu cho khe hở không khí giữa các phần dịch chuyển của phần phụ trợ này tuân thủ các yêu cầu tối thiểu cho cách điện chính (xem 5.1.7 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) và 8.3.2 của IEC 61140:2001). Ban kỹ thuật xem xét các yêu cầu tối thiểu cho các mạch chuyên dụng để chỉ thị từ xa.

6.4.3. Xác định kích thước cho thiết bị liên quan đến thiết bị không được công bố phù hợp để cách ly

Nếu thiết bị có liên quan hoặc được bổ sung như phần phụ trợ cho thiết bị không được công bố phù hợp để cách ly, hoặc nếu thiết bị là thiết bị độc lập không được công bố phù hợp để cách ly, ban kỹ thuật có thể đưa ra các yêu cầu thấp hơn so với yêu cầu cần thiết cho cách điện chính. Tuy nhiên, sản phẩm phải được ghi nhãn thích hợp.

CHÚ THÍCH: Ví dụ, xem IEC 60669-1 hoặc IEC 62019 yêu cầu đối với ghi nhãn “m” trên thiết bị.

6.5. Thử nghiệm liên quan đến ứng suất điện áp tần số cao

Về nguyên tắc, 4.7.1 đến 4.7.4 của tiêu chuẩn này cũng được áp dụng cho các tần số điện áp như quy định tại IEC 60664-4.

Tuy nhiên, phải tính đến thực tế rằng các giá trị cường độ trường phóng điện đánh thủng cả cho khe hở không khí và cách điện rắn sẽ giảm xuống do ảnh hưởng của tần số.

Đối với 4.7.2 của tiêu chuẩn này, phải tính đến thực tế là tần số của điện áp thử nghiệm giống với tần số của điện áp đặt. Khoảng thời hạn thử nghiệm tối thiểu là 60 s, như quy định cho thử nghiệm điện áp xoay chiều tần số công nghiệp. Có thể yêu cầu các khoảng thời gian dài hơn, đặc biệt đối với vật liệu có tổn thất điện môi cao, trong trường hợp quá nhiệt do tổn thất điện môi sẽ quyết định đến hỏng hóc.

Đối với thử nghiệm ở điện áp tần số cao, tải điện dung gây ra bởi mẫu thử là một hệ số rất quan trọng. Thiết bị thử nghiệm phải cho phép tải điện dung tối thiểu là 100 pF có sụt áp không đáng kể ở đầu ra và ảnh hưởng không đáng kể đến tần số. Trong trường hợp các cụm thiết bị hoặc thiết bị hoàn chỉnh có kích thước lớn hơn, có thể chỉ cần thực hiện thử nghiệm trên các thành phần quan trọng. Trong các trường hợp này, thử nghiệm trên thiết bị hoàn chỉnh được thực hiện bằng cách sử dụng điện áp tần số công nghiệp.

6.6. Thông tin thiết thực trong trường hợp thay thử nghiệm chịu xung bằng thử nghiệm xoay chiều hoặc một chiều

6.6.1. Quy định chung

Mục đích của thử nghiệm điện áp chịu xung là để kiểm tra khe hở không khí sẽ chịu được các quá điện áp quá độ quy định. Thử nghiệm chịu xung được thực hiện với điện áp có dạng sóng 1,2/50 μs với các giá trị quy định trong Bảng F.5 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1).

Do sự phân tán các kết quả thử nghiệm của thử nghiệm điện áp xung bất kỳ, thử nghiệm được tiến hành tối thiểu ba xung của từng cực tính với khoảng thời gian tối thiểu 1 s giữa các xung.

Ban kỹ thuật có thể quy định thử nghiệm điện áp một chiều hoặc xoay chiều cho các thiết bị cụ thể như một phương pháp thay thế để thử nghiệm điện áp xung.

CHÚ THÍCH: Ban kỹ thuật phải nhận thức rằng trong khi thử nghiệm với các điện áp xoay chiều và một chiều có cùng giá trị đỉnh như điện áp thử nghiệm xung quy định trong Bảng F.5 của IEC60664-1:2007 kiểm tra khả năng chịu thử của các khe hở không khí, chúng sẽ làm tăng ứng suất cho cách điện rắn vì điện áp được đặt trong thời gian dài hơn. Điện áp này có thể gây quá tải và làm hỏng một số cách điện rắn nhất định. Do đó, ban kỹ thuật cần xem xét vấn đề này khi quy định thử nghiệm với các điện áp xoay chiều hoặc một chiều để thay cho thử nghiệm điện áp xung cho trong 6.1.2.2.1 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1).

6.6.2. Đặc trưng của điện áp xoay chiều thay cho thử nghiệm chịu xung đối với thử nghiệm điện môi

Các đặc trưng bao gồm:

- dạng sóng hình sin của điện áp thử nghiệm tần số công nghiệp về cơ bản là hình sin. Yêu cầu này được thỏa mãn nếu tỷ số giữa giá trị đỉnh và giá trị hiệu dụng là %;

- giá trị đỉnh bằng với điện áp thử nghiệm xung của Bảng F.5 trong TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) và đặt vào trong ba chu kỳ của điện áp thử nghiệm xoay chiều.

CHÚ THÍCH: Không thể giảm giá trị điện áp đỉnh của thử nghiệm điện áp xoay chiều nếu thời gian thử nghiệm dài hơn ba chu kỳ.

6.6.3. Đặc trưng của điện áp một chiều thay cho thử nghiệm chịu xung đối với thử nghiệm điện môi

Các đặc trưng bao gồm:

- điện áp thử nghiệm một chiều về cơ bản không có nhấp nhô. Yêu cầu này được thỏa mãn nếu tỷ lệ giữa giá trị đỉnh của điện áp và giá trị trung bình là 1,0 ± 3 %;

- giá trị trung bình của điện áp thử nghiệm một chiều bằng điện áp thử nghiệm xung của Bảng F.5 trong TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) và được đặt ba lần trong 10 ms ở mỗi cực tính.

7. Ví dụ về bảng xác định kích thước (theo trường hợp A như mô tả trong TCVN 10884-1 (IEC 60664-1))

7.1. Sử dụng TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) cho các mạch điện bên trong thiết bị được nối trực tiếp hoặc không nối trực tiếp với nguồn lưới

Ví dụ này dựa trên giả thiết các yêu cầu xác định kích thước khắt khe nhất đến từ điện áp chịu xung.

Bảng 8 - Quan hệ giữa các tham số ảnh hưởng và tài liệu viện dẫn trong TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)

Tham số ảnh hưởng	Cơ sở lựa chọn	Tài liệu viện dẫn trong TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)	Giá trị trong bảng
Khe hở không khí
Điện áp hoặc điện áp cách điện danh định	Cấp quá điện áp của thiết bị	Bảng F.1 (xem Chú thích)	Bảng F.2
Chiều dài đường rò
Điện áp	Điện áp danh định hoặc điện áp cách điện danh định	Các bảng F.3a và F.3b	Bảng F.4
Nhiễm bẩn	Độ nhiễm bản (môi trường vi mô)	4.6.2	Bảng F.4
Vật liệu cách điện	Chỉ số phóng điện tương đối	4.8.1.3	Bảng F.4
CHÚ THÍCH: Nếu mạch điện không được nối trực tiếp với nguồn lưới, điện áp chịu xung có thể được ban kỹ thuật cung cấp hoặc nếu không phải được nhà chế tạo đánh giá. Ban kỹ thuật phải xét đến 4.2.

Phải tuân thủ quy trình sau đây:

Bước 1: Chọn cấp quá điện áp.

Bước 2: Chọn điện áp xung (Bảng F.1).

Bước 3: Thiết lập giá trị khe hở không khí (cl) tối thiểu (Bảng F.2) và áp dụng hệ số hiệu chỉnh độ cao so với mực nước biển (Bảng A.2) nếu thiết bị có khe hở không khí được sử dụng ở độ cao trên 2 000 m.

Bước 4: Chọn điện áp danh định đối với chiều dài đường rò (Bảng F.3a và Bảng F.3b).

Bước 5: Thiết lập độ nhiễm bẩn và chỉ số phóng điện tương đối (CTI) từ 4.8.1 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)

Bước 6: Thiết lập giá trị chiều dài đường rò (cr) tối thiểu (Bảng F.4).

Bước 7: Trong trường hợp cr <>

- nếu độ nhiễm bẩn là 3, khoảng cách trên vật liệu cách điện phù hợp với giá trị cl; xem 5.2.2.6 trong TCVN 10884-1 (IEC 60664-1);

- nếu độ nhiễm bẩn là 1 hoặc 2, khoảng cách trên vật liệu cách điện có thể là giá trị cr nếu khoảng cách chịu điện áp chịu xung được sử dụng để kiểm tra khe hở không khí.

7.2. Sử dụng TCVN 10884-5 (IEC 60664-5) cho các mạch điện bên trong thiết bị được nối trực tiếp hoặc không nối trực tiếp với nguồn lưới

Ví dụ này dựa trên giả thiết rằng các yêu cầu xác định kích thước nghiệm ngặt nhất đến từ điện áp chịu xung.

Bảng 9 - Quan hệ giữa các tham số ảnh hưởng và tài liệu viện dẫn trong TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) hoặc TCVN 10884-5 (IEC 60664-5)

Tham số ảnh hưởng	Cơ sở lựa chọn	Tài liệu viện dẫn trong TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)	Giá trị trong bảng
Khe hở không khí
Điện áp hoặc điện áp cách điện danh định	Cấp quá điện áp của thiết bị	Bảng F.1 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) (xem Chú thích)	Bảng 2
Chiều dài đường rò
Xác định kích thước liên quan đến phóng điện tạo vết
Điện áp	Điện áp danh định hoặc điện áp cách điện danh định	Các bảng F.3a và F.3b của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)	Bảng 4
Nhiễm bẩn	Độ nhiễm bẩn (môi trường vi mô)	4.6.2 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)	Bảng 4
Vật liệu cách điện	Chỉ số phóng điện tương đối	4.8.1.3 của TCVN 10884-5 (IEC 60664-5)	Bảng 4
Xác định kích thước đối với phóng điện bề mặt
Điện áp đỉnh tối đa	Nhà chế tạo đánh giá (Quá điện áp quá độ hoặc điện áp đỉnh cao nhất có thể xuất hiện trong mạch điện)		Bảng 5
Môi trường vi mô	Mức ẩm Để biết thêm thông tin xem Bảng 1 trong TCVN 10884-5 (IEC 60664-5)	4.6.4 của TCVN 10884-5 (IEC 60664-5)	Bảng 5
Vật liệu cách điện	WAG (Nhóm hấp phụ nước)	4.8.6 của TCVN 10884-5 (IEC 60664-5)	Bảng 5
CHÚ THÍCH: Nếu mạch điện không được nối trực tiếp với nguồn lưới, điện áp chịu xung có thể được ban kỹ thuật cung cấp hoặc nếu không, phải được nhà chế tạo đánh giá. Ban kỹ thuật phải xét đến 4.2.

Phải tuân thủ quy trình sau đây:

Bước 1: Chọn cấp quá điện áp.

Bước 2: Chọn điện áp xung (Bảng F.1 trong TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)).

Bước 3: Thiết lập giá trị khe hở không khí (cl) tối thiểu (Bảng 2 trong TCVN 10884-5 (IEC 60664-5)) và áp dụng hệ số hiệu chỉnh độ cao so với mực nước biển (Bảng A.2 trong TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)) nếu thiết bị có khe hở không khí được sử dụng ở độ cao trên 2 000 m.

Xác định kích thước chiều dài đường rò đối với phóng điện tạo vết:

Bước 4: Chọn điện áp danh định đối với chiều dài đường rò (Bảng F.3a và Bảng F.3b trong TCVN 10884-1 (IEC 60664-1).

Bước 5: Thiết lập độ nhiễm bẩn và chỉ số phóng điện tương đối (CTI) từ 4.8.1 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1).

Bước 6: Thiết lập giá trị chiều dài đường rò (cr) tối thiểu (Bảng 4 của TCVN 10884-5 (IEC 60664-5)).

Xác định kích thước chiều dài đường rò đối với phóng điện bề mặt:

Bước 7: Đánh giá giá trị đỉnh lớn nhất có thể xảy ra trong mạch điện.

Bước 8: Thiết lập mức ẩm (HL) và nhóm hấp phụ nước (WAG).

Bước 9: Thiết lập giá trị chiều dài đường rò (cr) tối thiểu (Bảng 5 của TCVN 10884-5 (IEC 60664-5))

Bước 10: Chọn chiều dài đường rò (cr) lớn nhất đối với phóng điện tạo vết và phóng điện bề mặt.

Bước 11: Trường hợp cr <>

- nếu độ nhiễm bẩn là 3, khoảng cách trên vật liệu cách điện phù hợp với giá trị cl, xem 5.3.2.6 trong TCVN 10884-5 (IEC 60664-5);

7.3. Sử dụng IEC 60664-4:2005 cho các mạch điện bên trong thiết bị được nối trực tiếp hoặc không được nối trực tiếp với nguồn lưới

Bảng 10 - Quan hệ giữa các tham số ảnh hưởng và tài liệu viện dẫn trong TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) hoặc IEC 60664-4

Tham số ảnh hưởng	Cơ sở lựa chọn	Tài liệu viện dẫn trong TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) hoặc IEC 60664-4:2005	Giá trị trong bảng
Khe hở không khí
Điện áp hoặc điện áp cách điện danh định	Cấp quá điện áp của thiết bị	Bảng F.1 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) (xem CHÚ THÍCH)	Bảng F.2 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)
Giá trị đỉnh của điện áp trạng thái ổn định lớn nhất	Nhà chế tạo đánh giá	Bảng F.7a của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) hoặc Bảng 1 của IEC 60664-4 phụ thuộc vào phân bố trường	Phụ thuộc vào phân bố trường
Chiều dài đường rò
Xác định kích thước đối với phóng điện tạo vết
Điện áp	Điện áp danh định hoặc điện áp cách điện danh định	Bảng F.3a và F.3b của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)	Bảng F.4 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)
Nhiễm bẩn	Độ nhiễm bẩn (môi trường vi mô)	4.6.2 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)	Bảng F.4 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)
Vật liệu cách điện	Chỉ số phóng điện tương đối	4.8.1.3 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)	Bảng F.4 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)
Xác định kích thước đối với hiệu ứng nhiệt
Giá trị đỉnh của điện áp trạng thái ổn định lớn nhất	Nhà chế tạo đánh giá		Bảng 2 của IEC 60664-4
Môi trường vi mô	Độ nhiễm bẩn (môi trường vi mô)	4.6.2 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)	Bảng 2 của IEC 60664-4
Vật liệu cách điện	Dữ liệu xác định kích thước này có thể áp dụng cho tất cả các vật liệu mà có thể bị hỏng do các hiệu ứng nhiệt	Điều 5 của IEC 60664-4	Bảng 2 của IEC 60664-4
Tần số	Nhà chế tạo đánh giá	Điều 5 của IEC 60664-4	Bảng 2 của IEC 60664-4
CHÚ THÍCH: Nếu mạch không được nối trực tiếp với nguồn lưới, điện áp chịu xung có thể được ban kỹ thuật cung cấp hoặc nếu không nhà chế tạo phải đánh giá.

Phải tuân thủ quy trình sau đây;

Bước 1: Chọn cấp quá điện áp.

Bước 2: Chọn điện áp xung (Bảng F.1 trong TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)).

Bước 3: Thiết lập giá trị khe hở không khí (cl) tối thiểu (Bảng F.2 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)) và áp dụng hệ số hiệu chỉnh độ cao so với mực nước biển (Bảng A.2 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)) nếu thiết bị có khe hở không khí được sử dụng ở độ cao trên 2 000 m.

Bước 4: Đánh giá giá trị đỉnh của điện áp trạng thái ổn định lớn nhất.

Bước 5: Đánh giá phân bố trường.

Bước 6: Thiết lập giá trị khe hở không khí (cl) tối thiểu (Bảng F.7a của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) đối với 125 % giá trị đỉnh điện áp trạng thái ổn định lớn nhất hoặc Bảng 1 của IEC 60664-4 đối với giá trị đỉnh của điện áp trạng ổn định lớn nhất.

Bước 7: Chọn khe hở không khí (cl) lớn hơn liên quan đến quá điện áp tạm thời hoặc điện áp trạng thái ổn định.

Xác định kích thước chiều dài đường rò liên quan đến nhiễm bẩn:

Bước 8: Chọn điện áp danh định đối với chiều dài đường rò (Bảng F.3a và Bảng F.3b trong TCVN 10884-1 (IEC 60664-1).

Bước 9: Thiết lập độ nhiễm bẩn và chỉ số phóng điện tương đối (CTI) từ 4.8.1 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1).

Bước 10: Thiết lập giá trị chiều dài đường rò (cr) tối thiểu (Bảng F.4 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1))

Xác định kích thước chiều dài đường rò đối với hiệu ứng nhiệt:

Bước 11: Đánh giá giá trị đỉnh lớn nhất của điện áp trạng thái ổn định có thể xảy ra trong mạch.

Bước 12: Thiết lập độ nhiễm bẩn từ TCVN 10884-1 (IEC 60664-1).

Bước 13: Đánh giá tần số của điện áp.

Bước 14: Thiết lập giá trị chiều dài đường rò (cr) tối thiểu (Bảng 2 của IEC 60664-4:2005).

Bước 15: Lựa chọn chiều dài đường rò (cr) lớn nhất đối với phóng điện tạo vết và hiệu ứng nhiệt.

7.4. Ví dụ so sánh việc xác định kích thước khe hở không khí và chiều dài đường rò theo TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) và TCVN 10884-5 (IEC 60664-5) dựa trên điều kiện trường hợp A (Cách điện chính, đối với thiết bị có độ cao so với mực nước biển đến 2 000 m)

Từ các ví dụ dưới đây, có thể kết luận:

- đối với các bảng mạch đi dây mạch in, TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) cho phép các khoảng cách ngắn hơn;

- đối với các bảng mạch đi dây mạch in và đối với các kết cấu tương đương trong phạm vi áp dụng của TCVN 10884-5 (IEC 60664-5) IEC 60664-5 có thể cung cấp kích cỡ nhỏ hơn phụ thuộc vào các đặc trưng nhóm vật liệu (CTI và WAG).

CHÚ THÍCH 1: Trong các ví dụ này độ nhiễm bẩn 2 và mức âm HL 2 đã được chọn để đơn giản hoá. Tuy nhiên, mức ẩm có thể khác với độ nhiễm bẩn.

CHÚ THÍCH 2: Cụm từ “bảng mạch in” trong IEC 60664-3 bao gồm các bảng mạch đi dây mạch in.

7.4.1. Mạch điện không được nối trực tiếp với nguồn lưới

7.4.1.1. Xác định kích thước chiều dài đường rò và khe hở không khí theo TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)

Bảng 11 - Ví dụ về xác định kích thước chiều dài đường rò và khe hở không khí theo TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)

Khe hở không khí
Điện áp xung	1 500 V	Khe hở không khí	0,5 mm
Chiều dài đường rò (phóng điện tạo vết)
Độ nhiễm bẩn	2
Vật liệu cách điện	CTI GR III
Điện áp danh định	200 V	Chiều dài đường rò	0,63 mm trên vật liệu đi dây mạch in; 2,00 mm cho các kết cấu khác.
CHÚ THÍCH: Tại những vị trí mà khe hở không khí và chiều dài đường rò không thể phân biệt (ví dụ trên vật liệu đi dây mạch in), sử dụng khoảng cách lớn hơn. Do đó, chiều dài đường rò và khe hở không khí tối thiểu là 0,63 mm trên vật liệu đi dây mạch in hoặc 2,0 mm cho các kết cấu khác.

7.4.1.2. Xác định kích thước khe hở không khí và chiều dài đường rò theo TCVN 10884-5 (IEC 60664-5)

Bảng 12 - Ví dụ xác định kích thước chiều dài đường rò và khe hở không khí theo TCVN 10884-5 (IEC 60664-5)

Khe hở không khí
Điện áp xung	1 500 V	Khe hở không khí	0,5 mm
Chiều dài đường rò (phóng điện tạo vít)
Độ nhiễm bẩn	2
Vật liệu cách điện	CTI GR III
Điện áp danh định (a.c., r.m.s. hoặc d.c.) xem CHÚ THÍCH 2	200 V	Chiều dài đường rò	0,63 mm
Chiều dài đường rò (phóng điện bề mặt)
Điện áp đỉnh tối đa	1 500 V
Mức ẩm	2
Nhóm hấp phụ nước	WAG 1	Chiều dài đường rò	0,93 mm
	WAG2		1,02 mm
	WAG 3		1,11 mm
	WAG 4		1,2 mm
CHÚ THÍCH 1: Tại những vị trí mà khe hở không khí và chiều dài đường rò không thể phân biệt (ví dụ trên vật liệu đi dây mạch in), sử dụng khoảng cách lớn hơn, do đó, chiều dài đường rò và khe hở không khí tối thiểu là 0,93 mm đến 1,20 mm, phụ thuộc vào các đặc trưng hấp phụ nước của vật liệu cách điện. CHÚ THÍCH 2: Trong trường hợp nguồn một chiều, ban kỹ thuật phải xem xét cẩn thận việc xác định kích thước khe hở không khí nhằm tránh phóng điện bề mặt vì hậu quả của phóng điện bề mặt trong các mạch điện một chiều có thể quan trọng hơn trong các mạch điện xoay chiều.

7.4.2. Các mạch không được nối trực tiếp với nguồn điện

7.4.2.1. Xác định kích thước khe hở không khí và chiều dài đường rò theo TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)

Bảng 13 - Ví dụ xác định kích thước khe hở không khí và chiều dài đường rò theo TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) trong các mạch điện không được nối trực tiếp với nguồn lưới

Khe hở không khí
Điện áp xung	500 V	Khe hở không khí	0,20 mm đối với kết cấu khác; 0,04 mm trên vật liệu đi dây mạch in
Chiều dài đường rò (phóng điện tạo vết)
Điện áp danh định	50 V	Chiều dài đường rò	0,04 mm trên vật liệu đi dây mạch in; 1,20 mm đối với kết cấu khác.
Độ nhiễm bẩn	2
Vật liệu cách điện	CTI GR III
CHÚ THÍCH: Tại những vị trí mà khe hở không khí và chiều dài đường rò không thể phân biệt (ví dụ trên vật liệu đi dây mạch in), sử dụng khoảng cách lớn hơn. Do đó, chiều dài đường rò và khe hở không khí tối thiểu là 0,04 mm trên vật liệu đi dây mạch in hoặc 1,20 mm cho các kết cấu khác.

7.4.2.2. Xác định kích thước khe hở không khí và chiều dài đường rò theo TCVN 10884-5 (IEC 60664-5)

Bảng 14 - Ví dụ xác định kích thước chiều dài đường rò và khe hở không khí theo TCVN 10884-5 (IEC 60664-5) trong mạch điện không được nối trực tiếp với nguồn lưới

Khe hở không khí
Điên áp xung	500 V	Khe hở không khí		0,04 mm
Chiều dài đường rò (phóng điện tạo vết)
Điện áp danh định	50 V		Khe hở không khí	0,04 mm
Độ nhiễm bẩn	2
Vật liệu cách điện	CTI GR III
Chiều dài đường rò (phóng điện bề mặt)
Điện áp đỉnh tối đa	500 V
Mức ẩm	2
Nhóm hấp phụ nước	WAG 1		Chiều dài đường rò	0,17 mm
	WAG 2			0,18 mm
	WAG 3			0,20 mm
	WAG 4			0,22 mm
CHÚ THÍCH 1: Tại những vị trí mà khe hở không khí và chiều dài đường rò không thể phân biệt (ví dụ trên vật liệu đi dây mạch in), sử dụng khoảng cách lớn hơn. Do đó, chiều dài đường rò và khe hở không khí tối thiểu là 0,17 mm đến 0,22 mm phụ thuộc vào đặc trưng hấp phụ nước của vật liệu cách điện. CHÚ THÍCH 2: Trong trường hợp nguồn cung cấp một chiều, ban kỹ thuật cần xem xét cẩn thận việc xác định kích thước của khe hở không khí liên quan khi xác định kích thước chiều dài đường rò để tránh phóng điện bề mặt do hậu quả của phóng điện bề mặt trong các mạch điện một chiều có thể quan trọng hơn trong các mạch điện xoay chiều.

7.5. Ví dụ so sánh kích thước khe hở không khí và chiều dài đường rò theo TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) và IEC 60664-4 dựa trên điều kiện trường hợp A (cách điện chính, đối với thiết bị làm việc ở độ cao đến 2 000 m)

Từ hai ví dụ dưới đây có thể kết luận:

- việc xác định kích thước theo IEC 60664-4 sẽ luôn dẫn đến khoảng cách lớn hơn so với xác định kích thước theo TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), nếu yêu cầu khe hở không khí đối với điện áp lặp lại quyết định việc xác định kích thước;

- việc xác định kích thước theo IEC 60664-4 sẽ không thay đổi các khoảng cách so với việc xác định kích thước theo TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), nếu yêu cầu chiều dài đường rò đối với phóng điện tạo vết quyết định việc xác định kích thước. Trường hợp này có thể áp dụng cho các điện áp trạng thái ổn định khá nhỏ, đặc biệt với các kết cấu không phải vật liệu đi dây mạch in.

7.5.1. Mạch điện không được nối trực tiếp với nguồn lưới

7.5.1.1. Xác định kích thước khe hở không khí và chiều dài đường rò theo TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)

Bảng 15 - Ví dụ xác định kích thước khe hở không khí và chiều dài đường rò theo TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) trong mạch điện không được nối trực tiếp với nguồn lưới

Khe hở không khí
Điện áp đỉnh lặp lại	1 000 V	Khe hở không khí	0,26 mm
Chiều dài đường rò (phóng điện tạo vết)
Điện áp trạng thái ổn định (hiệu dụng)	200 V	Khe hở không khí	0,63 mm trên vật liệu đi dây mạch in; 2,0 mm cho các kết cấu khác.
Độ nhiễm bẩn	2
Vật liệu cách điện	CTI GR III
CHÚ THÍCH 1: Tại những vị trí mà khe hở không khí và chiều dài đường rò không thể phân biệt (ví dụ trên vật liệu đi dây mạch in), sử dụng khoảng cách lớn hơn. Do đó, chiều dài đường rò và khe hở không khí tối thiểu là 0,63 mm trên vật liệu đi dây mạch in hoặc 2,0 mm cho các kết cấu khác. CHÚ THÍCH 2: Trong trường hợp nguồn cung cấp một chiều, ban kỹ thuật cần xem xét cẩn thận việc xác định kích thước của khe hở không khí liên quan khi xác định kích thước chiều dài đường rò để tránh phóng điện bề mặt vì hậu quả của phóng điện bề mặt trong các mạch điện một chiều có thể quan trọng hơn trong các mạch điện xoay chiều.

7.5.1.2. Xác định kích thước khe hở không khí và chiều dài đường rò theo IEC 60664-4 (trường gần đồng nhất)

Bảng 16 - Ví dụ xác định kích thước khe hở không khí và chiều dài đường rò theo IEC 60664-4 (trường gần đồng nhất)

Khe hở không khí
Điện áp đỉnh lặp lại	1 000 V
Điện áp để xác định kích thước theo Bảng F.7a của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)	1 250 V	Khe hở không khí	0,48 mm
Chiều dài đường rò (phóng điện tạo vét)
Điện áp trạng thái ổn định (hiệu dụng)	200 V	Khe hở không khí	0,63 mm trên vật liệu đi dây mạch in 2,0 mm cho các kết cấu khác
Độ nhiễm bẩn	2
Vật liệu cách điện	CTI GR III
Chiều dài đường rò (hiệu ứng nhiệt)
Điện áp trạng thái ổn định tối đa (đỉnh)	1 000 V
Tần số	30 kHz < f="">< 100="">	Chiều dài đường rò	0,72 mm
	100 kHz < f=""> 200 KHz		1,38 mm
	200 kHz < f=""> 400 kHz		3,6 mm
	400 kHz < f="">< 100="">		21,6 mm
Độ nhiễm bẩn	2	Nhân các giá trị trong Bảng 2 của IEC 60664-4 với hệ số 1,2
CHÚ THÍCH:Tại những vị trí mà khe hở không khí và chiều dài đường rò không thể phân biệt (ví dụ trên vật liệu đi dây mạch in), sử dụng khoảng cách lớn hơn. Do đó, chiều dài đường rò và khe hở không khí tối thiểu là 0,72 mm trên vật liệu đi dây mạch in đối với các tần số đến 100 kHz hoặc 2,0 mm cho các kết cấu khác với tần số đến 200 kHz.

7.5.2. Mạch điện không được nối trực tiếp với nguồn lưới

7.5.2.1. Xác định kích thước khe hở không khí và chiều dài đường rò theo TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)

Bảng 17 - Ví dụ xác định kích thước khe hở không khí và chiều dài đường rò theo TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) trong mạch điện không được nối trực tiếp với nguồn lưới

Khe hở không khí
Điện áp đỉnh lặp lại	500 V	Khe hở không khí	0,20 mm cho các kết cấu khác; 0,04 mm trên vật liệu đi dây mạch in
Chiều dài đường rò (phóng điện tạo vết)
Điện áp trạng thái ổn định (hiệu dụng)	50 V	Khe hở không khí	0,04 mm trên vật liệu đi dây mạch in; 1,20 mm cho các cấu trúc khác
Độ nhiễm bẩn	2
Vật liệu cách điện	CTI GRIIl
CHÚ THÍCH 1: Tại những vị trí mà khe hở không khí và chiều dài đường rò không thể phân biệt (ví dụ trên vật liệu đi dây mạch in), sử dụng khoảng cách lớn hơn. Do đó, chiều dài đường rò và khe hở không khí tối thiểu là 0,04 mm trên vật liệu đi dây mạch in hoặc 1,20 mm cho các kết cấu khác.
CHÚ THÍCH 2: Trong trường hợp nguồn cung cấp một chiều, ban kỹ thuật cần xem xét cẩn thận việc xác định kích thước của khe hở không khí liên quan khi xác định kích thước chiều dài đường rò để tránh phóng điện bề mặt do hậu quả của phóng điện bề mặt trong các mạch điện một chiều có thể quan trọng hơn trong các mạch điện xoay chiều.

7.5.2.2. Xác định kích thước khe hở không khí và chiều dài đường rò theo IEC 60664-4 (trường gần đồng nhất)

Bảng 18 - Ví dụ xác định kích thước khe hở không khí và chiều dài đường rò theo IEC 60664-4 (trường gần đồng nhất)

Khe hở không khí
Điện áp đỉnh lặp lại	500 V
Điện áp để xác định kích thước theo Bảng F.7a của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)	625 V	Khe hở không khí	0,2 mm cho cấu trúc khác 0,069 mm trên vật liệu đi dây mạch in
Chiều dài đường rò (phóng điện tạo vết)
Điện áp trạng thái ổn định (hiệu dụng)	50 V	Khe hở không khí	0,04 mm trên vật liệu đi dây mạch in; 1,20 mm cho kết cấu khác.
Độ nhiễm bẩn	2
Vật liệu cách điện	CTI GR III
Chiều dài đường rò (hiệu ứng nhiệt)
Điện áp trạng thái ổn định (đỉnh)	500 V
Tần số	30 kHz f < 100="">	Chiều dài đường rò	0,22 mm
	100 kHz < f="">< 200="">		0,23 mm
	200 kHz < f="">< 400="">		0,3 mm
	400 kHz < f=""><>		0,48 mm
	700 kHz < f="">< 1="">		1,8 mm
	1 MHz < f="">< 2="">		24,0 mm
Độ nhiễm bẩn	2	Nhân các giá trị trong Bảng 2 của IEC 60664-4 với hệ số 1,2
CHÚ THÍCH: Tại những vị trí mà khe hở không khí và chiều dài đường rò không thể phân biệt (ví dụ trên vật liệu đi dây mạch in), sử dụng khoảng cách lớn hơn. Do đó, chiều dài đường rò và khe hở không khí tối thiểu là 0,22 mm trên vật liệu đi dây mạch in với các tần số lên đến 100 kHz hoặc 1,2 mm cho các kết cấu khác với tần số đến 700 kHz.

PHỤ LỤC A

(tham khảo)

TỔNG QUAN CÁC ĐIỀU CỦA TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) PHẢI ĐƯỢC BAN KỸ THUẬT QUYẾT ĐỊNH, QUY ĐỊNH KỸ THUẬT CỦA CÁC TÙY CHỌN HOẶC YÊU CẦU CÁC HOẠT ĐỘNG CỦA NHÀ CHẾ TẠO

A.1. Quyết định được yêu cầu bởi ban kỹ thuật

Khi đề cập đến TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), ban kỹ thuật phải quy định các hạng mục dưới đây.

Bảng A.1 - Điều và tiêu đề điều của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) và hạng mục cần được ban kỹ thuật xem xét

Điều và tiêu đề điều của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)	Hạng mục cần được xem xét trong TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)
4.3.1 Quy định chung 4.3 Điện áp và thông số đặc trưng điện áp	Quy định kỹ thuật cơ bản của các thông số đặc trưng điện áp; cấp quá điện áp theo sử dụng dự kiến của thiết bị, có tính đến các đặc trưng của hệ thống mà thiết bị được dự kiến nối vào
4.3.2.2.1 Thiết bị được cấp điện trực tiếp từ lưới điện hạ áp	Chọn điện áp dựa trên: - điện áp pha-pha, hoặc - điện áp pha-trung tính. Trong trường hợp chọn điện áp dựa trên điện áp pha- trung tính, ban kỹ thuật phải quy định cách thông báo cho người sử dụng rằng thiết bị chỉ sử dụng cho các hệ thống có trung tính nối đất
4.3.3.2.2 Thiết bị được cấp điện trực tiếp từ lưới điện	Quy định kỹ thuật về cấp quá điện áp dựa trên giải thích chung về cấp quá điện áp (xem thêm Điều 443 của IEC 60364-4-44)
4.7 Thông tin được cung cấp cùng với thiết bị	Quy định kỹ thuật về thông tin liên quan được cung cấp cùng với thiết bị và cách thức cung cấp thông tin này
4.8.2 Đặc trưng độ bền điện	Xem xét các đặc trưng độ bền điện của vật liệu cách điện, có tính đến ứng suất mô tả trong 5.3.1, 5.3.2.2.1 và 5.3.2.3.1
4.8.3 Đặc trưng nhiệt	Xem xét các đặc trưng nhiệt của vật liệu cách điện có tính đến ứng suất mô tả trong 5.3.2.2.2, 5.3.2.3.2 và 5.3.3.5 CHÚ THÍCH: Xem thêm bộ tiêu chuẩn IEC 60216.
4.8.4 Đặc trưng cơ và hóa	Xem xét các đặc trưng cơ và hoá của vật liệu cách điện, có tính đến các ứng suất mô tả trong 5.3.2.2.3, 5.3.2.3.3 và 5.3.2.4
5.3.2.2.3 Xóc	Xem xét khả năng chịu va đập không đủ, xóc, độ bền chịu va đập của vật liệu bị giảm khi quy định các điều kiện môi trường để vận chuyển, lưu kho, lắp đặt và sử dụng
5.3.2.4 Các ứng suất khác	Xem xét các ứng suất khác ví dụ như - bức xạ, cả bức xạ cực tím và ion hóa; - ứng suất rạn hoặc ứng suất gẫy do tiếp xúc với dung môi hoặc hóa chất hoạt tính. - hiệu ứng dịch chuyển của chất làm mềm dẻo; - ảnh hưởng của vi khuẩn, nấm mốc hoặc nấm; - dão cơ khí
5.3.3.2.1 Quy định chung 5.3.3.2 Chịu ứng suất điện áp	Quy định kỹ thuật về thông số đặc trưng điện áp ấn định cho thiết bị
5.3 3.2.5 Điện áp tần số cao	Quy định xem liệu có cần thử nghiệm theo 6.1.3.7
5.3.3.3 Chịu ứng suất gia nhiệt ngắn hạn	Quy định về mức khắc nghiệt
5.3.3.4 Chịu ứng suất cơ	Quy định về mức khắc nghiệt
5.3.3.5 Chịu ứng suất gia nhiệt dài hạn	Quy định xem liệu có cần thử nghiệm (xem thêm IEC 60085 và bộ IEC 60216)
5.3.3.7 Chịu các ứng suất khác	Công bố các loại ứng suất khác và quy định kỹ thuật về phương pháp thử nghiệm
6.1.2.2.1.2 Chọn điện áp thử nghiệm xung	Đối với các điều kiện thử nghiệm, quy định kỹ thuật về giá trị nhiệt độ và độ ẩm Xem xét xem liệu có phải thực hiện bổ sung thử nghiệm lấy mẫu và thử nghiệm thường xuyên cho thử nghiệm điển hình
6.1.3.1 Chọn các thử nghiệm	Quy định xem thử nghiệm điển hình có được yêu cầu đối với ứng suất tương ứng xảy ra trong thiết bị. Quy định kỹ thuật về các thử nghiệm được thực hiện như thử nghiệm mẫu và thường xuyên để đảm bảo chất lượng của cách điện trong sản xuất. Quy định kỹ thuật về thử nghiệm và ổn định khi thích hợp, với các tham số thử nghiệm đủ để phát hiện sự cố không gây hỏng cách điện.
6.1.3.2 Ổn định	Quy định kỹ thuật về phương pháp ổn định thích hợp
6.1.3.4.1 Phương pháp thử nghiệm	Xem xét xem liệu điện áp thử nghiệm xoay chiều có cần được thay bằng điện áp thử nghiệm một chiều với giá trị bằng giá trị đỉnh của điện áp xoay chiều, có tính đến trường hợp thử nghiệm này sẽ ít chặt chẽ hơn thử nghiệm điện áp xoay chiều
6.1.3.5.2 Kiểm tra	Quy định kỹ thuật về: - mạch thử nghiệm (Điều C.1); - thiết bị đo (Điều C.3 và Điều D.2); - tần số đo (C.3.1 và D.3.3); - quy trình thử nghiệm (6.1.3.5.3) theo loại mẫu thử.
6.1.4.5 Tiêu chí thử nghiệm	Quy định về phóng điện cục bộ trong khe hở không khí không gây ra phóng điện đánh thủng được bỏ qua
6.1.5.1 Mục đích thử nghiệm không phải phối hợp cách điện	Quy định kỹ thuật về điện áp thử nghiệm không cao hơn giá trị yêu cầu cho phối hợp cách điện
6.1.5.2 Thử nghiệm lấy mẫu và thử nghiệm thường xuyên	Quy định kỹ thuật về thử nghiệm mẫu và thử nghiệm thường xuyên nhằm đảm bảo chất lượng sản phẩm. Quy định kỹ thuật về điện áp thử nghiệm không cao hơn giá trị yêu cầu cho thử nghiệm điển hình.
C.2.1 Quy định chung t C.2 Tham số thử nghiệm	Quy định kỹ thuật về - tần số f_t của điện áp thử nghiệm (C.2.2); - độ lớn phóng điện quy định (6.1.3.5.4.1); - điều kiện khí hậu cho thử nghiệm phóng điện cục bộ (C.2.3). CHÚ THÍCH: Có thể cần phải có các quy định kỹ thuật khác cho thử nghiệm điển hình và thử nghiệm thường xuyên.
C.2.2 Yêu cầu đối với điện áp thử nghiệm	Xem xét ảnh hưởng có thể có của tần số lên độ lớn phóng điện

A.2. Quy định kỹ thuật do ban kỹ thuật tùy chọn

Khi đề cập đến TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), ban kỹ thuật cần xem xét các hạng mục trong danh sách sau và quyết định các tùy chọn:

Bảng A.2 - Điều và tiêu đề điều của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) và các quy định kỹ thuật tùy chọn để ban kỹ thuật xem xét

Điều và tiêu đề điều của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)	Hạng mục cần được xem xét trong TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)
1 Phạm vi áp dụng	Quy định kỹ thuật về yêu cầu đặc biệt đối với các trường hợp xảy ra ion hóa chất khí
4.3.3.2.3 Hệ thống và thiết bị không được cấp điện trực tiếp từ lưới điện hạ áp	Quy định kỹ thuật về cấp quá điện áp hoặc điện áp xung danh định khi thích hợp. Khuyến cáo để áp dụng dãy ưu tiên trong 4.2.3
4.5 Thời gian chịu ứng suất điện áp	Xem xét để cho phép giảm chiều dài đường rò đối với cách điện chức năng, khi chịu ứng suất điện áp chỉ trong thời gian ngắn, ví dụ thấp hơn một nấc điện áp quy định trong Bảng F.4
5.1.1 Quy định chung 5.1 Xác định kích thước khe hở không khí	Tính đến việc xác định kích thước điện áp đỉnh lặp lại hoặc điện áp hiệu dụng trạng thái ổn định dẫn đến tình huống mà ở đó không có biên an toàn cho phóng điện đánh thủng khi đặt liên tục các điện áp này
5.1.6 Xác định kích thước khe hở không khí của cách điện chính, phụ và tăng cường	Quy định kỹ thuật chi tiết hơn khi xác định kích thước các khe hở không khí cho các bề mặt tiếp cận được của vật liệu cách điện.
5.2.4 Xác định kích thước chiều dài đường rò của cách điện chính, phụ và tăng cường	Quy định kỹ thuật chi tiết hơn khi xác định kích thước chiều dài đường rò cho các bề mặt tiếp cận được của vật liệu cách điện.
5.3.2.3.3 Ứng suất cơ	Xem xét các ứng suất cơ khi quy định các điều kiện cho thử nghiệm các ứng suất dài hạn
5.3.3.1 Quy định chung 5.3.3 Yêu cầu	Quy định kỹ thuật chi tiết hơn khi xem xét các ứng suất điện cho bề mặt tiếp cận được của cách điện rắn
6.1.1 Quy định chung 6.1 Thử nghiệm	Xem xét kết hợp thử nghiệm điện áp cao bất kỳ với phép đo phóng điện cục bộ theo 6.1.3.5 và Phụ lục C cho mẫu thử nghiệm mà, sau thử nghiệm điển hình, được dự kiến hoặc được yêu cầu cho sử dụng tiếp theo
6.1.2.2.1.1 Quy định chung 6.1.2.2.1 Thử nghiệm điện môi điện áp xung	Quy định kỹ thuật về thử nghiệm điện môi thay thế theo 6.1.2.2.2
6.1.2.2.1.1 Quy định chung 6.1.2.2.1 Thử nghiệm điện môi điện áp xung	Đối với các ứng dụng thực tiễn, làm tròn các giá trị của Bảng F.5 cho các điện áp thử nghiệm xung
6.1.2.2.2.1 Quy định chung 6.1.2.2.2 Thay thế các thử nghiệm điện môi điện áp xung	Quy định kỹ thuật về thử nghiệm điện áp xoay chiều hoặc một chiều cho thiết bị cụ thể như là phương pháp thay thế cho thử nghiệm điện áp xung nêu trong 6.1.2.2.1, có tính đến việc chúng có thể gây quá tải và làm hỏng các cách điện rắn nhất định.
6.1.3.1 Lựa chọn các thử nghiệm	Quy định kỹ thuật về phương pháp thử nghiệm đối với rung và xóc trước khi thử nghiệm điện môi.
6.1.3.4.1 Phương pháp thử nghiệm	Giảm khoảng thời gian thử nghiệm xuống giá trị tối thiểu là 5 s trong các trường hợp mà tại đó quá điện áp ngắn hạn tạm thời dẫn đến các yêu cầu nghiêm ngặt nhất đối với biên độ điện áp thử nghiệm.
6.1.3.4.1 Phương pháp thử nghiệm	Đưa ra một biên an toàn cho điện áp thử nghiệm trong trường hợp thử nghiệm liên quan đến các ứng suất trạng thái ổn định cao, kể cả điện áp đỉnh lặp lại cao.
C.4.3 Hiệu chuẩn đối với thử nghiệm phóng điện cục bộ	Khi quy định các khoảng thời gian để hiệu chuẩn lại, xem xét rằng trong trường hợp độ nhạy của máy đo phóng điện cục bộ không đủ lớn, không thể phát hiện được các phóng có khả năng gây thiệt hại.
Phụ lục F, Bảng F.4: Chiều dài đường rò để tránh hỏng do phóng điện tạo vết	Sử dụng các kích thước dựa trên kinh nghiệm cho các giá trị trong Bảng F.4 đối với điện áp cao hơn 10 000 V

A.3. Các điều yêu cầu hoạt động của nhà chế tạo

Khi áp dụng TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) bổ sung cho tiêu chuẩn sản phẩm hoặc trong trường hợp không có tiêu chuẩn liên quan, nhà chế tạo được yêu cầu không chỉ thực hiện tất cả các thử nghiệm và xác định kích thước liên quan mà còn phải thực hiện các hạng mục được liệt kê sau đây.

Bảng A.3 - Điều và tiêu đề điều của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) và yêu cầu các hoạt động của nhà chế tạo

Điều và tiêu đề điều của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)	Hoạt động được yêu cầu
3.9 Điện áp danh định	Ấn định giá trị điện áp cho linh kiện hoặc thiết bị và để các đặc trưng vận hành và tính năng tham khảo đến
3.9.1 Điện áp cách điện danh định	Ấn định giá trị điện áp chịu thử hiệu dụng cho thiết bị hoặc cho một phần của thiết bị, đặc trưng cho khả năng chịu thử (dài hạn) của cách điện
3.9.2 Điện áp xung danh định	Ấn định giá trị điện áp chịu xung cho thiết bị hoặc cho một phần của thiết bị, đặc trưng cho khả năng chịu thử của cách điện chống quá điện áp quá độ.
3.9.3 Điện áp đỉnh lặp lại danh định	Ấn định giá trị điện áp chịu thử đỉnh lặp lại cho thiết bị hoặc cho một phần của thiết bị, đặc trưng cho khả năng chịu thử của cách điện chống điện áp đỉnh lặp lại.
3.9.4 Quá điện áp tạm thời danh định	Ấn định giá trị quá điện áp chịu thử tạm thời cho thiết bị hoặc cho một phần của thiết bị, đặc trưng cho khả năng chịu thử ngắn hạn của cách điện chống điện áp xoay chiều.
5.2.2.4 Hướng và vị trí của chiều dài đường rò	Nếu cần, chỉ thị hướng dự kiến của thiết bị hoặc linh kiện để chiều dài đường rò không bị ảnh hưởng bất lợi bởi tích tụ nhiễm bẩn mà chúng hông được thiết kế
6.1.5.2 Thử nghiệm lấy mẫu và thử nghiệm thường xuyên	Quy định kỹ thuật về thử nghiệm lấy mẫu và thử nghiệm thường xuyên, dự kiến để đảm bảo chất lượng sản phẩm, được thực hiện với dạng sóng và mức điện áp sao cho phát hiện được các sự cố không gây hỏng thiết bị (cách điện rắn hoặc linh kiện)

PHỤ LỤC B

(tham khảo)

TỔNG QUAN VỀ CÁC ĐIỀU CỦA IEC 60664-4 ĐÒI HỎI BAN KỸ THUẬT QUYẾT ĐỊNH

B.1. Quyết định được yêu cầu bởi ban kỹ thuật

Không áp dụng.

B.2. Quy định kỹ thuật do ban kỹ thuật tùy chọn

Khi đề cập đến IEC 60664-4, ban kỹ thuật cần xem xét các hạng mục trong danh sách sau và quyết định các tùy chọn:

Bảng B.1 - Điều và tiêu đề điều của IEC 60664-4 và quy định kỹ thuật tùy chọn để ban kỹ thuật xem xét

Điều và tiêu đề điều của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)	Hạng mục cần được xem xét
1 Phạm vi và đối tượng áp dụng	Quy định kỹ thuật về yêu cầu đặc biệt đối với các trường hợp mà tại đó xảy ra ion hóa khí
7.3 Ổn định	Quy định kỹ thuật về thử nghiệm

PHỤ LỤC C

(tham khảo)

TỔNG QUAN VỀ CÁC ĐIỀU CỦA TCVN 10884-5 (IEC 60664-5) ĐÒI HỎI BAN KỸ THUẬT QUYẾT ĐỊNH, QUY ĐỊNH KỸ THUẬT CỦA CÁC TÙY CHỌN HOẶC HOẠT ĐỘNG ĐÒI HỎI NHÀ CHẾ TẠO

C.1. Quyết định được yêu cầu bởi ban kỹ thuật

Khi đề cập đến TCVN 10884-5 (IEC 60664-5), ban kỹ thuật được yêu cầu quy định các hạng mục dưới đây.

Bảng C.1 - Điều và tiêu đề điều của TCVN 10884-5 (IEC 60664-5) và hạng mục cần được ban kỹ thuật xem xét

Điều và tiêu đề điều của TCVN 10884-5 (IEC 60664-5)	Tham khảo TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)	Hạng mục cần được xem xét (trong trường hợp tham khảo TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), cần xem xét các điều liên quan của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1))
4.3.1 Quy định chung 4.3 Điện áp và thông số đặc trưng điện áp	Áp dụng 4.3.1 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)	Quy định kỹ thuật cơ bản của các thông số đặc trưng điện áp. Cấp quá điện áp theo sử dụng dự kiến của thiết bị, có tính đến các đặc trưng của hệ thống mà thiết bị được dự kiến nối vào
4.3.2.2.1 Thiết bị được cấp điện trực tiếp từ lưới điện hạ áp		Chọn điện áp dựa trên: - điện áp pha - pha, hoặc - điện áp pha - trung tính. Trong trường hợp chọn điện áp dựa trên điện áp pha- trung tính, ban kỹ thuật phải quy định cách thông báo cho người sử dụng rằng thiết bị chỉ sử dụng cho các hệ thống có trung tính nối đất.
4.3.3.2.2 Thiết bị được cấp điện trực tiếp từ nguồn lưới	Áp dụng 4.3.3.2.2 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)	Quy định kỹ thuật về cấp quá điện áp dựa trên giải thích chung về cấp quá điện áp (xem thêm Điều 443 của IEC 60364-4-44:2007)
4.7 Thông tin được cung cấp cùng với thiết bị	Áp dụng 4.7 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)	Quy định kỹ thuật về thông tin liên quan được cung cấp cùng với thiết bị và cách thức cung cấp thông tin này
4.8.1 Quy định chung 4.8 Vật liệu cách điện		Phân loại vật liệu cách điện thành các nhóm theo chỉ số CTl Xem xét các đặc trưng độ bền điện cũng như nhiệt, cơ, hóa và các đặc trưng độ hấp phụ nước của vật liệu cách điện
4.8.3 Đặc trưng độ bền điện	Áp dụng 4.8.2 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)	Xem xét các đặc trưng độ bền điện của vật liệu cách điện, có tính đến các ứng suất mô tả trong 5.3.1, 5 3.2.2.1 và 5.3.2.3.1
4.8.4 Đặc trưng nhiệt	Áp dụng 4.8.3 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)	Xem xét các đặc trưng nhiệt của vật liệu cách điện có tính đến các ứng suất mô tả trong 5.3.2.2.2, 5.3.2.3.2 và 5.3.3.5. CHÚ THÍCH: Xem thêm bộ tiêu chuẩn IEC 60216.
4.8.5 Đặc trưng cơ và hóa	Áp dụng 4.8.4 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)	Xem xét các đặc trưng cơ và hóa của vật liệu cách điện, có tính đến các ứng suất mô tả trong 5.3.2.2.3, 5.3.2.3.3 và 5.3.2.4
5.4.2.2.3 Xóc	Áp dụng 5.3.2.2.3 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)	Xem xét khả năng chịu va đập không đủ, xóc và khả năng chịu va đập của vật liệu bị giảm khi quy định các điều kiện môi trường cho vận chuyển, lưu kho, lắp đặt và sử dụng
5.4.2.4 Các ứng suất khác	Áp dụng 5 3.2.4 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)	Xem xét các ứng suất khác như - bức xạ, cả bức xạ tia cực tím và ion hóa; - ứng suất rạn hoặc ứng suất gẫy do tiếp xúc với dung môi hoặc hóa chất hoạt tính. - hiệu ứng dịch chuyển của chất làm mềm dẻo; - ảnh hưởng của vi khuẩn, nấm mốc hoặc nấm; - dão cơ khí
5.4.3.2.1 Quy định chung 5.3.3 2 Chịu ứng suất điện áp	Áp dụng 5.3.3.2.1 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)	Quy định kỹ thuật về thông số đặc trưng điện áp ấn định cho thiết bị
5.4.3.2.5 Điện áp tần số cao		Quy định xem liệu có cần thử nghiệm theo 6.1.3.7
5.4.3.3 Chịu ứng suất nhiệt ngắn hạn	Áp dụng 5.3.3.3 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)	Quy định kỹ thuật về mức khắc nghiệt
5.4.3.4 Chịu ứng suất cơ	Áp dụng 5.3.3.4 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)	Quy định kỹ thuật về mức khắc nghiệt
5.4.3.5 Chịu ứng suất nhiệt dài hạn	Áp dụng 5.3.3.5 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)	Quy định xem liệu có cần thử nghiệm (xem thêm IEC 60085 và bộ IEC 60216)
5.4.3.7 Chịu ứng suất khác	Áp dụng 5.3.3.7 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)	Công bố các loại ứng suất khác và quy định kỹ thuật về phương pháp thử nghiệm
6.1.2.2.1.2 Chọn điện áp xung thử nghiệm		Đối với các điều kiện thử nghiệm, quy định kỹ thuật về giá trị nhiệt độ và độ ẩm Xem xét xem liệu có phải thực hiện bổ sung thử nghiệm lấy mẫu và thử nghiệm thường xuyên cho thử nghiệm điển hình
6.1.3.1 Chọn các thử nghiệm		Quy định xem thử nghiệm điển hình có được yêu cầu đối với ứng suất tương ứng xảy ra trong thiết bị Quy định kỹ thuật về thử nghiệm thực hiện như các thử nghiệm lấy mẫu và thử nghiệm thường xuyên nhằm đảm bảo chất lượng của cách điện trong sản phẩm. Quy định kỹ thuật về thử nghiệm và ổn định khi thích hợp, với các tham số thử nghiệm đủ để phát hiện các sự cố không hỏng cách điện
6.1.3.2 Ổn định	Áp dụng 6.1.3.2 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)	Quy định kỹ thuật về phương pháp ổn định thích hợp
6.1.3.4.1 Phương pháp thử nghiệm		Xem xét xem liệu điện áp thử nghiệm xoay chiều có cần được thay bằng điện áp thử nghiệm một chiều với giá trị bằng giá trị đỉnh của điện áp xoay chiều, có tính đến trường hợp thử nghiệm này sẽ ít chặt chẽ hơn thử nghiệm điện áp xoay chiều
6.1.3.5.2 Kiểm tra		Quy định kỹ thuật về: - mạch thử nghiệm (Điều C.1); - thiết bị đo (Điều C.3 và Điều D.2); - tần số đo (C.3.1 và D.3.3); - quy trình thử nghiệm (6.1.3.5.3) theo loại mẫu thử.
6.1.4.5 Tiêu chí thử nghiệm	Áp dụng 6.1.4.5 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)	Quy định về phóng điện cục bộ trong khe hở không khí không gây ra phóng điện đánh thủng được bỏ qua
6.1.5.1 Quy trình thử nghiệm không phải phối hợp cách điện	Áp dụng 6.1.5.1 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)	Quy định kỹ thuật về điện áp thử nghiệm không cao hơn giá trị yêu cầu cho phối hợp cách điện
6.1.5.2 Thử nghiệm lấy mẫu và thử nghiệm thường xuyên	Áp dụng 6.1.5.2 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)	Quy định kỹ thuật về thử nghiệm mẫu và thử nghiệm thường xuyên nhằm đảm bảo chất lượng sản phẩm. Quy định kỹ thuật về điện áp thử nghiệm không cao hơn giá trị yêu cầu cho thử nghiệm điển hình.
	C.2.1 Quy định chung C.2 Tham số thử nghiệm	Quy định kỹ thuật về - tần số f_t của điện áp thử nghiệm (C.2.2); - độ lớn phóng điện quy định (6.1.3.5.4.1); - điều kiện khí hậu cho thử nghiệm phóng điện cục bộ (C.2.3). CHÚ THÍCH: Có thể cần phải có các quy định kỹ thuật khác cho thử nghiệm điển hình và thử nghiệm thường xuyên.
	C.2.2 Yêu cầu đối với điện áp thử nghiệm	Xem xét ảnh hưởng có thể có của tần số lên độ lớn phóng điện

C.2. Quy định kỹ thuật do ban kỹ thuật tùy chọn

Khi đề cập đến TCVN 10884-5 (IEC 60664-5), ban kỹ thuật cần xem xét các hạng mục trong danh sách sau và quyết định các tùy chọn:

Bảng C.2 - Điều và tiêu đề điều của TCVN 10884-5 (IEC 60664-5) và các quy định kỹ thuật tùy chọn để ban kỹ thuật xem xét

Điều và tiêu đề điều của TCVN 10884-5 (IEC 60664-5)	Tham khảo TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)	Hạng mục cần được xem xét (trong trường hợp viện dẫn TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), cần thiết xem xét các điều phụ liên quan của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1))
4.3.3.2.3 Hệ thống và thiết bị không được cấp điện trực tiếp từ lưới điện hạ áp	Áp dụng 4.3.3.2.3 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)	Quy định kỹ thuật về cấp quá điện áp hoặc điện áp xung danh định khi thích hợp. Khuyến cáo để áp dụng dãy ưu tiên trong 4.2.3
5.2.1 Quy định chung 5.2 Xác định kích thước khe hở không khí		Tính đến việc xác định kích thước điện áp đỉnh lặp lại hoặc điện áp hiệu dụng trạng thái ổn định dẫn đến tình huống mà ở đó không có biên an toàn cho phóng điện đánh thủng khi đặt liên tục các điện áp này
5.2.6 Xác định kích thước khe hở không khí của cách điện chính, phụ và tăng cường		Quy định kỹ thuật chi tiết hơn khi xác định kích thước các khe hở không khí cho các bề mặt tiếp cận được của vật liệu cách điện.
5.3.2.3.2 Xác định kích thước để duy trì điện trở cách điện		Tính đến điện trở cách điện để xác định kích thước khi quy định dòng điện rò lớn nhất giữa các bộ phận mang điện hoặc giữa các bộ phận mang điện và bề mặt tiếp cận được của thiết bị
5.3.4 Xác định kích thước chiều dài đường rò của cách điện chính, phụ và tăng cường		Quy định kỹ thuật chi tiết hơn khi xác định kích thước chiều dài đường rò cho các bề mặt tiếp cận được của vật liệu cách điện.
5.4.2.3.3 Ứng suất cơ	Áp dụng 5.3.2.3.3 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)	Xem xét các ứng suất cơ khi quy định các điều kiện cho thử nghiệm các ứng suất dài hạn
5.4.3.1 Quy định chung 5.4.3 Yêu cầu	Áp dụng 5.3.3.1 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)	Quy định kỹ thuật chi tiết hơn khi xem xét các ứng suất điện cho bề mặt tiếp cận được của cách điện rắn
6.1.1 Quy định chung 6.1 Thử nghiệm		Xem xét kết hợp thử nghiệm điện áp cao bất kỳ với phép đo phóng điện cục bộ theo 6.1.3.5 và Phụ lục C cho mẫu thử nghiệm mà, sau thử nghiệm điển hình, được dự kiến hoặc được yêu cầu cho sử dụng tiếp theo
6.1.2.2.1.1 Quy định chung 6.1.2.2.1 Thử nghiệm điện môi điện áp xung		Quy định kỹ thuật về thử nghiệm điện môi thay thế theo 6.1.2.2 2
6.1.2.2.1.1 Quy định chung 6.1.2.2.1 Thử nghiệm điện môi điện áp xung		Đối với các ứng dụng thực tiễn, làm tròn các giá trị của Bảng F.5 cho các điện áp thử nghiệm xung
6.1.2.2.2.1 Quy định chung 6.1.2.2.2 Thay thế các thử nghiệm điện môi điện áp xung		Quy định kỹ thuật về thử nghiệm điện áp xoay chiều hoặc một chiều cho thiết bị cụ thể như là phương pháp thay thế cho thử nghiệm điện áp xung nêu trong 6.1.2.2.1, có tính đến việc chúng có thể gây quá tải và làm hỏng các cách điện rắn nhất định.
6.1.3.1 Lựa chọn các thử nghiệm		Quy định kỹ thuật về phương pháp thử nghiệm đối với rung và xóc trước khi thử nghiệm điện môi.
6.1.3.4.1 Phương pháp thử nghiệm		Giảm khoảng thời gian thử nghiệm xuống giá trị tối thiểu là 5 s trong các trường hợp mà tại đó quá điện áp ngắn hạn tạm thời dẫn đến các yêu cầu nghiêm ngặt nhất đối với biên độ điện áp thử nghiệm.
6.1.3.4.1 Phương pháp thử nghiệm		Đưa ra một biên an toàn cho điện áp thử nghiệm trong trường hợp thử nghiệm liên quan đến các ứng suất trạng thái ổn định cao, kể cả điện áp đỉnh lặp lại cao.
	C.4.3 Hiệu chỉnh thử nghiệm phóng điện cục bộ	Khi quy định các khoảng thời gian để hiệu chuẩn lại, xem xét rằng trong trường hợp độ nhạy của máy đo phóng điện cục bộ không đủ lớn, không thể phát hiện được các phóng có khả năng gây thiệt hại.
	Phụ lục F, Bảng F.4, Chiều dài đường rò để tránh hỏng do phóng điện tạo vết	Sử dụng các kích thước dựa trên kinh nghiệm cho các giá trị trong Bảng F.4 đối với điện áp cao hơn 10 000 V

C.3. Các điều yêu cầu hoạt động của nhà chế tạo

Khi áp dụng TCVN 10884-5 (IEC 60664-5) bổ sung cho tiêu chuẩn sản phẩm hoặc trong trường hợp không có tiêu chuẩn liên quan, nhà chế tạo được yêu cầu không chỉ thực hiện tất cả các thử nghiệm và xác định kích thước liên quan mà còn phải thực hiện các hạng mục được liệt kê sau đây.

Bảng C.3 - Điều và tiêu đề điều của TCVN 10884-5 (IEC 60664-5) và yêu cầu các hoạt động của nhà chế tạo

Điều và tiêu đề điều của TCVN 10884-5 (IEC 60664-5)	Tham khảo TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)	Hạng mục cần được xem xét (trong trường hợp viện dẫn TCVN 10884-1 (IEC 60664-1), cần xem xét các điều liên quan của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1))
	3.9 Điện áp danh định	Ấn định giá trị điện áp cho linh kiện hoặc thiết bị và để các đặc trưng vận hành và tính năng tham khảo đến
	3.9.1 Điện áp cách điện danh định	Ấn định giá trị điện áp chịu thử hiệu dụng cho thiết bị hoặc cho một phần của thiết bị, đặc trưng cho khả năng chịu thử (dài hạn) của cách điện
	3.9.2 Điện áp xung danh định	Ấn định giá trị điện áp chịu xung cho thiết bị hoặc cho một phần của thiết bị, đặc trưng cho khả năng chịu thử của cách điện chống quá điện áp quá độ.
	3.9.3 Điện áp đỉnh lặp lại danh định	Ấn định giá trị điện áp chịu thử đỉnh lặp lại cho thiết bị hoặc cho một phần của thiết bị, đặc trưng cho khả năng chịu thử của cách điện chống điện áp đỉnh lặp lại.
	3.9.4 Quá điện áp tạm thời danh định	Ấn định giá trị quá điện áp chịu thử tạm thời cho thiết bị hoặc cho một phần của thiết bị, đặc trưng cho khả năng chịu thử ngắn hạn của cách điện chống điện áp xoay chiều.
5.3.2.4 Hướng và vị trí của chiều dài đường rò	Áp dụng 5.2.2.4 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)	Nếu cần, chỉ thị hướng dự kiến của thiết bị hoặc linh kiện để chiều dài đường rò không bị ảnh hưởng bất lợi bởi tích tụ nhiễm bẩn mà chúng hông được thiết kế
6.1.5.2 Thử nghiệm lấy mẫu và thử nghiệm thường xuyên	Áp dụng 6.1.5.2 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)	Quy định kỹ thuật về thử nghiệm lấy mẫu và thử nghiệm thường xuyên, dự kiến để đảm bảo chất lượng sản phẩm, được thực hiện với dạng sóng và mức điện áp sao cho phát hiện được các sự cố không gây hỏng thiết bị (cách điện rắn hoặc linh kiện)

PHỤ LỤC D

(tham khảo)

XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC KHE HỞ KHÔNG KHÍ VÀ CHIỀU DÀI ĐƯỜNG RÒ ĐỐI VỚI CÁC ĐIỆN ÁP TRÊN 1 000 V MỘT CHIỀU

D.1. Nhận xét

TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) giải quyết việc phối hợp cách điện cho thiết bị trong hệ thống điện hạ áp có điện áp một chiều danh định đến 1 500 V. Các bảng trong TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) không đưa ra các giá trị cụ thể của điện áp một chiều vượt quá 1 000 V và đến 1 500 V. Phụ lục D này sửa đổi các bảng trong Phụ lục F của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1).

D.2. Điện áp xung danh định cho thiết bị được cấp điện trực tiếp từ lưới điện hạ áp

Bảng D.1 có thể được sử dụng bổ sung cho thông tin được cung cấp trong Bảng F.1 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1).

Bảng D.1 - Điện áp xung danh định cho thiết bị

Điện áp danh nghĩa của hệ thống cấp điện dựa trên TCVN 7995 (IEC 60038)	Điện áp pha - trung tính bắt nguồn từ điện áp một chiều danh nghĩa đến và kể cả	Điện áp xung danh định
		Cấp quá điện áp ^a
Một pha		I	II	III	IV
V	V	V	V	V	V
Tham khảo Bảng F.1 trong TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)	Đến 1 000 V, tham khảo Bảng F.1 trong TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)	Tham khảo Bảng F.1 trong TCVN 10884-1 (IEC 60664-1)
1 500 d.c.^b	1 500	6 000	8 000	10 000	15 000
^a Xem 4.3.3.2.2 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) để giải thích các cấp quá điện áp. ^b Thông tin liên quan đến ứng dụng đường sắt, cần kiểm tra tính nhất quán.

D.3. Xác định kích thước khe hở không khí của cách điện chính, phụ và tăng cường

Khe hở không khí của cách điện chính và cách điện phụ được xác định kích thước như quy định trong Bảng F.2 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1).

Đối với các điện áp xung, khe hở không khí của cách điện tăng cường phải được xác định kích thước như mô tả ví dụ trong 5.1.6 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1).

D.4 Xác định kích thước chiều dài đường rò

Để xác định kích thước chiều dài đường rò đối với điện áp một chiều lớn hơn 1 000 V, xem Bảng F.4 của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1).

THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] TCVN 8095-151 (IEC 60050-151), Từ vựng kỹ thuật điện quốc tế - Phần 151: Thiết bị điện điện và thiết bị từ

[2] TCVN 8095-212 (IEC 60050-212), Từ vựng kỹ thuật điện quốc tế - Phần 212: Cách điện rắn, lỏng và khí

[3] IEC 60050-604, International Electrotechnical Vocabulary - Part 604: Generation, transmission and distribution of electricity - Operation (Từ vựng kỹ thuật điện quốc tế - Phần 604: Phát điện, truyền tải và phân phối điện năng - Vận hành)

[4] IEC 60050-826, Electrical installations (Hệ thống lắp đặt điện)

[5] TCVN 7995 (IEC 60038), Điện áp tiêu chuẩn IEC

[6] IEC 60079 (all parts), Explosive atmospheres (Khí quyển nổ)

[7] IEC 60194, Printed board design, manufacture and assembly - Terms and definitions (Thiết kế, chế tạo và lắp ráp bảng mạch in - Thuật ngữ và định nghĩa)

[8] IEC 60669-1:1998, Switches for household and similar fixed-electrical installations - Part 1: General requirements (Thiết bị đóng cắt dùng cho hệ thống lắp đặt điện cố định trong gia đình và các hệ thống tương tự - Phần 1: Yêu cầu chung)

Amendment 1 (1999), Amendment 2 (2006)

[9] TCVN 6592-1:2009 (IEC 60947-1:2007), Thiết bị đóng cắt và điều khiển hạ áp - Phần 1: Quy tắc chung

[10] IEC 62019:1999, Electrical accessories - Circuit-breakers and similar equipment for household use - Auxiliary contact units - (Phụ kiện điện - Áptômát và thiết bị tương tự sử dụng trong gia đình - Bộ tiếp điểm phụ)

Amendment 1 (2002)

[11] ISO/IEC Guide 2, Standardization and related activities - General vocabulary (Tiêu chuẩn hóa và các hoạt động liên quan -Từ vựng chung)

MỤC LỤC

Lời nói đầu

1. Phạm vi áp dụng

2. Tài liệu viện dẫn

3. Thuật ngữ và định nghĩa

4. Nguyên lý và ứng dụng thực tế của bộ TCVN 10884 (IEC 60664) để xác định kích thước cách điện cho thiết bị hạ áp

5. Bốn ví dụ thể hiện việc xác định kích thước thích hợp cho cách điện trong thiết bị

6. Ứng dụng thực tiễn bộ TCVN 10884 (IEC 60664) liên quan đến các vấn đề cụ thể

7. Ví dụ về bảng xác định kích thước (theo trường hợp A như mô tả trong TCVN 10884-1 (IEC 60664-1))

Phụ lục A (tham khảo) - Khái quát các điều của TCVN 10884-1 (IEC 60664-1) phải được ban kỹ thuật quyết định, quy định kỹ thuật của các tùy chọn hoặc yêu cầu các hoạt động của nhà chế tạo

Phụ lục B (tham khảo) - Tổng quan về các điều của IEC 60664-4 đòi hỏi ban kỹ thuật quyết định

Phụ lục C (tham khảo) - Tổng quan về các điều của TCVN 10884-5 (IEC 60664-5) đòi hỏi ban kỹ thuật quyết định, quy định kỹ thuật của các tùy chọn hoặc yêu cầu các hoạt động của nhà chế tạo

Phụ lục D (tham khảo) - Xác định kích thước khe hở không khí và chiều dài đường rò đối với các điện áp lớn hơn 1 000 V một chiều

Thư mục tài liệu tham khảo

1 Hệ thống tiêu chuẩn quốc gia đã có TCVN 10884-3:2015 tương đương với IEC 60664-3:2010.

Click Tải về để xem toàn văn Tiêu chuẩn Việt Nam nói trên.