Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6592-2:2000 IEC 947-2:1995 Thiết bị đóng cắt và điều khiển hạ áp - Phần 2

TIÊU CHUẨN VIỆT NAM

TCVN 6592-2:2000

IEC 947-2:1995

THIẾT BỊ ĐÓNG CẮT VÀ ĐIỀU KHIỂN HẠ ÁP - PHẦN 2 : ÁPTÔMÁT

Low-voltage swithgear and controlgear - Part 2: Circuit-breakers

Lời nói đầu

TCVN 6592-2 : 2000 hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn IEC 947-2: 1995;

TCVN 6592-2 : 2000 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn TCVN/TC/E1 Máy điện và khí cụ điện biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường ban hành.

THIẾT BỊ ĐÓNG CẮT VÀ ĐIỀU KHIỂN HẠ ÁP - PHẦN 2 : ÁPTÔMÁT

Low-voltage swithgear and controlgear - Part 2: Circuit-breakers

1. Các vấn đề chung

Tiêu chuẩn này áp dụng các qui định chung liên quan đến IEC 947-1 (sau đây gọi tắt là Phần 1) ở những chỗ được trích dẫn cụ thể. Các điều, các bảng, các hình vẽ, các phụ lục của các qui định chung như vậy có thể được áp dụng bằng cách trích dẫn từ Phần 1, ví dụ như 1.2.3 của Phần 1, bảng 4 của Phần 1 hoặc phụ lục A của Phần 1.

1.1. Phạm vi áp dụng và mục đích của tiêu chuẩn

Tiêu chuẩn này áp dụng cho các áptômát mà các tiếp điểm chính được nối đến các mạch có điện áp danh định không quá 1 000 V xoay chiều hoặc không quá 1 500 V một chiều; tiêu chuẩn này cũng nêu các yêu cầu bổ sung đối với áptômát phối hợp với cầu chì.

Tiêu chuẩn này áp dụng cho các áptômát ở mọi dòng điện danh định, mọi kết cấu hoặc mọi mục đích sử dụng.

Các yêu cầu đối với áptômát có bảo vệ dòng rò được đề cập trong phụ lục B.

Các yêu cầu đối với áptômát có bảo vệ quá dòng bằng điện tử được đề cập trong phụ lục F.

Các yêu cầu bổ sung đối vối áptômát dùng cho hệ thống IT được đề cập trong phụ lục H.

Các yêu cầu bổ sung đối với các áptômát được sử dụng như bộ khởi động đóng điện trực tiếp, được nêu trong IEC 947-4-1, phần áp dụng cho công tắc tơ và bộ khởi động hạ áp.

Các yêu cầu đối với áptômát dùng để bảo vệ các đường dây, trong các tòa nhà và các mục đích sử dụng tương tự và được thiết kế để những người không được đào tạo sử dụng được đề cập trong TCVN 6434: 1998 (IEC 898).

Các yêu cầu đối với áptômát dùng cho thiết bị (ví dụ thiết bị điện) được đề cập trong IEC 934.

Ở những nơi có điều kiện đặc biệt (ví dụ như tàu xe, các xưởng cán kim loại, dịch vụ đường biển) phải có các yêu cầu cụ thể hoặc yêu cầu bổ sung.

Chú thích - Các áptômát liên quan đến tiêu chuẩn này có thể có các cơ cấu để tự động cắt trong các điều kiện định trước không kể quá dòng và sụt áp, ví dụ như đảo ngược công suất hoặc dòng điện. Tiêu chuẩn này không liên quan đến kiểm tra các quá trình làm việc trong các điều kiện định trước này.

Mục đích của tiêu chuẩn này nhằm thể hiện:

a) Các đặc tính của áptômát;

b) Các điều kiện mà áptômát phải phù hợp liên quan đến:

1) Hoạt động và tác động trong làm việc bình thường;

2) Hoạt động và tác động trong trường hợp quá tải và hoạt động và tác động trong trường hợp ngắn mạch, kể cả sự phối hợp trong làm việc (bảo vệ chọn lọc và bảo vệ dự phòng);

3) Các tính chất điện môi;

c) Các thử nghiệm để chứng tỏ các điều kiện này đã được thỏa mãn, các phương pháp để thực hiện các thử nghiệm;

d) Các thông tin ghi trên nhãn hoặc các hướng dẫn đi kèm thiết bị.

1.2. Tiêu chuẩn trích dẫn

IEC 50(441) : 1984 Thuật ngữ kỹ thuật điện quốc tế (IEV) - Chương 441: Thiết bị đóng cắt, thiết bị điều khiển và cầu chì.

IEC 68-2-30 : 1980 Thử nghiệm môi trường - Phần 2: Các thử nghiệm - Thử nghiệm Db và hướng dẫn: Thử nóng ẩm, chu kỳ (chu kỳ 12+12 h).

IEC 112 : 1979 Phương pháp xác định chỉ số tương đối và chỉ số phóng điện bề mặt của vật liệu cách điện rắn trong điều kiện ẩm.

TCVN 5926 : 1995 (IEC 269-1 : 1986) cầu chì hạ áp. Phần 1: Yêu cầu chung

IEC 269-2-1 : 1987 Cầu chì hạ áp. Phần 2: Các yêu cầu bổ sung đối với các cầu chì dùng cho người sử dụng được ủy quyền (các cầu chì công nghiệp)

TCVN 5927 : 1995 (IEC 269-3 : 1987) Cầu chì hạ áp. Phần 3: Các yêu cầu bổ sung đối vối các cầu chì dùng cho người sử dụng không qua đào tạo (cầu chì gia dụng và tương tự)

IEC 364 Lắp đặt điện cho các tòa nhà

IEC 364-4-41 : 1982 Lắp đặt điện cho các tòa nhà. Phần 4: Bảo vệ dùng cho an toàn. Chương 41: Bảo vệ  chống điện giật

IEC 755 : 1983 Yêu cầu chung đối với cơ cấu bảo vệ tác động dòng rò

TCVN 6434 : 1998 (IEC 898 : 1987) Áptômát bảo vệ quá dòng dùng cho gia đình và hệ thống lắp đặt tương tự

IEC 934 : 1988 Áptômát dùng cho thiết bị (CBE)

IEC 947-1 : 1988 Thiết bị đóng cắt và điều khiển hạ áp. Phần 1: Yêu cầu chung

IEC 947-4-1 : 1990 Thiết bị đóng cắt và điều khiển hạ áp. Phần 4: Công tắctơ và khởi động từ. Mục 1: Côngtắctơ và khởi động từ kiểu cơ điện

IEC 1000-4-2 : 1995 Tương thích điện từ. Phần 4: Kỹ thuật thử nghiệm và đo lường. Mục 2: Thử nghiệm chịu phóng tĩnh điện

IEC 1000-4-3 : 1995 Tương thích điện từ. Phần 4: Kỹ thuật thử nghiệm và đo lường. Mục 3: Thử nghiệm trường điện từ, trường tần số radio và trường bức xạ

IEC 1000-4-4 : 1995 Tương thích điện từ. Phần 4: Kỹ thuật thử nghiệm và đo lường. Mục 4: Thử nghiệm chịu đột biến/bướu xung

IEC 1000-4-5 : 1995 Tương thích điện từ. Phần 4: Kỹ thuật thử nghiệm và đo lường. Mục 5: Thử nghiệm chịu sóng xung

IEC 1008-1 : 1990 Áptômát tác động dòng rò không có bảo vệ quá dòng phối hợp dùng trong gia đình và các mục đích sử dụng tương tự (RCCB). Phần 1: Qui định chung

IEC 1009-1 : 1991 Áptômát tác động dòng rò có bảo vệ quá dòng phối hợp dùng trong gia đình và các mục đích sử dụng tương tự (RCBO). Phần 1: Qui định chung

2. Định nghĩa

Phần lớn các định nghĩa liên quan đến tiêu chuẩn này đã nêu trong điều 2 của Phần 1.

Tiêu chuẩn này có thêm các định nghĩa sau đây:

Chú thích - ở những định nghĩa không khác với thuật ngữ kỹ thuật điện quốc tế (IEV), IEC 50 (441) thì các IEV trích dẫn sẽ được viết trong dấu móc đơn.

2.1. Áptômát: Thiết bị đóng cắt cơ khí, có khả năng đóng, mang và cắt dòng điện ở các điều kiện mạch điện bình thường và cũng có thể đóng, mang trong thời gian qui định rồi ngắt dòng điện ở điều kiện mạch điện không bình thường được qui định, ví dụ như ngắn mạch. [IEV 441-14-20]

2.1.1. Cỡ khung: Thuật ngữ chỉ ra nhóm các áptômát mà các kích thước ngoài chung cho một dải thông số dòng điện. Cỡ khung được tính theo ampe, tương ứng với thông số dòng điện cao nhất của nhóm. Trong một cỡ khung, chiều rộng có thể thay đổi tùy theo số cực.

Chú thích - Định nghĩa này không hàm ý tiêu chuẩn hóa kích thước.

2.1.2. Sự thay đổi kết cấu: Sự khác biệt đáng kể trong kết cấu giữa các áptômát có cỡ khung đã cho, đòi hỏi có thử nghiệm điển hình bổ sung (xem 7.1.5).

2.2. Áptômát có lắp cầu chì: Sự phối hợp trong thiết bị duy nhất gồm ápttômát và các cầu chì, mỗi cầu chì được mắc nối tiếp với mỗi cực của áptômát để nối đến dây pha. [IEV 441-14-22).

2.3. Aptômát kiểu hạn chế dòng điện: Áptômát có thời gian cắt đủ ngắn để ngăn ngừa dòng điện ngắn mạch đạt giá trị đỉnh có thể đạt tới. [IEV 441-14-21].

2.4. Áptômát kiểu cắm: Áptômát mà ngoài các tiếp điểm đóng cắt còn có bộ tiếp điểm cho phép di chuyển áptômát khỏi chỗ lắp đặt

Chú thích - Đa số các áptômát kiểu cắm chỉ cắm được ở phía đầu vào, còn phía tải thường đấu dây dẫn bằng đầu nối.

2.5. Áptômát kiểu ngăn kéo: Áptômát mà ngoài các tiếp điểm đóng cắt còn có bộ phận tiếp điểm cách ly, cho phép áptômát cách ly với mạch chính, ở vị trí đã kéo ra, có khoảng cách ly theo các yêu cầu qui định.

2.6. Áptômát kiểu hộp đúc: Áptômát có các ngăn để chứa và đỡ được ép bằng vật liệu cách điện tạo nên các bộ phận cấu thành của áptômát. [IEV 441-14-24]

2.7. Áptômát không khí: Áptômát có các tiếp điểm đóng và mở trong không khí ở áp suất môi trường. [IEV 441-14-27]

2.8. Áptômát chân không: Áptômát có các tiếp điểm đóng và mở trong môi trường chân không cao. [IEV 441-14-29]

2.9. Áptômát có khí: Áptômát có các tiếp điểm đóng và mở trong chất khí khác không khí, ở áp suất thường hoặc áp suất cao hơn.

2.10. Bộ nhả dòng điện đóng: Bộ nhả cho phép cắt áptômát không có thời gian trễ định trước, nếu ở thao tác đóng, dòng diện đóng vượt quá giá trị định trước, còn khi áptômát đã ở vị trí đóng thì bộ nhả này được đưa về trạng thái không làm việc.

2.11. Bộ nhả ngắn mạch: Bộ nhả quá dòng được dùng để bảo vệ chống ngắn mạch.

2.12. Bộ nhả ngắn mạch có thời gian trễ ngắn: Bộ nhả quá dòng dùng để tác động ở cuối thời gian trễ ngắn (xem 2.5.26 của Phần 1).

2.13. Bộ đóng cắt báo động: Bộ đóng cắt phụ chỉ làm việc khi áptômát mắc với bộ đóng cắt báo động này tác động.

2.14. Áptômát có khóa ngoài để ngăn ngừa đóng: Áptômát mà mỗi tiếp điểm động không đóng được đến mức có thể dẫn dòng điện nếu lệnh đóng được bắt đầu trong lúc các điều kiện qui định vẫn được duy trì.

2.15. Khả năng cắt (hoặc đóng) ngắn mạch: Khả năng cắt (hoặc đóng) trong các điều kiện bắt buộc, kể cả ngắn mạch.

2.15.1. Khả năng cắt ngắn mạch tới hạn: Khả năng cắt trong các điều kiện bắt buộc, theo các trình tự thử nghiệm qui định nhưng không tính đến khả năng mang liên tục dòng điện danh định của áptômát.

2.15.2. Khả năng cắt ngắn mạch làm việc: Khả năng cắt trong các điều kiện bắt buộc, theo các trình tự thử nghiệm qui định, có tính đến khả năng mang liên tục dòng điện danh định của áptômát.

2.16. Thời gian mở: Áp dụng 2.5.39 của Phần 1 và các bổ sung sau:

- Trong trường hợp áptômát thao tác trực tiếp, thời điểm bắt đầu của thời gian mở là thời điểm bắt đầu tăng dòng điện đủ để làm áptômát tác động;

- Trong trường hợp áptômát được thao tác từ nguồn năng lượng bên ngoài, thời điểm bắt đầu của thời gian mở là thời điểm đặt vào hoặc loại bỏ năng lượng ngoài để mở bộ nhả.

Chú thích - Đối với các áptômát, "thời gian mở" thường gọi là "thời gian tác động", mặc dù, nói đúng ra thời gian tác động là thời gian giữa thời điểm bắt đầu thời gian mở và thời điểm mà lệnh mở bắt đầu trở nên không thể đảo ngược được.

2.17. Phối hợp các bảo vệ quá dòng: Áp dụng 2.5.22 của Phần 1.

2.17.1. Chọn lọc quá dòng: Áp dụng 2.5.23 của Phần 1.[IEV 441-17-15]

2.17.2. Chọn lọc toàn phần: Chọn lọc quá dòng, trong đó nếu có hai cơ cấu bảo vệ quá dòng mắc nối tiếp thì cơ cấu bảo vệ phía phụ tải phải thực hiện bảo vệ không để cho cơ cấu bảo vệ kia tác động.

2.17.3. Chọn lọc cục bộ: Chọn lọc quá dòng, trong đó nếu có hai cơ cấu bảo vệ quá dòng mắc nối tiếp thì cơ cấu bảo vệ phía phụ tải ở cấp quá dòng phải thực hiện bảo vệ không để cho cơ cấu bảo vệ kia tác động.

2.17.4. Dòng điện giới hạn chọn lọc (I_s): Toạ độ dòng của giao điểm giữa đường đặc tính thời gian-dòng điện tổng của cơ cấu bảo vệ phía phụ tải và đặc tính thời gian-dòng điện trước hồ quang (đối với cầu chì) hoặc đặc tính thời gian-dòng điện tác động (đối với áptômát) của cơ cấu bảo vệ kia.

Dòng điện giới hạn chọn lọc (xem hình A1) là giá trị giới hạn của dòng điện mà:

- Dưới nó, khi có hai cơ cấu bảo vệ quá dòng mắc nối tiếp thì cơ cấu bảo vệ phía phụ tải hoàn thành thao tác cắt kịp thời, không để cơ cấu bảo vệ kia khởi động tác động (nghĩa là sự chọn lọc được đảm bảo);

- Trên nó, khi có hai cơ cấu bảo vệ mắc nối tiếp thì cơ cấu bảo vệ phía phụ tải không hoàn thành thao tác cắt kịp thời để ngăn ngừa cơ cấu bảo vệ khởi động tác động (nghĩa là sự chọn lọc không được đảm bảo).

2.17.5. Bảo vệ dự phòng: Áp dụng 2.5.24 của Phần 1.

2.17.6. Dòng chuyển giao (l_B): 2.5.25 của Phần 1 được mở rộng như sau:

Trong tiêu chuẩn này, áp dụng 2.5.25 của Phần 1 cho hai cơ cấu bảo vệ mắc nối tiếp có thời gian tác động ≥ 0,05 s. Nếu thời gian tác động < 0,05 s thì hai cơ cấu bảo vệ quá dòng mắc nối tiếp được coi như kết hợp với nhau, xem phụ lục A.

Chú thích - Dòng chuyển giao là tọa độ dòng của giao điểm giữa đặc tính thời gian-dòng điện cắt lớn nhất của hai cơ-cấu bảo vệ quá dòng mắc nối tiếp.

2.18. Đặc tính I²t của áptômát: Các thông tin (thường là đường cong) về giá trị lớn nhất của I²t liên quan đến thời gian cắt dưới dạng hàm số của dòng điện kỳ vọng (giá trị hiệu dụng đối xứng đối với điện xoay chiều) đến dòng điện kỳ vọng lớn nhất ứng với khả năng cắt ngắn mạch danh định và điện áp đặt vào.

3. Phân loại

Áptômát được phân loại:

3.1. Theo mục đích sử dụng, A hoặc B (xem 4.4)

3.2. Theo môi trường cắt, ví dụ:

- Cắt trong không khí;

- Cắt trong chân không;

- Cắt trong chất khí khác không khí.

3.3. Theo thiết kế, ví dụ:

- Kết cấu hở;

- Hộp đúc.

3.4. Theo phương pháp điều khiển cơ cấu thao tác, ví dụ:

- Thao tác bằng tay phụ thuộc;

- Thao tác bằng tay độc lập;

- Thao tác bằng năng lượng phụ thuộc;

- Thao tác bằng năng lượng độc lập;

- Thao tác bằng năng lượng dự trữ.

3.5. Theo khả năng phù hợp để cách ly

- Phù hợp để cách ly;

- Không phù hợp để cách ly.

3.6. Theo yêu cầu bảo dưỡng

- Có thể bảo dưỡng;

- Loại không thể bảo dưỡng.

3.7. Theo phương pháp lắp đặt, ví dụ:

- Kiểu cố định;

- Kiểu cắm;

- Kiểu ngăn kéo.

3.8. Theo cấp bảo vệ bằng vỏ ngoài (xem 7.1.11 của Phần 1).

4. Đặc trưng của Áptômát

4.1. Danh mục các đặc trưng

Các đặc trưng của áptômát phải được nêu theo các hạng mục sau, nếu áp dụng:

- Kiểu áptômát (4.2);

- Các giá trị danh định và giá trị giới hạn của mạch chính (4.3);

- Mục đích sử dụng (4.4);

- Các mạch điều khiển (4.5);

- Các mạch phụ (4.6);

- Các bộ nhả (4.7);

- Các cầu chì phối hợp (áptômát phối hợp với cầu chì) (4.8);

- Đóng cắt quá điện áp (4.9).

4.2. Kiểu Áptômát

Phải nêu các điểm sau:

4.2.1. Số cực

4.2.2. Loại dòng điện

Loại dòng điện (xoay chiều hay một chiều), trong trường hợp điện xoay chiều, nêu số pha và tần số danh định.

4.3. Các giá trị danh định và giá trị giới hạn của mạch chính

Các giá trị danh định được thiết lập cho áptômát phải được nêu phù hợp với 4.3.1 đến 4.4, nhưng không nhất thiết phải xác định tất cả các giá trị danh định được liệt kê tại các điểm này.

4.3.1. Điện áp danh định

Áptômát có các điện áp danh định như sau:

4.3.1.1. Điện áp làm việc danh định (U_e)

Áp dụng 4.3.1.1 của Phần 1, có mở rộng như sau:

- Các áptômát đề cập trong điểm a) của chú thích 2:

U_e thường là điện áp dây.

Chú thích A - ở Canada và Mỹ, điện áp làm việc danh định U_e được nêu là:

a) Điện áp giữa các pha và đất cùng với điện áp dây (ví dụ 277/480 V) đối với hệ thống trung tính nối đất ba pha bốn dây;

b) Điện áp dây (ví dụ 480 V) đối với hệ thống ba pha ba dây không nối đất hoặc hệ thống nối đất trở kháng.

Các áptômát dùng cho hệ thống không nối đất hoặc hệ thống nối đất trở kháng (IT), yêu cầu có các thử nghiệm bổ sung theo phụ lục H.

- Các áptômát đề cập trong điểm a) của chú thích 2:

Các áptômát này yêu cầu có các thử nghiệm bổ sung theo phụ lục C.

U_e phải được nêu là điện áp dây được ghi sau chữ cái C.

Chú thích B - ở Canada và Mỹ, các áptômát được đề cập ở điểm b) của chú thích 2, điện áp chỉ được ghi là điện áp dây, không có chữ cái C.

4.3.1.2. Điện áp cách ly danh định (U_i)

Áp dụng 4.3.1.2 của Phần 1.

4.3.1.3. Điện áp chịu xung đanh định (U_imp)

Áp dụng 4.3.1.3 của Phần 1.

4.3.2. Các dòng điện

Áptômát có các dòng điện sau:

4.3.2.1. Dòng điện nhiệt qui ước trong không khí lưu thông tự do (I_th)

Áp dụng 4.3.2.1 của Phần 1.

4.3.2.2. Dòng điện nhiệt qui ước trong hộp (l_the)

Áp dụng 4.3.2.2 của Phần 1.

4.3.2.3. Dòng điện danh định (l_dđ)

Đối với áptômát, dòng điện danh định là dòng điện không gián đoạn danh định (l_U) (xem 4.3.2.4 của Phần 1) và bằng dòng điện nhiệt qui ước trong không khí lưu thông tự do (l_th).

4.3.2.4. Đặc trưng dòng điện đối với áptômát bốn cực

Áp dụng 7.1.8 của Phần 1.

4.3.3. Tần số danh định

Áp dụng 4.3.3 của Phần 1.

4.3.4. Chế độ danh định

Chế độ danh định thường là:

4.3.4.1. Chế độ tám giờ

Áp dụng 4.3.4.1 của Phần 1.

4.3.4.2. Chế độ liên tục

Áp dụng 4.3.4.2 của Phần 1.

4.3.5. Các đặc trưng ngắn mạch

4.3.5.1. Khả năng đóng ngắn mạch danh định (l_cm)

Khả năng đóng ngắn mạch danh định của áptômát là giá trị của khả năng đóng ngắn mạch được ấn định bởi nhà chế tạo, dùng cho áptômát ở điện áp làm việc danh định, ở tần số danh định và ở hệ số công suất qui định đối với điện xoay chiều, hoặc hằng số thời gian đối với điện một chiều. Khả năng đóng ngắn mạch danh định là dòng điện đỉnh kỳ vọng cực đại.

Đối với điện xoay chiều, khả năng đóng ngắn mạch danh định của áptômát không được nhỏ hơn khả năng cắt ngắn mạch tới hạn danh định nhân với hệ số n của bảng 2 (xem 4.3.5.3).

Đối với điện một chiều, khả năng đóng ngắn mạch danh định của áptômát không được nhỏ hơn khả năng cắt ngắn mạch tới hạn danh định của áptômát.

Khả năng đóng ngắn mạch danh định có nghĩa là áptômát phải có khả năng đóng dòng điện tương ứng với khả năng danh định của áptômát ở điện áp đặt vào thích hợp liên quan đến điện áp làm việc danh định.

4.3.5.2. Khả năng cắt ngắn mạch danh định

Khả năng cắt ngắn mạch danh định của áptômát là giá trị của khả năng cắt ngắn mạch được ấn định bởi nhà chế tạo, dùng cho áptômát ở điện áp làm việc danh định, trong các điều kiện qui định.

Khả năng cắt ngắn mạch danh định đòi hỏi áptômát phải có khả năng cắt ở bất kỳ giá trị nào của dòng ngắn mạch đến và bằng giá trị phù hợp với khả năng danh định ở điện áp phục hồi tần số công nghiệp, tương ứng với các giá trị điện áp thử nghiệm được công bố và:

- Đối với điện xoay chiều, ở hệ số công suất không nhỏ hơn giá trị của bảng 11 (xem 8.3.2.2.4);

- Đối với điện một chiều, ở hằng số thời gian không lớn hơn giá trị của bảng 11 (xem 8.3.2.2.5).

Nếu điện áp phục hồi tần số công nghiệp vượt quá giá trị điện áp thử nghiệm được công bố (xem 8.3.2.2.6) thì khả năng cắt ngắn mạch không đảm bảo.

Đối với điện xoay chiều, áptômát phải có khả năng cắt dòng điện kỳ vọng tương ứng với khả năng cắt ngắn mạch danh định của áptômát và có hệ số công suất liên quan cho trong bảng 11, không kể giá trị của thành phần một chiều là bao nhiêu trên cơ sở thừa nhận thành phần xoay chiều là không đổi.

Khả năng cắt ngắn mạch danh định nên ở dạng:

- Khả năng cắt ngắn mạch tới hạn danh định;

- Khả năng cắt ngắn mạch làm việc danh định.

4.3.5.2.1. Khả năng cắt ngắn mạch tới hạn danh định (I_cu)

Khả năng cắt ngắn mạch tới hạn danh định của áptômát là giá trị của khả năng cắt ngắn mạch tới hạn (xem 2.15.1) được ấn định bởi nhà chế tạo dùng cho áptômát ở điện áp làm việc danh định tương ứng, trong các điều kiện qui định của 8.3.5. Khả năng cắt ngắn mạch tới hạn ghi ở dạng giá trị của dòng điện cắt kỳ vọng tính bằng kA (giá trị hiệu dụng của thành phần xoay chiều trong trường hợp điện xoay chiều).

4.3.5.2.2. Khả năng cắt ngắn mạch làm việc danh định (l_cs)

Khả năng cắt ngắn mạch làm việc danh định là giá trị của khả năng cắt ngắn mạch làm việc (xem 2.15.2) được ấn định cho áptômát bởi nhà chế tạo, ứng với điện áp làm việc danh định, trong các điều kiện qui định ở 8.3.4. Khả năng cắt ngắn mạch làm việc ghi ở dạng giá trị của dòng điện cắt kỳ vọng tính bằng kA, tương đương với một trong những tỷ lệ phần trăm qui định của khả năng cắt ngắn mạch tới hạn danh định theo bảng 1 và được làm tròn đến số nguyên gần nhất. Khả năng cắt ngắn mạch làm việc danh định có thể ghi ở dạng tỷ lệ phần trăm của l_cu, (ví dụ I_cs = 25% I_cu).

Một cách khác, khi khả năng cắt ngắn mạch làm việc danh định bằng dòng điện chịu thử ngắn hạn danh định (xem 4.3.5.4) thì khả năng cắt ngắn mạch làm việc danh định được nêu là giá trị của dòng điện chịu thử ngắn hạn danh định, tính bằng kA với điểu kiện không được nhỏ hơn giá trị nhỏ nhất liên quan cho trong bảng 1.

Nếu l_cu lớn hơn 200 kA đối với mục đích sử dụng A (xem 4.4) hoặc 100 kA đối với mục đích sử dụng B, nhà chế tạo có thể công bố giá trị l_cs là 50 kA.

Bảng 1 - Tỷ lệ tiêu chuẩn giữa I_cs và l_cu

4.3.5.3. Mối tương quan chuẩn giữa khả năng đóng và cắt ngắn mạch và hệ số công suất đối với các áptômát xoay chiều

Mối tương quan chuẩn giữa khả năng cắt ngắn mạch và khả năng đóng ngắn mạch được cho trong bảng 2.

Bảng 2 - Tỷ số n giữa khả năng đóng ngắn mạch và khả năng cắt ngắn mạch có liên quan đến hệ số công suất tương ứng (đối với áptômát xoay chiều)

Bảng 2 - Tỷ số n giữa khả năng đóng ngắn mạch và khả năng cắt ngắn mạch có liên quan đến hệ số công suất tương ứng (đối với áptômát xoay chiều)

Khả năng đóng và cắt ngắn mạch danh định chỉ có giá trị khi áptômát làm việc phù hợp với yêu cầu của 7.2.1.1 và 7.2.1.2.

Nếu có yêu cầu đặc biệt, nhà chế tạo có thể ấn định giá trị của khả năng đóng ngắn mạch danh định cao hơn yêu cầu của bảng 2. Các thử nghiệm để kiểm tra các giá trị danh định này phải được thỏa thuận giữa nhà chế tạo và người sử dụng.

4.3.5.4. Dòng điện chịu thử ngắn hạn danh định (l_cw)

Dòng điện chịu thử ngắn hạn danh định của áptômát là giá trị dòng điện chịu thử ngắn hạn được ấn định bởi nhà chế tạo trong các điều kiện thử nghiệm qui định của 8.3.6.2.

Nếu là điện xoay chiều thì giá trị của dòng điện này là giá trị hiệu dụng của thành phần xoay chiều của dòng điện ngắn mạch kỳ vọng, được coi là hằng số trong quá trình trễ ngắn hạn.

Thời gian trễ ngắn hạn có liên quan với dòng điện chịu thử ngắn hạn danh định phải tối thiểu là 0,05 s, các giá trị ưu tiên được cho như sau:

0,05 - 0,1 - 0,25 - 0,5- 1 s

Dòng điện chịu thử ngắn hạn danh định không được nhỏ hơn các giá trị thích hợp cho trong bảng 3.

Bảng 3 - Giá trị nhỏ nhất của dòng điện chịu thử ngắn hạn danh định

4.4. Mục đích sử dụng

Mục đích sử dụng của áptômát phải nêu áptômát có được thiết kế đặc biệt hay không để tác động chọn lọc bằng cơ cấu làm trễ thời gian định trước có liên quan đến các áptômát khác mắc nối tiếp ở phía phụ tải trong điều kiện ngắn mạch (xem hình A.3).

Chú ý đến sự khác nhau của các thử nghiệm áp dụng cho hai mục đích sử dụng (xem bảng 9 và 8.3.4, 8.3.5, 8.3.6 và 8.3.8).

Mục đích sử dụng được xác định trong bảng 4.

Bảng 4 - Mục đích sử dụng

Chú thích

1) Hệ số công suất hoặc hằng số thời gian tương ứng với mỗi giá trị của dòng điện ngắn mạch danh định được cho trong bảng 11 (xem 8.3.2.2.4 và 8.3.2.2.5).

2) Cần chú ý đến các yêu cầu khác nhau của số phần trăm yêu cầu nhỏ nhất của I_cs đối với mục đích sử dụng A hoặc B phù hợp với bảng 1.

3) Áptômát có mục đích sử dụng A có thể có thời gian trễ ngắn hạn định trước dùng cho tình trạng chọn lọc trong điều kiện không phải là ngắn mạch, có dòng điện chịu thử ngắn hạn nhỏ hơn giá trị cho trong bảng 3. Trong trường hợp đó, các thử nghiệm kể cả thử nghiệm trình tự IV (xem 8.3.6) ở dòng điện chịu thử ngắn hạn được ấn định.

4.5. Mạch điểu khiển

4.5.1. Mạch điều khiển bằng điện

Áp dụng 4.5.1 của Phần 1 có bổ sung như sau:

Nếu điện áp nguồn điều khiển danh định khác với điện áp mạch chính thì các giá trị ưu tiên được chọn theo bảng 5.

Bảng 5 - Giá trị ưu tiên của điện áp nguồn điều khiển danh định nếu khác với điện áp mạch chính

4.5.2. Các mạch điều khiển bằng nguồn khí (khí nén hoặc điện-khí nén)

Áp dụng 4.5.2 của Phần 1.

4.6. Mạch phụ

Áp dụng 4.6 của Phần 1.

4.7. Bộ nhả

4.7.1. Các kiểu bộ nhả

1) Bộ nhả song song;

2) Bộ nhả quá dòng:

a) Nhả tức thời;

b) Nhả có ấn định thời gian trễ;

c) Nhả có thời gian trễ nghịch đảo:

- Không phụ thuộc vào tải trước đó;

- Phụ thuộc vào tải trước đó (ví dụ bộ nhả loại nhiệt).

Chú thích

Thuật ngữ "bộ nhả quá tải" được dùng để chỉ bộ nhả quá dòng với mục đích bảo vệ chống quá tải (xem 2.4.30 của Phần 1). Thuật ngữ "bộ nhả ngắn mạch" được dùng để chỉ các bộ nhả quá dòng với mục đích bảo vệ chống ngắn mạch (xem 2.11).

Thuật ngữ "bộ nhả điều chỉnh được" sử dụng trong tiêu chuẩn này cũng bao hàm cả các bộ nhả có khả năng thay thế lẫn nhau.

3) Bộ nhả điện áp thấp (dùng để cắt).

4) Các bộ nhả khác.

4.7.2. Các đại lượng đặc trưng

1) Bộ nhả song song và bộ nhả điện áp thấp (dùng để cắt):

- Điện áp mạch điều khiển danh định (U_c);

- Loại dòng điện;

- Tần số danh định, nếu là điện xoay chiều.

2) Bộ nhả quá dòng:

- Dòng điện danh định (I_dđ);

- Loại dòng điện;

- Tần số danh định, nếu là điện xoay chiều;

- Dòng điện đặt (hoặc dải dòng điện đặt);

- Thời gian đặt (hoặc dải thời gian đặt).

Dòng điện danh định của bộ nhả quá dòng là giá trị dòng điện ( giá trị hiệu dụng nếu là điện xoay chiều) tương ứng với giá trị dòng điện đặt lớn nhất mà bộ nhả có khả năng mang trong các điều kiện thử nghiệm qui định trong 8.3.2.5 mà độ tăng nhiệt không vượt quá các giá trị qui định trong bảng 7.

4.7.3. Dòng điện đặt của bộ nhả quá dòng

Đối với các áptômát có lắp bộ nhả điều chỉnh được (xem chú thích 2, điểm 2, ở cuối 4.7.1), dòng điện đặt (hoặc dải dòng điện đặt, nếu áp dụng) phải được ghi nhãn trên bộ nhả hoặc trên hệ thống có chia độ của bộ nhả. Nhãn có thể ghi trực tiếp bằng ampe hoặc bội số của giá trị dòng điện cần ghi nhãn trên bộ nhả.

Đối với các áptômát có lắp bộ nhả không điều chỉnh được thì có thể ghi nhãn trên áptômát. Nếu các đặc tính làm việc của bộ nhả quá tải phù hợp với các yêu cầu cho trong bảng 6 thì áptômát chỉ cần ghi nhãn dòng điện danh định (l_dđ).

Trong trường hợp các bộ nhả gián tiếp làm việc nhờ biến dòng, việc ghi nhãn có thể ghi theo dòng điện chạy qua sơ cấp biến dòng cấp điện cho bộ nhả hoặc dòng điện đặt của bộ nhả quá tải. Trong cả hai trường hợp, đều phải nêu tỷ số biến dòng.

Nếu không có qui định nào khác thì:

- Giá trị làm việc của các bộ nhả quá tải trừ bộ nhả kiểu nhiệt, không phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường trong giới hạn từ -5°C đến +40°C;

- Đối với các bộ nhả kiểu nhiệt thì giá trị được nêu với nhiệt độ chuẩn là 30°C ± 2°C. Nhà chế tạo phải nêu rõ ảnh huởng của sự thay đổi theo nhiệt độ môi trường (xem 7.2.1.2.4, điểm b)).

4.7.4. Thời gian tác động đặt của bộ nhả quá dòng

1) Bộ nhả quá dòng có thời gian trễ định trước

Thời gian trễ của bộ nhả quá dòng không phụ thuộc vào quá dòng. Nếu thời gian trễ là không điều chỉnh được thì thời gian tác động đặt là thời gian tính bằng giây của thời gian mở của áptômát, hoặc nếu thời gian trễ là điều chỉnh được thì thời gian tác động được nêu là giá trị biên của thời gian mở.

2) Bộ nhả quá dòng có thời gian trễ nghịch đảo

Thời gian trễ của bộ nhả này phụ thuộc vào quá dòng.

Đặc tính thời gian/dòng điện được nêu dưới dạng đường cong do nhà chế tạo cung cấp. Đường cong này phải biểu thị thời gian mở, bắt đầu từ trạng thái nguội, biến thiên như thế nào theo dòng điện nằm trong dải làm việc của bộ nhả. Nhà chế tạo phải chỉ ra bằng cách thích hợp dung sai có thể áp dụng của đường cong này.

Đường cong đặc tính thời gian/dòng điện phải được nêu cho mỗi giá trị của dòng điện đặt, và nếu thời gian đặt đối với dòng điện đặt đã cho có thể điều chỉnh được thì nên nêu bổ sung các đường cong này cho mỗi giá trị biên của thời gian đặt.

Chú thích - Nên sử dụng thang logarit, dòng điện biểu diễn theo trục hoành và thời gian theo trục tung. Hơn nữa, để nghiên cứu sự phối hợp các loại khác nhau của bảo vệ quá dòng thì nên vẽ dòng điện theo bội số của dòng điện đặt, còn thời gian tính bằng giây trên giấy vẽ đồ thị chuẩn được nêu chi tiết trong 5.6.1 của TCVN 5926 : 1995 (IEC 269-1) và trong hình 4(l), 4(ll) và 3(lll) của IEC 269-2-1.

4.8. Các cầu chì phối hợp (áptômát phối hợp với cấu chì)

Áp dụng 4.8 của Phần 1.

Nhà chế tạo phải cung cấp các thông tin cần thiết.

4.9. Quá điện áp đóng cắt

Áp dụng 4.9 của Phần 1 khi điện áp chịu xung danh định U_imp được công bố.

5. Các thông tin về sản phẩm

5.1. Nội dung thông tin

Áp dụng 5.1 của Phần 1, các nội dung liên quan đến thiết kế cụ thể.

Ngoài ra, khi có yêu cầu nhà chế tạo phải cung cấp các thông tin liên quan đến tổn thất công suất điển hình đối với các cỡ khung khác nhau (xem 2.1.1). Xem phụ lục G.

5.2. Ghi nhãn

Mỗi áptômát phải được ghi nhãn một cách bền vững.

a) Các dữ liệu sau đây phải được khắc trên áptômát hoặc trên nhãn hoặc các nhãn gắn trên áptômát được đặt ở vị trí dễ đọc và rõ ràng khi áptômát đã được lắp đặt:

- Dòng điện danh định (I_dđ);

- Thích hợp dùng cho cách ly, nếu có thì ký hiệu ;

- Chỉ ra vị trí cắt và vị trí đóng bằng ký hiệu O và | tương ứng nếu ký hiệu được sử dụng ( xem 7.1.5.1 của Phần 1).

b) Các dữ liệu sau đây cũng phải được ghi nhãn ở bên ngoài áptômát như qui định ở điểm a) nhưng không nhất thiết phải nhìn thấy khi áptômát đã được lắp đặt:

- Tên nhà chế tạo hoặc nhãn thương mại;

- Kiểu hoặc số sêri;

- TCVN 6592-2 : 2000 (IEC 947-2) nếu nhà chế tạo xác nhận phù hợp với tiêu chuẩn này;

- Mục đích sử dụng;

- Điện áp (các điện áp) làm việc danh định U_e (xem 4.3.1.1 và phụ lục H, nếu áp dụng);

- Tần số hoặc dải tần số danh định (ví dụ 50 Hz) và/hoặc điện một chiều ký hiệu "d.c" (hoặc ký hiệu  );

- Khả năng cắt ngắn mạch làm việc danh định (l_cs);

- Khả năng cắt ngắn mạch tới hạn danh định (I_cu);

- Dòng điện chịu thử ngắn hạn danh định (l_cw) và thêm thời gian trễ ngắn hạn nếu mục đích sử dụng là B;

- Các đầu nối nguồn và tải, trừ khi việc đấu nối là hiển nhiên;

- Các đầu nối cực trung tính, nếu có, ký hiệu bằng chữ N;

- Các đầu nối đất bảo vệ, nếu có, ký hiệu là  (xem 7.1.9.3 Phần 1);

- Nhiệt độ chuẩn, dùng cho bộ nhả nhiệt không có cơ cấu bù, nếu khác 30°C.

c) Các dữ liệu sau đây phải được ghi nhãn trên áptômát như qui định ở điểm b) hoặc có sẵn trong các thông tin được công bố của nhà chế tạo:

- Khả năng đóng ngắn mạch danh định (l_cm) nếu cao hơn giá trị qui định trong 4.3.5.1;

- Điện áp cách ly danh định (U_i), nếu cao hơn điện áp làm việc danh định lớn nhất;

- Điện áp chịu thử xung danh định (U_imp), nếu được công bố;

- Mức ô nhiễm nếu khác 3;

- Dòng điện nhiệt qui ước trong hộp kín (I_the) nếu khác với dòng điện danh định;

- Mã IP, nếu có (xem phụ lục C của Phần 1);

- Các dữ liệu về thông gió và cỡ vỏ nhỏ nhất (nếu có) để gắn các đặc trưng được ghi nhãn;

- Khoảng cách nhỏ nhất giữa áptômát và các phần kim loại nối đất đối với các áptômát sử dụng không có vỏ bọc.

d) Các dữ liệu sau đây có liên quan đến cơ cấu đóng, cơ cấu mở của áptômát phải được đặt hoặc trên nhãn của cơ cấu đóng cắt hoặc trên nhãn của áptômát Tuy vậy, nếu không gian không cho phép thì các dữ liệu phải có trong các thông tin được cống bố của nhà chế tạo:

- Điện áp mạch điều khiển danh định của cơ cấu đóng (xem 7.2.1.2 của Phần 1) và tần số danh định nếu là điện xoay chiều;

- Điện áp mạch điều khiển danh định của bộ nhả song song (xem 7.2.1.4 của Phần 1) và/hoặc của bộ nhả điện áp thấp (hoặc của bộ nhả điện áp không) (xem 7.2.1.3 của Phần 1) và tần số danh định nếu là điện xoay chiều;

- Dòng điện danh định của bộ nhả quá dòng gián tiếp;

- Số lượng và chủng loại tiếp điểm phụ, loại dòng điện, tần số danh định (nếu là điện xoay chiều) và điện áp danh định của thiết bị đóng cắt phụ trợ nếu các đại lượng này khác với mạch chính.

e) Nhãn của đầu nối

Áp dụng 7.1.7.4 của Phần 1 (cùng với điểm b)trên đây).

5.3. Các kết cấu dùng cho lắp đặt, vận hành và bảo trì

Áp dụng 5.3 của Phần 1.

6. Các điều kiện làm việc bình thường, điều kiện lắp đặt và vận chuyển

Áp dụng điều 6 của Phần 1 và bổ sung như sau:

Mức gây ô nhiễm (xem 6.1.3.2 của Phần 1)

Nếu không có qui định nào khác của nhà chế tạo thì áptômát được lắp đặt trong điều kiện môi trường có mức ô nhiễm 3.

7. Các yêu cầu về kết cấu và tính năng

7.1. Các yêu cầu về kết cấu

Chú thích - Các yêu cầu khác liên quan đến vật liệu và các bộ phận mang dòng điện đang được xem xét đối với 7.1.1 và 7.1.2 của Phần 1. Việc áp dụng vào tiêu chuẩn này vì thế đang được xem xét.

Áp dụng 7.1 của Phần 1 và bổ sung như sau

7.1.1. Áptômát kiểu ngăn kéo

Ở vị trí mở, các tiếp điểm cách ly của mạch chính, các mạch phụ, nếu có, của áptômát kiểu ngăn kéo phải có khoảng cách ly phù hợp với yêu cầu qui định dùng cho chức năng cách ly, có tính đến dung sai chế tạo và những thay đổi kích thước do bị mòn đi.

Cơ cấu kéo phải lắp với thiết bị chỉ thị tin cậy để chỉ ra rõ ràng các vị trí của tiếp điểm cách ly.

Cơ cấu kéo phải được lắp với bộ khóa liên động, bộ khóa này chỉ cho phép các tiếp điểm cách ly tách ra hoặc đóng lại khi các tiếp điểm chính của áptômát được mở ra.

Ngoài ra, cơ cấu kéo phải lắp với bộ khóa liên động chỉ cho phép đóng tiếp điểm chính:

- Khi tiếp điểm cách ly đã đóng hoàn toàn, hoặc

- Khi khoảng cách ly qui định giữa các bộ phận tĩnh và động của tiếp điểm cách ly đã đạt giá trị qui định (ở vị trí cách ly).

Khi áptômát ở vị trí mở, phải có các phương tiện đảm bảo các khoảng cách ly qui định giữa các tiếp điểm cách ly không thể giảm một cách ngẫu nhiên.

7.1.2. Các yêu cầu bổ sung về an toàn đối với áptômát dùng để cách ly

Áp dụng 7.1.6 của Phần 1 với các bổ sung sau:

Chú thích - Nếu vị trí tác động không phải là vị trí mở được chỉ ra thì phải được chỉ ra một cách rõ ràng.

Vị trí mở được chỉ ra là vị trí duy nhất đảm bảo khoảng cách ly qui định giữa các tiếp điểm.

7.1.3. Khe hở không khí và chiều dài đường rò

Đối với các áptômát được nhà chế tạo công bố giá trị điện áp chịu xung danh định (U_imp) thì giá trị nhỏ nhất của khe hở không khí và chiều dài đường rò được cho trong bảng 13 và 15 của Phần 1.

Đối với các áptômát mà nhà chế tạo không công bố giá trị U_imp thì giá trị nhỏ nhất của khe hở không khí và chiều dài đường rò được cho trong phụ lục D.

7.1.4. Yêu cầu về an toàn cho thao tác

Áptômát phải đảm bảo không có các đường hay các cửa khiến cho hồ quang có thể phóng ra khu vực có phương tiện thao tác bằng tay.

Kiểm tra sự phù hợp bằng 8.3.2.6.1, điểm b).

7.1.5. Danh mục các thay đổi kết cấu

Các áptômát thuộc cỡ khung đã cho được coi là áptômát có thay đổi kết cấu (xem 2.1.2) nếu một trong các nét đặc biệt mô tả dưới đây thay đổi:

- Vật liệu, chất lượng bề mặt và kích thước của các bộ phận mang dòng bên trong, tuy nhiên, chấp nhận những thay đổi được liệt kê trong các điểm a), b), c) dưới đây;

- Kích cỡ, vật liệu, hình dáng và phương pháp gá lắp của tiếp điểm chính;

- Vật liệu và đặc tính vật lý của bất kỳ cơ cấu thao tác bằng tay hoàn chỉnh nào;

- Vật liệu đúc và vật liệu cách điện;

- Nguyên lý thao tác, vật liệu và kết cấu của cơ cấu dập tắt hồ quang

- Thiết kế cơ bản của cơ cấu tác động quá dòng, tuy nhiên, chấp nhận những thay đổi được chi tiết hóa trong a), b), c) dưới đây.

Những thay đổi dưới đây không tạo nên thay đổi kết cấu:

a) Kích thước các đầu nối, miễn là khe hở không khí và chiều dài đường rò không giảm;

b) Trong trường hợp các bộ nhả nhiệt và từ có kích thước và vật liệu của các bộ phận hợp thành bộ nhả xác định tham số dòng điện;

c) Cuộn dây thứ cấp của biến dòng thao tác các bộ nhả;

d) Các phương tiện thao tác bên ngoài hỗ trợ cho phương tiện thao tác hợp bộ.

7.2. Các yêu cầu về tính năng

7.2.1. Các điều kiện thao tác

7.2.1.1. Thao tác đóng

Để áptômát được đóng an toàn ở dòng điện đóng tương ứng với khả năng đóng ngắn mạch danh định của áptômát thì chủ yếu là được đóng với tốc độ và sự dứt khoát giống như quá trình thử nghiệm điển hình dùng để chứng minh cho khả năng đóng ngắn mạch.

7.2.1.1.1. Đóng bằng tay phụ thuộc

Nếu áptômát có cơ cấu đóng bằng tay phụ thuộc thì không thể ấn định khả năng đóng ngắn mạch cho dù các điều kiện của thao tác cơ khí là như thế nào.

Áptômát đóng bằng tay phụ thuộc không nên sử dụng trong các mạch điện có dòng điện đóng đỉnh kỳ vọng vượt quá 10 kA.

Tuy nhiên, điều này không áp dụng cho các áptômát có cơ cấu đóng bằng tay phụ thuộc và có phối hợp bên trong với bộ nhả cắt nhanh làm cho áptômát cắt một cách an toàn, bất kể tốc độ và sự dứt khoát mà ở đó áptômát được đóng dòng điện đỉnh kỳ vọng vượt quá 10 kA, trong trường hợp đó, khả năng đóng ngắn mạch danh định có thể ấn định được.

7.2.1.1.2. Đóng bằng tay độc lập

Áptômát có cơ cấu đóng bằng tay độc lập có thể ấn định được khả năng đóng ngắn mạch bất luận các điều kiện của thao tác cơ khí.

7.2.1.1.3. Đóng bằng năng lượng phụ thuộc

Cơ cấu đóng bằng năng lượng thao tác, kể cả các rơle điều khiển trung gian ở những nơi cần thiết, phải có khả năng đóng tin cậy áptômát trong điều kiện bất kỳ từ không tải đến khả năng đóng danh định của áptômát, ở điện áp nguồn đo trong thời gian thao tác đóng nằm trong khoảng 85% đến 110% điện áp nguồn điều khiển danh định và ở tần số danh định nếu là điện xoay chiều.

Ở 110% điện áp nguồn điều khiển danh định, thao tác đóng được hoàn thành với áptômát không tải và không được gây ra bất kỳ hỏng hóc nào cho áptômát.

Ở 85% điện áp nguồn điều khiển danh định, thao tác đóng phải hoàn thành ở dòng điện chạy qua áptômát bằng khả năng đóng danh định nằm trong giới hạn cho phép nhờ hoạt động của các rơle hoặc các bộ nhả và nếu giới hạn thời gian lớn nhất được công bố đối với thao tác đóng thì thời gian không được vượt quá giới hạn thời gian Iớn nhất này.

7.2.1.1.4. Đóng bằng năng lượng độc lập

Các áptômát có cơ cấu thao tác đóng bằng năng lượng độc lập có thể ấn định được khả năng đóng ngắn mạch danh định, bất luận các điều kiện của năng lượng đóng.

Các phương tiện dùng để nạp cho cơ cấu thao tác cũng như các bộ phận hợp thành bộ điều khiển đóng phải có khả năng làm việc phù hợp với chỉ dẫn của nhà chế tạo.

7.2.1.1.5. Đóng bằng năng lượng dự trữ

Kiểu cơ cấu đóng này phải có khả năng đóng tin cậy áptômát trong các điều kiện bất kỳ từ không tải đến khả năng đóng danh định của áptômát.

Khi năng lượng dự trữ nằm bên trong áptômát, phải có cơ cấu để chỉ ra cơ cấu dự trữ đã được nạp đầy.

Các phương tiện nạp cho cơ cấu thao tác cũng như các bộ phận hợp thành bộ điều khiển đóng phải có khả năng làm việc khi điện áp nguồn phụ nằm trong khoảng 85% đến 110% điện áp nguồn điều khiển danh định.

Nếu bộ nạp không đủ để hoàn thành toàn bộ thao tác đóng thì các tiếp điểm động không được rời khỏi vị trí mở.

Khi cơ cấu dự trữ năng lượng được thao tác bằng tay thì phải chỉ ra hướng thao tác.

Yêu cầu này không áp dụng đối với các áptômát có thao tác đóng bằng tay độc lập.

7.2.1.2. Thao tác cắt

7.2.1.2.1. Điều kiện chung

Các áptômát có trang bị tự đông cắt phải là loại ưu tiên cắt và, nếu không có thỏa thuận nào khác giữa nhà chế tạo và người sử dụng thì năng lượng dùng cho thao tác nhả phải được dự trữ trước khi hoàn thành thao tác đóng.

7.2.1.2.2. Cắt bằng bộ nhả điện áp thấp

Áp dụng 7.2.1.3 của Phần 1.

7.2.1.2.3. Cắt bằng bộ nhả song song

Áp dụng 7.2.1.4 của Phần 1.

7.2.1.2.4. Cắt bằng bộ nhả quá dòng

a) Cắt trong điều kiện ngắn mạch

Bộ nhả ngắn mạch phải làm cho áptômát tác động với độ chính xác 20% giá trị dòng điện tác động của dòng điện đặt đối với mọi giá trị dòng điện đặt của bộ nhả dòng điện ngắn mạch.

Ngoài ra, đối với phối hợp quá dòng (xem 2.17), nhà chế tạo phải cung cấp các thông tin (thường là đường cong) về:

- Dòng điện đỉnh cắt lớn nhất (chạy qua) (xem 2.5.19 của Phần 1) dưới dạng hàm số dòng kỳ vọng (giá trị hiệu dụng đối xứng);

- Đặc tính l²t (xem 2.18) đối với các áptômát mục đích sử dụng A và nếu có, cả áptômát mục đích sử dụng B có điều khiển tức thời (xem chú thích ở 8.3.5).

Kiểm tra sự phù hợp của các thông tin này bằng các thử nghiệm điển hình liên quan trong các trình tự thử nghiệm II và trình tự thử nghiệm III (xem 8.3.4 và 8.3.5).

Chú thích - Có thể có hình thức khác của dữ liệu để thẩm tra các đặc tính phối hợp của các áptômát, ví dụ, các thử nghiệm trên sự phối hợp các cơ cấu bảo vệ ngắn mạch.

b) Cắt trong điều kiện quá tải

1) Tác động tức thời hoặc có thời gian trễ định trước

Bộ nhả phải làm cho áptômát tác động với độ chính xác ± 10% giá trị dòng điện tác động của dòng điện đặt đối với mọi giá trị của dòng điện đặt của bộ nhả quá tải.

2) Tác động có thời gian trễ nghịch đảo

Các giá trị qui ước đối với tác động có thời gian trễ nghịch đảo cho trong bảng 6.

Ở nhiệt độ chuẩn (xem 4.7.3) và ở 1,05 lần dòng điện đặt (xem 2.4.37 của Phần 1), nghĩa là đối với dòng điện không tác động qui ước (xem 2.5.30 của Phần 1) trong trạng thái có điện trên tất cả các cực của bộ nhả không được xảy ra tác động trong thời gian nhỏ hơn thời gian qui ước (xem 2.5.30 của Phần 1) từ trạng thái nguội, nghĩa là với áptômát ở nhiệt độ chuẩn.

Hơn nữa, ở cuối thời gian qui ước, nếu giá trị dòng điện được tăng đột ngột đến 1,3 lần dòng điện đặt, nghĩa là với dòng điện tác động qui ước (xem 2.5.31 của Phần 1), bộ nhả phải tác động ở thời điểm sớm hơn thời gian qui ước.

Chú thích - Nhiệt độ chuẩn là nhiệt độ môi trường mà dựa vào đó xây dựng đặc tính thời gian-dòng điện của áptômát.

Bảng 6 - Đặc tính tác động cắt của bộ nhả quá dòng có thời gian trễ nghịch đảo ở nhiệt độ chuẩn

Nếu nhà chế tạo công bố bộ nhả ít phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường thì các giá trị dòng điện trong bảng 6 phải áp dụng ở dải nhiệt độ công bố của nhà chế tạo với dung sai 0,3%/°C.

Dải nhiệt độ phải được ít nhất là 10°C về cả hai phía của nhiệt độ chuẩn.

7.2.2. Độ tăng nhiệt

7.2.2.1. Các giới hạn của độ tăng nhiệt

Độ tăng nhiệt của các bộ phận khác nhau trong áptômát đo trong các điều kiện qui định ở 8.3.2.5 không được vượt quá các giá trị giới hạn cho trong bảng 7, quá trình thử nghiệm được thực hiện phù hợp với 8.3.3.6. Độ tăng nhiệt của các đầu nối không được vượt quá các giá trị giới hạn cho trong bảng 7, quá trình thử nghiệm được thực hiện theo 8.3.4.3 và 8.3.6.3.

7.2.2.2. Nhiệt độ môi trường

Giới hạn của độ tăng nhiệt cho trong bảng 7 chỉ được áp dụng nếu duy trì nhiệt độ môi trường nằm trong giới hạn cho trong 6.1.1 của Phần 1.

7.2.2.3. Mạch chính

Mạch chính của áptômát, kể cả bộ nhả quá dòng nếu mắc với mạch chính phải mang được dòng điện nhiệt qui ước (I_th hoặc l_the, nếu áp dụng, xem 4.3.2.1 và 4.3.2.2) mà độ tăng nhiệt không vượt quá giới hạn qui định trong bảng 7.

7.2.2.4. Mạch điều khiển

Các mạch điều khiển, kể cả các cơ cấu mạch điều khiển được đùng để đóng và cắt áptômát, phải có các chế độ danh định như qui định trong 4.3.4 và chịu được các thử nghiệm độ tăng nhiệt trong các điều kiện thử nghiệm qui định trong 8.3.2.5 mà độ tăng nhiệt không vượt quá các giới hạn qui định trong bảng 7.

Các yêu cầu ở điều này phải được kiểm tra trên áptômát mới. Ngoài ra, theo lựa chọn của nhà chế tạo, có thể kiểm tra bằng các thử nghiệm độ tăng nhiệt ở 8.3.3.6.

7.2.2.5. Các mạch phụ

Mạch phụ, kể các các cơ cấu phụ phải có khả năng mang dòng điện nhiệt qui ước của mạch phụ mà độ tăng nhiệt không vượt quá các giới hạn qui định trong bảng 7 khi được thử nghiệm theo 8.3.2.5.

Bảng 7 - Giới hạn độ tăng nhiệt dùng cho các đầu nối và các bộ phận chạm tới được

7.2.3. Các đặc tính điện môi

Nếu nhà chế tạo công bố giá trị điện áp chịu xung danh định (U_imp) thì áp dụng các yêu cầu của Phần 1 và áptômát phải thỏa mãn các thử nghiệm điện môi qui định trong 8.3.3.4 của Phần 1.

Nếu không công bố giá trị điện áp chịu xung danh định và để kiểm tra khả năng chịu điện môi thực hiện trong các trình tự thử nghiệm thì áptômát phải thỏa mãn các thử nghiệm điện môi được qui định trong 8.3.3.2.1, 8.3.3.2.2, 8.3.3.2.3 và 8.3.3.2.4.

7.2.4. Khả năng đóng và cắt trong các điều kiện không tải, tải bình thường và quá tải

7.2.4.1. Đặc tính quá tải

Yêu cầu này áp dụng cho các áptômát có dòng điện danh định đến và bằng 630 A.

Áptômát phải có khả năng thực hiện số chu kỳ thao tác có dòng điện trong mạch chính lớn hơn dòng điện đanh định của áptômát trong các điều kiện thử nghiệm theo 8.3.3.4.

Mỗi chu kỳ thao tác gồm có thao tác đóng và tiếp theo là thao tác cắt.

7.2.4.2. Khả năng thực hiện thao tác

Áp dụng 7.2.4.2 của Phần 1 và các bổ sung sau đây:

Áptômát phải có khả năng thỏa mãn các yêu cầu của bảng 8:

- Đối với thử nghiệm thực hiện thao tác không có dòng điện trong mạch chính ở các điều kiện thử nghiệm qui định trong 8.3.3.3.3;

- Đối với thử nghiệm thực hiện thao tác có dòng điện trong mạch chính ở các điều kiện thử nghiệm qui định trong 8.3.3.3.4.

Mỗi chu kỳ thao tác gồm có thao tác đóng và tiếp theo là thao tác cắt (thử nghiệm thực hiện thao tác không có dòng điện) hoặc thao tác đóng và tiếp theo là thao tác cắt (thử nghiệm thực hiện thao tác có dòng điện).

Bảng 8 - Số chu kỳ thao tác

7.2.5. Khả năng đóng và khả năng cắt trong điều kiện ngắn mạch

Áp dụng 7.2.5 của Phần 1 có mở rộng như sau:

Khả năng đóng ngắn mạch danh định phải phù hợp với 4.3.5.1 và 4.3.5.3.

Khả năng cắt ngắn mạch danh định phải phù hợp với 4.3.5.2.

Dòng điện chịu thử ngắn hạn danh định phải phù hợp với 4.3.5.4.

Chú thích - Nhà chế tạo phải có trách nhiệm đảm bảo đặc tính của áptômát là phù hợp với khả năng của áptômát để chịu được các ứng suất về nhiệt và điện động vốn có.

7.2.6. Đóng cắt quá điện áp

Áp dụng 7.2.6 của Phần 1. Các mạch thử nghiệm và phương pháp đo thích hợp đang được xem xét.

7.2.7. Các yêu cầu bổ sung dùng cho các áptômát phù hợp để cách ly

Các áptômát phù hợp để cách ly phải được thử nghiệm theo 8.3.3.2.

Các yêu cầu bổ sung khác (ví dụ liên quan đến dòng điện rò) áp dụng đối với các áptômát này đang được xem xét.

7.2.8. Các yêu cầu dành riêng cho áptômát phối hợp với cầu chì

Chú thích - Sự phối hợp giữa các áptômát và cầu chì riêng rẽ được mắc trong cùng một mạch điện xem trong phụ lục A.

Sự phối hợp giữa áptômát và cầu chì phải phù hợp về mọi mặt với tiêu chuẩn này cho tới khả năng cắt ngắn mạch tới hạn. Đặc biệt, áptômát này phải thỏa mãn các yêu cầu của trình tự thử nghiệm V (xem 8.3.7).

Áptômát phải đảm bảo không để cầu chì tác động nếu xuất hiện quá dòng không vượt quá dòng điện giới hạn chọn lọc I_s được nhà chế tạo công bố.

Với mọi quá dòng đến và bằng khả năng cắt ngắn mạch tới hạn danh định ấn định cho bộ phối hợp thì áptômát phải cắt khi một hoặc nhiều cầu chì tác động (để ngăn ngừa mất một pha). Nếu áptômát được nhà chế tạo nêu là có cơ cấu khóa ngoài để ngăn ngừa đóng (xem 2.14) thì áptômát phải không đóng lại được khi chưa thay dây bị chảy hoặc thiếu dây chảy hoặc chưa đặt lại cơ cấu khóa ngoài.

8. Các thử nghiệm

8.1. Loại thử nghiệm

Áp dụng 8.1 của Phần 1 với các bổ sung sau:

8.1.1. Các thử nghiệm để kiểm tra các đặc tính của áptômát là:

- Các thử nghiệm điển hình (xem 8.3);

- Thử nghiệm thường xuyên hoặc thử nghiệm mẫu (xem 8.4).

8.1.2. Các thử nghiệm điển hình bao gồm các thử nghiệm sau:

Các thử nghiệm điển hình được thực hiện bởi nhà chế tạo, trong xưởng hoặc trong bất kỳ phòng thử thích hợp mà nhà chế tạo lựa chọn.

8.1.3 Các thử nghiệm thường xuyên hoặc thử nghiệm mẫu gồm các thử nghiệm sau:

8.2. Phù hợp với yêu cầu kết cấu

Áp dụng 8.2 của Phần 1 (xem chú thích của 7.1).

8.3. Thử nghiệm điển hình

Để tránh lặp lại các thử nghiệm chung áp dụng cho các trình tự thử nghiệm, các điều kiện thử nghiệm chung được nhóm lại ở phần đầu của điều này thành ba dạng:

- Các điều kiện thử nghiệm áp dụng cho tất cả các trình tự (8.3.2.1 đến 8.3.2.4);

- Các điều kiện thử nghiệm áp dụng cho thử nghiệm độ tăng nhiệt (8.3.2.5);

- Các điều kiện thử nghiệm áp dụng cho thử nghiệm ngắn mạch (8.3.2.6).

Ngoài ra, các điều kiện thử nghiệm chung này được tham khảo hoặc dựa trên những qui định chung của Phần 1.

Mỗi trình tự thử nghiệm cần tham khảo áp dụng các điều kiện thử nghiệm chung. Yêu cầu này sử dụng các trích dẫn tham khảo nhưng cho phép mỗi trình tự thử nghiệm được đưa ra dưới hình thức đơn giản nhất.

Xuyên suốt điều này, thuật ngữ "thử nghiệm" được dùng cho mọi thử nghiệm được tiến hành, thuật ngữ "kiểm tra" có nghĩa là "thử nghiệm để kiểm tra" và được sử dụng khi kiểm tra tình trạng của áptômát tiếp sau thử nghiệm trước đó trong trình tự thử nghiệm mà vì đó có thể gây ảnh hưởng bất lợi.

Để dễ tìm điều kiện thử nghiệm hoặc thử nghiệm cụ thể, sử dụng bảng thứ tự abc nêu trong 8.3.1 với các thuật ngữ thường sử dụng nhất ( không nhất thiết phải chính xác theo thuật ngữ được nêu trong đề mục liên quan).

8.3.1. Trình tự thử nghiệm

Các thử nghiệm điển hình được nhóm lại với nhau theo số trình tự cho trong bảng 9.

Đối với mỗi trình tự, thử nghiệm phải được tiến hành theo thứ tự được liệt kê.

Liên quan đến 8.1.1 của Phần 1, các thử nghiệm sau đây của trình tự thử nghiệm I (xem 8.3.3) có thể được bỏ qua trong trình tự và được thực hiện trên mẫu riêng:

- Thử nghiệm các đặc tính điện môi (8.3.3.2);

- Thử nghiệm bộ nhả điện áp thấp của 8.3.3.3.2 (điểm c) và 8.3.3.3.3 để kiểm tra các yêu cầu 7.2.1.3 của Phần 1;

- Thử nghiệm bộ nhả tác động song song của 8.3.3.3.2 (điểm d) và 8.3.3.3.3 để kiểm tra các yêu cầu 7.2.1.4 của Phần 1;

- Thử nghiệm bổ sung cho khả năng thao tác không có dòng điện dùng cho các áptômát kiểu ngăn kéo (8.3.3.3.5).

Áp dụng các trình tự thử nghiệm theo quan hệ giữa I_cs, l_cu và l_cw được cho trong bảng 9a.

Thứ tự các thử nghiệm (xếp theo thứ tự abc)

Bảng 9 - Hệ thống toàn bộ các trình tự thử nghiệm ¹⁾

Bảng 9a - Khả năng áp dụng các trình tự thử nghiệm theo quan hệ giữa I_cs, I_cu và I_cw ¹⁾

8.3.2. Điều kiện chung cho thử nghiệm

Chú thích

1) Các điều kiện thử nghiệm để kiểm tra quá điện áp đóng cắt đang được xem xét.

2) Các thử nghiệm theo yêu cầu của tiêu chuẩn này không làm loại trừ sự cần thiết đối với các thử nghiệm bổ sung liên quan đến các áptômát được lắp thành tổ hợp, ví dụ như các thử nghiệm phù hợp với lEC 439.

8.3.2.1. Yêu cầu chung

Nếu không có thỏa thuận nào khác của nhà chế tạo thì mỗi trình tự thử nghiệm được thực hiện trên mẫu (hoặc bộ mẫu) áptômát sạch và mới.

Số lượng mẫu dùng cho thử nghiệm ở mỗi trình tự thử nghiệm và các điều kiện thử nghiệm (ví dụ các giá trị đặt của bộ nhả quá tải, đầu nối dây) theo các thông số của áptômát được ghi trong bảng 10.

Nếu cần, các thông tin bổ sung được cho trong các điều liên quan.

Nếu không có qui định nào khác thì các thử nghiệm được tiến hành trên áptômát có dòng điện danh định lớn nhất trong cỡ khung đã cho, và được coi là đảm bảo cho tất cả các dòng điện danh định của cỡ khung đó.

Trong trường hợp có một hay nhiều thay đổi kết cấu (xem 2.1.2 và 7.1.5) nằm trong cỡ khung, phải thử nghiệm phù hợp với chú thích 8 của bảng 10 trên các mẫu khác nữa.

Nếu không có qui định nào khác thì bộ nhả ngắn mạch phải đặt ở giá trị lớn nhất (thời gian và dòng điện) đối với mọi thử nghiệm.

Các áptômát đem thử nghiệm phải có các chi tiết quan trọng trong tổng số chi tiết của áptômát là phù hợp với thiết kế của kiểu loại mà các áptômát này đại diện.

Nếu không có qui định nào khác, các thử nghiệm phải được tiến hành với cùng loại dòng điện và trong trường hợp điện xoay chiều, thử nghiệm phải được tiến hành ở cùng tần số danh định và với cùng số pha như trong làm việc bình thường.

Nếu cơ cấu truyền động được điểu khiển bằng điện thì phải được cung cấp ở điện áp thấp nhất theo qui định ở 7.2.1.1.3. Ngoài ra, cơ cấu truyền động điều khiển bằng điện phải được cấp điện thông qua mạch điều khiển áptômát cùng với cơ cấu đóng cắt thích hợp. Phải kiểm tra để chứng tỏ rằng các hoạt động của áptômát là chính xác ở chế độ không tải khi thao tác trong các điều kiện nêu trên.

Áptômát thử nghiệm phải được lắp đặt đầy đủ trên giá đỡ của nó hoặc giá đỡ tương đương.

Áptômát phải được thử nghiệm trong không khí lưu thông tự do.

Nếu áptômát có thể sử dụng trong vỏ riêng và đã qua thử nghiệm ở môi trường không khí lưu thông tự do thì phải bổ sung thêm thử nghiệm áptômát đặt trong vỏ có kích thước nhỏ nhất được nêu bởi nhà chế tạo, sử dụng mẫu mới, theo 8.3.5, ở U_e lớn nhất/I_cu tương ứng, với bộ nhả được đặt ở giá trị lớn nhất (xem chú thích 1 ở bảng 10).

Chi tiết về thử nghiệm này, kể cả kích thước của vỏ phải được ghi trong biên bản thử nghiệm.

Chú thích - Vỏ riêng là vỏ được thiết kế và có kích thước để chỉ chứa được một áptômát.

Tuy nhiên, nếu áptômát có thể sử dụng trong vỏ riêng được qui định và được thử nghiệm từ đầu đến cuối trong vỏ có kích thước nhỏ nhất được nêu bởi nhà chế tạo thì các thử nghiệm trong không khí lưu thông tự do không cần thực hiện nhưng với điều kiện vỏ này phải là kim loại trần, không được cách điện. Các chi tiết, kể cả kích thước của vỏ phải được ghi trong biên bản thử nghiệm.

Đối với các thử nghiệm trong không khí lưu thông tự đo, để thực hiện các thử nghiệm liên quan đến khả năng thực hiện thao tác có dòng điện (8.3.3.3.4), quá tải (8.3.3.4). ngắn mạch (8.3.4.1, 8.3.5.2, 8.3.6.4, 8.3.7.1, 8.3.7.5, 8.3.7.6 và 8.3.8.3) và dòng điện chịu thử ngắn hạn (8.3.6.2, 8.3.8.2) nếu áp dụng phải có màn chắn kim loại được đặt về mọi phía của áptômát theo chỉ dẫn của nhà chế tạo. Các chi tiết, kể cả khoảng cách giữa màn chắn kim loại đến áptômát phải được ghi trong biên bản thử nghiệm.

Màn chắn kim loại có những đặc trưng sau đây:

- Cấu tạo: các sợi đan thành mắt lưới,

hoặc kim loại được khoan lỗ,

hoặc kim loại được cắt trích rồi kéo giãn ra;

- Tỷ lệ diện tích lỗ/tổng diện tích: 0,45 - 0,65;

- Kích cỡ lỗ: không quá 30 mm²;

- Bề mặt: để trần hoặc mạ lớp dẫn điện;

- Điện trở: phải được kể đến trong các tính toán đối với dòng điện kỳ vọng trong mạch của phần tử chảy (xem 8.3.4.2.1, điểm d) của Phần 1) khi được đo từ điểm xa nhất trên tấm chắn kim loại mà hồ quang có thể phóng tới.

Mômen xoắn đặt lên các đầu nối bắt ren phải phù hợp với yêu cầu của nhà chế tạo, nếu không có yêu cầu thì phải phù hợp với bảng 3 của Phần 1.

Việc bảo dưỡng hoặc thay thế các bộ phận là không được phép.

Để thử nghiệm được tiến hành thuận lợi, thông thường người ta đưa ra các yếu tố tăng tính khắc nghiệt của thử nghiệm (ví dụ như chọn tần số thao tác cao nhất trong chế độ thao tác để giảm thời gian thử nghiệm, điều này phải được thực hiện theo thỏa thuận với nhà chế tạo,

Đối với thử nghiệm một pha trên cực riêng rẽ của áptômát nhiều cực, thích hợp cho sử dụng trong hệ thống pha-đất, xem phụ lục C.

Đối với thử nghiệm bổ sung dùng cho áptômát trong hệ thống không nối đất hoặc nối đất trở kháng (IT), xem phụ lục H.

Bảng 10 - Số lượng mẫu dùng cho thử nghiệm