Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5169:1993 quy định các yêu cầu kỹ thuật đối với sứ xuyên có điện áp định mức từ 10 kV đến 35 kV, tần số đến 100 Hz, dùng để dẫn điện trong các thiết bị phân phối điện, máy biến áp và các thiết bị điện khác. Dưới đây là tóm tắt chi tiết nội dung từ Điều 1 đến Điều 4 của tiêu chuẩn này.
Điều 1: Phạm vi áp dụng
Điều khoản này xác định rõ giới hạn và đối tượng áp dụng của tiêu chuẩn, cụ thể:
- Tiêu chuẩn áp dụng cho các loại sứ xuyên bằng sứ (gốm điện kỹ thuật) có điện áp định mức từ 10 kV đến 35 kV, tần số xoay chiều không quá 100 Hz.
- Sứ xuyên được sử dụng để dẫn dòng điện qua các kết cấu ngăn cách như tường, trần nhà, vách ngăn của các công trình xây dựng hoặc vỏ của các thiết bị điện (như máy biến áp, tủ điện).
- Tiêu chuẩn này không áp dụng cho các loại sứ xuyên làm việc trong môi trường đặc biệt như môi trường có chất ăn mòn hóa học mạnh, môi trường dễ cháy nổ hoặc các điều kiện vận hành phi tiêu chuẩn khác.
Điều 2: Tiêu chuẩn trích dẫn
Để đảm bảo tính đồng bộ và chuẩn xác trong việc áp dụng, TCVN 5169:1993 viện dẫn các tiêu chuẩn liên quan sau:
- Các tiêu chuẩn về phương pháp thử nghiệm điện áp cao đối với thiết bị điện và sứ cách điện.
- Các tiêu chuẩn quy định về yêu cầu kỹ thuật của vật liệu gốm sứ cách điện và men phủ bề mặt.
- Các tiêu chuẩn về ren, chi tiết kim loại đi kèm và phương pháp mạ kẽm chống ăn mòn cho các bộ phận kim loại của sứ xuyên.
Điều 3: Phân loại và thông số kích thước cơ bản
Quy định về cách phân loại sứ xuyên và các thông số kỹ thuật cốt lõi cần phải tuân thủ:
- Phân loại theo môi trường lắp đặt: Sứ xuyên được chia thành loại lắp đặt trong nhà và loại lắp đặt ngoài trời (có thiết kế cánh sứ rộng hơn để tăng chiều dài đường rò điện).
- Điện áp định mức: Các cấp điện áp tiêu chuẩn bao gồm 10 kV, 15 kV, 20 kV, 30 kV và 35 kV.
- Dòng điện định mức: Được xác định dựa trên khả năng dẫn dòng liên tục của lõi dẫn điện mà không làm nhiệt độ của sứ vượt quá giới hạn cho phép.
- Lực phá hủy cơ học: Quy định mức tải trọng uốn định mức tối thiểu mà sứ xuyên phải chịu đựng được khi lắp đặt và vận hành thực tế.
Điều 4: Yêu cầu kỹ thuật chung
Đây là điều khoản quan trọng quy định chi tiết về chất lượng vật liệu, cấu tạo và khả năng chịu đựng của sứ xuyên:
- Yêu cầu về phần sứ và men phủ: Thân sứ phải được chế tạo từ vật liệu gốm điện kỹ thuật đồng nhất, không có khuyết tật bên trong như bọt khí hay vết nứt. Bề mặt ngoài của phần sứ tiếp xúc với không khí phải được phủ một lớp men bóng, mịn, không bị bong tróc, có màu sắc đồng đều để hạn chế bám bụi và ẩm ướt.
- Yêu cầu về phần kim loại và chất liên kết: Các chi tiết kim loại như mặt bích, đầu cốt phải được định vị chắc chắn với thân sứ bằng chất liên kết (xi măng chuyên dụng) có độ bền cơ học cao, không bị co ngót hay rạn nứt dưới tác động của nhiệt độ và lực cơ học. Các bộ phận bằng kim loại đen phải được bảo vệ chống ăn mòn bằng phương pháp mạ kẽm nóng hoặc các biện pháp tương đương.
- Độ bền cơ học: Sứ xuyên phải chịu được lực uốn cơ học định mức mà không bị nứt vỡ, lỏng lẻo ở các mối liên kết giữa sứ và kim loại.
- Độ bền điện: Sứ xuyên phải vượt qua các thử nghiệm về điện áp chịu đựng tần số nguồn (ở trạng thái khô và trạng thái ướt) cũng như điện áp chịu đựng xung sét theo quy định tương ứng với từng cấp điện áp định mức.
- Khả năng chịu chu kỳ nhiệt: Sứ xuyên phải có khả năng chịu được sự thay đổi nhiệt độ đột ngột (thử nghiệm chu kỳ nóng - lạnh liên tiếp) mà không bị rạn nứt men hoặc vỡ thân sứ.
TIÊU CHUẨN VIỆT NAM
TCVN 5169-1993
SỨ XUYÊN ĐIỆN ÁP TỪ 6 ĐẾN 35 KV YÊU CẦU KỸ THUẬT
Procelain through insulattors for voltages of 6 to 35 KV
Technical requirements
Tiêu chuẩn này áp dụng cho sứ xuyên dùng trong các thiết bị phân phối điện xoay chiều 3 pha tần số đến 100Hz điện áp từ 6 đến 35 KV
Tiêu chuẩn này không áp dụng cho các sứ xuyên dùng cho máy biến áp, khí cụ điện cũng như sứ xuyên mà một đầu nằm trong môi trường khi có áp suất khác với áp suất của không khí.
1. Phân loại và thông số cơ bản
1.1. Sứ xuyên được chế tạo theo kiểu:
- Có phần dẫn điện được gắn chặt vào sứ ngay khi chế tạo:
- Không có phần dẫn điện dùng để luôn và kẹp chặt dây dẫn, thanh dẫn và các phần dẫn điện khác tại nơi nắp đặt sứ
1.2. Sứ xuyên được chế tạo theo các cấp điện áp 6, 10, 15, 20 và 35KV
1.2.3. Giá trị dòng điện danh định của phần dẫn điện nên chọn theo dãy sau 100; 250; 400; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000; 2500; 3150; 4000; 5000; 6300; 8000; 10.000; 12.500; 16.000; 20.000; 25.000: 31.500 A.
2.1. Chiều dài đường rò trên bề mặt của sứ xuyên tính từ đầu dẫn điện đến phần cốt (phụ kiện để lắp đặt) phải phù hợp với quy định trong bảng 1
Bảng 1
| Cấp điện áp, kv | Chiều dài đường rò, mm, không nhỏ hơn |
| 6 | 158 |
| 10 | 240 |
| 15 | 270 |
| 20 | 360 |
| 35 | 595 |
2.2. Chất lượng bề mặt của sứ xuyên phải phù hợp với quy định trong TCVN 4759 - 1989.
2.3. Sứ xuyên phải đảm bảo độ bền cơ được xác định bằng lực phá huỷ khi uốn. Trị số này được quy định cho từng loại sản phẩm cụ thể. Nên chọn theo dãy sau:
4; 8; 12.5; 20; 25; 31.5; 40 KN
Đối với sứ xuyên có dòng điện danh định lớn hơn 1000A cốt phải được chế tạo bằng vật liệu không từ tính
2.4. Bề mặt của cột phải được phủ lớp chống ăn mòn.
2.5. Chất gắn cốt cần đảm bảo độ bền cơ theo yêu cầu tương ứng của sứ. Mạch gắn phải được phủ một lớp bảo vệ.
2.6. Phần dẫn điện của sứ xuyên phải chế tạo bằng đồng, nhôm hoặc hợp kim nhôm.
2.7. Độ bền điện của sứ xuyên phải phù hợp với quy định trong bảng 2.
Bảng 2
| Cấp điện áp, kV | Điện áp tần số 50Hz, trong 1 min ở trạng thái khô, kV, không nhỏ hơn | Điện áp duy trì tần số 50 Hz trong 1 min dưới mức, kV, không nhỏ hơn | Điện áp đánh thủng, kV, không nhỏ hơn | Điện áp xung duy trì, kV, không nhỏ hơn |
| 6 | 36 | 26 | 65 | 60 |
| 10 | 47 | 34 | 120 | 75 |
| 15 | 56 | 45 | 140 | 120 |
| 20 | 75 | 55 | 160 | 125 |
| 35 | 110 | 85 | 200 | 190 |
Chú thích: Cho phép chưa thử điện áp xung khi không có thiết bị thử.
2.8. Nhiệt độ phát nóng của các phần dẫn điện khi có dòng điện danh định chạy qua lâu dài không được lớn hơn 120°C.
Trong trường hợp sứ xuyên có chi tiết bằng vật liệu hữu cơ, nhiệt độ phát nóng của phần dẫn điện không được lớn hơn 85°C.
2.9. Sứ xuyên phải chịu được tác động của dòng điện bằng 25 lần dòng điện danh định trong 1 s mà không bị hư hỏng. Nhiệt độ phát nóng của phần dẫn điện khi đó không được vượt quá:
- 200°C đối với phần dẫn điện bằng nhôm, hoặc hợp kim nhôm
- 300°C đối với phần dẫn điện bằng đồng
Cho phép không thử hạng mục này đối với sứ xuyên có dòng danh định lớn.
2.10. Sứ xuyên phải được 3 chu kỳ thay đổi đột ngột nhiệt độ với độ chênh nhiệt là 70°C. Nhiệt độ thấp nhất là 10 ± 5°C. Sau khi thử sứ xuyên phải đạt được các yêu cầu ở điều 2.3 và 2.7 của tiêu chuẩn này.
2.11. Sứ xuyên phải được ghi nhãn rõ ràng, bền ở nơi dễ nhìn. Nội dung của nhãn gồm:
- Tên cơ sở sản xuất hoặc dấu hiệu hàng hóa;
- Cấp điện áp;
- Dòng diện danh định;
- Năm sản xuất.