Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5850:1994 quy định các yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử đối với cách điện thủy tinh kiểu treo (loại mũ và ty) dùng cho các đường dây tải điện trên không có điện áp danh định lớn hơn 1000V. Dưới đây là tóm tắt chi tiết nội dung Phần mở đầu và các điều khoản đầu tiên (từ Điều 1 đến Điều 4) của tiêu chuẩn này.
- Điều 1: Phạm vi áp dụngĐiều khoản này xác định rõ giới hạn và đối tượng áp dụng của tiêu chuẩn, cụ thể:
- Tiêu chuẩn áp dụng cho các đơn vị cách điện bằng thủy tinh cường lực kiểu treo (loại mũ và ty) dùng trên các đường dây tải điện trên không xoay chiều có điện áp danh định lớn hơn 1000V và tần số không quá 100Hz.
- Các quy định trong tiêu chuẩn này cũng được áp dụng tương tự cho các đơn vị cách điện sử dụng trong các trạm biến áp hoặc các thiết bị phân phối điện ngoài trời.
- Tiêu chuẩn không áp dụng cho các loại cách điện làm việc trong môi trường có tính chất hóa học đặc biệt nguy hại hoặc điều kiện khí hậu quá khắc nghiệt vượt ngoài thiết kế thông thường nếu không có thỏa thuận riêng giữa nhà sản xuất và khách hàng.
Để đảm bảo tính đồng bộ và chính xác trong việc áp dụng, TCVN 5850:1994 viện dẫn các tiêu chuẩn liên quan sau:
- Các tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế về phương pháp thử nghiệm cách điện đường dây trên không (như tiêu chuẩn IEC liên quan).
- Các tiêu chuẩn về ren, kích thước hình học, dung sai của các chi tiết liên kết cơ khí và khớp nối của chuỗi cách điện.
- Các tiêu chuẩn kỹ thuật về lớp mạ kẽm nhúng nóng trên bề mặt các chi tiết bằng kim loại để đảm bảo khả năng chống ăn mòn ngoài trời.
Quy định cách thức phân loại và các thông số kỹ thuật cốt lõi của cách điện thủy tinh kiểu treo:
- Phân loại theo tải trọng phá hủy cơ học danh định: Cách điện được phân chia thành các cấp tải trọng khác nhau (ví dụ: 70 kN, 120 kN, 160 kN, 210 kN, 300 kN) để phù hợp với yêu cầu chịu lực của từng cấp điện áp và loại cột đỡ.
- Phân loại theo kiểu liên kết cơ học: Xác định các kiểu liên kết giữa các đơn vị cách điện với nhau và với phụ kiện đường dây, phổ biến nhất là kiểu liên kết chốt - mũ (cap and pin) sử dụng khớp cầu hoặc khớp khe hở.
- Thông số kích thước cơ bản: Quy định cụ thể về đường kính đĩa cách điện, chiều cao xây dựng của đơn vị cách điện và chiều dài đường rò tối thiểu nhằm đảm bảo khả năng vận hành an toàn trong điều kiện môi trường bình thường và ô nhiễm.
Đây là điều khoản quan trọng quy định chi tiết về chất lượng vật liệu, công nghệ chế tạo và các chỉ tiêu kỹ thuật của sản phẩm:
- Yêu cầu về vật liệu thủy tinh: Phần cách điện phải được chế tạo từ thủy tinh cường lực chất lượng cao. Thủy tinh phải có độ đồng nhất tuyệt đối, không được có các khuyết tật nghiêm trọng như bọt khí lớn, vết nứt, tạp chất lạ hoặc ứng suất nội bộ không đều có thể gây nứt vỡ tự phát hoặc làm giảm độ bền cơ - điện.
- Yêu cầu về chi tiết kim loại: Mũ cách điện phải được làm bằng gang dẻo hoặc gang cầu có độ bền cơ học cao; ty cách điện phải được chế tạo từ thép rèn hoặc thép cacbon chất lượng cao. Tất cả các chi tiết kim loại tiếp xúc với môi trường phải được bảo vệ chống ăn mòn bằng phương pháp mạ kẽm nhúng nóng với chiều dày lớp mạ đạt tiêu chuẩn quy định.
- Yêu cầu về chất kết dính (xi măng): Chất kết dính dùng để liên kết phần thủy tinh với mũ gang và ty thép phải là loại xi măng poóc lăng đặc biệt hoặc chất kết dính chuyên dụng, có độ bền cơ học cao, không co ngót lớn và không gây ăn mòn hóa học đối với các chi tiết kim loại tiếp xúc.
- Yêu cầu về ngoại quan và kích thước: Bề mặt thủy tinh phải nhẵn bóng, không có các gờ sắc nhọn hay khuyết tật bề mặt. Kích thước hình học của cách điện phải nằm trong phạm vi dung sai cho phép để đảm bảo tính lắp lẫn và khả năng phối hợp cách điện tối ưu trong quá trình thi công, vận hành.
TIÊU CHUẨN VIỆT NAM
TCVN 5850 – 1994
THỦY TINH CÁCH ĐIỆN ĐƯỜNG DÂY KIỂU TREO
String glass insulator for overhead lines
Tiêu chuẩn này áp dụng cho thủy tinh cách điện đường dây kiểu treo (sau đây gọi tắt là thủy tinh treo) dùng để cách điện và cố định dây dẫn, dây chống sét trên đường dây trên không và các thiết bị phân phối điện áp xoay chiều trên 1000V, tần số đến 100Hz.
1. Phân loại
1.1. Thủy tinh treo được chế tạo theo hai mức lực phá hủy cơ học 40kN và 70kN.
1.2. Thủy tinh treo được ký hiệu như sau:
T – Thủy tinh cách điện;
TD – Dùng để treo và cố định dây dẫn;
40:70 – Lực phá hủy cơ học, kN.
Ví dụ:
TTD – 70: Thủy tinh treo có lực phá hủy cơ học 70 kN.
2. Yêu cầu kỹ thuật
2.1. Thủy tinh treo có thể được chế tạo theo nhiều kiểu khác nhau về kích thước hình học và hình dáng, nhưng phải được nêu rõ trong tiêu chuẩn hay tài liệu kỹ thuật cụ thể.
2.1.1 Dung sai của kích thước không chỉ dẫn trên hình vẽ phải ở trong phạm vi ± ( 0,015a + 2,0) mm, trong đó a là kích thước đo bằng mm.
2.1.2. Chiều dài đường rò trên bề mặt thủy tinh treo không được nhỏ hơn giá trị ghi trong bảng 1.
Bảng 1
| Lực phá hủy cơ học khi kéo, kN | Chiều dài đường rò rỉ không nhỏ hơn, mm |
| 40 70 | 285 320 |
2.1.3. Sai lệch khối lượng thực của thủy tinh treo so với giá trị danh định ghi trong tiêu chuẩn hay tài liệu kỹ thuật phải ở trong phạm vi ± 4%.
2.2. Yêu cầu chất lượng thủy tinh
2.2.1. Thủy tinh phải trong suốt. Cho phép sử dụng thủy tinh màu có độ trong suốt đủ để phát hiện những khuyết tật bên trong.
2.2.2. Bề mặt thủy tinh treo phải nhẵn. Trong thủy tinh và trên bề mặt không được có các khuyết tật sau:
- Các nếp nhăn rõ rệt;
- Các tạp chất lạ;
- Bọt hở, vết rạn, vỡ.
2.2.3. Mức độ khuyết tật cho phép như sau:
a. Ở đầu và cổ thủy tinh treo không được phép có bọt, tạp chất.
Trên thủy tinh treo không được có vết sây sát. Chiều cao của giờ (hình thành do khuôn tạo ra) trên bề mặt thủy tinh treo không được lớn hơn 1 mm.
b. Ở các vị trí khác, quy định như sau:
- Đối với thủy tinh treo có đường kính vị trí lớn nhất trên sản phẩm tới 100mm:
+ Không quá 3 bọt, đường kính mỗi bọt không lớn hơn 1,5mm;
+ Không quá một tạp chất, đường kính không lớn hơn 1 mm.
- Đối với thủy tinh treo có đường kính vị trí lớn nhất trên sản phẩm lớn hơn 100mm:
+ Không quá 3 bọt, đường kính mỗi bọt không lớn hơn 2 mm. Khoảng cách giữa các bọt không nhỏ hơn 20 mm;
+ Không quá một tạp chất, đường kính không lớn hơn 2 mm.
2.3. Thủy tinh treo phải chịu đường bền nhiệt qua 5 chu kỳ thay đổi đột ngột nhiệt độ với độ chênh nhiệt độ là 1000C.
2.4. Lực phá hủy cơ học khi chịu kéo phải phù hợp với các trị số quy định trong bảng 1.
2.5. Độ bền điện của thủy tinh treo khi thử ở trạng thái khô, thử dưới tác động của mưa nhân tạo phải chịu được trong 1 phút không bị phóng điện hay đánh thủng dưới tác động của điện áp xoay chiều tần số công nghiệp quy định trong bảng 2.
2.6. Điện áp đánh thủng của thủy tinh treo trong môi trường cách điện có điện trở suất (1-5).107W.m phải phù hợp với quy định trong bảng 2.
2.7. Thủy tinh treo phải chịu được điện áp thử xung tiêu chuẩn 1,2/50 ms. Giá trị biên độ xung quy định trong bảng 2.
Chú thích: Cho phép chưa thử hạng mục này khi chưa có thiết bị.
Bảng 2
| Loại thủy tinh có lực phá hủy cơ học , kN | Điện áp tần số công nghiệp duy trì trong 1 phút, ở trạng thái khô, kV | Điện áp tần số công nghiệp duy trì trong 1 phút, dưới mưa nhân tạo, kV | Điện áp đánh thủng, kV, không nhỏ hơn | Điện áp xung tiêu chuẩn, kV |
| 40 70 | 60 82 | 40 55 | 90 120 | 120 125 |
2.8. Giữa mép của mũ và đĩa thủy tinh treo phải có khe hở không khí không nhỏ hơn 1mm. Bề mặt thủy tinh tại chỗ gắn lắp phải được phủ lớp bitum có chiều dày không nhỏ hơn 0.1mm. Đỉnh đầu ti phải phủ lớp vật liệu đàn hồi không nhỏ hơn 1mm.
Bề mặt ngoài lớp vật liệu gắn ti với thủy tinh phải được phủ một lớp vật liệu chống ẩm.
2.9. Thủy tinh treo phải được bảo quản trong bãi thường hóa sản phẩm ít nhất là 45 ngày, kể từ ngày chế tạo trước khi giao cho khách hàng.
3. Phương pháp thử
3.1. Điều kiện chung về thử nghiệm theo TCVN 4759 – 1993.
3.2. Các kích thước của thủy tinh treo (điều 2.1) được đo bằng dụng cụ đo lường bất kỳ có sai số cho phép không lớn hơn ± 1mm.
3.3. Chiều dài đường rò (điều 2.1) được đo bằng thước dây không dãn hoặc dụng cụ đo bất kỳ có sai số cho phép không lớn hơn ± 1%.
3.4. Khối lượng của thủy tinh treo (điều 2.1) được cân bằng cân bất kỳ có sai số cho phép không lớn hơn ± 10g.
3.5. Kiểm tra chất lượng thủy tinh và bề mặt thủy tinh treo bằng cách xem xét.
3.6. Thử độ chênh lệch (điều 2.3) cho thủy tinh treo được tiến hành sau khi đã làm nóng sản phẩm bằng không khí nóng hoặc bằng cách thích hợp nào đó miễn là đảm bảo nhiệt độ của sản phẩm vượt quá nhiệt độ của nước là 1000C.
Tủ sấy chứa sản phẩm thủy tinh treo thử nghiệm được đưa tới nhiệt độ thử nghiệm định chuẩn trong 1 giờ và giữ ổn định trong 30 phút. Sau đó thủy tinh treo được dìm hoàn toàn vào nước có nhiệt độ không quá 500C và thời gian lưu lại trong nước ít nhất là 2 phút.
Thời gian chuyển sản phẩm thử nghiệm từ trạng thái nóng sang trạng thái lạnh hoặc ngược lại không qua 15 giây.
Thủy tinh treo phải không được hư hỏng sau 5 chu kỳ thay đổi đột ngột nhiệt độ.
3.7. Thử lực phá hủy cơ học (điều 2.1)
Thử lực phá hủy cơ học bằng phương pháp thử kéo.
Thủy tinh treo khi thử phải có vị trí thẳng đứng. Bộ phận truyền lực tới mũ kim loại của thủy tinh treo có kết cấu tương tự ti của thủy tinh treo, còn bộ phận truyền lực tới ti của thủy tinh treo có kết cấu tương tự mũ kim loại của thủy tinh treo.
Trong thời gian còn dưới 75% giá trị lực phá hủy cơ học thì lực được tăng với tốc độ bất kỳ, còn từ 75% trở lên thì không được vượt 1 kN trong 1 giây.
Thủy tinh treo được coi là đạt chỉ tiêu kỹ thuật nếu lực kéo cơ học tăng tới giá trị quy định mà không bị phá hủy.
3.8. Độ bền điện của thủy tinh treo ở trạng thái khô và dưới mưa nhân tạo (điều 2.5) theo TCVN 4759 – 1993.
3.9. Thử điện áp xung (điều 2.7) bằng cách cho tác dụng các xung tiêu chuẩn 1,2/50 ms liên tiếp, cách nhau không dưới 1 phút, lên thủy tinh treo. Số lượng xung cho mỗi cực tính là 15.
Thủy tinh treo được coi là chịu được thử nghiệm, nếu xảy ra không quá 2 lần phóng điện bề mặt và không xảy ra đánh thủng thủy tinh treo khi thử nghiệm trên mỗi cực tính.
4. Ghi nhãn, bao gói, bảo quản, vận chuyển
4.1. Yêu cầu ghi nhãn
Trên thủy tinh treo, ở vị trí dễ nhìn thấy, phải ghi rõ:
- Ký hiệu tiêu chuẩn này;
- Tên cơ sở sản xuất hoặc dấu hiệu hàng hóa;
- Năm sản xuất.
Nhãn phải bảo đảm rõ, bền trong quá trình sử dụng.
4.2. Yêu cầu bao gói khi vận chuyển, lưu kho, bảo quản theo TCVN 4759 – 1993.
- 1 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6610-3:2000 (IEC 227-3 : 1997) về cáp cách điện bằng Polyvinyl clorua có điện áp danh định đến và bằng 450/750 V - Phần 3 - Cáp không có vỏ bọc dùng để lắp đặt cố định
- 2 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6610-4:2000 (IEC 227-4:1992, Amd. 1:1997) về cáp cách điện bằng Polyvinyl clorua có điện áp danh định đến và bằng 450/750 V - Phần 4 - Cáp có vỏ bọc dùng để lắp đặt cố định
- 3 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6610-1:2007 về cáp cách điện bằng polyvinyl clorua có điện áp danh định đến và bằng 450/750V - Phần 1: Yêu cầu chung do Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành
- 4 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6610-5:2007 về cáp cách điện bằng polyvinyl clorua có điện áp danh định đến và bằng 450/750V - Phần 5: Cáp (dây) mềm
- 5 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5935:1995 (IEC 502 – 1983) về cáp điện lực cách điện bằng chất điện môi rắn có điện áp danh định từ 1 kV đến 30 kV do Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường ban hành
- 6 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5849:1994 về sứ cách điện đường dây kiểu treo
- 7 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5851:1994 về thủy tinh cách điện kiểu đỡ điện áp từ 1 đến 35kV
- 8 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5628:1991 (ST SEV 5239 - 85) về Tấm cách điện - Yêu cầu kỹ thuật
- 9 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5629:1991 về tấm cách điện - Phương pháp thử do Ủy ban Khoa học Nhà nước ban hành
- 10 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5630:1991 về Băng dính cách điện - Yêu cầu kỹ thuật chung
- 11 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5631:1991 về Băng dính cách điện - Phương pháp thử
- 1 Quyết định 888/QĐ-BKHCN năm 2008 hủy bỏ tiêu chuẩn Việt Nam do Bộ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành
- 2 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6610-3:2000 (IEC 227-3 : 1997) về cáp cách điện bằng Polyvinyl clorua có điện áp danh định đến và bằng 450/750 V - Phần 3 - Cáp không có vỏ bọc dùng để lắp đặt cố định
- 3 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6610-4:2000 (IEC 227-4:1992, Amd. 1:1997) về cáp cách điện bằng Polyvinyl clorua có điện áp danh định đến và bằng 450/750 V - Phần 4 - Cáp có vỏ bọc dùng để lắp đặt cố định
- 4 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6610-1:2007 về cáp cách điện bằng polyvinyl clorua có điện áp danh định đến và bằng 450/750V - Phần 1: Yêu cầu chung do Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành
- 5 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6610-5:2007 về cáp cách điện bằng polyvinyl clorua có điện áp danh định đến và bằng 450/750V - Phần 5: Cáp (dây) mềm
- 6 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5935:1995 (IEC 502 – 1983) về cáp điện lực cách điện bằng chất điện môi rắn có điện áp danh định từ 1 kV đến 30 kV do Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường ban hành
- 7 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5849:1994 về sứ cách điện đường dây kiểu treo
- 8 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5851:1994 về thủy tinh cách điện kiểu đỡ điện áp từ 1 đến 35kV
- 9 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5628:1991 (ST SEV 5239 - 85) về Tấm cách điện - Yêu cầu kỹ thuật
- 10 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5629:1991 về tấm cách điện - Phương pháp thử do Ủy ban Khoa học Nhà nước ban hành
- 11 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5630:1991 về Băng dính cách điện - Yêu cầu kỹ thuật chung
- 12 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5631:1991 về Băng dính cách điện - Phương pháp thử
- 13 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7998-2:2009 (IEC 60383 – 2 :1993) về Cái cách điện dùng cho đường dây trên không có điện áp danh nghĩa lớn hơn 1000V - Phần 2: Cách điện kiểu treo và bộ cách điện dùng cho hệ thống điện xoay chiều - Định nghĩa, phương pháp thử nghiệm và tiêu chí chấp nhận
- 14 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4759:1993 về Sứ đỡ đường dây điện áp từ 1 đến 35 kV