Khi các kỹ sư và quản lý mua sắm lựa chọn ống cách điện VS1 cho các dự án nâng cấp lưới điện, các mức điện áp, khoảng cách cách điện1, và phóng điện cục bộ2 các mức độ này chiếm phần lớn cuộc thảo luận. Việc lựa chọn vật liệu vỏ chống cháy — quyết định này sẽ quyết định cách thức hoạt động của bình khi một sự cố chạm vòng cung3 hoặc sự cố quá nhiệt xảy ra bên trong tủ điện — hầu như không bao giờ được thảo luận một cách kỹ lưỡng như vậy. Đó là một lỗ hổng nghiêm trọng. Khả năng chống cháy của vật liệu vỏ bọc của Xi lanh cách điện VS1 không phải là một thông số phụ — đây là một thông số an toàn và độ tin cậy chính, quyết định trực tiếp liệu sự cố chập điện hồ quang có được kiểm soát hay sẽ leo thang thành một vụ hỏa hoạn thảm khốc tại tủ điện. Đối với các kỹ sư điện tham gia thiết kế thiết bị trung áp cho các chương trình nâng cấp lưới điện, việc nắm vững khoa học vật liệu, các yêu cầu tuân thủ tiêu chuẩn IEC và logic lựa chọn vỏ bọc chống cháy là điều thiết yếu để đảm bảo hệ thống lắp đặt đáng tin cậy, tuân thủ quy chuẩn và vận hành an toàn trong suốt vòng đời sử dụng. Cẩm nang này cung cấp một khung tham chiếu có hệ thống – điều mà ngành công nghiệp hiếm khi tổng hợp đầy đủ trong một tài liệu duy nhất.
Mục lục
- Những vật liệu nào được sử dụng trong vỏ xi lanh cách nhiệt VS1 và tại sao tính chống cháy lại quan trọng?
- So sánh hiệu suất điện và nhiệt của các loại vật liệu chống cháy khác nhau như thế nào?
- Làm thế nào để chọn vật liệu vỏ chống cháy phù hợp cho ứng dụng nâng cấp lưới điện của bạn?
- Những biện pháp lắp đặt và bảo trì nào giúp duy trì độ tin cậy của vỏ bọc chống cháy?
Những vật liệu nào được sử dụng trong vỏ xi lanh cách nhiệt VS1 và tại sao tính chống cháy lại quan trọng?
Xi lanh cách điện VS1 là vỏ bảo vệ kết cấu và điện môi bao bọc thiết bị ngắt chân không4 trong một bộ ngắt mạch chân không trung áp loại VS1. Hoạt động ở 12 kV Trong các tủ điện có thể được lắp đặt tại trạm biến áp, cơ sở công nghiệp hoặc cơ sở hạ tầng nâng cấp lưới điện, vỏ xi lanh liên tục phải chịu tác động của ứng suất điện, chu kỳ nhiệt và — trong các tình huống sự cố — năng lượng hồ quang mạnh. Vật liệu chế tạo vỏ này không chỉ quyết định hiệu suất điện môi của nó trong điều kiện vận hành bình thường mà còn quyết định hành vi của nó trong các điều kiện bất thường, vốn là yếu tố quyết định độ tin cậy trong thực tế.
Các vật liệu chính được sử dụng trong các ống cách nhiệt VS1:
1. BMC — Hỗn hợp đúc khối (Nhựa nhiệt rắn)
BMC, một loại vật liệu polyester nhiệt rắn gia cố bằng sợi thủy tinh, là vật liệu được sử dụng phổ biến nhất trong vỏ xi lanh VS1 truyền thống. Vật liệu này mang lại độ ổn định kích thước tốt, độ bền điện môi phù hợp và tính năng chống cháy vốn có nhờ hệ thống chất độn halogen hóa hoặc ATH (trihydrat nhôm).
2. SMC — Hợp chất đúc tấm (nhựa nhiệt rắn)
Có thành phần hóa học tương tự như BMC nhưng được chế tạo dưới dạng tấm, SMC có hàm lượng sợi thủy tinh cao hơn và độ bền cơ học được cải thiện. Được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu độ cứng kết cấu cao hơn.
3. Nhựa epoxy APG — Quá trình đông đặc tự động dưới áp suất
Vật liệu cao cấp dành cho các ống VS1 được bọc kín hoàn toàn. Hệ thống epoxy vòng aliphatic hoặc bisphenol-A kết hợp với chất làm cứng anhydride mang lại độ bền điện môi vượt trội, nhiệt độ chuyển pha thủy tinh cao hơn và khả năng chống theo dõi hồ quang xuất sắc — những yếu tố quan trọng đối với các ứng dụng nâng cấp lưới điện, nơi các tiêu chuẩn về độ tin cậy là tuyệt đối.
4. DMC — Hỗn hợp tạo hình bột
Một loại vật liệu nhiệt rắn giá rẻ được sử dụng trong các bình chứa cấp bình dân. Do khả năng chống cháy kém và độ bền điện môi thấp, loại vật liệu này không phù hợp cho các dự án nâng cấp lưới điện hoặc các ứng dụng đòi hỏi độ tin cậy cao.
Các thông số kỹ thuật chính để đánh giá vật liệu xây dựng:
- Điện áp định mức: 12 kV (tiêu chuẩn nền tảng VS1)
- Độ bền điện môi: ≥ 14 kV/mm (BMC/SMC); ≥ 42 kV/mm (APG Epoxy)
- Cấp độ chống cháy: UL 94 V-0 (bắt buộc đối với các ứng dụng nâng cấp lưới điện)
- Nhiệt độ đánh lửa dây nóng (GWIT): ≥ 775°C theo tiêu chuẩn IEC 60695-2-13
- Chỉ số theo dõi so sánh (CTI): ≥ 600 V (Nhóm vật liệu I theo tiêu chuẩn IEC 60112)
- Loại nhiệt: Loại B 130°C (BMC/SMC); Loại F 155°C (APG Epoxy)
- Nhiệt độ chuyển pha thủy tinh (Tg): ≥ 110°C (Epoxy APG theo tiêu chuẩn IEC 61006)
- Tiêu chuẩn: IEC 62271-100, IEC 60695, UL 94, IEC 60112
Khả năng chống cháy là yếu tố quan trọng đối với vỏ xi lanh VS1 vì các sự cố chập điện hồ quang bên trong thiết bị đóng cắt trung áp giải phóng năng lượng trong khoảng 10–50 kJ mỗi sự cố, đủ để làm bùng cháy các vật liệu vỏ bọc không có tính chống cháy và lan truyền lửa sang các tấm panel liền kề. Trong các dự án nâng cấp lưới điện, nơi độ tin cậy của thiết bị đóng cắt và an toàn cho nhân viên là các tiêu chí thiết kế hàng đầu, vật liệu vỏ bọc có khả năng tự dập tắt trong vòng 10 giây kể từ khi tiếp xúc với hồ quang — theo yêu cầu UL 94 V-0 — là tiêu chuẩn tối thiểu được chấp nhận.
So sánh hiệu suất điện và nhiệt của các loại vật liệu chống cháy khác nhau như thế nào?
Việc lựa chọn vật liệu vỏ chống cháy đòi hỏi phải hiểu rõ hiệu suất của từng lựa chọn trên toàn bộ các thông số về điện, nhiệt và an toàn phòng cháy — chứ không chỉ dựa vào một chỉ số duy nhất được nêu bật nhất trong bảng thông số kỹ thuật của nhà cung cấp. Phân tích sau đây đề cập đến bốn lựa chọn vật liệu chính dựa trên tất cả các thông số liên quan đến độ tin cậy của bình VS1 trong các ứng dụng nâng cấp lưới điện.
Khả năng chống hồ quang và hiện tượng theo dõi
Khi xảy ra sự cố hồ quang ở khu vực gần vỏ xi lanh VS1, bề mặt sẽ phải chịu tác động đồng thời của bức xạ tia cực tím cường độ cao, khí nóng và các cặn carbon dẫn điện. Các vật liệu có khả năng chống hồ quang cao và giá trị CTI cao sẽ chống lại sự hình thành các kênh dẫn điện trong những điều kiện này. Epoxy APG với cấu trúc hóa học xycloaliphatic mang lại khả năng chống hồ quang cao nhất (> 180 giây theo tiêu chuẩn ASTM D495) và CTI ≥ 600 V — tiêu chuẩn cho độ tin cậy cấp lưới điện. BMC tiêu chuẩn với chất chống cháy halogen hóa đạt khả năng chống hồ quang từ 120–150 giây và CTI từ 400–500 V — mức chấp nhận được cho các ứng dụng tiêu chuẩn nhưng dưới ngưỡng cho cơ sở hạ tầng lưới điện quan trọng.
Độ ổn định nhiệt dưới tải liên tục
Trong các ứng dụng nâng cấp lưới điện, nơi các máy biến áp và đường dây phân phối hoạt động ở hệ số tải cao, vỏ hình trụ VS1 phải chịu áp lực nhiệt liên tục do cả nhiệt độ môi trường xung quanh và sự gần gũi với các dây dẫn mang dòng điện. Các vật liệu có nhiệt độ chuyển pha thủy tinh (Tg) cao hơn và xếp hạng lớp nhiệt cao hơn giúp duy trì độ ổn định kích thước và hiệu suất điện môi ở nhiệt độ cao — từ đó ngăn chặn hiện tượng mềm hóa và biến dạng chậm có thể làm ảnh hưởng đến độ chính xác của bộ ngắt chân không và áp lực tiếp xúc trong các ứng dụng lưới điện tải cao.
So sánh chi tiết các vật liệu: Các tùy chọn vỏ xi-lanh VS1
| Tham số | Nhựa epoxy APG | BMC (Chất chống cháy halogen hóa) | SMC | DMC |
|---|---|---|---|---|
| Độ bền điện môi | ≥ 42 kV/mm | 14–18 kV/mm | 16–20 kV/mm | 10–14 kV/mm |
| Loại chống cháy (UL 94) | V-0 | V-0 | V-0 | V-1 / HB |
| GWIT (IEC 60695-2-13) | ≥ 960°C | ≥ 775°C | ≥ 775°C | 650–750°C |
| CTI (IEC 60112) | ≥ 600 V | 400–500 V | 450–550 V | 250–400 V |
| Khả năng chống cháy (ASTM D495) | > 180 giây | 120–150 giây | 130–160 giây | 80–120 giây |
| Loại nhiệt | Loại F (155°C) | Loại B (130°C) | Loại B (130°C) | Loại A (105°C) |
| Nhiệt độ chuyển pha thủy tinh (Tg) | ≥ 110°C | 80–95°C | 85–100°C | 65–80°C |
| Khả năng hút ẩm | Rất thấp | Thấp–Trung bình | Thấp | Trung bình–Cao |
| Khả năng nâng cấp lưới điện | ✔ Ưu tiên | ✔ Được chấp nhận | ✔ Được chấp nhận | ✘ Không nên |
| Tuân thủ tiêu chuẩn IEC 62271-100 | Toàn bộ | Toàn bộ | Toàn bộ | Biên |
Câu chuyện của khách hàng — Dự án nâng cấp lưới điện, Tây Phi:
Một nhà thầu EPC thuộc ngành điện lực quốc gia đã liên hệ với Bepto Electric trong giai đoạn lập bản vẽ kỹ thuật của dự án nâng cấp lưới phân phối 12 kV bao gồm 38 trạm biến áp. Danh mục vật tư (BOM) ban đầu của họ quy định sử dụng các ống VS1 có vỏ bằng BMC dựa trên thói quen mua sắm trước đây. Sau khi đội ngũ kỹ thuật của Bepto xem xét thông số kỹ thuật về mức độ sự cố của dự án — 25 kA đối xứng — và biểu đồ nhiệt độ môi trường xung quanh (đỉnh 48°C), chúng tôi đã đề xuất nâng cấp lên các ống APG được bọc kín bằng epoxy rắn với chứng nhận UL 94 V-0 và GWIT ≥ 960°C. Kỹ sư an toàn của công ty điện lực đã xác nhận rằng ở mức sự cố 25 kA, năng lượng hồ quang giải phóng trong trường hợp sự cố tồi tệ nhất vượt quá ngưỡng tự dập tắt của vật liệu BMC tiêu chuẩn. Thông số kỹ thuật đã được sửa đổi và các ống được nâng cấp đã được triển khai trên tất cả 38 trạm biến áp. Thử nghiệm mô phỏng sự cố hồ quang sau khi đưa vào vận hành đã xác nhận không có sự lan truyền ngọn lửa trong tất cả các bảng điều khiển.
Làm thế nào để chọn vật liệu vỏ chống cháy phù hợp cho ứng dụng nâng cấp lưới điện của bạn?
Việc lựa chọn vật liệu chống cháy cho các ống cách nhiệt VS1 phải dựa trên một quá trình đánh giá kỹ thuật có hệ thống, trong đó tích hợp các yếu tố như mức độ sự cố, điều kiện môi trường, các yêu cầu của tiêu chuẩn IEC và các mục tiêu về độ tin cậy trong suốt vòng đời sản phẩm. Hãy tuân theo hướng dẫn lựa chọn từng bước này để đưa ra quyết định có cơ sở và tuân thủ các quy định.
Bước 1: Xác định mức độ sự cố và mức độ phơi nhiễm năng lượng hồ quang
- Dòng điện sự cố ≤ 20 kA: Có thể chấp nhận vật liệu BMC hoặc SMC đáp ứng tiêu chuẩn UL 94 V-0 và có nhiệt độ cháy tối thiểu (GWIT) ≥ 775°C
- Dòng điện sự cố 20–31,5 kA: Rất khuyến nghị sử dụng sơn epoxy APG có chỉ số GWIT ≥ 960°C và CTI ≥ 600 V
- Dòng điện sự cố > 31,5 kA hoặc mức độ chớp điện hồ quang ≥ 3: Phải sử dụng sơn epoxy APG; tham khảo phân tích nguy cơ hồ quang điện theo tiêu chuẩn IEC 61482
Bước 2: Kiểm tra các yêu cầu tuân thủ Tiêu chuẩn IEC
| Tiêu chuẩn IEC | Yêu cầu | Giá trị tối thiểu được chấp nhận |
|---|---|---|
| IEC 60695-2-13 | Nhiệt độ đánh lửa dây nóng | ≥ 775°C (tiêu chuẩn); ≥ 960°C (nâng cấp lưới) |
| IEC 60112 | Chỉ số theo dõi so sánh | ≥ 400 V (tiêu chuẩn); ≥ 600 V (nâng cấp lưới điện) |
| UL 94 | Phân loại ngọn lửa | V-0 là yêu cầu bắt buộc đối với tất cả các ứng dụng mạng lưới |
| IEC 62271-100 | Thử nghiệm loại (bao gồm thử nghiệm nhiệt) | Tuân thủ đầy đủ theo chứng chỉ phòng thí nghiệm được công nhận |
| IEC 61006 | Nhiệt độ chuyển pha thủy tinh5 | Nhiệt độ chuyển pha (Tg) ≥ 110°C đối với epoxy APG |
Bước 3: Lựa chọn vật liệu phù hợp với môi trường ứng dụng
- Trạm biến áp trong nhà có hệ thống điều hòa không khí: BMC/SMC V-0 đáp ứng yêu cầu khi tuân thủ lịch bảo dưỡng tiêu chuẩn
- Trạm biến áp lưới ngoài trời (nhiệt độ môi trường cao): Yêu cầu sử dụng epoxy APG — Tg ≥ 110°C giúp ngăn ngừa hiện tượng mềm hóa do nhiệt khi chịu tải tối đa
- Kết nối lưới điện công nghiệp (ngành hóa chất/hóa dầu): Sơn epoxy APG có công thức chống hóa chất — BMC chứa halogen có thể bị phân hủy khi tiếp xúc với hơi dung môi
- Trạm biến áp ngầm đô thị: Phải sử dụng sơn epoxy APG — việc ngăn chặn đám cháy trong các không gian kín là yêu cầu bắt buộc về an toàn tính mạng
- Hạ tầng lưới điện ven biển: Sơn epoxy APG có xử lý bề mặt kỵ nước — sương muối làm tăng tốc độ hình thành vết rò điện trên các vật liệu có chỉ số CTI thấp
Bước 4: Yêu cầu cung cấp đầy đủ hồ sơ chứng nhận IEC
Trước khi phê duyệt bất kỳ vật liệu vỏ xi lanh VS1 nào cho dự án nâng cấp lưới điện, phải yêu cầu:
- Giấy chứng nhận thử nghiệm UL 94 V-0 kèm theo thông tin xác định cụ thể về loại vật liệu
- Báo cáo thử nghiệm GWIT theo tiêu chuẩn IEC 60695-2-13 do phòng thí nghiệm được công nhận thực hiện
- Báo cáo thử nghiệm CTI theo tiêu chuẩn IEC 60112, cho thấy giá trị ≥ 600 V đối với thông số kỹ thuật cấp lưới
- Báo cáo thử nghiệm Tg theo tiêu chuẩn IEC 61006 (phương pháp DSC) đối với các thiết bị APG Epoxy
- Giấy chứng nhận thử nghiệm loại đầy đủ theo tiêu chuẩn IEC 62271-100, bao gồm các thử nghiệm nhiệt và điện môi
Bước 5: Đánh giá độ tin cậy trong suốt vòng đời so với các mục tiêu nâng cấp lưới điện
Các chương trình nâng cấp lưới điện thường quy định tuổi thọ tài sản từ 25–30 năm với mức can thiệp tối thiểu. Phối hợp việc lựa chọn vật liệu với độ tin cậy trong suốt vòng đời:
- DMC: Tuổi thọ thực tế từ 8–12 năm — không phù hợp với các mục tiêu về chu kỳ nâng cấp lưới điện
- BMC/SMC: Tuổi thọ từ 15–20 năm trong môi trường được kiểm soát — có thể chấp nhận được nếu được bảo trì có hệ thống
- APG Epoxy: Tuổi thọ 25–30 năm trong mọi điều kiện môi trường — vật liệu duy nhất đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về độ tin cậy trong việc nâng cấp lưới điện
Những biện pháp lắp đặt và bảo trì nào giúp duy trì độ tin cậy của vỏ bọc chống cháy?
Việc lựa chọn vật liệu vỏ bọc chống cháy phù hợp là cần thiết nhưng chưa đủ. Chất lượng lắp đặt và các biện pháp bảo trì thường xuyên mới là yếu tố quyết định liệu hiệu suất chống cháy theo thiết kế của vật liệu có được duy trì trong suốt vòng đời của tài sản hay không.
Danh sách kiểm tra lắp đặt cho các bình VS1 chống cháy
- Kiểm tra bề mặt vỏ máy ngay khi nhận hàng — Loại bỏ bất kỳ sản phẩm nào có vết xước, nứt hoặc đổi màu trên bề mặt, những dấu hiệu có thể cho thấy vật liệu đã bị hư hỏng trong quá trình vận chuyển
- Xác minh dấu hiệu UL 94 V-0 trên thân xi lanh — dấu hiệu này phải có và rõ ràng; nếu không có dấu hiệu này thì vật liệu đó không đạt tiêu chuẩn
- Xác nhận các giá trị GWIT và CTI trên chứng chỉ kiểm định phải phù hợp với yêu cầu kỹ thuật của dự án trước khi lắp đặt
- Tránh va đập mạnh trong quá trình vận chuyển — Vỏ làm từ epoxy và vật liệu nhiệt rắn có tính giòn; va đập gây ra các vết nứt vi mô, làm suy giảm cả tính chất cách điện lẫn khả năng chống cháy
- Tiến hành kiểm tra PD trước khi cấp điện — Việc đo lường PD ban đầu theo tiêu chuẩn IEC 60270 giúp xác nhận tính toàn vẹn của vỏ bọc trước khi tủ điện được đưa vào vận hành trên lưới điện
Lịch bảo trì cho các công trình nâng cấp lưới điện
- Cứ sau 6 tháng: Kiểm tra bằng mắt thường để phát hiện sự đổi màu bề mặt, hiện tượng cacbon hóa hoặc hư hỏng cơ học — những dấu hiệu ban đầu cho thấy sự căng thẳng nhiệt hoặc tiếp xúc với hồ quang
- Mỗi 12 tháng: Đo điện trở cách điện (> 1000 MΩ ở 2,5 kV DC) và chụp ảnh nhiệt trong quá trình vận hành thực tế để phát hiện các điểm nóng cho thấy sự suy giảm chất lượng cách điện
- Cứ 3 năm một lần: Thử nghiệm phóng điện cục bộ toàn phần ở mức 1,2 × Un theo tiêu chuẩn IEC 60270 — Nếu giá trị PD lớn hơn 10 pC trên các thiết bị APG Epoxy hoặc lớn hơn 20 pC trên các thiết bị BMC/SMC, cần tiến hành kiểm tra ngay lập tức
- Ngay lập tức: Thay thế bất kỳ xi lanh nào có dấu hiệu trầy xước bề mặt, độ sâu cacbon hóa > 0,5 mm hoặc có dấu hiệu tiếp xúc với ngọn lửa, bất kể thời hạn thay thế theo lịch trình là bao lâu
Những sai lầm thường gặp làm giảm hiệu quả chống cháy
- Sử dụng vật liệu đạt tiêu chuẩn V-1 hoặc HB để giảm chi phí trong quá trình mua sắm nâng cấp lưới điện: Vật liệu loại V-1 tự dập tắt trong vòng 60 giây, so với 10 giây đối với loại V-0 — trong một khoang trạm biến áp kín, 50 giây cháy thêm đó tiềm ẩn nguy cơ đe dọa tính mạng
- Không tuân thủ các quy định của GWIT trong các môi trường lưới điện ở vùng nhiệt đới hoặc có nhiệt độ môi trường cao: Ở nhiệt độ môi trường trên 40°C, khoảng cách an toàn giữa nhiệt độ hoạt động và nhiệt độ làm việc tối đa (GWIT) thu hẹp đáng kể — một vật liệu có GWIT là 775°C, vốn phù hợp ở nhiệt độ môi trường 25°C, có thể chỉ còn ở mức an toàn tối thiểu khi nhiệt độ môi trường cao nhất lên tới 48°C trong các hệ thống lưới điện ở vùng nhiệt đới
- Bôi mỡ silicone lên các bề mặt chống cháy mà không kiểm tra tính tương thích: Một số hợp chất silicone làm giảm hiệu quả chống cháy bề mặt của vật liệu BMC bằng cách thay đổi tính chất hóa học bề mặt — chỉ nên sử dụng các hợp chất đã được nhà sản xuất phê duyệt
- Không tiến hành kiểm tra lại sau bất kỳ sự cố chập điện hồ quang nào: Vỏ xi-lanh loại VS1 đã tiếp xúc với năng lượng hồ quang có thể trông không bị hư hỏng bên ngoài nhưng bên trong lại xuất hiện các vết nứt vi mô và sự suy giảm chất độn chống cháy — bắt buộc phải tiến hành kiểm tra PD và kiểm tra trực quan sau sự cố trước khi đưa vào sử dụng trở lại
Kết luận
Việc lựa chọn vật liệu vỏ chống cháy cho các ống cách điện VS1 là một quyết định kỹ thuật đòi hỏi độ chính xác cao, có ảnh hưởng trực tiếp đến độ tin cậy của lưới điện, an toàn cho nhân viên và hiệu suất lâu dài của tài sản. Từ phân loại UL 94 V-0 và ngưỡng GWIT đến các giá trị CTI và tuân thủ thử nghiệm loại theo tiêu chuẩn IEC 62271-100, mọi thông số trong ma trận lựa chọn đều nhằm đảm bảo vỏ ống cách điện hoạt động an toàn trong cả điều kiện bình thường và sự cố trong suốt vòng đời 25–30 năm của tài sản nâng cấp lưới điện. Tại Bepto Electric, mỗi sản phẩm Ống cách điện VS1 mà chúng tôi cung cấp đều được sản xuất từ vật liệu vỏ chống cháy đã được chứng nhận đầy đủ, kèm theo bộ tài liệu tuân thủ tiêu chuẩn IEC và hỗ trợ kỹ thuật ứng dụng — bởi vì trong lĩnh vực nâng cấp hạ tầng lưới điện, không thể chấp nhận bất kỳ sự thỏa hiệp nào giữa chi phí vật liệu và hiệu suất an toàn.
Câu hỏi thường gặp về việc lựa chọn vật liệu vỏ chống cháy cho các xi lanh cách nhiệt VS1
Câu hỏi: Loại xếp hạng chống cháy tối thiểu nào được yêu cầu đối với vỏ ống cách điện VS1 được sử dụng trong ứng dụng nâng cấp trạm biến áp của lưới điện trung áp?
A: Tiêu chuẩn UL 94 V-0 là yêu cầu tối thiểu bắt buộc đối với tất cả các ứng dụng nâng cấp lưới điện. Tiêu chuẩn V-0 yêu cầu vật liệu phải tự dập tắt trong vòng 10 giây sau khi ngọn lửa được loại bỏ — các vật liệu đạt tiêu chuẩn V-1 hoặc HB không được chấp nhận cho thiết bị đóng cắt trung áp trong cơ sở hạ tầng lưới điện do nguy cơ lan truyền đám cháy trong các khoang trạm biến áp kín.
Câu hỏi: Chỉ số theo dõi so sánh (CTI) của vật liệu vỏ xi lanh VS1 ảnh hưởng như thế nào đến độ tin cậy trong các dự án nâng cấp lưới điện tuân thủ tiêu chuẩn IEC?
A: CTI xác định khả năng chống hiện tượng rò điện do dẫn điện dưới tác động của điện áp và ô nhiễm. Nhóm vật liệu I theo tiêu chuẩn IEC 60112 (CTI ≥ 600 V) là yêu cầu bắt buộc để đảm bảo độ tin cậy ở cấp độ lưới điện. Các vật liệu có chỉ số CTI thấp hơn sẽ hình thành các kênh rò điện nhanh hơn khi tiếp xúc với ô nhiễm và độ ẩm, làm giảm khoảng cách rò điện hiệu dụng và đẩy nhanh quá trình hỏng hóc cách điện.
Câu hỏi: Các ống cách điện VS1 được lắp đặt trong vỏ BMC có đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn IEC 62271-100 đối với trạm biến áp nâng cấp lưới điện có mức định mức sự cố 25 kA không?
A: Vật liệu BMC đạt tiêu chuẩn UL 94 V-0 và có nhiệt độ GWIT ≥ 775°C đáp ứng các yêu cầu thử nghiệm loại theo tiêu chuẩn IEC 62271-100 ở mức 25 kA. Tuy nhiên, đối với cơ sở hạ tầng lưới điện quan trọng nơi mức độ tiếp xúc với năng lượng hồ quang ở mức tối đa, APG Epoxy với GWIT ≥ 960°C và CTI ≥ 600 V mang lại mức độ an toàn cao hơn đáng kể và là tiêu chuẩn được ưu tiên cho các mức sự cố từ 25 kA trở lên.
Câu hỏi: Tiêu chuẩn IEC nào quy định về thử nghiệm nhiệt độ bắt lửa bằng dây nóng đối với vật liệu vỏ xi lanh cách điện VS1 trong các ứng dụng lưới điện?
A: Tiêu chuẩn IEC 60695-2-13 quy định về thử nghiệm Nhiệt độ đánh lửa bằng dây nóng (GWIT). Đối với các ứng dụng điện áp trung bình tiêu chuẩn, GWIT ≥ 775°C là mức tối thiểu. Đối với các dự án nâng cấp lưới điện có mức sự cố cao hoặc môi trường lắp đặt hạn chế, cần quy định GWIT ≥ 960°C và yêu cầu phải có chứng chỉ thử nghiệm từ phòng thí nghiệm bên thứ ba được công nhận.
Câu hỏi: Nhiệt độ môi trường xung quanh trong các khu vực lưới điện vùng nhiệt đới ảnh hưởng như thế nào đến việc lựa chọn vật liệu chống cháy cho các ống cách nhiệt VS1?
A: Trong môi trường nhiệt đới với nhiệt độ môi trường xung quanh cao nhất vượt quá 40°C, khoảng cách nhiệt giữa nhiệt độ hoạt động và nhiệt độ phân hủy nhiệt (GWIT) của vật liệu thu hẹp đáng kể. Trong những điều kiện này, bắt buộc phải sử dụng sơn epoxy APG có xếp hạng nhiệt Class F (155°C) và GWIT ≥ 960°C — các vật liệu BMC có xếp hạng Class B (130°C) với GWIT 775°C không đảm bảo đủ biên độ an toàn khi nhiệt độ môi trường xung quanh duy trì ở mức cao.
-
Xác định khoảng cách dọc tối thiểu cần thiết để ngăn chặn hiện tượng dẫn điện bề mặt và sự cố điện. ↩
-
Tìm hiểu về các tiêu chuẩn quốc tế về đo lường phóng điện cục bộ để đánh giá chất lượng cách điện. ↩
-
Nắm rõ các yêu cầu an toàn về việc ngăn chặn sự cố hồ quang bên trong trong thiết bị đóng cắt trung áp. ↩
-
Tìm hiểu các kiến thức kỹ thuật về cấu tạo và hiệu suất ngắt mạch của bộ ngắt chân không trung áp. ↩
-
Tìm hiểu xem nhiệt độ chuyển pha thủy tinh ảnh hưởng như thế nào đến tính ổn định cơ học và điện môi của các vật liệu cách điện. ↩
