VAN CHỐNG SÉT
Tiêu chuẩn Việt nam TCVN 5717 - 1993
Van chống sét
Lightning Arresters
Tiêu chuẩn này áp dụng cho van chống sét loại có khe hở phóng điện , dùng để
bảo vệ quá điện áp khí quyển cho thiết bị điện đường dây và trạm có các cấp điện áp
từ 3 đến 35 kV , tần số 50Hz .
Tiêu chuẩn này không áp dụng cho các loại van chống sét sử dụng trong môi
trường đặc biệt ăn mòn kim loại và vật liệu cách điện ở những nơi có rung động
mạnh hoặc có tác động của lực xung kích .
1. Yêu cầu kỹ thuật
1.1.Van chống sét phân làm hai loại . Loại 1 dùng cho trạm phân phối điện .
Loại 2 dùng cho trạm điện trung gian .
Van chống sét phải làm việc bình thường ở các điều kiện sau :
- Nhiệt độ của môi trường nơi lắp đặt và sử dụng van chống sét từ âm 100
C đến 400 C .
- Độ cao của nơi sử dụng van chống sét không được vượt quá 1000m so
với mực nước biển .
- Điện áp tần số công nghiệp đối với đất , tại nơi lắp đặt sử dụng van
chống sét không được phép lớn hơn điện áp cho phép lớn nhất của van chống sét .
2
1.2.Các thông số điện của van chống sét phải phù hợp với các giá trị ghi ở bảng
1 .
1.3.Van chống sét phải chịu được 20 lần thử nghiệm và có khả năng dập tắt
dòng điện kế tục trong thời gian nửa chu kỳ ( 0,01 s ) .
Bảng 1
Ud
Udđ Umax
Uf
Uxf Không lớn hơn giá trị xung dòng
Không
Không
Loại I
Loại II
Loại I
Loại II
nhỏ
hơn
lớn
hơn
3 kA 5 kA 5 kA 10kA
3 3,8 9 11 21 - ( 15 ) 17 - -
6 7,6 16 19 35 - ( 28 ) 30 - -
10 12,7 26 31 50 - ( 47 ) 50 - -
15 20 42 50 - 75 - - 67 ( 74 )
20 25 49 60 - 85 - - 80 ( 89 )
35 41 73 98 - 134 - - 134 (148)
Chú thích :
- Udđ điện áp danh định , kV
- Umax điện áp lớn nhất của van , kV
- Uf điện áp phóng điện tần số công nghiệp , kV
3
- Uxf điện áp phóng điện xung kích , kV, đầu sóng 1,5– 20s (giá trị đỉnh).
- Các giá trị ghi trong ngoặc đơn ( ) là giá trị tham khảo
1.4. Điện trở phi tuyến của van chống sét phải chịu được 20 lần thử nghiệm
xung dòng điện thoát , không bị hư hỏng .
1.5.Van chống sét phải chịu được phụ tải cơ sau :
Đỉnh của van chống sét – theo hướng mặt phẳng nằm ngang chịu một lực kéo
không nhỏ hơn 300 N .
1.6.Van chống sét phải có kết cấu phòng nổ để bảo vệ van không bị nổ khi áp
suất trong van vượt quá áp suất cho phép .
1.7.Van chống sét phải đảm bảo có độ kín tốt , tránh không để ẩm và nước
trong không khí lọt vào trong van chống sét .
1.8.Các chi tiết kim loại của van chống sét phải được bảo vệ chống an mòn của
khí quyển .
1.9.Van chống sét phải có đủ các bộ phận để lắp ghép , liên kết đảm bảo cố
định van chống sét khi lắp đặt sử dụng và đảm bảo tiếp xúc điện, nối đất tốt.
2. Phương pháp thử
2.1.Điều kiện thử : Nếu không có qui định nào khác thì thử theo điều 1.1
2.2.Thử nghiệm điện áp phóng điện tần số công nghiệp Uf
Khi thử nghiệm điện áp phóng điện tần số công nghiệp , nên cấp điện áp thử
nghiệm từ trị số thấp để tránh hiện tượng phóng điện khi vừa đóng mạch thử . Tăng
điện áp thử nghiệm với tốc độ đều cho đến khi phóng điện , nhưng phải đảm bảo vẫn
4
đọc được các trị số điện áp thử nghiệm một cách chính xác .Số lần thử nghiệm không
ít hơn 3 lần .Thời gian giữa hai lần thử nghiệm không nhỏ hơn 10 phút . Giá trị trung
bình cuả các lần thử nghiệm là điện áp phóng điện của van .
2.3.Thử nghiệm điện áp phóng điện xung kích Uxf
Thử nghiệm phóng điện xung kích của van chống sét bằng xung điện áp, có đầu
sóng 1,5 – 20 s , xung dương và xung âm . Mỗi loại phóng điện không ít hơn 20 lần
. Kết quả thử nghiệm vẽ thành đường đặc tính volt – giây ( V – s ) . Lấy giá trị lớn
nhất trên đường đặc tính V – s làm giá trị điện áp phóng điện xung kích của van
chống sét . Sản phẩm đạt yêu cầu thoã mãn số liệu ghi ở bảng 1 .
2.4.Thử nghiệm điện áp dư của xung dòng điện 8 /20 s Ud
Định nghĩa và dạng xung dòng điện xem phụ lục 1 . Khi thử nghiệm đo điện áp
dư của xung dòng điện lớn trước , sau đó đo điện áp dư của xung dòng nhỏ sau .
Sai số của xung dòng điện về biên độ , đầu sóng , độ dài sóng qui định như sau
:
Biên độ 10 % ; Đầu sóng 10 % ; Độ dài sóng 20 % .
Thử nghiệm điện áp dư của điện trở phi tuyến dùng chế tạo van chống sét loại I
xung dòng điện 3 kA và 5 kA
2.5.Thử nghiệm dập tắt dòng điện kế tục
Đặt lên van chống sét điện áp tần số công nghiệp có giá trị bằng điện áp làm
việc cho phép lớn nhất của van Umax
Xung dòng điện và dòng điện tần số công nghiệp phải cùng cực tính .
5
Dạng sóng xung dòng điện mỗi thử nghiệm dập tắt dòng điện kế tục là 8/20 s ,
có biên độ là 5 kA .
Dòng điện kế tục đi qua van thử nghiệm loại I bằng 50 A.
Dòng điện kế tục đi qua van thử nghiệm loại II bằng 80 A.
Mỗi mẫu thử nghiệm phải chịu 20 lần thử , phân làm 4 đợt , mỗi đợt 5 lần .
Giữa hai đợt thử nghiệm cách nhau không ít hơn 25 phút , giữa hai lần thử trong một
đợt cách nhau một phút . Thử nghiệm đạt yêu cầu theo qui định ở điều 1.3.
2.6.Thử nghiệm xung dòng điện thoát của điện trở phi tuyến
Dạng sóng xung thử nghiệm dòng điện thoát của bảng điện trở phi tuyến là 20 /
40 s .
Biên độ sóng xung thử nghiệm dòng điện thoát điện trở phi tuyến van chống sét
loại I là 5 kA ( giá trị đỉnh )
Biên độ sóng xung thử nghiệm dòng điện thoát điện trở phi tuyến van chống sét
loại II là 10 kA ( giá trị đỉnh ) xem phụ lục 2 .
Mỗi một điện trở phi tuyến chịu 20 lần thử nghiệm phân thành 4 đợt , mỗi đợt 5
lần . Khoảng cách thời gian giữa hai đợt thử không ít hơn 15 phút .
Trong mỗi đợt , khoảng cách giữa hai lần thử từ 30 đến 60 giây .
Nhưng điện trở phi tuyến đã làm thử nghiệm xung dòng điện thoát không được
phép lắp vào van chống sét đem sử dụng .
2.7.Thử nghiệm độ bền cơ của van chống sét