Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13724-7:2023 (IEC 61439-7:2022) về Cụm đóng cắt và điều khiển hạ áp - Phần 7: Cụm lắp ráp dùng cho các ứng dụng đặc biệt như bến du thuyền, khu vực cắm trại, khu vực chợ, trạm sạc xe điện đưa ra các yêu cầu kỹ thuật, phương pháp thử nghiệm và tiêu chuẩn thiết kế đối với các cụm đóng cắt hạ áp được vận hành bởi người bình thường tại các khu vực công cộng hoặc chuyên biệt.

Phạm vi và đối tượng áp dụng

Tiêu chuẩn này áp dụng đối với các cụm lắp ráp có điện áp danh định không quá 1.000 V AC hoặc 1.500 V DC, được thiết kế để sử dụng trong phát điện, truyền tải, phân phối, biến đổi điện năng và điều khiển thiết bị tiêu thụ điện. Các đối tượng áp dụng cụ thể bao gồm:

• AMHS: Cụm đóng cắt và điều khiển hạ áp dùng cho bến du thuyền, bến cảng và các khu vực tương tự.
• ACCS: Cụm đóng cắt và điều khiển hạ áp dùng cho khu vực cắm trại và nhà lưu động.
• AMPS: Cụm đóng cắt và điều khiển hạ áp dùng cho khu vực chợ và các khu vực công cộng ngoài trời khác.
• AEVCS: Cụm đóng cắt và điều khiển hạ áp dùng cho trạm sạc xe điện (chế độ 3 và chế độ 4), tích hợp các chức năng sạc có dây theo tiêu chuẩn TCVN 13078-1 (IEC 61851-1).

Tiêu chuẩn này không áp dụng cho các cụm lắp ráp trên tàu thủy, nhà thuyền, tàu du lịch, các thiết bị riêng lẻ độc lập (như áptômát, cầu chảy đã tuân thủ tiêu chuẩn riêng), hoặc hộp/vỏ ngoài dùng cho gia đình theo tiêu chuẩn IEC 60670-24.

Thuật ngữ và định nghĩa cốt lõi

• Cụm lắp ráp lắp vào đất hoặc sàn: Cụm lắp ráp tĩnh tại nối cố định với nguồn cung cấp, có một phần chôn dưới đất hoặc lắp cố định trên sàn/đế (bao gồm các cột và trụ).
• Cụm lắp ráp vận chuyển được: Cụm lắp ráp không lắp cố định vĩnh viễn, phải ngắt khỏi nguồn điện trước khi di chuyển sang vị trí khác.
• Cụm lắp ráp di động: Cụm lắp ráp có khả năng di chuyển ngay trong quá trình vận hành hoặc dễ dàng di chuyển khi vẫn đang kết nối nguồn.
• Khu vực hạn chế tiếp cận: Vị trí chỉ dành cho những người được ủy quyền (nhà riêng, bãi đỗ xe riêng).
• Khu vực không hạn chế tiếp cận: Khu vực công cộng mà mọi người đều có thể tiếp cận.
• Hệ thống nước và môi chất khác: Phần tích hợp trong cụm lắp ráp chứa ống nước, van, vòi phun hoặc các đường ống khí nén, khí tự nhiên phục vụ người dùng.

Đặc tính giao diện và hệ số đa dạng danh định (RDF)

Nhà chế tạo phải công bố đầy đủ các thông số đặc trưng để đảm bảo tính tương thích của cụm lắp ráp với hệ thống điện nguồn. Đối với hệ số tải giả định của các mạch đầu ra khi không có thỏa thuận cụ thể:

• Đối với AMHS, ACCS, AMPS: Hệ số tải giả định được tính theo số lượng mạch chính:
  • Từ 2 đến 3 mạch: Hệ số tải là 0,8.
  • Từ 4 đến 5 mạch: Hệ số tải là 0,7.
  • Từ 6 đến 9 mạch: Hệ số tải là 0,6.
  • Từ 10 mạch trở lên: Hệ số tải là 0,5.
• Đối với AEVCS (Trạm sạc xe điện): Giả thiết tất cả các mạch điện đều mang tải liên tục và đồng thời, do đó hệ số tải giả định bắt buộc phải bằng 1 (trừ khi có hệ thống điều khiển tải tự động để cắt giảm).

Yêu cầu về kết cấu và cấp bảo vệ

Cấp bảo vệ (Mã IP): Sau khi lắp đặt hoàn thiện, cấp bảo vệ tối thiểu của cụm lắp ráp trong nhà phải là IP41 và ngoài trời phải là IP44. Cấp bảo vệ này phải được duy trì ngay cả khi cáp nguồn của người dùng đang được cắm vào cụm lắp ráp.

Độ bền cơ học tối thiểu:

• Đối với khu vực hạn chế tiếp cận: Độ bền cơ học tối thiểu là mức cơ bản (mã IK07).
• Đối với khu vực không hạn chế tiếp cận: Độ bền cơ học tối thiểu là mức cao (mã IK10) đối với cụm lắp ráp lắp trên đất/sàn hoặc lắp trên vách. Trường hợp cụm lắp ráp lắp trên vách có cạnh dưới cách mặt đất từ 0,9 m trở lên thì có thể giảm xuống mức trung bình (mã IK08).

Tích hợp đa dịch vụ: Khi cụm lắp ráp chứa cả hệ thống chất lỏng (nước, khí) hoặc dịch vụ viễn thông/internet, các ngăn chứa phải được phân cách hoàn toàn bằng vách ngăn vật lý để ngăn ngừa sự xâm nhập của chất lỏng vào ngăn điện và tách biệt hoàn toàn các mạch điện với các dịch vụ khác.

Kiểm tra xác nhận thiết kế và phương pháp thử nghiệm cơ học

Tiêu chuẩn quy định nghiêm ngặt các thử nghiệm cơ học để kiểm tra xác nhận độ bền của vỏ ngoài và kết cấu cụm lắp ráp tĩnh tại:

• Kiểm tra khả năng chịu tải tĩnh (đối với cụm lắp ráp lắp đất/sàn):
  • Thử nghiệm tải phân bố đều: Đặt tải trọng 4.500 N/m² (đối với mức trung bình) hoặc 8.500 N/m² (đối với mức cao) lên mái vỏ ngoài trong vòng 5 phút.
  • Thử nghiệm lực bên: Đặt lực 600 N (mức trung bình) hoặc 1.200 N (mức cao) trong 5 phút vào các cạnh mái hoặc ở độ cao 1,8 m so với mặt đất.
  • Yêu cầu đạt: Cấp bảo vệ IP không bị suy giảm, cửa và khóa hoạt động bình thường, khe hở không khí được duy trì và không có sự tiếp xúc giữa phần mang điện với vỏ kim loại do biến dạng.
• Kiểm tra độ bền cơ học của cửa: Đặt tải trọng 50 N vuông góc với mặt phẳng cửa tại mép trên cùng (cách bản lề tối đa 300 mm) trong 3 giây khi cửa mở hoàn toàn. Đối với cửa không có bản lề tháo lắp bằng tay, lực thử nghiệm tăng lên 250 N (mức trung bình) hoặc 450 N (mức cao).
• Kiểm tra khả năng chịu tải xóc (bằng túi cát): Sử dụng túi chứa cát khô có tổng khối lượng 15 kg, treo và thả rơi từ độ cao 1 m theo một cung thẳng đứng để va đập vào tâm phần phía trên của ít nhất 3 bề mặt thẳng đứng của cụm lắp ráp.
• Kiểm tra khả năng chịu ứng suất xoắn: Áp dụng lực xoắn 2 x 1.000 N trong thời gian 30 s bằng khung thép chuyên dụng để kiểm tra độ cứng vững của cụm lắp ráp lắp trong đất.
• Thử nghiệm xóc đối với cụm lắp ráp di động/vận chuyển được: Phải chịu được thử nghiệm xóc sóng hình sin xung đơn với gia tốc 500 m/s² (tương đương 50 g) và độ rộng xung 11 ms theo tiêu chuẩn TCVN 7699-2-27.
• Thử nghiệm va đập do vật sắc nhọn (Phụ lục EE): Thả rơi tự do phần tử va đập bằng thép từ độ cao 0,4 m tạo ra năng lượng va đập 20 J vào bề mặt vỏ bọc. Vết nứt phát sinh sau va đập không được vượt quá đường kính 15 mm và phải duy trì cấp bảo vệ tối thiểu IP XXB.

Độ bền của thiết bị đóng cắt riêng rẽ (Phụ lục CC)

Đối với trạm sạc xe điện (AEVCS) dòng xoay chiều, các thiết bị đóng cắt riêng lẻ (như công tắc tơ, rơ le) phải trải qua thử nghiệm độ bền nghiêm ngặt với 10.000 chu kỳ đóng - mở liên tục dưới tác động của dòng điện khởi động mô phỏng theo tiêu chuẩn ISO 17409:

• Dòng điện khởi động thử nghiệm có giá trị đỉnh lớn nhất đạt 230 A, sau đó giảm nhanh xuống dòng điện duy trì 30 A hiệu dụng trong vòng 1 giây.
• Sau thử nghiệm, thiết bị không được mài mòn quá mức, không hỏng vỏ bọc, không lỏng đầu nối và phải vượt qua thử nghiệm độ bền điện môi ở điện áp 900 V AC trong thời gian 1 phút.

Thông tin ghi nhãn bắt buộc

Nhãn của cụm lắp ráp phải được gắn cố định, bền bỉ và dễ đọc tại vị trí dễ quan sát sau khi lắp đặt, bao gồm các thông tin tối thiểu:

• Tên nhà chế tạo hoặc thương hiệu.
• Kiểu loại thiết kế, số nhận biết hoặc mã lô sản xuất.
• Ngày chế tạo.
• Dòng điện danh định (InA), điện áp danh định (Un), tần số danh định (fn).
• Số hiệu tiêu chuẩn: TCVN 13724-7 hoặc IEC 61439-7.
• Mã IP và khối lượng tổng thể (nếu cụm lắp ráp di động/vận chuyển được nặng trên 30 kg).