TÓM TẮT TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 7447-5-52:2010 (IEC 60364-5-52:2009) VỀ HỆ THỐNG LẮP ĐẶT ĐIỆN HẠ ÁP – PHẦN 5-52: LỰA CHỌN VÀ LẮP ĐẶT THIẾT BỊ ĐIỆN – HỆ THỐNG ĐI DÂY

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7447-5-52:2010 quy định chi tiết các yêu cầu kỹ thuật đối với việc lựa chọn, lắp đặt và bảo trì hệ thống đi dây trong hệ thống lắp đặt điện hạ áp. Dưới đây là nội dung tóm tắt chuyên sâu và chi tiết toàn bộ các quy định cốt lõi của văn bản này.

1. Quy định về khả năng mang dòng và điều kiện lắp đặt (Điều 523)

Khả năng mang dòng của hệ thống đi dây phải được xác định dựa trên các điều kiện tản nhiệt và phương pháp lắp đặt dọc theo tuyến dây:

• Sự khác biệt về điều kiện lắp đặt dọc tuyến: Khi điều kiện tản nhiệt thay đổi trên các đoạn khác nhau của cùng một tuyến dây, khả năng mang dòng của toàn bộ tuyến phải được xác định theo đoạn có điều kiện bất lợi nhất. Quy định này chỉ có thể bỏ qua nếu đoạn tuyến xuyên qua tường có chiều dài nhỏ hơn 0,35m.
• Cáp một lõi có vỏ bọc kim loại: Vỏ bọc kim loại hoặc áo giáp phi từ tính của các cáp một lõi trong cùng một mạch điện phải được nối với nhau ở cả hai đầu. Đối với cáp có diện tích mặt cắt lớn hơn 50 mm2 có vỏ bọc ngoài không dẫn điện, có thể nối chúng tại một điểm duy nhất với điều kiện điện áp từ vỏ bọc/áo giáp đến đất không gây ăn mòn khi đầy tải (giới hạn dưới 25 V) và không gây nguy hiểm khi ngắn mạch.
• Sử dụng hộp thanh cái: Trong trường hợp không thể phân chia dòng điện thích hợp hoặc khi có từ bốn ruột dẫn trở lên được nối song song, phải xem xét sử dụng hộp thanh cái để đảm bảo an toàn vận hành.

2. Diện tích mặt cắt nhỏ nhất của ruột dẫn (Điều 524)

Vì lý do an toàn cơ học, diện tích mặt cắt danh nghĩa của dây pha trong mạch điện xoay chiều và ruột dẫn mang điện một chiều không được nhỏ hơn các giá trị quy định sau:

• Hệ thống lắp đặt cố định (Cáp và ruột dẫn có cách điện):
  • Mạch động lực và mạch chiếu sáng: Tối thiểu 1,5 mm2 đối với đồng; tối thiểu 10 mm2 đối với nhôm.
  • Mạch tín hiệu và mạch điều khiển: Tối thiểu 0,5 mm2 đối với đồng (cho phép giảm xuống 0,1 mm2 đối với các mạch kết nối thiết bị điện tử).
• Hệ thống lắp đặt cố định (Dây trần):
  • Mạch động lực: Tối thiểu 10 mm2 đối với đồng; tối thiểu 16 mm2 đối với nhôm.
  • Mạch tín hiệu và mạch điều khiển: Tối thiểu 4 mm2 đối với đồng.
• Mối nối bằng ruột dẫn mềm có cách điện và cáp:
  • Cho thiết bị đặc biệt: Theo quy định trong tiêu chuẩn IEC liên quan.
  • Cho các ứng dụng khác bất kỳ: Tối thiểu 0,75 mm2.
  • Mạch điện áp cực thấp cho ứng dụng đặc biệt: Tối thiểu 0,75 mm2.

3. Quy định đối với diện tích mặt cắt của dây trung tính (Điều 524.2)

Diện tích mặt cắt của dây trung tính được xác định dựa trên mức độ cân bằng tải và sự xuất hiện của dòng điện hài:

• Yêu cầu cơ bản: Dây trung tính phải có diện tích mặt cắt ít nhất bằng dây pha trong các trường hợp:
  • Mạch một pha có hai ruột dẫn.
  • Mạch nhiều pha có diện tích mặt cắt dây pha nhỏ hơn hoặc bằng 16 mm2 (đối với đồng) hoặc 25 mm2 (đối với nhôm).
  • Mạch ba pha có méo hài tổng do hài bậc ba và các bội lẻ của hài bậc ba nằm trong khoảng từ 15% đến 30%.
• Trường hợp dòng điện hài cao (trên 33% méo hài tổng): Phải tăng diện tích mặt cắt của dây trung tính. Đối với cáp nhiều lõi, diện tích mặt cắt dây trung tính được chọn để mang dòng điện bằng 1,45 lần dòng điện thiết kế của dây pha.
• Trường hợp cho phép giảm diện tích dây trung tính: Đối với mạch nhiều pha có diện tích mặt cắt dây pha lớn hơn 16 mm2 (đồng) hoặc 25 mm2 (nhôm), diện tích dây trung tính có thể nhỏ hơn dây pha nếu đáp ứng đồng thời các điều kiện:
  • Tải cân bằng giữa các pha trong vận hành bình thường và dòng hài bậc ba không vượt quá 15% dòng dây pha.
  • Dây trung tính được bảo vệ chống quá dòng.
  • Diện tích mặt cắt dây trung tính không nhỏ hơn 16 mm2 (đồng) hoặc 25 mm2 (nhôm).

4. Sụt áp trong hệ thống lắp đặt của hộ tiêu thụ (Điều 525)

Sụt áp giữa điểm khởi đầu của hệ thống lắp đặt và thiết bị tiêu thụ không được vượt quá các giới hạn quy định:

• Nguồn cấp từ lưới phân phối hạ áp công cộng: Giới hạn sụt áp tối đa là 3% đối với mạch chiếu sáng và 5% đối với các ứng dụng khác.
• Nguồn cấp từ nguồn hạ áp riêng: Giới hạn sụt áp tối đa là 6% đối với mạch chiếu sáng và 8% đối với các ứng dụng khác.
• Trường hợp tuyến dây dài: Khi mạch nguồn dài hơn 100m, giới hạn sụt áp có thể tăng thêm 0,005% cho mỗi mét tính từ mét thứ 101 trở đi, nhưng phần tăng thêm này không được vượt quá 0,5%.

5. Đấu nối điện (Điều 526)

Các mối nối giữa các ruột dẫn và giữa ruột dẫn với thiết bị phải đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật nghiêm ngặt:

• Yêu cầu chung: Mối nối phải đảm bảo liên tục về điện lâu dài, đủ độ bền cơ học và được bảo vệ thích hợp. Phải tránh sử dụng mối nối hàn (trừ mạch thông tin liên lạc); nếu sử dụng phải tính đến hiện tượng rão của dây, ứng suất cơ và độ tăng nhiệt khi xảy ra sự cố.
• Khả năng tiếp cận: Tất cả các mối nối phải tiếp cận được để xem xét, thử nghiệm và bảo trì. Ngoại trừ các trường hợp: mối nối chôn trong đất, mối nối điền đầy hợp chất hoặc bọc kín, mối nối giữa đoạn dây lạnh và phần tử gia nhiệt, mối nối thực hiện bằng hàn điện/ép bằng dụng cụ chuyên dụng, hoặc mối nối là bộ phận của thiết bị phù hợp tiêu chuẩn sản phẩm.
• Giải phóng ứng suất cơ: Các mối nối và điểm nối cáp phải được giải phóng hoàn toàn khỏi ứng suất cơ. Cơ cấu giảm lực kéo căng phải được thiết kế để tránh gây hư hại cơ học cho cáp hoặc ruột dẫn.
• Đấu nối ruột dẫn nhiều sợi/sợi mảnh: Phải sử dụng đầu nối thích hợp hoặc xử lý đầu dây để các sợi không bị tở ra. Không được sử dụng đầu dây hàn thiếc trên ruột dẫn sợi mảnh tại các mối nối phải chịu xê dịch tương đối trong quá trình vận hành.

6. Lựa chọn và lắp đặt hệ thống đi dây để giảm thiểu cháy lan (Điều 527)

Hệ thống đi dây phải được thiết kế và lắp đặt nhằm hạn chế tối đa nguy cơ cháy lan trong công trình:

• Yêu cầu đối với cáp: Cáp phải phù hợp với yêu cầu của tiêu chuẩn TCVN 6613-1-2 (IEC 60332-1-2). Cáp không đạt tiêu chuẩn này chỉ được sử dụng ở những đoạn ngắn để đấu nối thiết bị vào hệ thống đi dây cố định và tuyệt đối không được đi xuyên từ khoang cách ly cháy này sang khoang khác.
• Làm kín các lỗ xuyên qua: Khi hệ thống đi dây đi xuyên qua các phần tử kết cấu xây dựng (sàn, tường, trần, vách ngăn), các lỗ hở sau khi đi dây phải được làm kín lại theo đúng cấp chịu cháy quy định cho phần tử kết cấu đó.
• Trường hợp không cần làm kín bên trong: Hệ thống đường ống, hộp cáp được phân loại không cháy lan có diện tích mặt cắt bên trong không quá 710 mm2 không cần làm kín bên trong nếu hệ thống đạt cấp bảo vệ tối thiểu IP33.
• Yêu cầu đối với vật liệu làm kín: Phải chịu được các sản phẩm do cháy, chống xâm nhập nước tương đương với phần tử kết cấu bị xuyên qua, tương thích với vật liệu của hệ thống đi dây, cho phép giãn nở nhiệt và có độ ổn định cơ học cao khi xảy ra cháy.

7. Hệ thống đi dây liền kề với các dịch vụ khác (Điều 528)

Để đảm bảo an toàn và tránh nhiễu, hệ thống đi dây điện phải được cách ly thích hợp với các dịch vụ khác:

• Liền kề với dịch vụ điện khác: Mạch điện áp dải I và dải II không được đi chung trong cùng một hệ thống đi dây, trừ khi tất cả các cáp được cách điện theo cấp điện áp cao nhất, hoặc được lắp đặt trong các ngăn chứa riêng biệt của hộp cáp, hoặc sử dụng hệ thống ống dẫn riêng biệt.
• Liền kề với cáp truyền thông đi ngầm: Phải duy trì khoảng cách tối thiểu là 100 mm hoặc phải có vách ngăn làm chậm cháy (gạch, bê tông, đất sét) hoặc bảo vệ cơ học bổ sung giữa các cáp.
• Liền kề với dịch vụ phi điện (nước, gas, hơi nước):
  • Hệ thống đi dây không được lắp đặt gần các dịch vụ tạo nhiệt, khói hoặc hơi nước có khả năng gây hại, trừ khi được bảo vệ bằng màn chắn thích hợp.
  • Nếu đi dây bên dưới các đường ống có khả năng ngưng tụ nước, phải có biện pháp phòng ngừa để bảo vệ hệ thống điện khỏi ảnh hưởng của nước ngưng tụ.
  • Hệ thống đi dây không được chạy trong hố thang máy hoặc giếng nâng hàng, trừ khi hệ thống đi dây đó trực tiếp phục vụ cho hoạt động của thang máy.

8. Lựa chọn và lắp đặt hệ thống đi dây liên quan đến bảo trì (Điều 529)

• Khi tháo dỡ bất kỳ phương tiện bảo vệ nào để bảo trì, phải có giải pháp đảm bảo khi lắp lại không làm giảm mức độ bảo vệ ban đầu.
• Phải dự phòng các phương tiện an toàn và không gian tiếp cận đầy đủ đến tất cả các bộ phận của hệ thống đi dây cần bảo trì (như thang, lối đi cố định khi cần thiết).

9. Các phụ lục kỹ thuật quan trọng

• Phụ lục A (Phương pháp lắp đặt): Phân loại chi tiết các phương pháp lắp đặt chuẩn (A1, A2, B1, B2, C, D1, D2, E, F, G) làm cơ sở để xác định khả năng mang dòng của cáp trong các môi trường khác nhau (trong tường cách nhiệt, trên tường gỗ, chôn trong đất, đi trong ống dẫn, hoặc đi ngoài trời).
• Phụ lục B (Khả năng mang dòng): Giả thiết nhiệt độ môi trường chuẩn là 30 oC trong không khí và 20 oC trong đất với nhiệt trở đất chuẩn là 2,5 oC.m/W. Phụ lục cung cấp các hệ số hiệu chỉnh khi nhiệt độ môi trường thay đổi và hệ số suy giảm khi đi cáp theo nhóm hoặc nhóm có các cỡ dây khác nhau.
• Phụ lục E (Ảnh hưởng của dòng điện hài): Quy định hệ số suy giảm đối với dòng điện hài bậc ba trong hệ thống ba pha cân bằng sử dụng cáp 4 lõi hoặc 5 lõi. Khi thành phần hài bậc ba từ 15% đến 33%, hệ số suy giảm là 0,86. Khi vượt quá 33% đến 45%, việc chọn cỡ cáp phải dựa trên dòng điện trung tính với hệ số suy giảm 0,86. Khi vượt quá 45%, cỡ cáp chọn theo dòng trung tính với hệ số suy giảm là 1,0.
• Phụ lục G (Công thức tính sụt áp): Cung cấp công thức xác định sụt áp dựa trên điện trở suất của ruột dẫn ở nhiệt độ vận hành bình thường (0,0225 Ohm.mm2/m đối với đồng và 0,036 Ohm.mm2/m đối với nhôm), chiều dài tuyến dây, diện tích mặt xét, hệ số công suất và dòng điện thiết kế.
• Phụ lục I (Lưu ý của một số quốc gia): Tổng hợp các yêu cầu kỹ thuật đặc thù của các quốc gia như Đức, Hà Lan, Đan Mạch, Anh, Mỹ, Thụy Sỹ liên quan đến việc đi chung mạch, độ sâu chôn cáp dưới đất, bảo vệ cáp trong tường rỗng và các quy định về thiết bị bảo vệ dòng rò (RCD).