Tiêu chuẩn đo điện trở cách điện của dây dẫn và quy trình thực chiến

Trong quá trình nghiệm thu công trình, bảo dưỡng máy móc hoặc xử lý sự cố rò điện, việc biết tiêu chuẩn đo điện trở cách điện của dây dẫn có vai trò quan trọng bởi các kỹ sư cần số liệu chính xác. Bài viết sau sẽ cung cấp cho bạn những thông tin cần thiết về tiêu chuẩn lý thuyết chuẩn xác và quy trình kỹ thuật thực chiến để hiểu và tra cứu nhanh, thực hiện quy trình an toàn và thao tác đúng ngay từ đầu, ngoài ra chẩn đoán và đánh giá sức khỏe của hệ thống.

1. Bảng tra tiêu chuẩn đo điện trở cách điện của dây dẫn

Dưới đây là bảng tra tiêu chuẩn quy định theo quốc tế và Việt Nam:

 1.1 Tiêu chuẩn IEC 60364 (Hệ thống điện hạ áp)

Đối với các mạch điện hạ áp, tiêu chuẩn IEC quy định về điện áp thử nghiệm (U thử nghiệm) và ngưỡng điện trở cách điện tối thiểu cho phép:

1.2 Tiêu chuẩn TCVN (TCVN 5936:1995, TCVN 6748-1)

Quy chuẩn Việt Nam đánh giá dựa trên chiều dày vỏ bọc cách điện, kích thước ruột dẫn và nhiệt độ vận hành tiêu chuẩn của hệ thống dây dẫn.

Ví dụ cụ thể: Đối với dây dẫn có lớp vỏ cách điện dày 0,8mm, quy định điện trở cách điện nhỏ nhất đo được ở nhiệt độ 70°C phải đạt tối thiểu 0,019 MΩ.km. 

Quy tắc kinh nghiệm cho kỹ sư:

Để kiểm tra nhanh tại hiện trường, các kỹ sư có kinh nghiệm lâu năm thường áp  dụng quy tắc cốt lõi: Điện trở cách điện tối thiểu nên đạt 1 MΩ cho mỗi 1 kV điện áp danh định.

Ví dụ: Với hệ thống làm việc ở mức điện áp 1kV, điện trở cách điện đạt từ 1 MΩ trở lên mới đảm bảo điều kiện vận hành an toàn ban đầu. 

2. Các yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả đo điện trở cách điện của dây dẫn

2.1 Hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ 

Nhiệt độ là yếu tố ảnh hưởng mạnh nhất đến điện trở cách điện: Khi nhiệt tăng, điện trở cách điện của vật liệu sẽ giảm. Do đó, khi đo tại hiện trường, bắt buộc phải quy đổi về nhiệt độ tiêu chuẩn (thường là 20°C hoặc 70°C) theo công thức: 

R_{20} = R_t  x K_t

Trong đó K_t là hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ đi kèm theo bảng tra của nhà sản xuất cáp. Nếu không quy đổi, việc đánh giá kết quả đo ở các mùa khác nhau trong năm sẽ hoàn toàn sai lệch.

2.2 Ảnh hưởng của độ ẩm và bụi bẩn

Độ ẩm cao và bụi bẩn bám trên bề mặt đầu cáp tạo thành một lớp dẫn điện bề mặt gây ra dòng rò bề mặt lớn. Do vậy máy đo ghi nhận điện trở tụt giảm rất thấp, kết quả sai. Kỹ sư buộc phải lau chùi và vệ sinh khô bề mặt vỏ cách điện và đầu cáp trước khi tiến hành phép đo.

2.3 Đặc tính của vật liệu

Vật liệu cách điện khác nhau có ngưỡng chịu đựng và độ bền cơ-nhiệt khác biệt, cụ thể:

• XLPE (Cross-linked Polyethylene): Cấu trúc liên kết chéo bền vững, chịu nhiệt lên đến 90 độ C, khả năng chịu quá tải nhiệt ngắn hạn tốt, điện trở cách điện riêng cao hơn PVC nhiều lần và ít bị ảnh hưởng bởi độ ẩm.
• PVC (Polyvinyl Chloride): Phổ biến trong hạ áp, có chi phí thấp nhưng khả năng chịu nhiệt kém hơn (nhiệt độ làm việc tối đa khoảng 70 độ C), độ chịu đựng xung áp và khả năng chống lão hóa nhiệt thấp hơn.

2.4 Tỷ lệ với chiều dài dây dẫn

Giá trị điện trở cách điện tổng thể tỷ lệ nghịch với chiều dài tuyến dây. Dây càng dài, diện tích bề mặt tiếp xúc của lớp cách điện càng lớn, tạo ra nhiều đường rò song song. Nên giá trị điện trở đo được trên tổng tuyến dây sẽ càng thấp. Với dây dẫn dài, đơn vị từ nhà sản xuất luôn là MΩ.km. 

3. Quy trình 5 bước đo điện trở cách điện an toàn

Bước 1: An toàn

Ngắt hoàn toàn nguồn điện được cung cấp cho tuyến dây. Khóa tủ điện và treo biển cảnh báo cấm mở điện. Dùng bút thử điện kiểm tra xác nhận không còn điện áp. Sau đó tiếp địa xả sạch toàn bộ điện tích dư còn sót lại trên cáp trước khi chạm tay.

Bước 2: Tách tải

Tháo rời hoàn toàn hai đầu dây dẫn khỏi các thiết bị phụ tải, như biến tần, PLC, bo mạch điều khiển. Điện áp thử nghiệm cao áp có thể đánh thủng và làm hỏng các linh kiện bán dẫn này.

Bước 3: Chọn điện áp thử phù hợp

Cài đặt mức điện áp thử trên Megohmmeter đúng theo quy định:

Đối với hệ thống điện dân dụng / công nghiệp hạ áp 220V/380V: Chọn mức 500V DC.

Đối với hệ thống động cơ, cáp phân phối công nghiệp: Chọn mức 1000V DC.

Bước 4: Thực hiện phép đo và chờ ổn định

Kẹp dây đo của máy Megohmmeter vào ruột dẫn và vỏ bọc/đất. Bấm nút đo và duy trì điện áp thử đúng trong 60 giây. Việc chờ đủ 60 giây là bắt buộc để dòng điện nạp dung và dòng hấp thụ điện môi giảm về 0.

Bước 5: Xả điện sau khi đo

Sau khi đọc và ghi nhận kết quả, ngừng bấm đo nhưng chưa được tháo dây đo ngay. Giữ nguyên que đo và nối tắt ruột dẫn xuống đất để xả hoàn toàn lượng điện tích DC đã bị tích tụ trong cáp trong quá trình đo, tránh gây nguy hiểm điện giật cho người vận hành đo.

4. Xử lý khi kết quả điện trở cách điện không đạt so với tiêu chuẩn

Khi giá trị điện trở đo được thấp hơn tiêu chuẩn cho phép, kỹ sư thực hiện xử lý theo các bước thực chiến tùy thuộc theo nguyên nhân sau:

• Trường hợp do ẩm ướt: Tiến hành sấy khô cáp và đầu nối bằng quạt nhiệt hoặc thiết bị sấy chuyên dụng.
• Trường hợp do bụi bẩn bề mặt: Dùng cồn công nghiệp vệ sinh sạch sẽ, lau khô bề mặt vỏ bọc cách điện và các hộp nối đầu cáp
• Trường hợp suy giảm nội tại: Tiến hành cô lập tuyến dây thành các phân đoạn nhỏ (tách các hộp nối, cầu đấu) và đo lặp lại từng đoạn để khoanh vùng chính xác điểm bị rò rỉ/hỏng hóc từ đó thay thế đoạn cáp bị hỏng.

Bạn đã biết tiêu chuẩn đo điện trở cách điện của dây dẫn và quy trình kỹ thuật thực chiến, những lưu ý quan trọng để thực hiện phép đo hiệu quả. Ngoài ra, để hoàn thiện hồ sơ nghiệm thu kỹ thuật, bạn hãy tải về và sử dụng Mẫu biên bản nghiệm thu đo điện trở cách điện (Excel/PDF). Việc lưu trữ biên bản chuẩn hóa giúp bạn dễ dàng theo dõi chỉ số và phân tích xu hướng lão hóa cáp cho các kỳ bảo dưỡng tiếp theo.

Xem thêm: Điện trở cách điện là gì? Chủ động tối ưu bảo trì hệ thống điện