Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5717:1993

TCVN 5717 – 1993   

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 
0 
âm 10 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 .

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
Không lớn hơn giá trị xung 
Uf
Uxf
Udđ Uma


dòng 

x
Không  Không  Loại I

3
6
10
15
20
35

3,8
7,6
12,7
20
25
41

nhỏ 
hơn
9
16
26
42
49
73

lớn 
hơn
11
19
31
50
60
98

21
35
50
­
­
­

Loại 

­
­

­
75
85
134

Loại I

Loại II

3 kA

5 kA

5 kA

10kA

( 15 )
( 28 )
( 47 )
­
­
­

17
30
50
­
­
­

­
­
­
67
80
134

­
­
­
( 74 )
( 89 )
(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

­
đỉnh).

­

Uxf điện áp phóng điện xung kích , kV, đầu sóng 1,5– 20 s (giá trị 
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


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 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 .
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.

3

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   
Van chống sét phải chịu được phụ tải cơ qui định ở  điều 1.5. Đặt một 
lực kéo thử  nghiệm vào đỉnh van chống sét hướng lực kéo theo chiều mặt  
phẳng nằm ngang và vuông góc với trục van .
Hệ số an toàn cơ của van chống sét không được nhỏ hơn 2 .
Khi thử  nghiệm độ  bền cơ  van chống sét , phải cố  định chân đế  van  
chắc chắn . Lực thử nghiệm được phép tăng nhanh đến giá trị 40 % lực thử , 
sau đó tăng với tốc độ 8 – 10 kG / s cho đến khi ..............
2.8.Thử nghiệm kiểm tra độ kín của van chống sét 
Thử nghiệm kiểm tra độ  kín của van chống sét bằng phương pháp hút 
chân không . Nối lỗ  làm kín của mẫu với ......chân không . Rút chân không  

đến 380 – 400 mmHg , thời gian thử qui định như sau :
­

Kiểm tra sản phẩm xuất xưởng , thời gian thử nghiệm 5 min

­

Kiểm tra định kỳ sản phẩm , thời gian thử nghiệm 10 min .

Sản   phẩm   được  coi   là  đạt   tiêu  chuẩn   nếu  trong  thời  gian   làm  thử 
nghiệm , áp suất tăng không được vượt quá 1 mmHg.

4


Chú thích : Thử  nghiệm kiểm tra xuất xưởng van chống sét , có thể 
dùng phương pháp nén khí . Van chống sét ngâm hoàn toàn trong nước , nén 
áp suất vào trong van lớn hơn 2 at , duy trì thời gian 30 min . Nếu không có 
bọt khí xuất hiện trong nước , sản phẩm coi như đạt tiêu chuẩn .
Thiết bị thử nghiệm kiểm tra độ  kín của van chống sét phải có độ  kín 
cao, không ảnh hưởng đến kết quả thử nghiệm .
3. Ghi nhãn , bao gói , vận chuyển và bảo quản 
sau :

3.1.Trên mỗi loại van chống sét phải ghi rõ và đầy đủ  các nội dung 
­ Tên cơ sở sản xuất hoặc dấu hiệu hàng hoá ;
­ Loại van chống sét 
­ Điện áp danh định , hoặc điện áp làm việc cho phép lớn nhất của van 
­ Tần số của lưới điện .
­ Năm sản xuất 

3.2.Van chống sét phải được bao gói và cố định chắc chắn để đảm bảo 
van không bị hư hỏng trong quá trình vận chuyển .
Trên hòm bao gói cần ghi rõ loại sản phẩm dễ vỡ  , hoặc có vẽ  các kí 
hiệu bảo quản hàng dễ vỡ .
3.3.Van chống sét phải có giấy chứng nhận của KCS kèm theo khi giao 
hàng .Tài liệu kỹ thuật của van chống sét phải ghi rõ các thông số kỹ thuật 
của van , chế độ bảo quản van .           
Phụ lục 1 của TCVN 5717 – 1993
Xung dòng điện
Hình 1 biểu thị xung dòng điện các đặc trưng của xung dòng là :
­

Cực tính của xung dòng điện 

­

Giá trị đỉnh của xung dòng 

­

Điểm O1 của xung dòng  

­

Đầu sóng xung dòng và đuôi sóng xung dòng điện .

Thí dụ xung dòng điện 8 / 20 là một xung dòng có đầu sóng là 8  s và 
đuôi sóng là 20  s.

5


Hình 1 Xung dòng điện
1.Giá trị  đỉnh của xung dòng điện là giá trị  lớn nhất của xung .Khi 
xung dòng có các sóng bậc cao thì giá trị đỉnh của xung dòng bao gồm cả giá  
trị trung bình các biên độ sóng bậc cao.
2.Điểm O1  bắt đầu của xung dòng  là giao điểm của trục hoành và 
đường thẳng kẻ qua hai điểm có giá trị bằng 0,1 và 0,9 giá trị đỉnh của xung  
dòng – Hình 1 .  
3.Đầu sóng xung dòng t1 là 1,25 lần giá trị thời gian t10 là thời gian giữa 
hai điểm 0,1 và 0,9 giá trị đỉnh của xung dòng – Hình 1 .
4.Đầu sóng xung dòng  t2  là thời gian từ  điểm O1  bắt  đầu của xung 
dòng đến thời điểm xung dòng giảm còn bằng một nửa giá trị đỉnh .
Phụ lục 2 của TCVN 5717 – 1993
Xung dòng chữ nhật 
Hình 2 biểu thị xung dòng chữ nhật ,đó là một xung dòng có hình dáng 
gần như hình chữ nhật . Nó có các đặc trưng sau :
­ Cực tính của xung dòng chữ nhật 
­ Giá trị của xung 

6


­ Thời gian của giá trị đỉnh tđ 
­ Tổng thời gian của xung dòng chữ nhật tt.

Hình 2 Xung dòng chữ nhật 

1.Giá trị  đỉnh của xung dòng chữ  nhật  là giá trị  lớn nhất của xung 

.Khi trên xung chữ  nhật có các sóng bậc cao thì giá trị  đỉnh của xung chữ 
nhật bao gồm cả giá trị trung bình các biên độ sóng bậc cao.
2.Thời gian kéo dài của giá trị  đỉnh xung dòng chữ  nhật tđ  là thời 
gian mà biên độ của xung bằng 0,9 giá trị đỉnh của xung – Hình 2.
3.Tổng thời gian của xung dòng chữ  nhật tt  là thời gian kéo dài từ 
thời điểm xung dòng chữ nhật có biên độ lớn hơn 0,1 – Hình 2.
Phụ lục 3 của TCVN 5717 – 1993
Định nghĩa và thuật ngữ
1.Định nghĩa về thời gian làm việc của van chống sét 
1.1.Thời gian khởi động của van chống sét tvk là thời gian từ điểm bắt 
đầu O1 của xung điện áp đến thời điểm van bắt đầu làm việc – Hình 3.
1.2.Thời gian làm việc của van chống sét tvl là thời gian từ  điểm van 
bắt đầu làm việc đến thời điểm van dập tắt dòng điện kế tục .

7


Hình 3. biểu thị các đặc trưng xung áp và xung dòng khi van chống sét  
làm việc .

O1 ­ Điểm bắt đầu của xung điện áp 
Uvt  ­ Điện áp làm việc của van 
Ud  ­ Điện áp dư của van 
ixv  ­ Xung dòng điện đi qua van 
tvk  ­ Thời gian khởi động của van chống sét 
1­ Xung áp khi không có van chống sét 
2­ Xung áp trên van 
3­ Xung dòng điện đi qua van 
Hìmh 3
2.Xung điện áp và xung dòng điện 

Điện áp thử nghiệm xung và dòng điện thử nghiệm xung van chống sét  
là sóng xung , Gọi chung là xung áp và xung dòng .
3.Điện áp thử nghiệm tần số công nghiệp 50 Hz là điện áp có dạng 
hình sin .
4.Đầu sóng và đuôi sóng xung 
Phương pháp xác định đầu sóng và đuôi sóng xung qui định như sau :

8


­
Trên phần đầu sóng chọn lấy hai điểm : Điểm thứ  nhất ứng với 
10 % của biên độ  đầu sóng .Điểm thứ  hai  ứng với 90 % biên độ  đầu sóng  
.Nối hai điểm 1 và  2 với nhau kéo dài và cắt trục hoành  ở  điểm O1  gọi là 
điểm bắt đầu của xung ;Trên phần đuôi sóng xung lấy một điểm thứ  ba có  
giá trị bằng 50 % biên độ đầu sóng .
­
Thời gian của đầu sóng bằng 1,25 thời gian từ  điểm thứ  nhất 
(ứng với 10 % biên độ xung ) đến điểm thứ hai ( ứng với 90 % biên độ xung  
) . Đuôi sóng là thời gian từ điểm O1 đến điểm thứ ba (ứng với 50 % biên độ 
xung ) xem hình 1
5.Điện   áp   phóng   điện   tần   số   công   nghiệp  (   Power   frequency 
sparkover voltage ) là điện áp phóng điện của van chống sét .
6.Điện áp phóng điện xung kích ( Impulse sparkover) của van chống 
sét là điện áp xung gây ra phóng điện van .
7.Điện áp dư ( Residual voltage ) của van chống sét là điện áp của van 
khi có xung dòng quy định  ứng với biên độ  và dạng xung nhất định đi qua  
van.
8.Xung dòng hoặc xung áp  là xung một cực tính ( dương hoặc âm ) 
,được tăng đến giá trị cực đại ,không có sóng dao động bặc cao đáng kể  và 

sau đó giảm dần về  không .Các tham số  của xung là biên độ  ,đầu sóng và  
đuôi sóng 9.Khả năng thông thoát của van chống sét là một đặc trưng cho độ 
tin cậy làm việc nhiều lần khi có quá áp tác động lên van . Thực chất khả 
năng thông thoát của van là khả năng chịu phá huỷ nhiệt .
10.Kết cấu phòng nổ của van chống sét là cơ cấu xả áp suất khi áp 
suất bên trong của van vượt quá giá trị cho phép .

9