Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12504-4:2018 (ISO 6469-4:2015) về Phương tiện giao thông đường bộ chạy điện - Yêu cầu kỹ thuật về an toàn - Phần 4: An toàn điện khi đâm xe vào cột
Electrically propelled road vehicles - Safety specifications - Part4: Post crash electrical safety
Lời nói đầu
TCVN 12504-4:2018 hoàn toàn tương đương với ISO 6469-4:2015.
TCVN 12504-4:2018 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 22 Phương tiện giao thông đường bộ biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
Bộ tiêu chuẩn ISO 6469, Electrically propelled road vehicles, còn các phần sau:
- Part 1: On-board rechargeable energy storage system (RESS);
- Part 2: Vehicle operational safety means and protection against failures
- Part 3: Protection of persons against electric shock
PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG ĐƯỜNG BỘ CHẠY ĐIỆN - YÊU CẦU KỸ THUẬT VỀ AN TOÀN - PHẦN 4: AN TOÀN ĐIỆN KHI ĐÂM XE VÀO CỘT
Electrically propelled road vehicles - Safety specifications - Part4: Post crash electrical safety
Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu an toàn đối với các hệ thống đẩy bằng điện và các hệ thống điện phụ được kết nối dẫn điện của các phương tiện giao thông đường bộ chạy điện (phương tiện giao thông đường bộ sau đây được gọi là 'xe') để bảo vệ người bên trong và bên ngoài xe. Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu an toàn điện khi đâm xe vào cột.
Tiêu chuẩn này áp dụng cho các xe chạy điện có mạch điện có điện áp cấp B.
Tiêu chuẩn này không áp dụng cho xe mô tô và xe máy.
Tiêu chuẩn này không quy định bất cứ qui trình thử đâm xe nào. Các yêu cầu an toàn của tiêu chuẩn này áp dụng cho các xe thích hợp theo các qui trình thử đâm xe đã được quy định trong các tiêu chuẩn. Các xe thích hợp là các xe được quy định rõ ràng trong qui trình thử đâm xe này.
Tiêu chuẩn này không cung cấp thông tin bao quát về an toàn cho các dịch vụ phản ứng nhanh, cứu hộ, bảo dưỡng, và các nhân viên sửa chữa.
Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).
TCVN 9053 (ISO 8713), Phương tiện giao thông đường bộ chạy điện - Từ vựng.
ISO 6469-3, Electrically propelled road vehicles - Safety specification - Part3: Protection of persons against electric shock (Phương tiện giao thông đường bộ chạy điện - Điều kiện kỹ thuật an toàn - Phần 3: Bảo vệ người chống điện giật).
ISO 20653, Road vehicles - Degrees of protection (IP code) - Protection of electrical equipment against foreign objects, water and access (Phương tiện giao thông đường bộ - cấp bảo vệ (mã IP) - Bảo vệ thiết bị diện chống các vật lạ, nước và sự tiếp cận).
Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa cho trong TCVN 9053 (ISO 8713) và các thuật ngữ định nghĩa sau.
3.1
Hệ thống điện phụ (auxiliary electric system)
Hệ thống được lắp trên xe, khác với hệ thống đẩy, hoạt động bằng năng lượng điện..
3.2
Lớp ngăn (barrier)
Bộ phận bảo vệ chống lại sự tiếp xúc trực tiếp do tiếp cận thông thường từ mọi hướng.
3.3
Chi tiết dẫn điện (conductive part)
Chi tiết có khả năng dẫn dòng điện
3.4
Tiếp xúc trực tiếp (direct contact)
Tiếp xúc của người với chi tiết có dòng điện chạy qua.
3.5
Khung dẫn điện (electric chassis)
Kết cấu cơ khí dẫn điện của xe mà điện thế của nó được lấy làm điện thế chuẩn.
3.6
Cụm nguồn động lực điện (electric drive)
Tổ hợp của động cơ kéo, bộ điện tử công suất và các cơ cấu điều khiển liên quan của chúng để biến đổi điện năng thành cơ năng và ngược lại.
3.7
Điện giật (electric shock)
Tác động sinh lý học do dòng điện chạy qua cơ thể người.
3.8
Xe chạy điện (electrically propelled vehicle)
Xe có ít nhất một cụm nguồn động lực điện để đẩy xe.
3.9
Lớp bao kín (enclosure)
Bộ phận bảo vệ thiết bị chống sự tiếp xúc trực tiếp từ mọi hướng.
3.10
Phần dẫn điện hở (exposed conductive part)
Phần dẫn điện của thiết bị điện có thể tiếp xúc với ngón tay thử theo IPXXB (xem ISO 20653) sau khi bóc lớp trang bị che kín mà chúng có thể lấy ra được mà không cần dụng cụ. Thường chúng không có dòng điện chạy qua, nhưng có thể có dòng điện chạy qua trong trường hợp bị lỗi.
3.11
Điện trở cách điện (isolation resistance)
Điện trở giữa các chi tiết có dòng điện chạy qua của mạch điện có điện áp cấp B và khung dẫn điện cũng như hệ thống có điện áp cấp A.
3.12
Dây dẫn chính (line conductor)
Dây dẫn chính được cung cấp điện trong vận hành bình thường và có khả năng góp phần vào việc truyền hoặc phân phối điện năng.
3.13
Chi tiết có dòng điện chạy qua (live part)
Dây dẫn hoặc chi tiết dẫn điện được dự định dùng để cấp điện trong sử dụng bình thường.
3.14
Điện áp làm việc lớn nhất (maximum working voltage)
Giá trị lớn nhất của trị số điện áp xoay chiều (giá trị hiệu dụng - r.m.s) hoặc của điện áp một chiều có thể xảy ra trong hệ thống điện trong bất kỳ điều kiện hoạt động bình thường nào theo thông số kỹ thuật của nhà sản xuất, bỏ qua quá trình quá độ.
3.15
Cân bằng điện thế (potential equalization)
Sự nối điện của các chi tiết dẫn điện để trần của thiết bị điện để giảm tới mức tối thiểu sự chênh lệch điện thế giữa các chi tiết này.
3.16
Hệ thống tích điện nạp lại được (rechargeable energy storage systems - RESS)
Hệ thống tích trữ năng lượng để cung cấp điện năng dùng để đẩy xe và có thể nạp lại được.
VÍ DỤ Ắc qui, tụ điện.
3.17
Điện áp cấp A (voltage class A)
Sự xếp loại của một bộ phận điện hoặc mạch điện có điện áp làm việc lớn nhất nhỏ hơn 30 V rms đối với dòng điện xoay chiều hoặc 60 V rms đối với dòng điện một chiều.
3.18
Điện áp cấp B (voltage class B)
Sự xếp loại của một bộ phận điện hoặc mạch điện có điện áp làm việc lớn nhất trên 30 V rms đến 1000 V rms đối với dòng điện xoay chiều hoặc trên 60 V đến 1500 V đối với dòng điện một chiều.
3.19
Tụ điện X (X - capacitors)
Các tụ điện được bố trí giữa các dây dẫn của đường truyền có tính phân cực khác nhau.
3.20
Tụ điện Y (Y - capacitor)
Các tụ điện được bố trí giữa dây dẫn của đường truyền và khung dẫn điện.
4 Qui trình thử đâm (xe) được áp dụng
Phải áp dụng các yêu cầu an toàn của tiêu chuẩn này phù hợp với các qui trình thử đâm (xe) đã công bố của quốc gia hoặc vùng lãnh thổ cho các xe hoặc các cấu hình thử được quy định rõ ràng trong các qui trình thử đâm xe này.
Các yêu cầu sau phải được đáp ứng sau phép thử đâm xe hoặc sau phép thử đâm có cấu hình thử theo Điều 4.
CHÚ THÍCH: Sự lưu giữ các bộ phận điện áp cấp B, ví dụ như RESS không nằm trong phạm vi của tiêu chuẩn này vì không có liên quan đến an toàn điện.
5.2.1 Quy định chung
Sau phép thử đâm (xe), ít nhất là một trong các tiêu chí quy định trong 5.2.2 đến 5.2.5 phải được đáp ứng đối với mỗi mạch điện điện áp cấp B. Yêu cầu này bao gồm tất cả các mạch điện điện áp cấp B bị ngắt điện hoặc cách điện trong tình huống xe đâm vào cột. Đối với các chi tiết khác nhau của một mạch điện, có thể áp dụng các tiêu chí khác nhau quy định trong 5.2.2 đến 5.2.5.
Nếu phép thử được thực hiện trong điều kiện mà (các) chi tiết của các mạch điện điện áp cấp B không được cấp điện do các điều kiện thử đâm (xe) cụ thể khác với hoạt động bình thường thì phải thử khả năng chống điện giật theo 5.2.3 hoặc 5.2.4 cho các chi tiết có liên quan. Ví dụ về các điều kiện thử này như sau:
- Phép thử đâm xe pin nhiên liệu được thực hiện với nhiên liệu thay thế;
- Phép thử đâm xe được thực hiện với các nguồn năng lượng được ngắt trước khi thử đâm (xe).
CHÚ THÍCH Có thể sử dụng các công tắc điện trở để ngắt mạch.
5.2.2 Giới hạn điện áp
Các điện áp Vb, V1 và V2 (xem Hình 1) của các mạch điện áp cấp B phải không lớn hơn 30 V r.m.s (giá trị hiệu dụng) đối với dòng điện xoay chiều hoặc 60 V đối với dòng điện một chiều tại một thời điểm tm được quy định như sau:
- 10 s sau va chạm đầu tiên, nếu xe dừng trong vòng 5 s sau va chạm đó, hoặc
- 5 s sau khi xe dừng, nếu xe không dừng trong phạm vi 5 s sau va chạm ban đầu đỏ. Phải kiểm tra sự phù hợp theo 7.2.2.
5.2.3 Điện trở cách điện
5.2.3.1 Quy định chung
Điện trở cách điện phải đáp ứng các yêu cầu theo 5.2.3.2 và 5.2.3.3.
Nếu việc tiếp xúc trực tiếp với một điện thế của mạch điện điện áp cấp B thì năng lượng ở các tụ điện Y, TEy như đã tính toán trong 7.2.5.2.2 phải nhỏ hơn 0,2 J.
CHÚ THÍCH Dòng điện ở khung xe có điện thế do các tụ điện Y gây ra không bị giới hạn bởi điện trở cách điện.
Không được áp dụng tiêu chí của điện trở cách điện nếu có thể tiếp xúc trực tiếp với nhiều hơn một điện thế của một bộ phận thuộc mạch điện điện áp cấp B; xem 5.2.4 (bảo vệ về vật lý). Tuy nhiên, có thể áp dụng được tiêu chí của điện trở cách điện nếu độ chênh lệch điện áp giữa các chi tiết có dòng điện chạy qua có thể tiếp cận được này đáp ứng giới hạn điện áp quy định trong 5.2.2 hoặc thế năng giữa chúng đáp ứng được giới hạn năng lượng quy định trong 5.2.5.
Phải kiểm tra sự phù hợp theo 7.2.3.
Nếu các qui trình thử bao gồm phép thử lật úp tĩnh sau đâm (xe), có thể tiến hành đánh giá điện trở cách điện trước, trong và/hoặc sau phép thử lật úp này.
5.2.3.2 Các mạch điện điện áp cấp B một chiều và xoay chiều tách biệt
Nếu các mạch điện điện áp cấp B xoay chiều và một chiều không được kết nối điện với nhau thì tỷ số giữa điện trở cách điện và điện áp làm việc lớn nhất phải có giá trị lớn nhất là 100 Q/V đối với mạch điện một chiều và giá trị lớn nhất là 500 Q/V đối với mạch điện xoay chiều.
5.2.3.3 Các mạch điện điện áp cấp B một chiều và xoay chiều kết hợp
Nếu các mạch điện điện áp cấp B xoay chiều và một chiều được kết nối điện thì chúng phải đáp ứng các yêu cầu sau:
a) Tỷ số giữa điện trở cách điện và điện áp làm việc lớn nhất phải có giá trị nhỏ nhất là 500 Ω/V;
b) Tỷ số giữa điện trở cách điện và điện áp làm việc lớn nhất phải có giá trị nhỏ nhất là 100 Ω/V và mạch điện xoay chiều đáp ứng được sự bảo vệ về vật lý như được mô tả trong 5.2.4;
c) Tỷ số giữa điện trở cách điện và điện áp làm việc lớn nhất phải có giá trị nhỏ nhất là 100 Ω/V và mạch điện xoay chiều đáp ứng được giới hạn điện áp như được mô tả trong 5.2.2;
d) Tỷ số giữa điện trở cách điện và điện áp làm việc lớn nhất phải có giá trị nhỏ nhất là 100 Ω/V và mạch điện xoay chiều đáp ứng được giới hạn điện năng như được quy định trong 5.2.5.
5.2.4 Bảo vệ về vật lý
Để bảo vệ chống tiếp xúc trực tiếp với các chi tiết có dòng điện chạy qua điện áp cấp B, phải cung cấp cấp bảo vệ IPXXB phù hợp với ISO 20653. Phải kiểm tra sự phù hợp theo 7.2.4.1.
Ngoài ra, phải đáp ứng một trong các yêu cầu sau:
a) Các đường cân bằng điện thế được định sẵn bởi thiết kế trước hết phải được làm rõ phù hợp với yêu cầu kỹ thuật của nhà sản xuất, ví dụ bằng sử dụng các biểu đồ v.v.. Các đường cân bằng điện thế được định sẵn bởi thiết kế là các kết nối điện liên quan hoặc sự cân bằng điện thế phù hợp với ISO 6469-3 đối với xe điện đã chế tạo. Điện trở giữa tất cả các chi tiết dẫn điện để trần và khung dẫn điện phải không lớn hơn 0,1 Ω. Yêu cầu này được xem là đáp ứng được nếu sự kết nối được thiết lập và bảo dưỡng bằng hàn. Phải kiểm tra sự phù hợp theo 7.2.4.2.
Ngoài ra, phải đáp ứng một trong các yêu cầu sau.
- Dòng điện ngắn mạch, nếu có, phải được ngắt.
- Tỷ số giữa điện trở cách điện và điện áp làm việc lớn nhất phải không nhỏ hơn 0,01 Ω/V đối với mạch điện một chiều hoặc 0,05 Ω/V đối với mạch điện xoay chiều. Yêu cầu này được xem là đáp ứng được nếu hệ thống đáp ứng được các yêu cầu cách điện trong 5.2.3. Phải kiểm tra sự phù hợp theo 7.2.4.3.
b) Tại tm (xem 5.2.2), điện áp giữa bất cứ hai chi tiết dẫn điện để trần nào mà người có thể đồng thời chạm vào được phải không lớn hơn 30 V đối với mạch xoay chiều hoặc 60 V đối với mạch một chiều. Phải kiểm tra sự phù hợp theo 7.2.4.4.
CHÚ THÍCH Về bảo vệ chống dòng điện quá mức, xem 5.3.
Nếu các qui trình thử bao gồm phép thử lật úp khi đâm xe vào cột thì phải tiến hành đánh giá sự bảo vệ về vật lý sau phép thử lật úp và có thể đánh giá bổ sung sự bảo vệ này trước phép thử lật úp.
5.2.5 Giới hạn điện năng
Tại tm (xem 5.2.2), tổng năng lượng tích trữ trong các tụ điện X và Y phải đáp ứng yêu cầu sau: (TEd + TEdyr), (TEd + TEyr), hoặc (TEx + TEy) phải nhỏ hơn 0,2 J.
- TEd là điện năng đo được của các tụ điện X và Y (xem 7.2.5.1.2).
- TEdyr là điện năng còn lại được đo của các tụ điện Y (xem 7.2.5.1.2)
- TEyr là điện năng còn lại được tính toán trong các tụ điện Y (xem 7.2.5.2.3)
- TEx là điện năng tích trữ được tính toán trong các tụ điện X (xem 7.2.5.2.1)
- TEy là điện năng tích trữ được tính toán trong các tụ điện Y (xem 7.2.5.2.2)
CHÚ THÍCH Tiêu chí 0,2 J dựa trên IEC/TS 60479-1:2005, Hình 22 và liên quan đến các đặc tính phóng điện của tụ điện.
Phải kiểm tra sự phù hợp theo 7.2.5.
5.3 Bảo vệ chống dòng điện quá mức
Dòng điện quá mức tiềm tàng không được dẫn đến tình huống nguy hiểm sau phép thử đâm xe. Yêu cầu này được xem là đáp ứng được nếu có biện pháp bảo vệ chống dòng điện quá mức.
6 Sự rò rỉ chất điện phân của RESS
Trong khoảng thời gian từ lúc va chạm tới 30 min sau va chạm ban đầu, chất điện phân từ RESS không được chảy tràn vào khoang hành khách và không được có lớn hơn 5 I chất điện phân từ RESS chảy tràn ra bên ngoài khoang hành khách.
Phải kiểm tra sự phù hợp theo 7.3.
Nếu qui trình thử bao gồm phép thử lật úp sau đâm (xe), sự rò rỉ chất điện phân từ RESS cũng phải được kiểm tra trong quá trình thử lật úp.
7.1.1 Quy định chung
Các điều kiện môi trường trong quá trình thử phải phù hợp với các qui trình thử đâm (xe) như đã xác định trong Điều 4.
Để chuẩn bị xe hoặc cấu hình thử (xem Điều 4), phải áp dụng các điều kiện như đã quy định trong 7.1.2.
7.1.2 Chuẩn bị xe hoặc cấu hình thử
RESS phải ở bất cứ trạng thái nạp điện nào để cho phép vận hành bình thường hệ động lực điện như khuyến nghị của nhà sản xuất.
Trước khi thử đâm xe, mạch điện điện áp cấp B phải được cung cấp điện theo các điều kiện vận hành bình thường, về các miễn trừ, xem 5.2.1.
Nếu có cơ cấu ngắt tự động, có thể thực hiện phép thử với cơ cấu ngắt tự động được mở trước khi thử đâm xe. Trong trường hợp này, việc chứng minh cho thấy sự kích hoạt cơ cấu ngắt tự động có thể được yêu cầu nếu 5.2.3 được áp dụng đối với tải điện, phụ thuộc vào giới hạn điện trở cách điện được lựa chọn. Sự chứng minh này phải bao gồm giám sát tín hiệu kích hoạt tự động cũng như sự hoạt động đúng của cơ cấu ngắt tự động trong các điều kiện tương tự với phép thử đâm xe.
Có thể thực hiện các sửa đổi cần thiết cho phép đo như lắp đặt các tuyến đo, làm mất khả năng hoạt động của cơ cấu giám sát cách điện, thay đổi phần mềm v.v... Các sửa đổi này không được ảnh hưởng đáng kể đến các kết quả đo.
Hệ thống cung cấp nhiên liệu có thể được sửa đổi sao cho có thể sử dụng lượng nhiên liệu thích hợp để chạy động cơ đốt trong hoặc hệ thống pin nhiên liệu, tới mức cho phép mở rộng trong quy định thử đâm xe áp dụng.
CHÚ THÍCH Mục đích của chạy động cơ đốt trong hoặc hệ thống pin nhiên liệu là để cấp điện cho mạch điện điện áp cấp B.
7.2 Qui trình thử về an toàn diện
7.2.1 Chuẩn bị cho thử và thiết bị thử
Trước khi tiến hành thử đâm xe, phải đo và ghi lại điện áp Vb của mạch điện điện áp cấp B (xem Hình 1) để xác nhận rằng điện áp này ở trong phạm vi điện áp vận hành của xe theo quy định của nhà sản xuất xe.
Các điểm đo của mạch điện được đo trước tiên phải được làm rõ, ví dụ, bằng sử dụng các sơ đồ mạch điện, v.v...
Việc đo điện áp hoặc điện năng hoặc điện trở cách điện phải được thực hiện trên mỗi mạch điện đã được ngắt hoặc mạch điện tách biệt, nếu có.
Nếu cơ cấu ngắt điện áp cấp B gắn liền với RESS hoặc hệ thống pin nhiên liệu và mạch điện điện áp cấp B của RESS hoặc hệ thống pin nhiên liệu đáp ứng được sự bảo vệ về vật lý theo 5.2.4 sau phép thử đâm xe, thi chỉ phải đo để đánh giá các tải trọng điện.
CHÚ THÍCH Theo phân tích cấu trúc của mạch điện, có thể cần thiết đo bổ sung tại một số vị trí của mạch điện điện áp cấp B. Trong trường hợp này, có thể áp dụng các tiêu chí khác nhau cho các vị trí khác nhau.
Vôn kế được sử dụng trong phép thử này phải có điện trở trong ít nhất là 10 MΩ.
Phải đo các điện áp Vb, V1 và V2 (xem Hình 1) của mạch điện điện áp cấp B sau phép thử đâm xe,
Phải thực hiện phép đo điện áp ở tm (xem 5.2.2).
CHÚ DẪN
1 khung dẫn điện
2 hệ thống pin nhiên liệu
3 hệ thống kéo hoặc tải trọng
4 RESS
5 mạch điện điện áp cấp B.
Hình 1 - Phép đo Vb, V1, V2
7.2.3.1 Quy định chung
Phải tiến hành đo điện trở cách điện của các mạch điện một chiều và xoay chiều điện áp cấp B bằng phương pháp thích hợp do nhà sản xuất xe lựa chọn từ các phương pháp quy định trong 7.2.3.2 hoặc 7.2.3.3.
Phải tiến hành đo trong phạm vi thời gian 1h sau va chạm ban đầu với sự duy trì các điều kiện giống như các điều kiện trong qui trình thử đâm xe.
CHÚ THÍCH Bảo vệ chống điện giật được đánh giá bằng giá trị điện trở đo được theo 7.2.3.2. Giá trị điện trở đo được theo 7.2.3.3 bằng hoặc thấp hơn giá trị điện trở đo được theo 7.2.3.2. Vì thế, cũng có thể sử dụng giá trị điện trở theo 7.2.3.3 để đánh giá vì nó tạo ra kết quả bảo toàn.
7.2.3.2 Phép đo dùng nguồn điện áp một chiều được nối với cả hai đầu của mạch điện một chiều
7.2.3.2.1 Quy định chung
Mạch điện điện áp cấp B phải được cung cấp điện bởi RESS của riêng xe hoặc các nguồn điện áp khác và điện áp phải ở trong phạm vi điện áp làm việc trong vận hành bình thường do nhà sản xuất xe quy định.
Nếu RESS hoặc các nguồn điện áp khác được ngắt tự động khỏi mạch điện điện áp cấp B trong quá trình thử đâm xe thì RESS phải được đấu nối lại để đo cách điện hoặc phải đấu nối một nguồn điện áp bên ngoài với mạch điện điện áp cấp B. Nguồn điện áp bên ngoài phải cung cấp ít nhất là cùng một mức điện áp như điện áp của RESS hoặc các nguồn điện áp khác.
CHÚ THÍCH Ví dụ về các nguồn điện áp khác là bộ pin nhiên liệu hoặc máy phát.
7.2.3.2.2 Qui trình đo
Phải đo và ghi lại điện áp Vb giữa đầu dây âm và đầu dây dương của mạch điện điện áp cấp B (xem Hình 1)
Phải đo và ghi lại điện áp V1 giữa đầu dây âm của mạch điện điện áp cấp B và khung dẫn điện (xem Hình 1).
Phải đo và ghi lại điện áp V2 giữa đầu dây dương của mạch điện điện áp cấp B và khung dẫn điện (xem Hình 1)
Nếu V1 lớn hơn hoặc bằng V2 phải lắp một điện trở có điện trở đã biết R0 vào giữa đầu dây âm của mạch điện điện áp cấp B và khung dẫn điện. Với R0 đã lắp đặt, phải đo điện áp V1 giữa đầu dây âm của mạch điện áp cấp B và khung dẫn điện của xe (xem Hình 2). Phải tính toán điện trở cách điện R1 theo công thức (1).
Ri = Ro x Vb x (1/V'1 - 1/V1) (1)
CHÚ DẪN
1 khung dẫn điện
2 hệ thống pin nhiên liệu
3 hệ thống kéo hoặc tải trọng
4 RESS
5 mạch điện điện áp cấp B
Hình 2 - Phép đo V’1
Kết quả, Ri bằng tỷ số giữa giá trị điện trở cách điện (tính bằng Ω) và điện áp làm việc lớn nhất, Vbe của mạch điện điện áp cấp B (tính bằng V) theo công thức (2)
ri(Ω/V) = Ri(Ω)/Vbe(V) (2)
Nếu V2 lớn hơn V1, phải lắp một điện trở có điện trở đã biết Ro vào giữa đầu dây dương của mạch điện điện áp cấp B và khung dẫn điện. Với Ro đã lắp đặt, phải đo điện áp V’2 giữa đầu dây dương của mạch điện điện áp cấp B và khung dẫn điện (xem Hình 3).
CHÚ DẪN
1 khung dẫn điện
2 hệ thống pin nhiên liệu
3 hệ thống kéo hoặc tải trọng
4 RESS
5 mạch điện điện áp cấp B.
Hình 3 - Phép đo V’2
Điện trở cách điện Ri, phải được tính toán theo công thức (3):
Ri = Ro x Vb x (1/V’2 - 1/V2) (3)
Kết quả, Ri, bằng tỷ số giữa giá trị điện trở cách điện (tính bằng 0) và điện áp làm việc lớn nhất Vbe của mạch điện điện áp cấp B (tính bằng V) theo công thức (4):
ri(Ω/V) = Ri (Ω)/Vbe(V) (4)
CHÚ THÍCH Điện trở tiêu chuẩn đã biết Ro(Ω) có thể là giá trị điện trở cách điện nhỏ nhất yêu cầu (tính bằng Ω/V) nhân với điện áp làm việc lớn nhất của mạch điện áp cấp B ±20%. Ro không yêu cầu phải là giá trị chính xác này vì các phương trình đúng đối với bất cứ Ro nào; tuy nhiên, giá trị Ro trong dải này cung cấp một dải điện áp thích hợp cho các giá trị đo điện áp.
7.2.3.3 Phép đo bằng đặt điện áp một chiều giữa mạch điện điện áp cấp B và khung dẫn điện
Điện áp thử phải là điện áp một chiều, tối thiểu là bằng điện áp làm việc lớn nhất của mạch điện điện áp cấp B và được đặt giữa các chi tiết có dòng điện chạy qua và khung dẫn điện trong một thời gian đủ dài để thu được số đọc ổn định.
Nếu hệ thống có các chi tiết có dòng điện chạy qua với một vài dải điện áp (ví dụ, do có bộ chuyển đổi tăng áp), điện trở cách điện phải được đo bằng đặt điện áp làm việc lớn nhất có liên quan giữa các chi tiết có dòng điện chạy qua của phần mạch điện có liên quan và khung dẫn điện.
Phải sử dụng một dụng cụ thử điện trở cách điện thích hợp với một nguồn điện áp trong đầy đủ để cung cấp điện áp thử yêu cầu.
Điện trở cách điện đo được Ri phải được chia cho điện áp làm việc lớn nhất, Vbe của mạch điện điện áp cấp B theo công thức (5).
ri(Ω/V) = Ri(Ω)/Vbe(V) (5)
7.2.4.1 Bảo vệ chống tiếp xúc trực tiếp
7.2.4.1.1 Qui trình thử
Sau phép thử đâm xe, bất cứ bộ phận hoặc chi tiết nào bao quanh các linh kiện có điện áp cấp B phải được mở ra, tháo ra tới mức có thể thực hiện được mà không phải sử dụng các dụng cụ. Tất cả các bộ phận, chi tiết bao quanh còn lại phải được xem là bộ phận bảo vệ về vật lý.
Ngón tay thử có các phần nối được mô tả trong ISO 20653 phải được lắp vào bất cứ các khe hở hoặc lỗ hở nào của bộ phận bảo vệ về vật lý với lực thử 10 N ± 10 % để đánh giá an toàn điện. Nếu ngón tay thử lọt vào một phần hoặc lọt hoàn toàn vào bộ phận bảo vệ về vật lý thì phải đặt ngón tay thử ở mỗi vị trí như quy định dưới đây.
Bắt đầu từ vị trí thẳng, cả hai phần nối của ngón tay thử phải được quay dẫn từng bước qua một góc tới 90° so với đường trục của phần nối ngón tay thử và phải được đặt ở mỗi vị trí có thể thực hiện được.
Nếu thích hợp, có thể đấu nối với một nguồn cung cấp điện áp thấp (không thấp hơn 40 V và không cao hơn 50 V) mắc nối tiếp với một đèn thích hợp, giữa ngón tay thử có phần nối và các chi tiết có dòng điện chạy qua điện áp cấp B ở bên trong lớp ngăn hoặc lớp bao kín bảo vệ thiết bị điện.
Phép đo phải được tiến hành sau qui trình thử đâm xe khi duy trì cùng các điều kiện như trong qui trình thử đâm xe và phải hạn chế di chuyển của xe để ngăn ngừa các thay đổi về trạng thái cơ học của xe.
7.2.4.1.2 Điều kiện nghiệm thu
Các yêu cầu trong 5.2.4 phải được xem là đáp ứng được nếu ngón tay thử có phần nối mô tả trong ISO 20653 không thể tiếp xúc được với các chi tiết có dòng điện chạy qua điện áp cấp B.
Nếu cần thiết có thể dùng gương hoặc kính nội soi sợi quang để kiểm tra xem ngón tay thử có phần hối có tiếp xúc với mạch điện điện áp cấp B hay không.
Nếu yêu cầu này được kiểm tra xác nhận bằng một mạch tín hiệu có một đèn giữa ngón tay thử có phần nối và các chi tiết có dòng điện chạy qua điện áp cấp B, thì đèn đó phải không sáng.
7.2.4.2 Cân bằng điện thế
Để cân bằng điện thế, phải áp dụng một trong các qui trinh sau theo khuyến nghị của nhà sản xuất xe:
- Kiểm tra bằng mắt;
- Đo;
- Kết hợp giữa kiểm tra bằng mắt và đo.
Đối với kiểm tra bằng mắt, các tiêu chí sau phải được đáp ứng:
- Các mặt cắt ngang của các mối nối dây dẫn điện không được giảm đi do hư hỏng về vật lý;
- Tính liên tục của các mối nối phải được giữ đúng. Không được xảy ra sự gián đoạn;
- Các mối nối phải được giữ hoàn toàn cố định.
Đối với phép đo, phải áp dụng qui trình sau.
Các điện trở cản bằng điện thế phải được thử với dòng điện thử nhỏ nhất là 0,2 A và điện áp một chiều không lớn hơn 60 V, nó phải được truyền qua đường điện có điện thế giữa các chi tiết dẫn điện để trần và khung dẫn điện của xe trong thời gian tối thiểu là 5 s. Có thể sử dụng một dòng điện thử thấp hơn và / hoặc một thời gian thử ngắn hơn với điều kiện là độ chính xác của các kết quả thử điện trở cân bằng điện thế luôn giữ ở mức đầy đủ.
7.2.4.3 Điện trở cách điện dùng cho bảo vệ về vật lý
Phải thực hiện phép thử với RESS và các nguồn điện áp cấp B khác được ngắt. Phải sử dụng một dụng cụ thử điện trở thích hợp khi xem xét các giá trị giới hạn của điện trở cách điện quy định trong 5.2.4. Điện trở đo được phải chia cho điện áp làm việc lớn nhất Vbe của mạch điện điện áp cấp B.
7.2.4.4 Giới hạn điện áp dùng cho bảo vệ về vật lý
Phải thực hiện phép đo ở tm (xem 5.2.2).
Để kiểm tra sự phù hợp, phải thực hiện một trong các phép đo hoặc đánh giá sau.
- Phải đo điện áp giữa bất cứ hai chi tiết dẫn điện để trần nào có thể với tới được ở khoảng cách 2,5 m.
- Phải đo điện áp giữa tất cả các chi tiết dẫn điện để trần có liên quan và khung dẫn điện. Các chi tiết dẫn điện để trần có liên quan là các chi tiết được bố trí trong phạm vi cách nhau 2,5 m. Sau khi hoàn thành các phép đo điện áp, phải tính toán các độ chênh lệch điện áp giữa các chi tiết dẫn điện để trần này từ các kết quả đo.
CHÚ THÍCH 2,5 m là khoảng cách thông thường mà một người có thể với tới,
7.2.5.1 Phép đo điện năng phóng điện
7.2.5.1.1 Quy định chung
Trước khi thử đâm xe, các công tắc S1 và S2 và các điện trở phóng điện đã biết Re1 và Re2 phải được lắp song song với các tụ điện có liên quan (xem Hình 4).
CHÚ DẪN
1 khung dẫn điện
2 hệ thống pin nhiên liệu
3 hệ thống kéo hoặc tải trọng
4 RESS
5 mạch điện điện áp cấp B
Hình 4 - Đo điện năng của mạch điện điện áp cấp B được tích trữ trong các tụ điện (Ví dụ)
Tại tm (xem 5.2.2) phải đánh giá năng lượng tích được trong các tụ điện X và Y. Để thực hiện việc đánh giá này, năng lượng tích được phải được phóng điện bằng cách đóng các công tắc S1 và S2 (xem Hình 4) như được mô tả trong các điều sau.
CHÚ THÍCH Khi sử dụng TEyr thay vì TEdyr để đánh giá, không cần thiết phải sử dụng S2 và Re2.
7.2.5.1.2 Phép đo năng lượng phóng điện trong các tụ điện X và Y
Các công tắc S1 và S2 phải được đóng vào lúc để cho phép phóng điện Cx và Cy trong phạm vi tm (xem 5.2.2) khi xem xét một khoảng thời gian phóng điện ít nhất là 3x(Re1 x Cx) đối với Cx và 6 x (Re2 x Cy) đối với Cy. Phải đo và ghi lại điện áp Vb và dòng điện Ie2. Dòng điện le1 có thể tính toán được từ Vb và Re1. Phải đo và ghi lại điện áp V1 và dòng điện le2. Dòng điện le2 có thể tính toán được từ V1 và Re2.
Tích số của điện áp Vb và dòng điện le1 phải được lấy tích phân theo một khoảng thời gian ít nhất là 3 x (Re1 x Cx) hoặc 6 x (Re2 x Cy), lấy giá trị dài hơn, để thu được năng lượng phóng điện Ted tính bằng J theo công thức (6):
Tích số của điện áp V1 và dòng điện Ie2 phải được lấy tích phân theo một khoảng thời gian ít nhất là 3 x (Re1 x Cx) hoặc 6 x (Re2 x Cy), lấy giá trị dài hơn, để thu được năng lượng phóng điện (TEdyr) tính bằng J theo công thức (7):
7.2.5.2 Tính toán năng lượng
7.2.5.2.1 Tính toán năng lượng cho các tụ điện X
Khi Vb được đo tại tm (xem 5.2.2) và điện dung của các tụ điện X, Cx do khách hàng quy định thì phải tính toán bằng năng lượng trong các tụ điện X. TEx theo công thức (8):
Theo cách khác, TEy có thể được tính toán theo công thức (9) khi sử dụng Vbe, điện áp làm việc lớn nhất:
CHÚ THÍCH TEx được tính toán khi sử dụng Vbe, biểu thị giá trị năng lượng lớn nhất có thể đạt được được tích trữ trong các tụ điện X.
7.2.5.2.2 Tính toán năng lượng cho các tụ điện Y
Khi V1, V2 (xem Hình 4) được đo tại tm (xem 5.2.2) và điện dung cho mỗi đầu ra Cy của các tụ điện Y do nhà sản xuất quy định thì phải tính toán năng lượng trong các tụ điện Y, TEy theo công thức (10):
Theo cách khác, TEy có thể được tính toán theo công thức (11) khi sử dụng Vbe, điện áp làm việc lớn nhất.
CHÚ THÍCH: TEy được tính toán khi sử dụng Vbe biểu thị giá trị năng lượng lớn nhất có thể đạt được được tích trữ trong các tụ điện Y.
7.2.5.2.3 Tính toán năng lượng cho năng lượng còn lại trong các tụ điện Y
Sau khi hoàn thành phóng điện với S1 đã nêu trong 7.2.5.1.2, khi V1 và V2 (xem Hình 4) được đo tại tm (xem 5.2.2) và các điện dung của các tụ điện Y, Cy được nhà sản xuất quy định, phải tính toán năng lượng trong các tụ điện Y (TEyr) theo công thức (12).
Theo cách khác, có thể tính toán TEyr theo công thức (13) khi sử dụng Vbe, điện áp làm việc lớn nhất.
CHÚ THÍCH TEyr được tính toán khi sử dụng Vbe biểu thị giá trị năng lượng lớn nhất có thể đạt được được tích trữ trong các tụ điện Y.
7.3 Qui trình thử cho sự chảy tràn chất điện phân của RESS
Trước và sau phép thử đâm xe, phải kiểm tra xe về sự chảy tràn chất điện phân, có thể kiểm tra chất điện phân bằng mắt, giấy quì và/hoặc phân tích hóa học chất lỏng.
Trừ khi nhà sản xuất cung cấp các phương tiện để phân biệt sự rò rỉ giữa các chất lỏng khác nhau, toàn bộ sự rò rỉ chất lỏng phải được xem là chất điện phân.
Phải cung cấp thông tin đặc biệt về xử lý xe và an toàn điện sau một tai nạn đâm xe cho các dịch vụ phản ứng nhanh và cứu hộ khẩn cấp bằng tài liệu thích hợp.
Phải cung cấp thông tin đặc biệt về vận chuyển xe và sử dụng xe thêm nữa sau tai nạn đâm xe bằng tài liệu thích hợp.
Phải cung cấp thông tin đặc biệt về an toàn điện cho sửa chữa xe sau tai nạn đâm xe bằng tài liệu thích hợp.
Thư mục tài liệu tham khảo
[1] IEC/TS 60479-1:2005, Effect of current on human being and livestock - Part 1 (Tác động của dòng điện đến con người và gia súc - Phần 1: Các vấn đề chung)
Ý kiến bạn đọc
