Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2103:1994 về Dây điện bọc nhựa PVC do Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường ban hành

TIÊU CHUẨN VIỆT NAM

TCVN 2103 - 1994

DÂY ĐIỆN BỌC NHỰA PVC

PVC insulated wires

Lời nói đầu

TCVN 2103 - 1994 được xây dựng trên cơ sở JISC 3340-1977: JISC 3105-1976; JISC 3005-1977;

TCVN 2103 - 1994 thay thế cho TCVN 2103 - 1990;

TCVN 2103 - 1994 do Ban kỹ thuật điện biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn - Đo lường - Chất lượng đề nghị và được Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường ban hành.

DÂY ĐIỆN BỌC NHỰA PVC

PVC insulated wires

Tiêu chuẩn này áp dụng cho các loại dây dẫn điện, cách điện bằng nhựa Polyvinyl-clorit (sau đây gọi tắt là dây điện) có điện áp làm việc đến 660V đối với dây cứng và 250V đối với dây mềm dùng cho các thiết bị điện đặt trong nhà.

Tiêu chuẩn này không áp dụng cho các loại dây truyền tải điện ngoài trời.

1. Qui cách

1.1. Phân loại

Căn cứ vào kết cấu, dây điện được chia thành:

- Dây cứng một sợi;

- Dây mềm nhiều sợi;

- Dây có một hoặc nhiều ruột dẫn điện;

- Dây có một hoặc hai lớp cách điện (lớp cách điện bên ngoài sau đây gọi là lớp vỏ bọc);

- Dây có mặt cắt dẹt hoặc tròn.

1.2. Ký hiệu

Ký hiệu của dây gồm hai phần: phần chữ cái và phần chữ số:

- Chữ cái thứ nhất chỉ vật liệu cách điện;

- Chữ cái thứ hai chỉ vật liệu dẫn điện;

- Nếu là dây mềm thì thêm chỉ số m;

- Chữ số chỉ mặt cắt danh định (tính bằng mm²). Nếu dây có nhiều ruột dẫn điện thì nhân với chữ số chỉ số ruột dẫn.

Ví dụ:

VC - 0,5 – Dây cứng một sợi đồng, cách điện bằng nhựa PVC có mặt cắt danh định 0,5mm²

VA - 2,5 – Dây cứng một sợi nhôm, cách điện bằng nhựa PVC có mặt cắt danh định 2,5mm²

VC_m – 0,5 x 2 – Dây mềm nhiều sợi đồng có hai ruột dẫn điện, cách điện bằng nhựa PVC, mặt cắt danh định mỗi sợi là 0,5mm²

1.3. Thông số và kích thước cơ bản

1.3.1. Các thông số và kích thước cơ bản của dây điện được qui định trong bảng 1a và 1b

Bảng 1a

Dây cùng một sợi

Bảng 1b

Dây mềm nhiều sợi

Chú thích: Cho phép cơ sở sản xuất dây dẫn khác với kích thước và kết cấu quy định ở bảng 1a và 1b khi đó các thông số kỹ thuật có liên quan được xác định bằng phương pháp nội suy.

1.3.2. Đối với dây dẫn có vỏ bọc bảo vệ, chiều dày lớp vỏ bọc bảo vệ được qui định ở bảng 1c.

Bảng 1c

mm

2. Yêu cầu kỹ thuật

2.1. Ruột dẫn điện phải là sợi đồng mềm, nhôm nửa cứng có bề mặt sạch, nhẵn, có kích thước đồng nhất.

2.2. Các mối nối của sợi đồng, nhôm phải được hàn bằng phương pháp hàn chảy, khoảng cách giữa các mối nối không nhỏ hơn 3m

Đối với dây mềm nhiều sợi cho phép hàn từng sợi riêng biệt hoặc chung cả nhóm sợi.

2.3. Điện trở một chiều của 1km chiều dài dây dẫn, do ở nhiệt độ 20^oC phải phù hợp với bảng 1a, 1b. Cho phép sai lệch không quá 2% trị số qui định.

2.4. Yêu cầu về cơ lý đối với ruột dẫn điện

2.4.1. Sợi đồng nhất đảm bảo suất kéo đứt trong khoảng từ 200 ÷ 280N/mm², độ giãn dài tương đối từ 15 ÷ 30 %

2.4.2. Sợi nhôm phải đảm bảo suất kéo đứt từ 90 ÷ 140 N/mm², độ giãn dài tương đối từ 2 ÷ 3%.

2.5. Yêu cầu đối với cách điện

2.5.1. Cách điện phải là nhựa PVC được bọc đồng đều, đồng tâm, bám sát vào lõi dẫn điện. Chiều dày của lớp cách điện không được nhỏ hơn 10% so với giá trị qui định trong bảng 1a, 1b. Chiều dày của lớp vỏ bảo vệ không được nhỏ hơn 15% so với giá trị qui định trong bảng 1c.

2.5.2. Điện trở cách điện của dây dẫn, qui đổi về 1km chiều dài do trong môi trường nước ở nhiệt độ 70^oC không được nhỏ hơn 10kΩ.

2.5.3. Cách điện của dây dẫn phải chịu được điện áp thử 2500V xoay chiều, tần số 50Hz trong một phút.

2.5.4. Suất kéo đứt không nhỏ hơn 10N/mm².

2.5.5. Độ giãn dài tương đối không nhỏ hơn 200%.

2.5.3. Sau khi thử lão hóa suất kéo đứt và độ giãn dài tương đối không nhỏ hơn 85% so với qui định ở điều 2.5.4 và 2.5.5.

2.5.7. Độ co ngót không quá 3%.

2.5.8. Độ biến dạng không quá 60%.

2.5.9. Nhựa cách điện không bị nứt ở nhiệt độ -10^oC và 120^oC.

2.5.10. Nhựa cách điện không được tự chảy quá 30s.

3. Yêu cầu về bao gói, ghi nhãn

3.1. Dây điện được cuốn thành cuộn, không rối hàng theo từng lớp để tháo gỡ khi sử dụng. Trong mỗi cuộn không được có quá hai đoạn, chiều dài mỗi đoạn không nhỏ hơn 20m.

3.2. Mỗi cuộn dây phải được buộc cố định bằng dây mềm, ở 3 vị trí cách đều nhau khoảng 120°, bên ngoài phải được quấn băng bảo vệ.

3.3. Trên dây dẫn có mặt cắt từ 0,75 mm² phải có nhãn với các nội dung sau đây:

- Tên cơ sở sản xuất hoặc ký hiệu hàng hóa;

- Ký hiệu của dây dẫn theo tiêu chuẩn này.

3.4. Trên nhãn của cuộn dây phải có thêm nội dung:

- Tên cơ sở sản xuất hoặc ký hiệu hàng hóa, ký hiệu của dây dẫn theo tiêu chuẩn này.

- Chiều dài của cuộn dây, m;

- Khối lượng, kg;

- Tháng, năm sản xuất;

- Dấu của KCS;

3.5. Nhãn phải được ghi rõ ràng, bền.

4. Phương pháp thử

4.1. Điều kiện môi trường khi thử nghiệm

Trừ các phép thử có qui định điều kiện nhiệt độ, độ ẩm cụ thể các phép thử còn lại được tiến hành trong điều kiện môi trường sau đây:

- Nhiệt độ (25 ± 10)^oC;

- Độ ẩm tương đối của không khí đến 80%;

- Áp suất khí quyển 860 ÷ 1060 mBar.

4.2. Kiểm tra bên ngoài và đo các kích thước cơ bản của dây (điều 13) bằng micromet có vạch chia đến 0,05 mm tại các vị trí như hình 1.

Chú thích:

1. Đường kính của dây dẫn là giá trị trung bình của ít nhất hai vị trí đo trên hình vẽ.

2. Chiều dày cách điện là giá trị trung bình của nửa hiệu giữa đường kính ngoài và đường kính trong của dây dẫn tại các vị trí trên hình vẽ.

3. Chiều dày của lớp bảo vệ là giá trị trung bình của nửa hiệu giữa đường kính ngoài và đường kính trong tại các vị trí trên hình vẽ.

4.3. Đo điện trở một chiều (điều 2.3) của mẫu thử bằng cầu kép Kelvin, nếu điện trở ước tính của mẫu nhỏ hơn 1 Ω hoặc bằng cầu đơn Wheatstone nếu điện trở ước tính của mẫu lớn hơn 1 Ω. Cấp chính xác của các thiết bị đo không kém hơn 1,5 (với dòng điện một chiều)

Nếu nhiệt độ môi trường đo khác 20^oC thì phải qui đổi trị số đo về nhiệt độ 20^oC theo phụ lục của tiêu chuẩn này.

4.4. Kiểm tra suất kéo đứt và độ giãn dài tương đối của ruột dẫn điện (điều 2.4.1 và 2.4.2) theo TCVN 1824-76. Mẫu thử có chiều dài làm việc là 200mm.

4.5. Kiểm tra kết cấu cách điện (điều 2.5.1) bằng cách xem xét và đo các kích thước như điều 4.2.

4.6. Kiểm tra điện trở cách điện (điều 2.5.2)

- Dụng cụ đo là Megômet một chiều 500V có sai số không quá 10%.

- Mẫu thử có chiều dài được ngâm liên tục trong nước 2h có nhiệt độ 70 ± 1^oC không nhỏ hơn 5m. Nước thử nghiệm phải có điện trở suất khối không lớn hơn 10⁴ Ωcm.

- Áp hai đầu đo của Megômet giữa ruột dẫn và nước. Đầu dây phải cách mặt nước một khoảng không ít hơn 0,5 m.

4.7. Kiểm tra độ bền điện (điều 2.5.3)

- Thiết bị thử phải đảm bảo điều chỉnh tăng điện áp liên tục hoặc từng bậc mỗi bậc không lớn hơn 5^oC điện áp thử.

- Mẫu thử có chiều dài được ngâm liên tục trong nước 2h có nhiệt độ 20 ± 1^oC không nhỏ hơn 5m.

- Lúc đầu đặt điện áp hoặc tăng nhanh đến 40% điện áp thử. Sau đó tăng từ từ đến điện áp thử như qui định ở điều 2.5.3 và giữ nguyên trong một phút.

Mẫu được coi là đạt yêu cầu nếu trong quá trình thử không xảy ra phóng điện.

4.8. Kiểm tra suất kéo đứt và độ giãn dài của lớp cách điện (điều 2.5.4 và điều 2.5.5)

4.8.1. Cắt ba mẫu, mỗi mẫu dài ít nhất là 100mm. Mẫu sẽ có dạng ống sau khi rút ruột kim loại, ghi hai vạch làm dấu cách nhau 20mm. Mẫu thử phải được lưu trong phòng thử ít nhất một giờ trước khi thử.

4.8.2. Máy thử kéo đứt phải có đủ lực để kéo đứt mẫu trong phạm vi từ 15 ÷ 85% lực kéo của máy thử. Sai số của máy thử kéo đứt không quá ± 5%, tốc độ kéo từ 200 ÷ 500mm/min

4.8.3. Đưa mẫu thử lên máy thử, điều chỉnh tốc độ kéo sao cho có thể ghi nhận được lực tại thời điểm kéo đứt một cách dễ dàng.

4.8.4. Xử lý kết quả:

- Suất kéo đứt Fo, N/mm² được tính theo công thức:

F_o =   , N/mm²

Trong đó:

F – lực kéo đứt, N;

S – mặt cắt của mẫu thử, mm².

- Độ giãn dài tương đối Δl (%), tính theo công thức sau:

Dl =  x 100   ,   %

trong đó:

l₁ – khoảng cách giữa 2 vạch trước khi kéo, mm

l₂ – khoảng cách giữa 2 vạch tại thời điểm đứt mẫu, mm.

Mẫu bị đứt ngoài vạch không được tính là một lần thử.

4.9. Kiểm tra suất kéo đứt và độ giãn dài tương đối sau khi thử lão hóa (điều 2.5.6)

Mẫu được chuẩn bị như ở điều 4.8. Đưa mẫu vào từ nhiệt độ có nhiệt độ 100 ± 2^oC trong thời gian 48h sau đó lấy mẫu ra và để nguội ở môi trường bình thường không ít hơn 4h.

Việc đo và tính kết quả suất kéo đứt và độ giãn dài tương đối như ở điều 4.8.

4.10. Kiểm tra độ co ngót của cách điện (điều 2.5.7)

Lấy cách điện ở hai đầu khoảng 5mm cho hở lớp kim loại. Ghi hai vạch dấu cách nhau 100mm như hình 2.

Mẫu được đưa vào tủ nhiệt có nhiệt độ 100 ± 2^oC trong 1h. Lấy mẫu ra để nguội 1h ở điều kiện bình thường. Đo lại độ dài giữa hai vạch dấu. Độ co ngót được tính như sau:

d =

trong đó:

d – độ co ngót, %

l – độ dài sau khi thử trong buồng nhiệt, mm.

4.11. Kiểm tra độ biến dạng (điều 2.5.8) đối với cách điện và vỏ bảo vệ

- Chuẩn bị mẫu thử: cắt một đoạn dây dài 30mm.

- Dụng cụ thử

+ một mặt đe phẳng, nằm ngang để đặt mẫu thử;

+ một cây nén, đầu phẳng có kích thước lớn hơn mẫu thử;

+ trên cây nén có thể đặt được quả cân tạo lực nén 3,45 ± 0,05N.

- Đo chiều dày mẫu trước khi thử bằng micromet.

- Đặt mẫu vào dụng cụ thử rồi đưa vào buồng nhiệt có nhiệt độ 120 ± 2^oC trong vòng 1h.

- Lấy dụng cụ có mẫu thử ra ngoài buồng để làm nguội tự nhiên 1h, lấy mẫu ra đo chiều dày của mẫu thử.

- Độ biến dạng Δb (%) được tính theo công thức sau:

Δb =

Trong đó:

b₁ – bề dày mẫu trước khi thử, mm

b₂ – bề dày mẫu sau khi thử, mm

4.12. Kiểm tra độ bền chịu nhiệt độ (điều 2.5.9)

4.12.1. Độ bền chịu nhiệt độ thấp (-10^oC)

Cắt mẫu thử đủ dài, dùng một trục thử có đường kính bằng 4 lần đường kính ngoài của mẫu thử. Mẫu thử và trục thử được đặt vào buồng lạnh có nhiệt độ -10 ± 0,5^oC khoảng 2h. Lấy mẫu thử và trục thử ra ngoài và quấn quanh 3 vòng kề nhau quanh trục thử với tốc độ 10 ÷ 12 vòng/phút và quan sát trên mẫu thử nếu không xuất hiện vết nứt thì được coi là đạt yêu cầu.

4.12.2. Độ bền chịu nhiệt độ cao (120^oC)

Cắt mẫu thử đủ dài rồi quấn 5 vòng quanh một trục có đường kính từ 2 đến 2,5 lần đường kính mẫu thử. Buộc chặt hai đầu dây thử vào trục rồi đặt vào buồng nhiệt có nhiệt độ 120 ± 2^oC trong 1h. Lấy mẫu thử ra để nguội tự nhiên 1h. Nếu không có vết nứt thì mẫu được coi là đạt yêu cầu.

4.13. Kiểm tra khả năng tự cháy (điều 2.5.10)

- Cắt một đoạn dây dài khoảng 300mm treo nghiêng 30^oC so với phương thẳng đứng.

- Dùng đèn Bunsen hoặc đen lửa hướng đèn đốt sao cho đầu ngọn tiếp xúc với phần cuối của mẫu thử một góc 30^o.

- Sau khi mẫu đã cháy thành ngọn lửa được một đoạn dài 20 mm thì đưa đến đốt ra xa mẫu thử

Nếu mẫu thử tự tắt trong khoảng thời gian không quá 30s thì cách điện được coi là đạt yêu cầu.

4.14. Kiểm tra các yêu cầu về bao gói, ghi nhãn (phần 3) bằng cách xem xét.

PHỤ LỤC A

Phương pháp qui đổi điện trở một chiều của dây dẫn khi nhiệt độ môi trường khác 20^oC

R20 =

trong đó:

R20 – điện trở dây dẫn ở nhiệt độ 20^oC;

Rt – điện trở dây dẫn ở nhiệt độ t, Ω;

t – nhiệt độ môi trường đo, ^oC;

a - hệ số nhiệt điện trở:

= 0,00393 đối với dây đồng

= 0,00403 đối với dây nhôm.