DÂY ĐỒNG TRẦN DÙNG CHO ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN TRÊN KHÔNG
Copper conductors for overhead lines
Lời nói đầu
TCVN 12229:2018 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/E4 Dây và cáp điện biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
DÂY ĐỒNG TRẦN DÙNG CHO ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN TRÊN KHÔNG
Copper conductors for overhead lines
Tiêu chuẩn này đưa ra các yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử nghiệm đối với dây trần có sợi tròn bằng đồng xoắn thành lớp đồng tâm dùng cho đường dây tải điện trên không.
Các tài liệu viện dẫn sau đây là cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng 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.
TCVN 1824:1993, Dây kim loại - Phương pháp thử kéo
TCVN 5933:1995, Sợi dây đồng tròn kỹ thuật điện - Yêu cầu kỹ thuật chung
Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau đây.
3.1
Đồng (copper)
Đồng cứng, ký hiệu là Cc phù hợp với TCVN 5933:1995.
3.2
Dây trần (conductor)
Vật liệu được sử dụng để mang dòng điện gồm nhiều sợi xoắn với nhau và giữa chúng không có cách điện.
3.3
Dây trần có các lớp xoắn đồng tâm (concentric lay stranded conductor)
Dây trần gồm lõi ở giữa được bao bọc bởi một hoặc nhiều lớp sợi sát nhau, được xoắn theo các chiều xoắn ngược nhau.
3.4
Chiều xoắn (direction of lay)
3.4.1
Chiều xoắn (định nghĩa chung) (direction of lay (general definition))
Chiều xoắn của một lớp sợi tính từ phía người quan sát.
CHÚ THÍCH: Chiều phải là chiều kim đồng hồ còn chiều trái là chiều ngược với chiều kim đồng hồ.
3.4.2
Chiều xoắn (định nghĩa thay thế) (direction of lay (alternative definition))
Chiều xoắn được xác định là chiều phải hoặc chiều trái.
CHÚ THÍCH: Đối với chiều phải, các sợi cùng hướng với phần giữa của chữ Z khi dây được đặt theo chiều thẳng đứng. Đối với chiều trái, các sợi cùng hướng với phần giữa của chữ S khi dây được đặt theo chiều thẳng đứng.
3.9
Độ dài bước xoắn (lay length)
Độ dài dọc trục của một vòng xoắn hoàn chỉnh được tạo bởi một sợi riêng rẽ của dây xoắn.
3.10
Tỷ số bước xoắn (lay ratio)
Tỷ số giữa độ dài bước xoắn và đường kính ngoài của lớp các sợi tương ứng của dây xoắn.
3.11
Lô (lot)
Tập hợp các dây được chế tạo bởi cùng một nhà chế tạo, trong các điều kiện sản xuất như nhau.
CHÚ THÍCH: Một lô có thể gồm một phần hoặc tất cả số lượng dây được mua.
3.12
Danh nghĩa (nominal)
Tên gọi hoặc giá trị nhận dạng của một đặc tính có thể đo được, nhờ đó mà nhận dạng được dây hoặc một thành phần của dây, và xác định được các dung sai áp dụng.
CHÚ THÍCH: Giá trị danh nghĩa phải là các giá trị mục tiêu.
3.13
Sợi tròn (round wire)
Sợi kim loại đã qua kéo, có mặt cắt tròn không đổi.
4.1 Vật liệu
Dây phải làm từ các sợi đồng tròn kéo nguội. Tất cả các sợi trước khi xoắn phải có đặc tính như quy định cho dây đồng cứng trong TCVN 5933:1995.
4.2 Cấu tạo của dây
Tiết diện danh nghĩa của dây, số lượng và đường kính sợi thành phần, số lớp xoắn phải được chế tạo như Bảng 1.
Bảng 1 - Cấu tạo của dây
| Tiết diện danh nghĩa của dây mm2 | Số sợi | Đường kính sợi mm | Số lớp xoắn |
| 4 | 1 | 2,2 ± 0,02 | - |
| 6 | 1 | 2,8 ± 0,02 | - |
| 10 | 1 | 3,57 ± 0,03 | - |
| 16 | 7 | 1,70 ± 0,02 | 1 |
| 25 | 7 | 2,13 ± 0,02 | 1 |
| 35 | 7 | 2,51 ± 0,02 | 1 |
| 50 | 7 | 3,00 ± 0,02 | 1 |
| 70 | 19 | 2,13 ± 0,02 | 2 |
| 95 | 19 | 2,51 ± 0,02 | 2 |
| 120 | 19 | 2,80 ± 0,02 | 2 |
| 150 | 19 | 3,15 ± 0,03 | 2 |
| 185 | 37 | 2,51 ± 0,02 | 3 |
| 240 | 37 | 2,84 ± 0,02 | 3 |
| 300 | 37 | 3,15 ± 0,03 | 3 |
| 400 | 37 | 3,66 ± 0,03 | 3 |
5.1 Yêu cầu về kết cấu
5.1.1 Bề mặt
Bề mặt dây không được có các khuyết tật mà mắt thường nhìn thấy được (cho phép sử dụng kính điều chỉnh thị lực) như các vết xước, các vết lõm, v.v... không thích hợp trong thông lệ thương mại.
5.1.2 Cách xoắn
Tất cả các sợi của dây phải được xoắn đồng tâm.
Các lớp sợi sát nhau phải được xoắn theo chiều ngược nhau. Lớp ngoài cùng phải được xoắn theo “chiều phải” trừ khi có qui định khác trong đơn đặt hàng.
Các sợi của mỗi lớp phải được xoắn đều và chặt xung quanh (các) sợi của lớp trong.
Tỷ số bước xoắn của bất kỳ lớp nào không được lớn hơn tỷ số bước xoắn của lớp kế ngay bên trong.
Tỷ số bước xoắn của các lớp xoắn phải phù hợp với Bảng 2.
Bảng 2 - Tỷ số bước xoắn
| Số sợi | Lớp 6 sợi | Lớp 12 sợi | Lớp 18 sợi | |||
| Nhỏ nhất | Lớn nhất | Nhỏ nhất | Lớn nhất | Nhỏ nhất | Lớn nhất | |
| 7 | 10 | 20 | - | - | - | - |
| 19 | 10 | 18 | 10 | 15 | - | - |
| 37 | 10 | 18 | 10 | 16 | 10 | 15 |
5.1.3 Mối nối
Trên mỗi sợi bất kỳ của lớp sợi ngoài cùng không được có quá 5 mối nối trên suốt chiều dài chế tạo
Khoảng cách giữa các mối nối trên sợi dây khác nhau cũng như trên cùng một sợi không được nhỏ hơn 15 m.
5.2 Yêu cầu đối với sợi dây thành phần
5.2.1 Suất kéo đứt và độ giãn dài
Suất kéo đứt và độ giãn dài tương đối không được nhỏ hơn giá trị tương ứng nêu trong Bảng 3 đối với giá trị đường kính xác định.
Suất kéo đứt của sợi dây được tách ra từ mẫu cáp hoàn chỉnh được giảm 5 % so với quy định.
Bảng 3 - Suất kéo đứt và độ giãn dài
| Đường kính danh nghĩa của sợi dây mm | Sai lệch cho phép mm | Suất kéo đứt N/mm2 | Độ giãn dài tương đối % |
| Trên 1,00 đến 3,00 | ± 0,02 | 400 | 1,0 |
| Trên 3,00 đến 4,00 | ± 0,03 | 380 | 1,5 |
5.2.2 Chịu uốn
Sợi dây phải chịu được số lần uốn tối thiểu với bán kính uốn nêu trong Bảng 4 mà không gãy.
Bảng 4 - Số lần uốn tối thiểu
| Đường kính danh nghĩa của sợi dây | Bán kính uốn | Số lần uốn tối thiểu |
| mm | mm |
|
| Trên 1,00 đến 2,00 | 5,00 ± 0,05 | 6 |
| Trên 2,00 đến 2,60 | 6,00 ± 0,05 | 6 |
| Trên 2,60 đến 3,00 | 7,50 ± 0,05 | 7 |
| Trên 3,00 đến 3,50 | 7,50 ± 0,05 | 5 |
| Trên 3,50 đến 4,00 | 10,00 ± 0,05 | 5 |
5.3 Điện trở một chiều
Điện trở một chiều của dây ở nhiệt độ bằng 20 °C không được vượt quá giá trị quy định trong Bảng 5.
5.4 Lực kéo đứt của dây trần
Lực kéo đứt danh định của dây trần được lấy bằng tổng lực kéo đứt của tất cả các sợi.
Lực kéo đứt, tính bằng Niu tơn, của dây trần không được nhỏ hơn giá trị quy định trong Bảng 5.
Cho phép thử nghiệm độ bền kéo cho dây hoàn chỉnh. Khi đó, không một sợi nào được đứt trước lúc đạt 95 % giá trị quy định trong Bảng 5.
Bảng 5 - Điện trở một chiều và lực kéo đứt quy định của dây
| Tiết diện danh nghĩa của dây | Điện trở một chiều của 1 km chiều dài và ở 20 °C | Lực kéo đứt |
| mm2 | Ω | N |
| 4 | 4,6000 | 1576 |
| 6 | 3,0701 | 2340 |
| 10 | 1,8197 | 3758 |
| 16 | 1,1573 | 6031 |
| 25 | 0,7336 | 9463 |
| 35 | 0,5238 | 13141 |
| 50 | 0,3688 | 17455 |
| 70 | 0,2723 | 27115 |
| 95 | 0,1944 | 37637 |
| 120 | 0,1560 | 46845 |
| 150 | 0,1238 | 55151 |
| 185 | 0,1001 | 73303 |
| 240 | 0,0789 | 93837 |
| 300 | 0,0637 | 107422 |
| 400 | 0,0471 | 144988 |
6.1 Điều kiện thử nghiệm
Nhiệt độ môi trường: 25 ± 10°C
Độ ẩm tương đối: 45 % - 85 %
Áp suất khí quyển: 84 kPa - 107 kPa
6.2 Kiểm tra kết cấu dây
6.2.1 Bề mặt
Kiểm tra bằng cách xem xét. Bề mặt dây phải phù hợp với yêu cầu của 5.1.1.
6.2.2 Cách xoắn
Tỷ số bước xoắn của mỗi lớp dây được xác định qua tỷ số của độ dài bước xoắn đo được của lớp so với đường kính ngoài của cùng lớp đó.
Các giá trị đạt được phải phù hợp với yêu cầu của 5.1.2. Ngoài ra, chiều xoắn của mỗi lớp cũng phải phù hợp với yêu cầu của 5.1.2 và phải được ghi lại.
6.2.3 Mối nối
Kiểm tra bằng cách xem xét. Yêu cầu về mối nối phải phù hợp với 5.1.3.
6.3 Kiểm tra sợi dây thành phần
Kiểm tra các yêu cầu về đường kính, suất kéo đứt, độ giãn dài và số lần uốn của sợi dây thành phần theo TCVN 5933:1995 đối với sợi đồng cứng tương ứng. Các yêu cầu đối với sợi dây thành phần phải phù hợp với 5.2.
6.4 Tính điện trở một chiều
Đo điện trở một chiều của từng sợi dây riêng biệt và tính theo Phụ lục A. Giá trị điện trở một chiều ở 20 °C của 1 km chiều dài dây phải phù hợp với 5.3.
Đối với dây có số sợi nhỏ hơn hoặc bằng 7 sợi, đo 100 % số sợi.
Đối với dây có số sợi lớn hơn 7 sợi, đo 50 % số sợi.
6.5 Thử nghiệm lực kéo đứt
Thử nghiệm được thực hiện theo TCVN 1824:1993.
Đối với dây có số sợi nhỏ hơn hoặc bằng 7 sợi, đo 100 % số sợi.
Đối với dây có số sợi lớn hơn 7 sợi, đo 50 % số sợi.
7.1 Bao gói
Dây phải được bảo vệ một cách thích hợp chống các hư hỏng có thể xảy ra khi xếp dỡ và vận chuyển bình thường.
Các hạng mục dưới đây phải được thỏa thuận giữa nhà chế tạo và người mua vào thời điểm đặt hàng hoặc thời điểm sớm nhất có thể:
a) loại và kích cỡ bao gói và phương pháp bao gói;
b) các quy định về kích cỡ bao gói và lỗ trục tang quấn dây cũng như sự có sẵn đầu dây bên trong để tiếp đất, khi việc tháo dây đòi hỏi các biện pháp đặc biệt.
7.2 Ghi nhãn và thông tin trên bao bì
Trọng lượng thô, trọng lượng tinh và trọng lượng bì, chiều dài (hoặc chiều dài và số đoạn dây nếu trên cùng một tang quấn có nhiều hơn một đoạn dây theo thỏa thuận) ký hiệu và cách nhận dạng cần thiết khác phải được ghi một cách thích hợp bên trong bao gói. Các thông tin như vậy cùng với số đơn đặt hàng của bên mua, số sêri của nhà chế tạo (nếu có) và các thông tin về vận chuyển cùng các thông tin khác phải được ghi rõ ở phía ngoài của mỗi bao gói.
CHÚ THÍCH: Các đoạn dây ngẫu nhiên trong sản xuất không thể tránh được sai số nhưng không được vượt quá 5 % chiều dài với điều kiện là không một đoạn nào được ngắn hơn 50 % chiều dài dây theo hợp đồng.
Điện trở một chiều của dây trần nhiều sợi bằng đồng, ở nhiệt độ môi trường đo, được tính như sau:
trong đó:
Rt là điện trở một chiều của dây trần ở nhiệt độ môi trường đo (t), tính bằng ôm;
r là điện trở của một sợi dây đồng đã quy đổi về 1 km, tính bằng ôm;
K hệ số hiệu chỉnh do xoắn dây, được lấy theo Bảng A.1.
n là số sợi đồng.
Trong trường hợp nhiệt độ khác 20 °C thì phải quy đổi về 20 °C theo công thức sau:
(A.2)
trong đó:
R20 là điện trở một chiều của dây trần ở nhiệt độ 20 °C, tính bằng ôm;
Rt là điện trở một chiều của dây trần ở nhiệt độ t, được tính theo công thức A.1, tính bằng ôm;
t nhiệt độ ở môi trường đo, tính bằng °C.
Bảng A.1 - Hệ số hiệu chỉnh do xoắn dây
| Số sợi | Hệ số hiệu chỉnh do xoắn dây (K) |
| 7 | 0,14405 |
| 19 | 0,05348 |
| 37 | 0,02754 |
Thư mục tài liệu tham khảo
[1] TCVN 5064:19941, Dây trần dùng cho đường dây tải điện trên không
[2] TCVN 6483:1999, Dây trần có sợi tròn xoắn thành các lớp đồng tâm dùng cho đường dây tải điện trên không
[3] JISC 3105:1994, Hard-drawn copper stranded conductors
[4] BS 7884:1997, Specification for Copper and copper-cadmium stranded conductors for overhead electric traction and power transmission systems
MỤC LỤC
Lời nói đầu
1 Phạm vi áp dụng
2 Tài liệu viện dẫn
3 Thuật ngữ và định nghĩa
4 Cấu tạo
5 Yêu cầu kỹ thuật
6 Thử nghiệm
7 Bao gói, ghi nhãn
Phụ lục A (quy định) - Tính điện trở một chiều
Thư mục tài liệu tham khảo