Tiêu chuẩn đánh giá tính toàn vẹn của mạch điện trong an toàn cháy nổ

Mạch điện đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong các công trình xây dựng, đặc biệt là trong điều kiện xảy ra hỏa hoạn. Việc đánh giá tính toàn vẹn của mạch điện khi cháy dây cáp điện giúp đảm bảo hệ thống điện vẫn hoạt động an toàn, không bị ngắt quãng trong trường hợp khẩn cấp. Điều này là yếu tố sống còn trong việc đảm bảo an toàn cho con người và bảo vệ tài sản.
Về tiêu chuẩn đánh giá tính toàn vẹn mạch điện khi cháy dây cáp điện
Mục tiêu của tiêu chuẩn này là đánh giá khả năng duy trì hoạt động của hệ thống điện trong điều kiện môi trường có nhiệt độ cao và lửa. Việc này giúp giảm thiểu các rủi ro như cháy lan, đứt quãng mạch điện, và hỏng hóc thiết bị.
Nguyên lý hoạt động của mạch điện khi cháy dây cáp điện
Mạch điện khi cháy dây cáp điện hoạt động dưới điều kiện nhiệt độ cao có thể bị ảnh hưởng nghiêm trọng. Các lớp cách điện của dây cáp có thể bị tan chảy hoặc hỏng, dẫn đến rò rỉ điện hoặc hư hại toàn bộ hệ thống. Tuy nhiên, với những tiêu chuẩn đánh giá tính toàn vẹn mạch điện, dây cáp điện vẫn có thể hoạt động một cách ổn định trong một khoảng thời gian nhất định, giúp các thiết bị an toàn hoạt động và duy trì sự liên lạc quan trọng trong lúc khẩn cấp.

Các tiêu chuẩn quốc tế liên quan đến đánh giá toàn vẹn mạch điện
Tiêu chuẩn quốc tế IEC 60331
Tiêu chuẩn IEC 60331 quy định phương pháp thử nghiệm dây cáp điện trong điều kiện cháy. Dây cáp phải chịu được nhiệt độ cao trong một khoảng thời gian cụ thể mà vẫn đảm bảo khả năng duy trì dòng điện. IEC 60331 là một tiêu chuẩn toàn cầu được nhiều quốc gia áp dụng và được coi là tiêu chuẩn cơ bản cho việc đánh giá tính toàn vẹn mạch điện trong điều kiện hỏa hoạn. Một số bộ luật và điều khoản về an toàn cháy nổ, đánh giá chất lượng dây cáp điện tại các quốc gia cũng được Luật hóa dựa trên IEC 60331.

Tiêu chuẩn BS 6387 và SS 299: Các tiêu chuẩn bổ sung – luật hóa theo quốc gia
Ngoài IEC 60331, tiêu chuẩn BS 6387 từ Vương quốc Anh và SS 299 của Singapore cũng cung cấp các quy định chi tiết về thử nghiệm và đánh giá tính toàn vẹn của dây cáp điện khi cháy:
- BS 6387: Đây là tiêu chuẩn rất khắt khe về khả năng chịu lửa của dây cáp. Dây cáp phải chịu được nhiệt độ lên đến 950°C, có khả năng chống chịu nước và các va đập cơ học sau khi cháy. Điều này đảm bảo dây cáp không chỉ chịu được lửa mà còn hoạt động tốt trong điều kiện khắc nghiệt khác như nước hoặc sự tác động cơ học.
- SS 299: Tiêu chuẩn của Singapore này tập trung vào khả năng duy trì hoạt động của các dây cáp điện trong hệ thống báo cháy. Dây cáp phải chịu được lửa trong khoảng 120 phút, đảm bảo hệ thống báo động và thoát hiểm vẫn hoạt động liên tục trong tình huống hỏa hoạn. SS 299 thường được áp dụng trong các tòa nhà cao tầng và khu vực công cộng, nơi yêu cầu mức độ an toàn rất cao.
Quy trình đánh giá toàn vẹn mạch điện
Việc đánh giá tính toàn vẹn của mạch điện khi cháy không chỉ dựa vào một tiêu chuẩn cụ thể mà còn có sự phối hợp giữa nhiều phương pháp thử nghiệm khác nhau. Các tiêu chuẩn IEC 60331, BS 6387, và SS 299 đều cung cấp các quy trình chi tiết để kiểm tra tính toàn vẹn của dây cáp trong những điều kiện cháy khắc nghiệt.
Cách thực hiện thử nghiệm thực tế khi cháy
Trong thử nghiệm theo IEC 60331, dây cáp điện được tiếp xúc với lửa ở nhiệt độ cao trong một khoảng thời gian nhất định (thường từ 90 đến 120 phút). Trong khi đó, BS 6387 bổ sung thêm các yếu tố như khả năng chống nước và chịu va đập, thử nghiệm cáp phải chịu lửa, sau đó phun nước và va chạm cơ học để đánh giá sự toàn vẹn. Đối với SS 299, dây cáp phải đảm bảo khả năng hoạt động trong suốt 120 phút dưới điều kiện cháy, đảm bảo rằng hệ thống báo cháy và thiết bị an toàn không bị gián đoạn. Kết quả sẽ được đo lường dựa trên khả năng của dây cáp trong việc duy trì sự dẫn điện.

Những yếu tố chính được theo dõi bao gồm:
- Sự duy trì hoạt động của dòng điện: Dây cáp phải duy trì việc dẫn điện trong suốt thời gian thử nghiệm.
- Sự suy giảm cách điện: Các lớp cách điện của dây cáp không được hỏng hoặc tan chảy quá nhanh.
- Sự an toàn khi sử dụng: Dây cáp phải đảm bảo không gây ra nguy cơ rò rỉ điện trong điều kiện cháy.
Các chỉ số tiêu chuẩn áp dụng, đo lường trong quá trình thử nghiệm
Trong suốt quá trình thử nghiệm, có một số chỉ số quan trọng cần được theo dõi để đảm bảo tính toàn vẹn của mạch điện. Các chỉ số này bao gồm:
- Nhiệt độ cháy: Tiêu chuẩn IEC 60331 thử nghiệm ở nhiệt độ từ 750°C đến 1000°C, trong khi BS 6387 yêu cầu nhiệt độ cao hơn, lên đến 950°C.
- Thời gian duy trì: Tất cả các tiêu chuẩn yêu cầu dây cáp duy trì hoạt động trong khoảng từ 90 phút (IEC 60331) đến 120 phút (SS 299).
- Khả năng chống nước và va đập: Tiêu chuẩn BS 6387 yêu cầu kiểm tra thêm khả năng chống nước và chịu va đập sau khi thử nghiệm cháy.
Những kết quả thu được từ các chỉ số này sẽ giúp đánh giá chính xác tính toàn vẹn của dây cáp điện trong trường hợp khẩn cấp.

Đánh giá kết quả kiểm tra
Chuẩn bị mẫu thử nghiệm
Đoạn dây điện, cáp điện có độ dài tối thiểu ở mức 1200mm (hoặc 500mm tùy theo loại dây điện, cáp điện), mỗi đầu dây đều được cắt bỏ lớp vỏ bọc và các lớp khác khoảng 100mm để nối với máy biến áp 3 pha cho cáp điện nhiều lõi (có thể thay bằng 3 máy biến áp 1 pha) hoặc máy biến áp 1 pha cho cáp điện đơn lõi. Đoạn dây điện sau đó được nối với cầu chì 2A, đầu kia của cáp điện được đấu với bóng đèn.

Tiêu chí đánh giá thử nghiệm thành công
- Cầu chì không bị nóng chảy
- Bóng đèn không tắt
Chú ý:
Trường hợp mẫu thử nghiệm không đạt, cần thử nghiệm thêm 2 mẫu dây điện, cáp điện khác cùng loại. Nếu 1 trong 2 mẫu cáp tiếp theo không đạt thì đánh giá cuối cùng là dòng dây điện, cáp điện đó không đạt.
Tính toàn vẹn của mạch điện và các thành phần khác nhau trong an toàn cháy nổ
Mạch điện được tạo nên từ nhiều thành phần khác nhau, mỗi thành phần đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì hoạt động của hệ thống. Các yếu tố như dây cáp, các thiết bị bảo vệ như cầu chì, aptomat, và bộ điều khiển cũng đều phải đảm bảo khả năng chịu lửa tốt.
Dây cáp điện: Lựa chọn và cấu tạo phù hợp
Việc lựa chọn dây cáp điện phù hợp là yếu tố quyết định cho khả năng duy trì hoạt động của mạch điện trong điều kiện cháy. Dây cáp phải có các đặc điểm như:
- Vỏ cách điện chịu lửa: Vỏ bọc được làm từ các vật liệu chống cháy, giúp ngăn lửa lan truyền dọc theo dây.
- Lõi dẫn điện chịu nhiệt: Lõi đồng hoặc nhôm của dây cáp cần đảm bảo khả năng dẫn điện ổn định ngay cả khi tiếp xúc với nhiệt độ cao.
Ảnh hưởng của các thiết bị bảo vệ như cầu chì và aptomat
Các thiết bị bảo vệ như cầu chì và aptomat không chỉ có vai trò ngắt điện trong trường hợp xảy ra quá tải hay chập điện, mà còn phải đảm bảo tính toàn vẹn trong điều kiện cháy. Khi có sự cố, các thiết bị này phải hoạt động hiệu quả để tránh gây cháy nổ lan rộng, đảm bảo an toàn cho hệ thống điện.


Kết bài
Đánh giá tính toàn vẹn của mạch điện khi cháy dây cáp điện là một phần không thể thiếu trong việc đảm bảo an toàn cho các hệ thống điện hiện đại. Việc tuân thủ các tiêu chuẩn như IEC 60331, BS 6387, và SS 299 giúp hệ thống điện duy trì hoạt động ổn định và bảo vệ tính mạng, tài sản trong trường hợp khẩn cấp. Các tiêu chuẩn này không chỉ tập trung vào khả năng chống chịu nhiệt độ cao mà còn đảm bảo dây cáp hoạt động trong điều kiện có nước và va đập, mang lại sự an toàn toàn diện cho mọi công trình.
Việc áp dụng đúng các tiêu chuẩn đánh giá chất lượng dây cáp điện trên trong tình huống cháy nổ ảnh hưởng tới tính toàn vẹn của mạch điện dân dụng, không chỉ giúp đảm bảo hệ thống điện trong điều kiện cháy mà còn thể hiện sự tuân thủ các quy định quốc tế, tạo dựng niềm tin cho người tiêu dùng và bảo vệ con người và tài sản khỏi các mối nguy hiểm tiềm tàng trong trường hợp hỏa hoạn.
Vì vậy, khi thiết kế và lắp đặt hệ thống điện, việc lựa chọn các sản phẩm dây cáp điện và thiết bị điện đạt chuẩn là vô cùng quan trọng để đảm bảo tính toàn vẹn và sự an toàn dài hạn cho cả hệ thống.