Điện áp định mức: Đặc điểm, vai trò và các cấp

Lê Hồng Phong

Khi thiết kế, vận hành lưới điện cần chú ý đến điện áp định mức để lưới điện hoạt động ổn định. Tương tự như việc sử dụng các thiết bị điện, đây cũng là cơ sở để điều chỉnh mức điện áp phù hợp nhằm tối ưu hóa hiệu suất hoạt động của thiết bị. Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu về đặc điểm, vai trò của điện áp định mức qua bài viết sau.

Khái niệm về điện áp định mức

Điện áp định mức, còn được gọi là điện áp danh định, là giá trị điện áp tối đa mà thiết bị có thể hoạt động an toàn. Điện áp định mức được xác định để đảm bảo thiết bị hoạt động tốt và bền vững trong thời gian dài.

Ví dụ, ổ cắm điện 220V được thiết kế để sử dụng ở điện áp định mức 220VAC. Nếu vượt quá giá trị này, ổ cắm có thể bị hỏng.

Điện áp định mức được coi là đại lượng quan trọng nhất của lưới điện, là cơ sở cho việc thiết kế, vận hành, quyết định khả năng chịu tải cũng như kết cấu, thiết bị và giá thành của lưới điện.

Điện áp danh định cũng thể hiện tỷ lệ dung sai (đơn vị %). Dung sai cho biết phạm vi điện áp tối đa và tối thiểu của thiết bị.

Ví dụ: điện áp định mức của một thiết bị là 100V, dung sai là 10% nên điện áp tối đa sẽ là 110V và điện áp tối thiểu là 90V.

Điện áp định mức được chia thành hai loại: điện áp đường dây và điện áp pha.

• Điện áp đường dây: đại lượng biểu thị hiệu điện thế giữa hai dây pha bất kỳ.
• Điện áp pha: điện áp đo được trên một dây cụ thể, hoặc chênh lệch điện áp giữa hai đầu dây, hoặc chênh lệch điện áp giữa dây pha và dây trung tính.

Trong thực tế, điện áp định mức là điện áp đường dây. Điện áp pha chỉ được sử dụng ở lưới điện hạ áp.

Điện áp định mức có ký hiệu Udm hoặc Uddd, đơn vị là Volt (V).

Đặc điểm và vai trò của điện áp định mức

Điện áp định mức được coi là mức giới hạn của từng thiết bị. Người vận hành cần hiểu rõ thông số này để đảm bảo thiết bị hoạt động trong giới hạn an toàn.

Đặc điểm của điện áp định mức

• Được xác định trong quá trình thiết kế và thể hiện bằng con số chính xác.
• Có ký hiệu V hoặc U – theo tiêu chuẩn quốc tế.
• Ảnh hưởng rất lớn đến các thông số khác trong thiết bị như: dòng điện, công suất và hiệu suất.
• Mỗi thiết bị đều có một tỷ lệ dung sai nhất định và điện áp định mức nằm trong phạm vi này.
• Điện áp định mức của máy biến áp, thiết bị phân phối điện và thiết bị sử dụng điện bằng hoặc gần bằng điện áp danh định của lưới điện đó.

Vai trò của điện áp định mức

Điện áp định mức cung cấp mức điện áp giới hạn của từng loại thiết bị. Nhờ đó, các thiết bị hoạt động ở mức điện áp phù hợp sẽ hoạt động tốt, hạn chế hư hỏng và tăng tuổi thọ.

Điện áp định mức cũng đại diện cho mức tiêu thụ năng lượng điện của thiết bị. Người dùng có thể căn cứ vào giá trị này để điều chỉnh mức điện áp phù hợp nhằm tối ưu hóa hiệu suất hoạt động của thiết bị.

Ví dụ: nếu thiết bị yêu cầu điện áp 110V thì bạn cần trang bị thêm thiết bị hạ áp nguồn điện để đảm bảo thiết bị hoạt động ổn định.

Cấp điện áp phổ biến

Cấp điện áp tiêu chuẩn ở Việt Nam

Thông tư 39/2015/TT-BCT quy định cấp điện áp là một trong các giá trị điện áp danh định sử dụng trong hệ thống điện Việt Nam, bao gồm:

• Hạ áp là cấp điện áp danh định đến 01 kV
• Điện áp trung thế là cấp điện áp danh định từ 01 kV đến 35 kV
• Điện áp cao là cấp điện áp danh định trên 35 kV đến 220 kV
• Điện áp cực cao là cấp điện áp danh định trên 220 kV.

Các cấp điện áp phổ biến trên thế giới

Trên thế giới còn áp dụng một số cấp điện áp khác như 60kV – 150kV – 330kV – 400kV – 750kV tùy theo điều kiện kinh tế và mục đích sử dụng. Với tải điện không đổi, điện áp cao giúp giảm dòng điện và tiết kiệm chi phí dây dẫn nhưng chi phí cách điện cũng sẽ cao hơn. Ngược lại, điện áp thấp làm giảm chi phí cách điện nhưng lại làm tăng chi phí dây dẫn.

Hiện nay, nhiều nước như Mỹ, Nhật Bản vẫn sử dụng điện áp 100V – 110V cho lưới điện vì ngoài lý do kinh tế, hệ thống cấp điện áp dưới 1000V còn đảm bảo an toàn cho hệ thống phân phối điện.

Khoảng cách an toàn của các cấp điện áp định mức

Khoảng cách an toàn phóng điện theo cấp điện áp được quy định tại Điều 10 Nghị định 14/2014/ND-CP hướng dẫn Luật Điện lực về an toàn điện. Quy định cụ thể như sau:

Khoảng cách an toàn phóng điện theo cấp điện áp quy định tại Khoản 1 Điều 51 Luật Điện lực.

Khoảng cách an toàn phóng điện theo cấp điện áp quy định tại Khoản 4 Điều 51 Luật Điện lực là khoảng cách tối thiểu từ dây dẫn điện đến điểm gần nhất của thiết bị, dụng cụ, phương tiện làm việc trong hành lang bảo vệ an toàn lưới điện cao áp.

Khoảng cách phóng điện an toàn theo cấp điện áp quy định tại Khoản 5, Khoản 6 và Khoản 7 Điều 51 Luật Điện lực là khoảng cách tối thiểu tính từ dây dẫn điện khi dây ở trạng thái lệch cực đại đến điểm cao nhất của vật được bảo vệ.

Một số câu hỏi về điện áp định mức

Câu 1: Phân biệt nhanh điện áp định mức và tỉ số dung sai?

Trả lời: Điện áp định mức đơn giản là giá trị điện áp tối đa mà một thiết bị có thể hoạt động an toàn, có đơn vị là V, còn hệ số dung sai là mức chênh lệch cho phép giữa điện áp thực tế và điện áp định mức trong khi thiết bị vẫn hoạt động bình thường, thường được biểu thị bằng phần trăm.

Câu 2: Phân biệt điện áp định mức và điện áp làm việc?

Trả lời: Điện áp định mức là điện áp tối đa mà thiết bị có thể hoạt động an toàn mà không bị quá tải hay hư hỏng. Điện áp hoạt động là điện áp thực tế mà thiết bị đang được cung cấp. Điện áp hoạt động phải nằm trong phạm vi an toàn được xác định bởi điện áp định mức.

Trên đây là toàn bộ thông tin về khái niệm điện áp định mức và vai trò của đại lượng này trong hệ thống điện. Hy vọng bài viết được KTH ELECTRIC chia sẻ đã giúp bạn hiểu rõ những thông tin, lưu ý quan trọng để đảm bảo an toàn khi vận hành các thiết bị điện ở đúng điện áp định mức. Nếu bạn quan tâm đến chủ đề này, vui lòng cập nhật thêm thông tin từ chúng tôi: https://btb-electric.com/vi/tin-tuc/kien-thuc-nganh/thuat-ngu-nganh-dien/