Điện áp định mức là gì

Điện áp định mức là gì? Công thức để tính giá trị của điện áp định mức như thế nào? Cùng chúng tôi tìm hiểu về khái niệm và công thức của nó ở bài viết bên dưới

Tìm hiều về khái niệm và ý nghĩa của điện áp định mức

Điện áp định mức là gì?

Điện áp định mức là một giá trị điện áp tối đa được xác định cho phép trong hệ thống điện. Nó thường được sử dụng để chỉ định giá trị điện áp mà một thiết bị hoặc hệ thống điện có thể hoạt động an toàn và ổn định trong điều kiện hoạt động bình thường.

Trong các hệ thống điện, việc đảm bảo rằng giá trị điện áp được giữ ổn định và tuân thủ điện áp định mức là rất quan trọng để đảm bảo an toàn cho người sử dụng và bảo vệ thiết bị điện từ bị hư hỏng hoặc phá hủy. Việc không tuân thủ định mức thông số điện áp có thể dẫn đến các vấn đề như rò rỉ điện, quá tải, ngắn mạch, gây cháy nổ và gây nguy hiểm cho người sử dụng và gây thiệt hại cho toàn bộ hệ thống sử dụng điện trong dân dụng cũng như công nghiệp

Điện áp định mức cũng được sử dụng để đánh giá khả năng chịu tải của một thiết bị điện, ví dụ như máy biến áp, máy phát điện, máy biến tần, bộ điều khiển bằng điện, v.v. Nó cũng có thể được sử dụng để đánh giá khả năng chống nhiễu của hệ thống điện trong trường hợp xảy ra sự cố hoặc tình huống bất thường.

Do đó, việc xác định và tuân thủ điện áp định mức là rất quan trọng để đảm bảo an toàn và ổn định cho hệ thống điện, giảm thiểu rủi ro cháy nổ, thiệt hại tài sản và đảm bảo vận hành hiệu quả của thiết bị và hệ thống điện.

Tầm quan trọng của điện áp định mức

Như chúng ta đã đi qua phần khái niệm, việc tuân thủ giá trị điện áp này là vô cùng quan trọng trong bất kỳ một thiết bị sử dụng nói riêng và cả hệ thống sử dụng điện nói chung. Có thể kể đến như sau:

• Đảm bảo an toàn cho người sử dụng: Điện áp định mức được thiết kế để đảm bảo an toàn cho người sử dụng và giảm thiểu nguy cơ điện giật. Nếu giá trị điện áp vượt quá giá trị định mức, điện áp có thể gây ra sự cố và gây nguy hiểm cho người sử dụng.
• Bảo vệ thiết bị điện: Việc tuân thủ điện áp định mức giúp bảo vệ thiết bị điện từ bị hư hỏng hoặc phá hủy. Nếu giá trị điện áp vượt quá giá trị định mức, nó có thể gây ra quá tải và làm cho thiết bị điện hoạt động ở trạng thái quá tải, dẫn đến hư hỏng hoặc cháy nổ.
• Đảm bảo ổn định cho hệ thống điện: Việc đảm bảo giá trị điện áp ổn định và tuân thủ điện áp định mức giúp đảm bảo rằng hệ thống điện hoạt động ổn định và hiệu quả. Nếu giá trị điện áp không ổn định, nó có thể gây ra các vấn đề như rò rỉ điện, quá tải, ngắn mạch và giảm tuổi thọ của hệ thống điện.
• Điều chỉnh hoạt động của hệ thống điện: Điện áp định mức còn được sử dụng để điều chỉnh hoạt động của hệ thống điện. Nếu giá trị điện áp không đúng, có thể dẫn đến sự cố như quá tải, chập điện hoặc ngắn mạch, làm gián đoạn vận hành của hệ thống điện. Việc sử dụng giá trị điện áp này giúp điều chỉnh hoạt động của hệ thống điện sao cho an toàn và ổn định.
• Đảm bảo tuổi thọ cho thiết bị điện: Việc giảm thiểu giá trị điện áp dưới giá trị định mức và tuân thủ giá trị định mức của điện áp giúp bảo vệ thiết bị điện khỏi các điều kiện hoạt động không mong muốn và kéo dài tuổi thọ cho các thiết bị điện.
• Đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn: Giá trị này được định nghĩa dựa trên các tiêu chuẩn an toàn và quy định của các cơ quan quản lý chính phủ. Việc tuân thủ giá trị điện áp giúp đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn và yêu cầu pháp luật để đảm bảo an toàn cho người sử dụng và thiết bị điện.

Vì vậy, việc tuân thủ điện áp định mức là rất quan trọng để đảm bảo an toàn và ổn định cho hệ thống điện, giảm thiểu rủi ro cháy nổ, thiệt hại tài sản và đảm bảo vận hành hiệu quả của thiết bị và hệ thống điện.

Các loại điện áp định mức thường gặp

Điện áp định mức của nguồn điện

Điện áp định mức của nguồn điện là giá trị điện áp tối đa được xác định cho một nguồn điện cụ thể. Điện áp này được xác định dựa trên nhiều yếu tố như đặc tính của nguồn điện, mục đích sử dụng của nguồn điện và các tiêu chuẩn an toàn điện.

Ví dụ, ở Việt Nam, điện áp định mức của nguồn điện phổ biến là 220V (điện áp xoay chiều đơn pha) hoặc 380V (điện áp xoay chiều ba pha). Tuy nhiên, trong một số trường hợp đặc biệt như trong các khu công nghiệp hoặc các trung tâm dữ liệu, điện áp định mức có thể khác và thường cao hơn như 415V, 440V, 480V…

Điện áp định mức của nguồn điện rất quan trọng trong hệ thống điện vì nó có ảnh hưởng trực tiếp đến an toàn và hoạt động của các thiết bị điện. Khi kết nối các thiết bị điện với nguồn điện, điện áp của nguồn điện phải phù hợp với điện áp định mức của các thiết bị để đảm bảo an toàn và hoạt động ổn định.

Ngoài ra, việc xác định định mức điện áp của nguồn điện cũng đóng vai trò quan trọng trong việc lựa chọn và thiết kế các bộ điều khiển và bảo vệ cho hệ thống điện. Việc sử dụng các bộ điều khiển và bảo vệ phù hợp với điện áp định mức của nguồn điện sẽ giúp đảm bảo an toàn và bảo vệ các thiết bị điện khỏi hư hỏng do các tác động điện áp không phù hợp.

Điện áp định mức của mạch điện

Điện áp định mức của mạch điện chính là giá trị tối đa mà mạch điện có thể chịu đựng được mà không gây hư hỏng, chập cháy hoặc gặp sự cố cho mạch điện.Giá trị này được xác định dựa trên nhiều yếu tố như công suất của mạch điện, các thiết bị điện được sử dụng trong mạch và các tiêu chuẩn an toàn điện.

Việc xác định điện áp định mức của mạch điện rất quan trọng vì nó ảnh hưởng đến hoạt động và an toàn của mạch điện. Nếu điện áp định mức được vượt quá, mạch điện có thể gây ra sự cố, hỏng hóc, thiệt hại hoặc nguy hiểm cho người sử dụng.

Ví dụ, trong mạch điện của bộ điều khiển điện KosaPlus Hàn Quốc, điện áp định mức của mạch điện phải được xác định để đảm bảo động cơ an toàn và hoạt động ổn định. Từ đó nó mới có thể giúp van điều khiển điện hoạt động một cách an toàn và hiệu quả. Nếu điện áp định mức của mạch điện không phù hợp, máy móc có thể hoạt động không ổn định, gây ra sự cố hoặc thiệt hại cho van, hệ thống đường ống  và người sử dụng.

Trong mạch điện, định mức điện áp cũng liên quan đến việc lựa chọn các linh kiện điện, chẳng hạn như bộ biến áp, bộ điều khiển, bộ nguồn và các loại điện trở, điện cảm, điện dung và các linh kiện khác. Các linh kiện điện này phải được lựa chọn để phù hợp với điện áp định mức của mạch điện để đảm bảo an toàn và hoạt động ổn định của mạch điện.

Điện áp định mức của thiết bị điện

Đây là giá trị điện áp tối đa mà thiết bị đó có thể chịu đựng trong điều kiện định mức mà không gây ra sự cố hoặc thiệt hại cho thiết bị và người sử dụng. Xác định giá trị này là vô cùng quan trọng trước khi bạn hay doanh nghiệp sử dụng các thiết bị điện. Khi thiết bị điện được sử dụng ở điện áp cao hơn so với điện áp định mức, nó có thể gây ra nhiều vấn đề, chẳng hạn như phát nhiệt, cháy nổ, hoặc hỏng hóc thiết bị dẫn đến nhiều hệ lụy cho người sử dụng và đơn vị sử dụng

Ví dụ: Đồng hồ đo lưu lượng điện từ Hansung Hàn Quốc, trên tem của đồng hồ như hình ảnh chúng ta thấy sẽ có điện áp định mức quy định cho thiết bị sử dụng trong dải từ 85 -240VAC, quá giới hạn này gây nguy hiểm cho thiết bị(Có thể ngưng hoạt động, cháy bảng mạch…)

Các loại thiết bị điện như bộ nguồn, điện trở, điện cảm, điện dung, máy biến áp, máy phát điện, đèn LED, ổ cắm điện, công tắc điện, v.v. cũng đều có điện áp định mức riêng của chúng.

Các yếu tố ảnh hưởng đến điện áp định mức

• Yếu tố nhiệt độ: Nhiệt độ là yếu tố ảnh hưởng đến điện áp định mức của các thiết bị điện. Khi nhiệt độ tăng lên, khả năng kháng điện của các vật liệu sẽ giảm, điều này dẫn đến giá trị giảm điện áp định mức của các thiết bị điện.
• Yếu tố về độ ẩm: Độ ẩm cao có thể làm tăng điện trở giữa các dây điện và giảm hiệu suất truyền tải điện.
• Tần số: Tần số của nguồn điện cũng ảnh hưởng đến điện áp của thiết bị điện. Nếu tần số thay đổi, điện áp định mức của các thiết bị cũng sẽ thay đổi theo.
• Điện áp mạch: Điện áp mạch là yếu tố ảnh hưởng đến điện áp định mức của các thiết bị điện. Nếu điện áp mạch tăng, điện áp định mức của thiết bị cũng sẽ tăng theo.
• Thời gian hoạt động: Thời gian hoạt động của các thiết bị điện cũng có thể ảnh hưởng đến điện áp định mức. Nếu thiết bị hoạt động trong thời gian dài, nó có thể làm giảm điện áp định mức.
• Điện áp bù: Điện áp bù được sử dụng để đảm bảo rằng điện áp đến các thiết bị điện không bị giảm quá nhiều khi xảy ra các tình huống như khởi động hoặc đưa tải lớn vào hệ thống điện. Nếu không có điện áp bù, điện áp định mức của thiết bị có thể bị giảm đáng kể.

Các yếu tố trên có thể ảnh hưởng đến điện áp định mức của thiết bị điện, do đó, các nhà sản xuất và cơ quan quản lý phải xác định và quản lý, có các biện pháp đảm báo cho mức điện áp ổn định để chúng để đảm bảo an toàn và hiệu suất của hệ thống điện và các thiết bị sử dụng điện nói chung

Các tiêu chuẩn liên quan đến điện áp định mức

Tiêu chuẩn IEC (International Electrotechnical Commission)

Đây là một tổ chức quốc tế chuyên về việc xác định tiêu chuẩn và hướng dẫn về kỹ thuật điện. IEC thành lập năm 1906 và hiện tại có trụ sở tại Geneva, Thụy Sĩ. Tổ chức này có nhiệm vụ xây dựng và công bố các tiêu chuẩn kỹ thuật trong lĩnh vực điện, điện tử và các công nghệ liên quan.

Tiêu chuẩn IEC 60038 xác định các giá trị tiêu chuẩn của điện áp định mức cho các hệ thống điện khác nhau trên toàn thế giới. Tiêu chuẩn này cung cấp các giá trị tiêu chuẩn cho điện áp của các hệ thống điện ở mức cao áp, trung áp và thấp áp, phù hợp với các tiêu chuẩn quốc gia khác nhau trên thế giới.

Ngoài ra tiêu chuẩn IEC 60947-2 về thiết bị điện tương tự như các công tắc, cầu dao và rơle được sử dụng trong các hệ thống điện công nghiệp. Các tiêu chuẩn này đề cập đến các yêu cầu về điện áp định mức cho các thiết bị điện cụ thể.

Các tiêu chuẩn của IEC là rất quan trọng trong việc đảm bảo an toàn và hiệu suất của các hệ thống điện trên toàn thế giới. Các nhà sản xuất, kỹ sư và chuyên gia trong lĩnh vực điện đều sử dụng các tiêu chuẩn này để đảm bảo rằng các hệ thống điện đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn và chất lượng tương ứng.

Tiêu chuẩn IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers)

IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) là một tổ chức hàng đầu thế giới về các lĩnh vực liên quan đến kỹ thuật điện và điện tử. IEEE được thành lập vào năm 1963, có trụ sở chính tại New York, Hoa Kỳ. Tổ chức này đóng vai trò quan trọng trong việc xác định các tiêu chuẩn và các quy định kỹ thuật cho các thiết bị và hệ thống điện.

Tiêu chuẩn IEEE C37.04 xác định các yêu cầu về các phương pháp kiểm tra và xác định giá trị điện áp định mức của các thiết bị điện trong các hệ thống điện khác nhau. Tiêu chuẩn này cũng đề cập đến cách xác định các giá trị điện áp định mức cho các thiết bị và hệ thống điện khác nhau, bao gồm các thiết bị ở mức cao áp, trung áp và thấp áp.

tiêu chuẩn IEEE C62.41 về khả năng chống sét của các hệ thống điện, tiêu chuẩn IEEE C37.100 về các yêu cầu về bảo vệ của các hệ thống điện, và tiêu chuẩn IEEE 141 về thiết kế hệ thống điện trong các tòa nhà và các cơ sở công nghiệp.

Các tiêu chuẩn của IEEE là rất quan trọng trong việc đảm bảo an toàn và hiệu suất của các hệ thống điện trên toàn thế giới. Các kỹ sư, chuyên gia và các nhà sản xuất trong lĩnh vực điện đều sử dụng các tiêu chuẩn này để đảm bảo rằng các hệ thống điện đáp ứng các yêu cầu an toàn và chất lượng tương ứng

Tiêu chuẩn điện áp định mức ở Việt Nam

TCVN 5935-1: 2013, IEC 60502-1 : 2009 quy định về điện áp định mức của các thiết bị điện trong hệ thống điện. Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu về giá trị điện áp định mức của các thiết bị điện, bao gồm các thiết bị ở mức cao áp, trung áp và thấp áp. Đồng thời, tiêu chuẩn này cũng quy định về các phương pháp kiểm tra và xác định giá trị điện áp định mức của các thiết bị điện.

Tiêu chuẩn của nhà sản xuất về điện áp định mức cho thiết bị

Trên bất kỳ một sản phẩm sử dụng điện nào từ dân dụng đến công nghiệp đều có điện áp định mức cho sản phẩm đấy. Đó là các thông số quy định bắt buộc trên các sản phẩm hoặc catalog, hướng dẫn sử dụng của sản phẩm. Có thể kể đến một số tiêu chuẩn như sau:

• Tiêu chuẩn IEC (International Electrotechnical Commission): Đây là tiêu chuẩn được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới và các nhà sản xuất thiết bị điện thường tuân thủ tiêu chuẩn này để đảm bảo sản phẩm của mình đáp ứng được các yêu cầu an toàn và chất lượng tương ứng.
• Tiêu chuẩn ANSI (American National Standards Institute): Tiêu chuẩn này được sử dụng chủ yếu tại Hoa Kỳ và được các nhà sản xuất ở đây sử dụng để quy định về điện áp định mức của sản phẩm.
• Tiêu chuẩn JIS (Japanese Industrial Standards): Tiêu chuẩn này được sử dụng tại Nhật Bản và các nhà sản xuất thiết bị điện ở đây sử dụng tiêu chuẩn này để quy định về điện áp định mức của sản phẩm.

Các tiêu chuẩn này đảm bảo rằng sản phẩm của các nhà sản xuất đáp ứng được các yêu cầu an toàn và chất lượng tương ứng của khu vực hoặc thị trường nơi sản phẩm được bán ra. Ngoài ra, các nhà sản xuất cũng có thể đưa ra các tiêu chuẩn riêng của mình để quy định về điện áp định mức của sản phẩm của mình.

Các vấn đề thường gặp liên quan đến điện áp định mức

Có một số vấn đề khi chúng ta sử dụng thiết bị không phù hợp với định mức điện áp tiêu thụ của chúng. Điều này là vô cùng nguy hiểm, có thể kể đến các vấn đề gặp phải như sau

• Không đúng tiêu chuẩn: Một trong những vấn đề chính liên quan đến điện áp định mức là việc không tuân thủ đúng tiêu chuẩn được quy định. Điều này có thể dẫn đến những nguy hiểm nghiêm trọng cho người sử dụng và thiết bị.
• Sự cố do quá tải: Một số thiết bị điện có thể bị hư hỏng nếu quá tải, tức là sử dụng ở điện áp cao hơn điện áp định mức của chúng. Điều này có thể gây ra sự cố, nguy hiểm cho người sử dụng và thiết bị.
• Thiết bị không đáp ứng được yêu cầu sử dụng: Một số thiết bị điện có thể không đáp ứng được yêu cầu sử dụng nếu không sử dụng ở điện áp định mức của chúng. Điều này có thể dẫn đến sự cố hoặc hư hỏng của thiết bị.
• Sự cố do dao động điện áp: Dao động điện áp có thể dẫn đến sự cố cho các thiết bị điện, đặc biệt là khi thiết bị không được sử dụng ở định mức của nó.
• Sự cố do điện áp không ổn định: Điện áp không ổn định có thể gây ra sự cố cho các thiết bị điện. Nếu điện áp quá cao hoặc quá thấp so với điện áp định mức của thiết bị, có thể gây ra nguy hiểm cho người sử dụng và thiết bị.

Trên đây là toàn bộ nội dung bài viết về điện áp định mức. Một khái niệm chúng ta thường xuyên gặp trong hệ thống và thiết bị sử dụng điện ở công nghiệp và dân dụng

Hiểu về khái niệm này giúp chúng ta biết được mỗi thiết bị điện đều có mức điện áp định danh khác nhau. Tùy vào các thông số cho phép của hệ thống và thiết bị mà chúng ta có thể lựa chọn đúng điện áp của nó để sử dụng, tránh tình trạng hỏng hóc, chập cháy hoặc gặp sự cố cho các thiết bị điện

Cảm ơn các bạn đã quan tâm và theo dõi bài viết này, Cùng Vancongnghiepvn.net tìm hiểu, khám phá ở các bài viết sau các bạn nhé!