Hướng dẫn tiêu chuẩn cáp IEC: Cấu tạo, an toàn cháy nổ và các yếu tố cần thiết tuân thủ

Tiêu chuẩn IEC về cáp là tài liệu tham khảo kỹ thuật được công bố, quy định cách thức cấu tạo của cáp, các vật liệu bên trong và các thử nghiệm mà cáp phải vượt qua trước khi xuất xưởng. Đối với người viết hồ sơ dự thầu, kỹ sư mua sắm hoặc bất kỳ ai ký duyệt nghiệm thu tại nhà máy, câu hỏi thực tế là ấn phẩm nào áp dụng cho loại cáp trên bản vẽ, phiên bản nào đang được sử dụng và hợp đồng cần yêu cầu bằng chứng tuân thủ nào. Hướng dẫn này trả lời ba câu hỏi đó đối với các tiêu chuẩn có hiệu lực trong quá trình mua sắm năm 2026 và chỉ ra những sai sót thường gặp nhất trong các thông số kỹ thuật.

Tôi cần tiêu chuẩn IEC nào?

Tài liệu tham khảo phù hợp phụ thuộc vào vị trí lắp đặt cáp, thông tin mà cáp truyền tải và nguy cơ cháy nổ. Bảng quyết định bên dưới thể hiện sự tương ứng giữa các kịch bản mua sắm phổ biến nhất với các tài liệu quy định liên quan.

Tiêu chuẩn xây dựng: IEC 60502 và IEC 60228

Hai tài liệu này định nghĩa mọi thứ bên trong cáp trước khi tiến hành bất kỳ thử nghiệm chống cháy nào. IEC 60502 quy định cấp điện áp, loại cách điện và thiết kế lớp chắn. IEC 60228 quy định về bản thân dây dẫn.

Tiêu chuẩn IEC 60502: Dải điện áp và các bộ phận

IEC 60502-1:2021 Áp dụng cho cáp điện hạ thế có điện áp định mức 1 kV và 3 kV dùng trong mạng lưới phân phối và các công trình công nghiệp.

IEC 60502-2:2014+AMD1:2024 Bao gồm các loại cáp điện áp trung bình từ 6 kV đến 30 kV.

IEC 60502-4:2023 Quy định các bài kiểm tra loại cho các đầu nối và mối nối được sử dụng ở điện áp trung bình.

Các loại dây dẫn theo tiêu chuẩn IEC 60228

IEC 60228:2023 Đây là ấn bản thứ tư, được xuất bản ngày 11 tháng 12 năm 2023. Sách này bao gồm các tiết diện từ 0,5 mm² đến 3.500 mm² cho dây dẫn bằng đồng, nhôm và hợp kim nhôm.

Phiên bản sửa đổi năm 2023 đã siết chặt giới hạn điện trở tối đa đối với các kích thước nhôm lớn hơn. Giới hạn 2.500 mm² đã giảm từ 0,0127 Ω/km trong phiên bản năm 2004 xuống còn 0,0119 Ω/km.

Tiêu chuẩn này phân loại dây dẫn thành bốn nhóm dựa trên cấu trúc sợi và độ dẻo. Bảng dưới đây ghép mỗi nhóm với ứng dụng cáp điển hình của nó.

Khả năng chống cháy: IEC 60332, 60331, 61034 và 60754

Bốn tiêu chuẩn này bao gồm bốn chế độ hỏng hóc khác nhau trong đám cháy, và chúng không thể thay thế cho nhau. Sự kết hợp đúng đắn phụ thuộc vào việc ưu tiên là ngăn ngọn lửa lan rộng, duy trì mạch điện, làm cho khói trong lành hay giữ cho khí không bị ăn mòn.

Sự lan truyền ngọn lửa theo tiêu chuẩn IEC 60332

IEC 60332-1-2:2025 Đây là ấn bản thứ hai mới được xuất bản vào tháng 6 năm 2025. Nó kiểm tra một sợi cáp cách điện đơn được lắp đặt thẳng đứng so với ngọn lửa hỗn hợp sẵn có công suất 1 kW. Mẫu phải tự tắt và chiều dài bị hư hại phải nằm trong giới hạn quy định.

Tiêu chuẩn IEC 60332-3:2018 thử nghiệm các bó cáp thẳng đứng với nguồn lửa mạnh hơn. Mức độ nghiêm trọng được phân loại từ Loại A/F (tải trọng nhiên liệu nặng nhất) đến Loại D (tải trọng nhiên liệu nhẹ nhất). Thử nghiệm bó cáp phản ánh những gì mà khay cáp, ống dẫn và rãnh cáp thực sự phải đối mặt trong một vụ hỏa hoạn.

Tính toàn vẹn mạch điện theo tiêu chuẩn IEC 60331

IEC 60331-1:2018 Đánh giá các loại cáp có tiết diện lớn hơn 20 mm ở điện áp định mức lên đến 0,6/1,0 kV.

IEC 60331-2:2018 Quy định đối với các loại cáp có đường kính 20 mm trở xuống trong cùng dải điện áp.

IEC 60331-3:2018 Bao bọc các dây cáp trong một vỏ kim loại.

Cả ba phương pháp đều sử dụng lửa kết hợp với xung kích cơ học ở nhiệt độ 830°C trở lên.

IEC 60331-4:2024 Đây là ấn phẩm mới dành cho điện áp trung bình. Nó mở rộng thử nghiệm cháy-giật điện tương tự cho các loại cáp trên 1 kV đến 30 kV, với kích thước dây dẫn lên đến 120 mm². Các dự án tuân theo quy định của Vương quốc Anh đôi khi áp dụng thêm tiêu chuẩn BS 6387 Loại C, nâng nhiệt độ lên 950°C trong 180 phút.

Hành vi của khói và halogen

IEC 61034-2:2005+AMD1:2013+AMD2:2019 Thiết bị này xác định mật độ khói trong buồng hình lập phương 3 m × 3 m × 3 m bằng hệ thống đo quang. Độ truyền ánh sáng càng cao thì lượng khói càng thấp. Giới hạn chấp nhận được thay đổi tùy theo dự án và thường được ghi trên mức độ truyền ánh sáng 60% đối với các ứng dụng ít khói.

IEC 60754-1:2011+AMD1:2019 Kiểm tra tổng khối lượng khí axit halogen được giải phóng trong quá trình đốt cháy.

IEC 60754-2:2011+AMD1:2019 Thiết bị này đo độ pH và độ dẫn điện của hỗn hợp khí thu được. Tiêu chuẩn chấp nhận của LSZH là pH ≥ 4,3 và độ dẫn điện ≤ 10 µS/mm.

Tiêu chuẩn IEC theo lĩnh vực

Các tiêu chuẩn xây dựng thôi chưa đủ. Mỗi lĩnh vực lại bổ sung thêm các ấn phẩm IEC khác với những ưu tiên rất khác nhau.

Cáp điện trên 30 kV

IEC 60840:2020 (Với Bản sửa đổi 1:2023 và Bản đính chính 1:2025) bao gồm các loại cáp cao áp từ trên 30 kV đến 150 kV. Nó bổ sung thêm độ nhạy phóng điện cục bộ chặt chẽ hơn, yêu cầu bắt buộc chống thấm nước theo chiều dọc và kiểm định phụ kiện ở mức ứng suất trường cao hơn. Bản sửa đổi năm 2023 đã giới thiệu lớp vỏ bọc ngoài ít khói, không chứa halogen, được ký hiệu là ST12.

Đối với việc lắp đặt theo các quy định của công ty điện lực như SEC ở vùng Vịnh, tiêu chuẩn xây dựng chỉ là một nửa câu trả lời, và các bước kéo, uốn và đấu nối phải tuân theo các quy tắc được tóm tắt trong tài liệu. Hướng dẫn lắp đặt cáp trung thế theo tiêu chuẩn SEC.

Cáp quang điện

IEC 62930:2017 Áp dụng cho cáp có định mức 1,5 kV DC dùng cho các tấm pin mặt trời silicon tinh thể và màng mỏng. Nó thiết lập nhiệt độ dây dẫn liên tục ở mức 90°C và cho phép nhiệt độ tối đa 120°C trong quá trình sử dụng tích lũy lên đến 20.000 giờ trong suốt vòng đời của cáp.

Tuổi thọ mục tiêu là ít nhất 25 năm khi chịu tác động đồng thời của tia cực tím, ozone và amoniac.

Dây dẫn bằng đồng mạ thiếc là lựa chọn mặc định vì đồng trần bị oxy hóa dưới độ ẩm của hệ thống quang điện. Tiêu chuẩn EN 50618 là tiêu chuẩn tương đương của châu Âu, thường được sử dụng cùng với IEC 62930 trong các gói thầu quốc tế. Xem thêm Dây cáp quang điện và dây kéo bằng đồng mạ thiếc Đối với các công trình xây dựng thông thường.

Cáp trên tàu và ngoài khơi

IEC 60092-350:2020 Tiêu chuẩn này xác định cấu trúc chung cho các loại cáp điện, điều khiển và đo lường trên tàu và ngoài khơi có điện áp lên đến 18/30 kV.

IEC 60092-353:2024 Đây là phiên bản thứ năm mới dành cho cáp có định mức 0,6/1 kV và 1,8/3 kV.

IEC 60092-354:2014 Bao gồm dải điện áp từ 6/10 kV đến 18/30 kV. Vỏ bọc cáp dùng trong môi trường biển phải chịu được nước muối, dầu nhiên liệu và nhiệt độ phòng máy, và khả năng chống cháy trên tàu hầu như luôn kết hợp tiêu chuẩn IEC 60332-3 Loại A với IEC 61034 và IEC 60754-2.

Cáp dữ liệu có cấu trúc

Cáp dữ liệu sử dụng phân loại theo hiệu suất truyền dẫn thay vì phân loại theo điện áp.

Tiêu chuẩn IEC 61156 định lượng cáp xoắn đôi. Loại 5e hỗ trợ tốc độ 1 Gbps, loại 6 hỗ trợ 10 Gbps trên các đoạn ngắn, loại 6A hỗ trợ 10 Gbps trên toàn bộ kênh dài 100 m, và các loại cao hơn còn đẩy tần số lên cao hơn nữa.

Tiêu chuẩn IEC 60794 đề cập đến cáp quang và bổ sung thêm các thử nghiệm về độ bền kéo, độ bền nén và độ bền uốn. Việc chấp nhận cả hai loại thử nghiệm này phụ thuộc vào thử nghiệm Fluke ở cấp độ kênh, chứ không chỉ dựa vào kiểm tra điện trên mỗi mét. Hầu hết các đường trục trung tâm dữ liệu sử dụng Mèo 6 và Mèo 7 cáp thông tin vì lý do đó.

Cáp cao su và cáp chịu tải nặng

Tiêu chuẩn IEC 60245 quy định về cáp cách điện bằng cao su được sử dụng trong máy phát điện, cần cẩu và dụng cụ khai thác mỏ. Ký hiệu H07RN-F theo tiêu chuẩn IEC 60245-4 là tiêu chuẩn mặc định toàn cầu ở điện áp 450/750 V cho các kết nối di động.

Khả năng chống mài mòn, chống dầu và chịu uốn cong vượt trội hơn khả năng chống lan truyền lửa trong dòng sản phẩm này. Hãy chọn... Dòng cáp cao su H07RN-F Dùng cho xây dựng trong môi trường khắc nghiệt.

Kiểm tra sự tuân thủ tiêu chuẩn IEC trước khi mua sắm

Bằng chứng về sự tuân thủ cũng quan trọng như tiêu chuẩn được ghi trên bản vẽ.

Các tài liệu cần được lưu trữ

Một bộ tài liệu hoàn chỉnh từ nhà cung cấp thường bao gồm báo cáo thử nghiệm loại từ phòng thí nghiệm được công nhận, hồ sơ kiểm tra định kỳ cho mỗi thùng phuy và bản tuyên bố về hiệu suất gắn liền với phiên bản được chỉ định. Các báo cáo từ KEMA, VDE hoặc CNAS có giá trị quốc tế và giảm nhu cầu kiểm tra lại tại chỗ.

Kỷ luật về việc chấm điểm và biên tập

Theo tiêu chuẩn IEC 60502, ký hiệu trên vỏ ngoài phải lặp lại ít nhất mỗi 500 mm và phải ghi rõ nhà sản xuất, tiết diện dây dẫn, cấp điện áp và mã phiên bản.

Nhãn trên thùng phuy ghi số hiệu thùng, vạch chia mét, trọng lượng tổng và trọng lượng tịnh, ngày sản xuất và hướng cuộn.

Việc trích dẫn “IEC 60228:2023 Class 2 Cu” hoặc “IEC 60502-1:2021” sẽ ngăn chặn việc thay thế bằng hàng tồn kho cũ vào phút cuối, và kích thước dây dẫn nối đất vẫn phải tuân theo quy chuẩn dự án như đã nêu trong tài liệu. Biểu đồ kích thước dây nối đất EGC.

Câu hỏi thường gặp

Sự khác biệt giữa tiêu chuẩn IEC 60502 và IEC 60228 là gì?

Tiêu chuẩn IEC 60502 bao gồm toàn bộ cáp, bao gồm lớp cách điện, kích thước, định mức điện áp và phương pháp thử nghiệm. Tiêu chuẩn IEC 60228 chỉ bao gồm phần dây dẫn, xác định tiết diện, cấp và điện trở. IEC 60502 tham chiếu IEC 60228 khi quy định phần dây dẫn bên trong cáp.

Tiêu chuẩn IEC dành cho cáp sử dụng trong hệ thống phân phối điện áp thấp là gì?

Tiêu chuẩn IEC 60502-1:2021 quy định về cáp có điện áp định mức 1 kV và 3 kV. Tiêu chuẩn này xác định cấu tạo, kích thước, các thử nghiệm thường quy và thử nghiệm loại. Loại cáp 0,6/1 kV là tiêu chuẩn mặc định toàn cầu cho hệ thống phân phối điện công nghiệp và tòa nhà.

Tiêu chuẩn cáp IEC nào quy định kích thước dây dẫn?

Tiêu chuẩn IEC 60228:2023 quy định tiết diện danh nghĩa của dây dẫn từ 0,5 mm² đến 3 500 mm² thuộc bốn loại: dây dẫn đặc, dây dẫn xoắn, dây dẫn mềm và dây dẫn siêu mềm. Tiêu chuẩn này cũng xác định giá trị điện trở DC tối đa ở 20°C.

Tiêu chuẩn IEC về cáp đề cập đến vấn đề an toàn cháy nổ như thế nào?

Tiêu chuẩn IEC 60332-1-2:2025 và 60332-3:2018 quy định về sự lan truyền ngọn lửa. Tiêu chuẩn IEC 60331:2018 quy định về tính toàn vẹn của mạch điện hạ thế ở 830°C, và tiêu chuẩn IEC 60331-4:2024 quy định về mạch điện trung thế. Tiêu chuẩn IEC 61034 quy định về mật độ khói. Tiêu chuẩn IEC 60754 quy định về khí axit halogen.

Tiêu chuẩn IEC 60502 có bắt buộc đối với việc mua sắm cáp điện trung thế không?

Tiêu chuẩn IEC 60502-2:2014 với bản sửa đổi 1:2024 là tiêu chuẩn tham chiếu trung thế phổ biến nhất bên ngoài Bắc Mỹ. Các gói thầu điện ở châu Âu, châu Á, châu Phi và Trung Đông thường xuyên yêu cầu tiêu chuẩn này. Một số thị trường chấp nhận các tiêu chuẩn tương đương quốc gia như VDE 0276 hoặc GB/T 12706.

Những giấy tờ nào chứng minh cáp tuân thủ tiêu chuẩn IEC?

Báo cáo thử nghiệm loại từ phòng thí nghiệm được công nhận, hồ sơ thử nghiệm định kỳ theo lô, bản tuyên bố về hiệu suất và giấy chứng nhận hợp quy có ghi rõ phiên bản IEC. Người mua cũng nên xác nhận rằng ký hiệu trên vỏ bọc khớp với các tài liệu.

Kết luận hướng đến hành động

Ba bước này giúp thu hẹp khoảng cách giữa tiêu chuẩn IEC trên giấy tờ và cáp tuân thủ tiêu chuẩn đó tại công trường.

Đầu tiên, hãy ghi rõ tên bộ phận và phiên bản trên mỗi dòng thông số kỹ thuật. Việc ghi “IEC 60502-2:2014+AMD1:2024” cho nhà cung cấp biết chính xác phương pháp thử nghiệm nào được áp dụng, trong khi chỉ ghi “IEC 60502” có thể dẫn đến việc ghi sai phiên bản.

Thứ hai, hãy kết hợp tiêu chuẩn xây dựng với thử nghiệm chống cháy mà dự án thực sự cần. Sự kết hợp phù hợp sẽ khác nhau đối với tầng hầm bệnh viện, nhà để xe gia đình và phòng máy tàu thủy. Bảng quyết định ở phần trước của hướng dẫn này chính là danh sách kiểm tra cần thiết.

Thứ ba, hãy yêu cầu các tài liệu ở giai đoạn đặt hàng, chứ không phải vào ngày giao hàng. Báo cáo thử nghiệm loại từ các phòng thí nghiệm được công nhận không thể được cấp lại sau đó, và việc yêu cầu chúng ngay từ đầu sẽ giúp loại bỏ những nhà cung cấp không thực sự tuân thủ các tiêu chuẩn.

Nguồn và tài liệu tham khảo

• Tiêu chuẩn IEC