Trong lĩnh vực điện năng lượng mặt trời, vấn đề an toàn điện và tiêu chuẩn kỹ thuật quốc tế luôn đóng vai trò then chốt trong thiết kế, sản xuất và vận hành hệ thống.Bài viết dưới đây do Việt Nam Solar biên soạn sẽ giúp bạn hiểu rõ cấu trúc, nội dung và ý nghĩa thực tiễn của tiêu chuẩn IEC 62109-1, đồng thời chỉ ra vai trò của tiêu chuẩn này trong kiểm định inverter và hệ thống điện mặt trời tại Việt Nam.
1. Giới thiệu tiêu chuẩn IEC 62109-1:2010
Tên đầy đủ:
IEC 62109-1:2010 (Part 1 – General Requirements)
An toàn của thiết bị chuyển đổi công suất dùng trong hệ thống điện mặt trời
Mục đích của tiêu chuẩn:
Tiêu chuẩn IEC 62109-1 quy định các yêu cầu an toàn cơ bản đối với thiết bị biến đổi công suất (Power Conversion Equipment – PCE) được sử dụng trong hệ thống điện mặt trời (PV systems).
Mục tiêu là đảm bảo rằng việc thiết kế, sản xuất và thử nghiệm các thiết bị này đạt mức an toàn điện, cơ, nhiệt, cháy nổ, hóa học và âm học phù hợp.
Phạm vi áp dụng (Clause 1.1 – Scope):
-
Áp dụng cho thiết bị chuyển đổi công suất (PCE) có:
-
Điện áp đầu vào DC không vượt quá 1.500 V,
-
Điện áp đầu ra AC không vượt quá 1.000 V.
-
-
Bao gồm các loại:
Inverter, bộ điều khiển, bộ chuyển đổi DC/DC, bộ biến tần hòa lưới, v.v. -
Không áp dụng cho:
-
Turbine gió, pin nhiên liệu, máy phát quay, hoặc thiết bị phi quang điện.
-
Môi trường nổ, hàng không, y tế, hoặc trên 2.000 m so với mực nước biển.
-
Mục tiêu (Clause 1.2 – Object):
Tiêu chuẩn này nhằm đảm bảo rằng thiết bị:
-
Được thiết kế và lắp ráp an toàn, ngăn ngừa:
-
Điện giật và các nguy cơ năng lượng,
-
Rủi ro cơ học,
-
Quá nhiệt,
-
Cháy nổ,
-
Hóa chất,
-
Áp suất âm thanh (tiếng ồn),
-
Rò rỉ khí, chất lỏng hoặc nguy cơ nổ.
-
Lưu ý: Kỹ thuật viên bảo trì được giả định là có kiến thức và kỹ năng cần thiết để làm việc an toàn với thiết bị điện.
2. Nội dung chính của tiêu chuẩn IEC 62109-1:2010
Tiêu chuẩn IEC 62109-1:2010 – “Safety of Power Converters for Use in Photovoltaic Power Systems – Part 1: General Requirements” quy định các yêu cầu an toàn chung đối với thiết bị chuyển đổi công suất (Power Conversion Equipment – PCE) trong hệ thống điện mặt trời. Bảng dưới đây thể hiện cấu trúc đầy đủ gồm 15 chương chính:
| Chương | Tên chương (Tiếng Anh) | Mô tả & Ý nghĩa kỹ thuật trong hệ thống PV |
|---|---|---|
| 1 | Scope | Quy định phạm vi áp dụng của tiêu chuẩn đối với các thiết bị chuyển đổi công suất (inverter, bộ điều khiển, DC/DC converter…) trong hệ thống điện mặt trời có điện áp đầu vào DC ≤ 1500V và đầu ra AC ≤ 1000V. |
| 2 | Normative References | Liệt kê các tiêu chuẩn IEC liên quan được viện dẫn, như IEC 60529 (IP Rating), IEC 60364 (Electrical Installations), IEC 60950 (Safety for Electronics)… |
| 3 | Terms and Definitions | Cung cấp định nghĩa chi tiết về các thuật ngữ như: PCE, hazardous voltage, protective extra-low voltage (PELV), insulation, enclosure class, leakage current, v.v. |
| 4 | General Requirements | Thiết lập các yêu cầu chung và điều kiện thử nghiệm cơ bản cho thiết bị PCE, bao gồm nguồn điện, nhiệt độ, độ ẩm, sai số đo và tiêu chí đánh giá. |
| 5 | Marking and Documentation | Quy định thông tin bắt buộc phải có trên nhãn sản phẩm: điện áp, dòng điện, công suất, tần số, cấp bảo vệ, ký hiệu CE/IEC và các cảnh báo an toàn đi kèm tài liệu kỹ thuật. |
| 6 | Environmental Conditions | Xác định điều kiện môi trường hoạt động an toàn: dải nhiệt độ, độ ẩm, tia UV, độ cao lắp đặt, cấp ô nhiễm và cấp bảo vệ IP. |
| 7 | Protection Against Electric Shock and Energy Hazards | Quy định các yêu cầu bảo vệ người sử dụng khỏi điện giật và năng lượng nguy hiểm, bao gồm cách điện, khoảng cách phóng điện, nối đất bảo vệ, thiết bị ngắt mạch (RCD/RCM) và thử nghiệm lỗi đơn. |
| 8 | Mechanical Hazards | Đảm bảo an toàn cơ học: khả năng chịu lực, ổn định khi treo tường, chống va đập, và yêu cầu đối với các bộ phận chuyển động bên trong thiết bị. |
| 9 | Fire Hazards | Quy định giới hạn nhiệt độ, kiểm soát phát nhiệt, vật liệu chống cháy, và cấu trúc ngăn cháy lan trong inverter. |
| 10 | Acoustic Pressure | Xác định giới hạn tiếng ồn cho phép phát ra từ quạt làm mát hoặc linh kiện cơ học trong quá trình hoạt động, nhằm đảm bảo an toàn âm học. |
| 11–12 | Liquid and Chemical Hazards | Kiểm tra khả năng chống rò rỉ chất lỏng, an toàn hóa chất, và vật liệu sử dụng trong tụ điện, dầu cách điện hoặc pin lưu trữ năng lượng. |
| 13 | Physical and Connection Requirements | Yêu cầu kỹ thuật đối với thiết kế cơ khí và đấu nối: tiết diện dây, đầu nối DC/AC, khoảng cách cách ly, phương pháp đấu nối an toàn và hệ thống khóa cơ học. |
| 14 | Components | Xác định các yêu cầu kỹ thuật cho linh kiện điện tử (PCB, cầu chì, biến áp, tụ điện, varistor), bao gồm khả năng chịu quá áp, xung sét và độ bền điện môi. |
| 15 | Software and Firmware Safety | Quy định về an toàn phần mềm điều khiển: thuật toán bảo vệ, quy trình thử nghiệm lỗi, xác minh và cập nhật firmware nhằm đảm bảo an toàn vận hành của inverter. |
Tóm lại: IEC 62109-1 là tiêu chuẩn nền tảng quy định an toàn điện, cơ, nhiệt và cháy nổ cho inverter và thiết bị chuyển đổi công suất trong hệ thống điện mặt trời.
Việc tuân thủ tiêu chuẩn này là yêu cầu bắt buộc để đảm bảo chất lượng, an toàn và độ tin cậy của toàn bộ hệ thống PV.
Tải tài liệu chi tiết IEC 62109-1:2010
Do tài liệu IEC thuộc bản quyền của International Electrotechnical Commission (IEC), bạn có thể tải bản chính thức hoặc mua bản quyền PDF qua các nguồn hợp pháp sau:
📎 Link chính thức từ IEC: IEC 62109-1:2010 – Safety of Power Converters for Use in Photovoltaic Power Systems – Part 1: General Requirements (Official Source)
3. Kết luận
IEC 62109-1:2010 là tiêu chuẩn quốc tế nền tảng quy định các yêu cầu an toàn chung cho thiết bị chuyển đổi công suất (Power Conversion Equipment – PCE) được sử dụng trong hệ thống điện mặt trời.
Tiêu chuẩn này được xem là “khung pháp lý kỹ thuật” đảm bảo rằng các thiết bị như inverter, bộ điều khiển, bộ DC/DC converter hoặc bộ hòa lưới đáp ứng đầy đủ các yêu cầu an toàn điện, cơ học, nhiệt, cháy nổ và phần mềm điều khiển.
Việc tuân thủ IEC 62109-1 không chỉ giúp thiết bị đạt chứng nhận quốc tế (CE, TUV, UL) mà còn là điều kiện bắt buộc khi nhập khẩu, kiểm định và vận hành hệ thống điện mặt trời tại Việt Nam.
Các hãng lớn như Huawei, Growatt, GoodWe, Sungrow, Solis, Deye, SolaX, Fronius đều được chứng nhận IEC 62109-1 & 62109-2, thể hiện cam kết về chất lượng, an toàn và độ tin cậy toàn cầu.
