IEC 62109-2:2011 là tiêu chuẩn an toàn quốc tế quy định các yêu cầu kỹ thuật cụ thể cho inverter điện mặt trời, được ban hành bởi Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế (IEC). Tiêu chuẩn này đảm bảo inverter được thiết kế, thử nghiệm và vận hành an toàn, ngăn ngừa các rủi ro như điện giật, cháy nổ và lỗi cách điện, đồng thời là cơ sở bắt buộc khi kiểm định, nhập khẩu và chứng nhận inverter PV tại Việt Nam và trên thế giới. Hãy cùng tìm hiểu về tiêu chuẩn này cùng Việt Nam Solar.
1. Giới thiệu về tiêu chuẩn IEC 62109-2:2011
IEC 62109-2 là phần mở rộng của IEC 62109-1:2010, được Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế (IEC) ban hành nhằm quy định các yêu cầu an toàn cụ thể cho inverter (bộ hòa lưới / chuyển đổi điện một chiều – xoay chiều) sử dụng trong hệ thống điện mặt trời.
Nếu Phần 1 tập trung vào các yêu cầu an toàn chung cho mọi thiết bị chuyển đổi công suất (PCE),
thì Phần 2 đi sâu vào các yêu cầu riêng biệt cho inverter, bao gồm:
-
Inverter hòa lưới (grid-interactive),
-
Inverter độc lập (stand-alone),
-
Inverter đa chế độ (multi-mode) có thể hoạt động kết hợp với pin lưu trữ hoặc các nguồn năng lượng khác.
2. Phạm vi và đối tượng áp dụng (Clause 1 – Scope and Object)
IEC 62109-2 áp dụng cho:
-
Các thiết bị chuyển đổi DC → AC được sử dụng trong hệ thống điện mặt trời (PV systems);
-
Các inverter có nhiều chế độ hoạt động, bao gồm:
-
Hòa lưới (Grid-interactive);
-
Độc lập (Stand-alone);
-
Lai (Hybrid / Multi-mode) kết hợp với pin lưu trữ (battery energy storage systems).
-
Tiêu chuẩn này không bao gồm yêu cầu đấu nối lưới điện (Grid Interconnection).
Những quy định này được quản lý riêng theo các tiêu chuẩn khác như:
-
IEC 61727 (kết nối lưới điện hạ áp),
-
IEC 62116 (chống đảo chiều – anti-islanding),
-
IEEE 1547, DIN VDE 0126-1-1, AS 4777.3, hoặc EN 50438 (tùy từng quốc gia).
3. Một số định nghĩa kỹ thuật quan trọng (Clause 3 – Terms and Definitions)
Tiêu chuẩn IEC 62109-2:2011 cung cấp các định nghĩa chuyên biệt cho inverter điện mặt trời, giúp xác định rõ phạm vi kỹ thuật, cơ chế bảo vệ và loại hình vận hành của thiết bị. Dưới đây là các thuật ngữ quan trọng được sử dụng trong tiêu chuẩn này:
| Thuật ngữ | Định nghĩa kỹ thuật |
|---|---|
| Grid-interactive inverter (Inverter hòa lưới) |
Là loại inverter có khả năng đồng bộ điện áp, pha và tần số với lưới điện quốc gia để xuất công suất trực tiếp vào lưới. Khi mất điện lưới, inverter phải tự ngắt để đảm bảo an toàn cho người và hệ thống. |
| Stand-alone inverter (Inverter độc lập) |
Inverter hoạt động độc lập, không kết nối với lưới điện. Nguồn điện đầu vào thường đến từ pin lưu trữ hoặc hệ thống PV, cung cấp điện AC cho tải tiêu thụ độc lập. |
| Multi-mode inverter (Inverter lai / Hybrid) |
Inverter có thể hoạt động ở cả hai chế độ: hòa lưới và độc lập. Tự động chuyển đổi chế độ khi mất hoặc có lại điện lưới, thường được tích hợp trong hệ thống lưu trữ năng lượng (ESS). |
| Functionally grounded array (Mảng PV nối đất chức năng) |
Là mạch PV có một điểm nối đất vì lý do kỹ thuật hoặc điều khiển điện áp (chống nhiễu, ổn định điện áp), nhưng không phải nối đất bảo vệ chống điện giật. |
| Grounded array (Mảng PV nối đất bảo vệ) |
Hệ thống PV có cực DC (thường là cực âm hoặc dương) được nối đất để đảm bảo an toàn và ổn định điện áp so với đất. |
| Isolated inverter (Inverter cách ly điện) |
Inverter có mạch cách ly giữa đầu DC và AC, thường bằng biến áp hoặc lớp cách điện tăng cường (reinforced insulation), giúp ngăn dòng rò và đảm bảo an toàn cao. |
| Non-isolated inverter (Inverter không cách ly) |
Inverter không có cách ly điện giữa DC và AC, vì vậy cần tích hợp mạch giám sát dòng rò, thiết bị bảo vệ RCD/RCCB và phần mềm phát hiện lỗi cách điện để đảm bảo an toàn. |
| Inverter backfeed current (Dòng hồi tiếp của inverter) |
Là dòng điện tối đa có thể chạy ngược từ mạch AC về phía mảng PV hoặc pin lưu trữ trong điều kiện hoạt động bình thường hoặc khi xảy ra sự cố. |
| Protective Extra-Low Voltage (PELV) (Điện áp siêu thấp bảo vệ) |
Là điện áp danh định đủ thấp (≤120 VDC hoặc ≤50 VAC) để ngăn ngừa nguy cơ điện giật, áp dụng cho các mạch điều khiển, tín hiệu và truyền thông trong hệ thống inverter. |
| Residual Current Device (RCD) (Thiết bị ngắt dòng rò) |
Là thiết bị tự động ngắt mạch khi phát hiện dòng rò về đất vượt quá ngưỡng cho phép, giúp bảo vệ người dùng và ngăn hư hỏng thiết bị, đặc biệt quan trọng với inverter không cách ly. |
Tóm lại: Các định nghĩa trong Clause 3 của tiêu chuẩn IEC 62109-2 là nền tảng cho việc phân loại inverter, xác định yêu cầu bảo vệ, thử nghiệm và chứng nhận an toàn trong hệ thống điện mặt trời.
4. Các yêu cầu kỹ thuật quan trọng theo tiêu chuẩn IEC 62109-2:2011
Tiêu chuẩn IEC 62109-2:2011 – Safety of Power Converters for Use in Photovoltaic Power Systems – Part 2: Particular Requirements for Inverters
quy định các yêu cầu an toàn cụ thể cho inverter điện mặt trời.
Bảng dưới đây tóm tắt nội dung chính của từng chương, từ 1 đến 14, giúp kỹ sư và đơn vị kiểm định nắm rõ các khía cạnh kỹ thuật bắt buộc khi chứng nhận thiết bị PV.
| Chương | Tên chương (Tiếng Anh) | Mô tả & Yêu cầu kỹ thuật chính |
|---|---|---|
| 1 | Scope and Object | Xác định phạm vi áp dụng và mục đích của tiêu chuẩn: áp dụng cho inverter DC/AC trong hệ thống PV hòa lưới, độc lập và lai. Không bao gồm yêu cầu kết nối lưới (IEC 61727, 62116 quy định riêng). |
| 2 | Normative References | Liệt kê các tiêu chuẩn liên quan được viện dẫn: IEC 60529 (IP Rating), IEC 60364 (installation), IEC 60068 (environmental testing), IEC 62109-1 (các yêu cầu chung)… |
| 3 | Terms and Definitions | Định nghĩa các thuật ngữ chuyên biệt: grid-interactive inverter, stand-alone inverter, multi-mode inverter, grounded array, isolation, RCD, PELV… |
| 4 | Tests and Single-Fault Conditions | Xác định các thử nghiệm và điều kiện lỗi đơn (single fault condition) để đảm bảo inverter an toàn khi xảy ra sự cố: quá nhiệt, ngắn mạch, lỗi cách ly hoặc lỗi điều khiển. |
| 5 | Marking and Documentation | Quy định thông tin phải hiển thị trên nhãn và tài liệu kỹ thuật: điện áp DC/AC, dòng, công suất, tần số, loại inverter, IP rating, phiên bản firmware, cảnh báo an toàn. |
| 6 | Environmental Conditions | Xác định dải nhiệt độ, độ ẩm, độ cao và điều kiện vận hành môi trường; phân loại theo cấp ô nhiễm và IP rating; thử nghiệm theo IEC 60068. |
| 7 | Protection Against Electric Shock | Yêu cầu bảo vệ chống điện giật và rò điện: cách điện DC-AC, phát hiện dòng rò, ngắt mạch tự động (RCD/RCCB), khoảng cách cách điện và cách ly tăng cường. |
| 8 | Mechanical Hazards | Đảm bảo an toàn cơ học: chịu va đập, rung động, ổn định lắp đặt; yêu cầu kết cấu vỏ, giá đỡ, và các bộ phận cơ khí chuyển động. |
| 9 | Thermal and Fire Hazards | Giới hạn nhiệt độ vật liệu, kiểm soát phát nhiệt và nguồn đánh lửa; vật liệu vỏ phải chống cháy (theo IEC 60695) và có khe thoát nhiệt phù hợp. |
| 10 | Acoustic Pressure | Giới hạn mức ồn tối đa từ quạt làm mát hoặc linh kiện cơ học; đảm bảo mức áp suất âm thanh không gây ảnh hưởng đến người sử dụng và thiết bị lân cận. |
| 11 | Chemical and Liquid Hazards | Kiểm tra rò rỉ chất lỏng và hóa chất; đảm bảo an toàn khi sử dụng dầu cách điện, chất điện phân, hoặc pin nội bộ trong hệ thống hybrid. |
| 12 | Component and Material Requirements | Yêu cầu về chất lượng linh kiện: cầu chì, biến áp, tụ điện, PCB, vật liệu cách điện; thử nghiệm chịu xung sét, quá áp và độ bền nhiệt điện môi. |
| 13 | Construction and Connection | Thiết kế đấu nối và kết cấu vật lý phải đảm bảo an toàn: đầu nối AC/DC, khoảng cách cách ly, kết cấu vỏ, khóa cơ và điểm nối đất PE. |
| 14 | Control Software and Firmware Safety | Yêu cầu an toàn đối với phần mềm điều khiển và firmware: thuật toán bảo vệ lỗi, khởi động an toàn, tự ngắt mạch và cập nhật phần mềm an toàn. |
5. Link tải tài liệu đầy đủ
Tiêu chuẩn IEC 62109-2:2011 là tài liệu có bản quyền thuộc Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế (IEC – International Electrotechnical Commission). Để đảm bảo sử dụng nguồn chính xác và hợp pháp, người đọc nên tải hoặc mua bản đầy đủ từ các nguồn được ủy quyền chính thức. Dưới đây là năm liên kết đáng tin cậy để bạn tham khảo và tra cứu chi tiết nội dung tiêu chuẩn:
-
IEC 62109-2:2011 – Official IEC Webstore
👉 https://webstore.iec.ch/publication/6471
6. Kết luận
IEC 62109-2:2011 là tiêu chuẩn an toàn quốc tế cốt lõi dành riêng cho inverter điện mặt trời, mở rộng từ IEC 62109-1:2010 để quy định các yêu cầu kỹ thuật, thiết kế, cách điện, cơ chế bảo vệ và phần mềm điều khiển.
Tiêu chuẩn này là cơ sở để đảm bảo rằng các inverter được thiết kế, sản xuất và vận hành an toàn, tuân thủ quy định của các cơ quan quản lý điện năng toàn cầu.
Việc áp dụng IEC 62109-2 mang lại nhiều lợi ích thiết thực:
-
Giúp đảm bảo an toàn cho người vận hành và hệ thống điện, giảm thiểu nguy cơ điện giật, cháy nổ hoặc lỗi kỹ thuật.
-
Là điều kiện tiên quyết để các sản phẩm inverter đạt chứng nhận quốc tế như CE, TÜV, UL, được chấp nhận tại các thị trường EU, Mỹ, Nhật Bản và Việt Nam.
-
Hỗ trợ đơn vị EPC, kỹ sư và chủ đầu tư trong việc lựa chọn thiết bị đáp ứng chuẩn kỹ thuật quốc gia (TCVN/IEC 62109-2), đảm bảo hiệu suất và tuổi thọ hệ thống PV.
-
Giúp EVN, các cơ quan quản lý và đơn vị kiểm định có căn cứ đánh giá inverter trước khi hòa lưới điện.
Tại Việt Nam, các hãng như Huawei, Growatt, GoodWe, Sungrow, Deye, SolaX, Fronius đều đã đạt chứng nhận IEC 62109-1 & 62109-2, khẳng định độ an toàn, tin cậy và tuân thủ tiêu chuẩn toàn cầu.
VIỆT NAM SOLAR
- CÔNG TY TNHH VIỆT NAM SOLAR – MST: 0315209693
- Văn phòng/BH: 188 Đông Hưng Thuận 41, P. Đông Hưng Thuận, TP.HCM
- Showroom Cần Thơ: 41D Mậu Thân, P. Cái Khế, TP. Cần Thơ
- Kho HCM: 2937 QL1A, P. Đông Hưng Thuận, TP.HCM
- Kho Cần Thơ: 139–137 Tuyến tránh Thốt Nốt, P. Thốt Nốt, TP. Cần Thơ
- Hotline: 0981.982.979 – 088.60.60.660
- Email: lienhe@vietnamsolar.vn – kythuat@vietnamsolar.vn
- Website: vietnamsolar.vn
|
|
|
| Giấy phép hoạt động xây dựng | Giấy phép hoạt động điện lực | Chứng chỉ ISO 9001:2015 |
|---|---|---|
 |
 |
 |
