MUN HEAN VIỆT NAM

Hệ thống giao thông đường sắt, bao gồm tàu hỏa, xe điện, xe buýt điện và các phương tiện kéo (traction vehicles), thường xuyên đối mặt với rủi ro quá áp cao hơn so với các lĩnh vực khác. Những tác động như sét đánh, xung chuyển mạch hoặc năng lượng tái sinh có thể làm hỏng thiết bị nhạy cảm, gây gián đoạn vận hành hoặc thậm chí tai nạn nghiêm trọng. Hakel không chỉ cung cấp SPD mà còn các giải pháp toàn diện, từ bảo vệ nguồn điện đến giám sát cách điện, đảm bảo hoạt động liên tục và an toàn cho toàn bộ hệ thống.
Hakel, công ty gia đình tại Cộng Hòa Séc thành lập năm 1994 tại Hradec Králové, là nhà sản xuất hàng đầu châu Âu về thiết bị bảo vệ chống sét và quá áp (SPD - Surge Protection Devices) cùng thiết bị giám sát cách điện (IMD - Insulation Monitoring Devices). Với hơn 30 năm kinh nghiệm, Hakel cung cấp các giải pháp toàn diện, tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn quốc tế như EN 50155, EN 61373, EN 45545-2, EN 50121-3-2 và EN 61557-8.

THÁCH THỨC CỦA HỆ THỐNG ĐƯỜNG SẮT CAO TỐC TRONG MÔI TRƯỜNG ĐIỆN TỬ HIỆN ĐẠI

Theo các báo cáo từ Bộ Giao thông Vận tải Việt Nam, sét đánh và xung điện (do chuyển mạch, năng lượng tái sinh hoặc sự cố do phá hoại) là nguyên nhân hàng đầu gây hỏng hóc, đặc biệt ở các khu vực miền Bắc và miền Trung – nơi sét xảy ra thường xuyên.

Rủi ro phổ biến:

Sét đánh trực tiếp: Có thể gây dòng xung lên đến 100 kA, phá hủy tủ điện hoặc tín hiệu đường ngang.
Xung gián tiếp: Từ chuyển mạch hoặc năng lượng tái sinh (recuperation), tạo đỉnh điện áp cao, ảnh hưởng đến PLC điều khiển hoặc camera giám sát.
Nhiễu tần số cao (EMI/RFI): Làm sai lệch tín hiệu của bảng thông tin hoặc máy bán vé tự động.

Nếu không bảo vệ, những sự cố này không chỉ làm gián đoạn vận hành mà còn đe dọa an toàn hành khách và nhân viên. Hakel giải quyết vấn đề này bằng cách cung cấp bảo vệ đa tầng, từ đầu nguồn đến thiết bị cuối.

TRỌN BỘ GIẢI PHÁP BẢO VỆ AN TOÀN ĐƯỜNG SẮT CAO TỐC BAO GỒM:

Thiết bị giới hạn điện áp (Voltage Limiting Devices - VLD)
Thiết bị bảo vệ chống sét (SPD)
Thiết bị giám sát cách ly (IMD)

IMD - INSULATION MONITORING DEVICE (GIẢI PHÁP GIÁM SÁT CÁCH LY CHO ĐƯỜNG SẮT CAO TỐC)
Thiết bị giám sát cách ly (IMD) của Hakel đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo tính liên tục và an toàn của nguồn điện trong hệ thống đường sắt, đặc biệt với các hệ thống cách ly (IT). IMD giúp phát hiện sớm và tự động ngắt nguồn (tùy theo cài đặt) khi phát hiện các sự cố cách điện - nguyên nhân chính dẫn đến ngắn mạch hoặc điện áp chạm nguy hiểm trước khi chúng gây ra hư hỏng/nguy hiểm nghiêm trọng. Các sản phẩm IMD của Hakel tuân thủ tiêu chuẩn EN 50155 và IEC 61557-8, phù hợp với môi trường đường sắt cao tốc Việt Nam.
Cách hoạt động của thiết bị giám sát cách ly cho đường sắt cao tốc: IMD giám sát điện trở cách điện, gửi tín hiệu khi giảm dưới ngưỡng an toàn (ví dụ <5 kΩ) qua CAN/RS485 đến PLC hoặc phòng điều khiển. Điều này giúp ngắt nguồn kịp thời, dẫn dòng nguy hiểm xuống tiếp địa, tránh điện áp chạm và hỏng hóc.

HIG99

Khuyến cáo lắp đặt IMD của Hakel:

Dòng HIGVDC/T và HIGVDC-L/T: Dành cho giám sát pin kéo trên tàu (12-110 V DC), đo điện trở cách điện ở cả hai nhánh của hệ thống IT.
HIG99 (Thùng Kéo, Nguồn Trung Tâm): dùng được nguồn AC/DC, dải đo 1 kΩ-10 MΩ, cấp nguồn 24 V DC độc lập, hỗ trợ tối đa 1.000 V DC / 710 V AC (10-440 Hz).
HIG93, HIG94, và HIG*VDC (Cơ Sở Hạ Tầng Cố Định): Dành cho hệ thống an ninh, tín hiệu và trạm chỉnh lưu cố định.
HIG93T (Nguồn Trung Tâm): Đo cách điện 3× 400 V / 50 Hz, chịu được nhiệt độ -25°C, kết hợp TL 400T cho hệ thống AC. Có hai mức lỗi (cảnh báo/ngắt nguồn) và relay.

SPD - SURGE PROTECTION DEVICE ( GIẢI PHÁP CHỐNG SÉT CHO ĐƯỜNG SẮT CAO TỐC)
Thiết bị bảo vệ xung (SPD) của Hakel là tuyến phòng thủ đầu tiên chống lại sét đánh trực tiếp/gián tiếp và xung chuyển mạch, phân loại theo tiêu chuẩn IEC/EN 61643-11 thành T1 (bảo vệ sét trực tiếp), T2 (xung gián tiếp), và T3 (thiết bị nhạy cảm có bộ lọc EMI/RFI). Chúng được thiết kế đặc biệt cho môi trường đường sắt khắc nghiệt, tích hợp với hệ thống IT (cách ly) và TN-S (nối đất), đảm bảo phối hợp đa tầng qua cuộn cảm phối hợp (như HI series) để tránh xung đột khi khoảng cách cáp <10 m. Các SPD của Hakel tuân thủ EN 50122-1 và EN 50155, với phản ứng thời gian <25 ns và khả năng bắt tín hiệu từ xa ( dòng S), kết nối với PLC thích hợp cho việc cho giám sát liên tục.
Các dòng SPD chính:

Dòng HLSA Series (T1+T2 hoặc T1+T2+T3): Dành cho bảo vệ nguồn chính từ trạm chỉnh lưu, chịu sét trực tiếp và gián tiếp với khả năng chịu xả dòng lớn.
Dòng HSA Series (T2): Bảo vệ trung gian cho tủ phân phối và thiết bị dọc ray, dễ thay theo dạng mô-đun (dòng M) phù hợp với tính chất cần bảo trì/thay thế nhanh.
Dòng HSAF Series (T3 với EMI/RFI Filter): Bảo vệ thiết bị nhạy cảm với nhiễu tần số cao

Khuyến cáo của Hakel về lựa chọn SPD cho từng khu vực:

Tủ điện ngoài trời: Để bảo vệ tủ, nên lắp thiết bị chống sét và xung lan truyền loại T1+T2+T3 (HLSA Series), như HLSA25-275/2+0 S, có tín hiệu trạng thái từ xa (chữ S). Thiết bị này sẽ gửi thông tin tình trạng (có hoạt động hay không) đến hệ thống điều khiển (như PLC), giúp nhân viên giám sát biết ngay mà không cần kiểm tra trực tiếp, đảm bảo an toàn và tiện lợi.
Tủ phân phối: Tủ phân phối cung cấp điện cho đèn, ổ cắm, hệ thống sưởi/làm mát, pin dự phòng, và thậm chí cả các tủ điện khác. Nếu hai tủ gần nhau, chỉ cần lắp thiết bị chống xung loại HSA series (T2) như HSA-275/2+0 S (có báo trạng thái từ xa, chữ S) là đủ. Nếu cáp nối giữa hai tủ ngắn dưới 10 m, phải thêm cuộn cảm phối hợp (như HI32, dòng 32 A) giữa thiết bị T1 và T2 để đảm bảo các thiết bị bảo vệ xung hoạt động nhịp nhàng.
Tủ điện hạ thế và các thiết bị cuối (pin dự phòng, máy bán vé, camera,..): thường nhạy với nhiễu tần số cao, nên lắp thêm thiết bị chống sét loại HSAF Series(T3 với bộ lọc EMI/RFI), như HSAF16 S (16 A cho 230 V AC) hoặc kết hợp giữa thiết bị chống sét T1+T2/T1+T2+T3 - cho máy bán vé và hệ thống camera (tùy vào thiết kế hệ thống). SPD phù hợp để bảo vệ đầu vào của PLC điều khiển: HDT2/6B hoặc HDT2/24B.

VLD - VOLTAGE LIMITING DEVICE ( GIẢI PHÁP GIỚI HẠN ĐIỆN ÁP CHO ĐƯỜNG SẮT CAO TỐC)
HGS100/HL120: bảo vệ các cấu trúc kim loại không mang điện trong hệ thống đường sắt hoặc xe điện (AC/DC) khỏi sét đánh hoặc sự cố đứt dây dẫn i, ngăn ngừa nguy cơ điện giật khi người tiếp xúc trong tình huống khẩn cấp. VLD tự động ngắn mạch với đường ray khi có sự cố, ngắt nguồn điện tức thì. Với khả năng chịu được xung xét, xung lan truyền và tốc độ phản ứng với sự cố siêu nhanh < 25nS.
Cách hoạt động của thiết bị giới hạn điện áp cho đường sắt cao tốc:

Giải pháp an toàn đường sắt của Hakel được tin dùng và sử dụng rộng rãi tại nhiều hệ thống đường sắt cao tốc, giao thông vận hành điện trên thế giới:
VLD:

Railway electrification no. 293 Sumperk-Kouty nad Destnou (Czech Republic)
College reconstruction no. 293 Brno-Kralovo Pole-Kurim (Czech Republic)
Railway optimisation Bystrice nad Olsi-Cesky Tesin, part 2, rst. Cesky Tesin (Czech Republic)
ZSR, Railway modernising Puchov Zilina, at speed under 160 km/h, II. Phase (Slovakia)
Public transport system of Bratislava (Slovakia)
Public transport system of Košice (Slovakia)

IMD: