Quá trình đô thị hóa, công nghiệp hóa và chuyển đổi số đang làm thay đổi sâu sắc cấu trúc và đặc tính vận hành của mạng lưới phân phối điện công cộng.
Sự gia tăng nhanh chóng của thiết bị điện tử nhạy cảm, hệ thống tự động hóa, nguồn năng lượng tái tạo phân tán như điện mặt trời mái nhà, cùng với hạ tầng viễn thông và công nghệ thông tin, đã khiến môi trường điện từ trong lưới điện trở nên phức tạp hơn bao giờ hết. Trong bối cảnh đó, hiện tượng quá điện áp nổi lên như một trong những rủi ro kỹ thuật đáng lo ngại nhất, có thể gây hư hỏng thiết bị, gián đoạn cung cấp điện và làm suy giảm độ tin cậy của toàn hệ thống.
Thực tế vận hành cho thấy nhiều sự cố cháy hỏng linh kiện, mất điều khiển hoặc ngừng hoạt động đột ngột của các hệ thống điện – điện tử có liên quan đến các xung quá điện áp xuất hiện trên lưới phân phối. Các xung này có thể phát sinh do sét đánh trực tiếp hoặc lan truyền, thao tác đóng cắt thiết bị công suất lớn, sự cố ngắn mạch hoặc dao động do tương tác giữa nguồn và phụ tải trong mạng điện hiện đại. Trong khi đó, không phải mọi thiết bị đều được thiết kế để chịu được các mức quá điện áp vượt ngưỡng, đặc biệt là các thiết bị điều khiển, thiết bị công nghệ thông tin và hệ thống tự động hóa.
Nhằm cung cấp cơ sở kỹ thuật thống nhất cho việc nhận diện và đánh giá môi trường quá điện áp trong lưới điện công cộng, tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7909-2-14:2025 đã được ban hành. Tiêu chuẩn này thuộc bộ TCVN 7909 về tương thích điện từ và được xây dựng trên cơ sở hài hòa với IEC 61000-2-14 – tài liệu quốc tế mô tả đặc tính quá điện áp trong mạng phân phối điện công cộng. Việc tương thích với chuẩn mực quốc tế giúp bảo đảm tính đồng bộ trong thiết kế, thử nghiệm và đánh giá thiết bị điện – điện tử tại Việt Nam.
Khác với các tiêu chuẩn quy định mức thử nghiệm cụ thể cho từng loại sản phẩm, TCVN 7909-2-14:2025 tập trung mô tả đặc tính của môi trường điện từ liên quan đến quá điện áp. Tiêu chuẩn xác định các dạng quá điện áp có thể xuất hiện trong lưới phân phối, bao gồm quá điện áp tạm thời, quá điện áp xung có biên độ cao và thời gian tồn tại ngắn, cũng như các hiện tượng dao động quá độ. Những mô tả này giúp hình dung rõ ràng hơn về “bức tranh điện từ” mà thiết bị phải đối mặt khi được lắp đặt và vận hành trong thực tế.
Một nội dung quan trọng của tiêu chuẩn là phân loại môi trường lưới điện theo mức độ nghiêm trọng của quá điện áp, dựa trên các yếu tố như cấu trúc mạng, cấp điện áp, khoảng cách tới nguồn sét hoặc thiết bị đóng cắt công suất lớn. Việc phân loại này tạo cơ sở để các nhà sản xuất và đơn vị thiết kế hệ thống xác định mức độ rủi ro và lựa chọn giải pháp bảo vệ phù hợp. Các tham số đặc trưng như biên độ, dạng sóng, thời gian tăng và thời gian tồn tại của xung quá điện áp được mô tả làm căn cứ cho việc thiết kế thiết bị chống sét lan truyền, cấu hình nối đất và giải pháp liên kết đẳng thế.
Đối với doanh nghiệp sản xuất thiết bị điện – điện tử, việc tham chiếu TCVN 7909-2-14:2025 giúp nâng cao khả năng tương thích điện từ của sản phẩm ngay từ giai đoạn thiết kế. Khi hiểu rõ môi trường quá điện áp đặc trưng của lưới điện công cộng, nhà sản xuất có thể xác định mức miễn nhiễm phù hợp, giảm nguy cơ hư hỏng và khiếu nại sau khi sản phẩm đưa ra thị trường. Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh các yêu cầu về EMC ngày càng được siết chặt tại nhiều quốc gia.
Ở góc độ vận hành hệ thống điện, tiêu chuẩn góp phần nâng cao độ tin cậy của lưới phân phối bằng cách hỗ trợ lựa chọn và lắp đặt thiết bị phù hợp với điều kiện thực tế. Khi các thiết bị được thiết kế và bảo vệ tương xứng với mức quá điện áp dự kiến, nguy cơ sự cố dây chuyền, mất điện diện rộng hoặc hư hỏng hàng loạt thiết bị nhạy cảm sẽ được hạn chế đáng kể. Điều này có ý nghĩa lớn đối với các lĩnh vực quan trọng như y tế, giao thông, viễn thông và trung tâm dữ liệu, nơi yêu cầu về tính liên tục cung cấp điện rất cao.
Trong một hệ thống điện ngày càng phức tạp và phụ thuộc nhiều vào thiết bị điện tử, việc hiểu đúng và kiểm soát tốt nguy cơ quá điện áp là điều kiện tiên quyết để bảo đảm an toàn và hiệu quả vận hành. Sự ra đời của TCVN 7909-2-14:2025 không chỉ đáp ứng nhu cầu kỹ thuật trước mắt mà còn góp phần xây dựng môi trường điện từ ổn định, tạo nền tảng cho phát triển hạ tầng năng lượng bền vững và hội nhập sâu rộng với thông lệ quốc tế.
