Dây và cáp điện được bọc giáp là dây cáp có một lớp kim loại (dạng sợi bên hoặc dải băng quấn), tác dụng của nó là để bảo vệ ruột dẫn khỏi các lực tác động từ bên ngoài. Lực tác động như va đập có thể gây ra các bất thường bên trong cáp, thậm chí làm hư hỏng các lớp bên trong, hậu quả xấu có thể phóng điện ra bên ngoài.
Tại sao cáp bọc giáp được sử dụng?
Các dự án cần lắp đặt cáp ngoài trời hoặc chôn trực tiếp dưới đất cũng như đặt ngầm dưới nước, cáp điện cần có lớp bảo vệ cơ học. Lớp giáp bảo vệ này được quy định cụ thể trong IEC 60502 hoặc TCVN 5935:2013.
1. Vật liệu làm áo giáp
Các loại áo giáp được đề cập trong tiêu chuẩn này như sau:
- áo giáp bằng sợi dây dẹt;
- áo giáp bằng sợi dây tròn;
- áo giáp bằng dải băng kép;
Sợi dây tròn hoặc sợi dây dẹt phải là thép mạ kẽm, đồng hoặc đồng tráng thiếc, nhôm hoặc hợp kim nhôm.
Dải băng phải là thép, thép mạ kẽm, nhôm hoặc hợp kim nhôm. Dải băng thép phải được cán nóng hoặc cán nguội có chất lượng thương phẩm.
Áo giáp của cáp một lõi để sử dụng trong hệ thống xoay chiều phải bằng vật liệu phi từ tính, trừ khi chọn áo giáp có cấu tạo đặc biệt.
2. Kích thước của áo giáp
Kích thước danh nghĩa của sợi dây làm áo giáp và dải băng làm áo giáp tốt nhất là một trong các giá trị dưới đây:
- Sợi dây tròn: Đường kính 0,8 – 1,25 – 1,6 – 2,0 – 3,15 mm;
- Sợi dây dẹt: Chiều dày 0,8 mm;
- Dải băng bằng thép: Chiều dày: 0,2 – 0,5 – 0,8 mm;
- Dải băng bằng nhôm hoặc hợp kim nhôm: Chiều dày 0,5 – 0,8 mm.
Thông tin cụ thể bạn xem chi tiết tại đây.
Chi tiết các loại áo giáp
1. Giáp dạng sợi thép (SWA)
Cáp có giáp dạng sợi thép là loại cáp bọc giáp phổ biến nhất trong phân phối điện. Đây là một loại cáp điện hạng nặng phù hợp với mạng lưới truyền tải và thường được sử dụng trong lắp đặt điện ngầm 11 kV và 33 kV.
Mục đích chính của cáp thép bọc giáp có lớp bảo vệ là cải thiện độ bền kéo và bảo vệ khỏi lực cơ học tác động bên ngoài. Hơn nữa, nó cũng kéo dài tuổi thọ và cải thiện khả năng chống nhiễu của cáp thông qua bảo vệ che chắn.
2. Giáp dạng băng thép (STA)
Các lớp băng thép làm áo giáp của dây cáo có tác dụng che chắn từ tính và chống nhiễu tần số thấp. Sử dụng băng thép bọc ngoài là một phương pháp phổ biến để bảo vệ cho cáp quang.
Cáp dạng sợi thép có thể sinh từ tính nên được khuyến khích sử dụng trong các loại cáp có nhiều lõi.
3. Giáp dạng sợi và băng nhôm (AWA và ATA)
Cáp bọc giáp bằng dây nhôm bảo vệ chống lại ứng suất cơ học, làm cho cáp bọc giáp phù hợp để chôn trực tiếp và sử dụng ngoài trời hoặc ngầm. Giáp sợi nhôm có tác dụng tương tự như giáp sợi thép, với độ bền kéo thấp hơn nhưng nhẹ hơn, ngoài ra nó không có từ tính nên phù hợp để làm giáp cho cáp ngầm 1 lõi.
4. Braid Wire Armor
Cáp điện có giáp dạng sợi bện có nhiều dây đồng mịn đan xen vào một cấu trúc hình ống có dạng lưới mắt cáo. Cáp bọc giáp bện ngăn chặn từ trường, giảm nhiễu điện từ với các cáp gần đó.
So sánh giáp thép và giáp nhôm
1. So sánh giáp sợi thép và giáp băng thép
Cáp bọc giáp băng thép (STA) thường được sử dụng cho các dự án lắp đặt cáp chôn trực tiếp hoặc đặt trong đường ống, mặt đất chung, đường hầm, v.v. Cáp STA rẻ hơn cáp SWA.
Cáp bọc giáp sợi thép (SWA) có thể chịu được lực căng dọc nói chung, do đó nó thích hợp để đặt trên cao trong khoảng cách ngắn.
2. So sánh giáp nhôm và giáp thép
Đối với cáp điện 1 lõi được ghép nối với lớp áo giáp bằng sợi thép sẽ có từ trường sinh ra khi dòng điện chạy qua do thép (chủ yếu làm từ sắt) có từ tính cao – nên toàn bộ sợi cáp trở thành một nam châm lớn. Dòng điện có điện áp càng cao, từ trường càng lớn. Từ trường này sẽ tạo ra một dòng điện xoáy, gây ra hiện tượng quá nhiệt và giảm tốc độ lớn của cáp. Bạn có thể đọc thêm hiệu ứng bề mặt để hiểu hơn về hiện tượng này.
Nhôm, do bản chất không từ tính sẽ không gây ra hiện tượng này. Cân đối giữa hiệu suất tải điện bị giảm và hiệu quả bảo vệ cơ học giữa thép với nhôm, cáp có giáp sợi nhôm mang hiệu quả tổng thể nhiều hơn.
Tuy nhiên, nếu cáp điện có từ hai lõi dẫn trở lên, sẽ an toàn hơn nếu sử dụng cáp có giáp sợi thép vì từ trường được tạo ra trong cáp nhiều lõi về cơ bản có xu hướng triệt tiêu lẫn nhau, do đó ngăn cản phát sinh dòng điện xoáy.