Hiểu cơ bản về hộp nối cáp điện

Một dự án lắp đặt dây và cáp điện có thể dài hàng trăm km nhưng hiếm có nhà sản xuất nào có quy trình sản xuất dây cáp điện dài hàng chục km mà không bị ngắt quãng. Các hộp nối (joints) và thiết bị đầu cuối (terminations) của dây cáp điện là các phụ kiện cáp có vai trò rất quan trọng trong việc cung cấp kết nối điện đáng tin cậy, hỗ trợ cơ học và bảo vệ vật lý cho cáp. Các hộp nối được phân loại tùy thuộc vào chức năng của chúng, vật liệu sản xuất và loại cáp cần nối.

Hộp nối cáp là phụ kiện được sử dụng để kết nối các đoạn cáp với nhau. Hình dạng, kích thước và cấu hình của chúng có thể khác nhau tùy thuộc vào cấu trúc, cách điện, số lượng lõi và điện áp của các loại cáp được nối. Bên cạnh việc hỗ trợ cách điện, các hộp nối nói chung còn được thiết kế để đảm bảo độ bền cần thiết và khả năng bảo vệ cơ học cho dây cáp điện.

I. Yếu tố quyết định thiết kế hộp nối cáp

Các yếu tố quyết định thiết kế của hộp nối là:

• Điện áp: Điện áp truyền tải của dây cáp và hộp nối phải giống nhau để đảm bảo tính tương thích;
• Cấu trúc: Loại khớp nối cáp được sử dụng sẽ phụ thuộc vào cách thức kết nối cáp. Nếu hai cáp được kết nối tại một điểm thì hộp nối chuyển tiếp thẳng qua là phù hợp nhất trong khi hộp phân nhánh lại phù hợp trong tình huống nhiều cáp chập tại một điểm để tạo thành một cụm cáp duy nhất;
• Lõi: Số lõi sở hữu của các khớp cáp phải giống với số lõi của các loại cáp có liên quan;
• Cách điện: Phải duy trì sự tương thích giữa các hộp nối cáp và cách điện của cáp. Cách điện của cáp nối có thể được duy trì bằng một số quy trình cách điện như cách điện lạnh hoặc co nhiệt…

II. Các loại hộp nối cáp điện

• Hộp kết nối cơ bản: Khi cần kéo dài đường dây hoặc sửa chữa các điểm bị đứt, loại này có thể bảo vệ cáp khỏi bị hư hại, tác hại của môi trường và phù hợp với cáp 1, 3, 4 lõi cách điện bằng nhựa dù lắp đặt trên không hay dưới đất, nó có cấu trúc nguyên khối và có thể đóng mở.

• Hộp khớp nhánh (Branch Joint): Khớp nối nhánh có thể được sử dụng để nối cáp ngoài trời, trong nhà, cáp ngầm trong đất hoặc dưới nước miễn sao nó phù hợp với các loại dây cáp có từ 1 đến 5 lõi bằng polyme, điện áp thấp và không có vỏ bọc. Nó có thể là loại ‘T’ hoặc ‘Y’ được sử dụng trong trường hợp cần phân nhánh cáp đường dây điện theo một hướng riêng hoặc kết nối cáp nhánh với đường dây chính.
• Hộp khóa dùng để ngăn không cho các chất thấm, lỏng bên trong cũng như ngăn không cho các phần tử bị trượt ra ngoài. Loại này được lắp đặt trong mạng điện cao thế, nơi áp suất thủy tĩnh được tạo ra trên mức bình thường. Thân hình trụ làm bằng vật liệu chống từ với hai lớp sứ cách điện tạo thành 3 buồng. Các chất cách điện được kết nối bằng lò xo đồng.

• Hộp chuyển tiếp (Transition Joint): Khớp nối cáp chuyển tiếp được sử dụng để kết nối các loại cáp có chất cách điện được làm bằng các vật liệu khác nhau. Ví dụ để nối cáp có lớp cách điện bằng nhựa với cáp có cách điện tẩm giấy…
• Hộp đầu cuối (Pot end Joint): Đầu cuối cáp được sử dụng để chấm dứt mạng cáp điện, loại này sẽ buộc chặt các đầu cáp và bịt kín bên trong, vật liệu là nhựa nhiệt dẻo, nhiệt hoạt, nhựa polymer.

Bạn xem thêm: Ống co nhiệt và ống co lạnh

III. Hướng dẫn chọn hộp nối cáp theo vật liệu sản xuất

Hộp nối cáp như đã đề cập ở trên, được làm từ nhiều vật liệu khác nhau như chì, đồng thau, nhựa epoxy, kết cấu co nhiệt, gang. Việc lựa chọn vật liệu phù hợp phải tính đến các chức năng của chúng. Cụ thể như sau:

• Hộp nối chì được sử dụng để kết nối cáp có vỏ bọc bằng chì hoặc nhôm, điện áp cho phép là 6 – 10 kV. Khớp nối chì được làm từ các ống cùng loại vật liệu có đường kính 60 – 110mm và chiều dài 450 – 650mm.
• Khớp nối bằng đồng là sản phẩm đặc biệt được thiết kế để kết nối cáp cao thế từ 20 kV đến 35 kV.
• Cấu trúc epoxy được sử dụng cho cáp có điện áp 6 – 10 kV và có khả năng chống lại các yếu tố môi trường khắc nghiệt trong hầm mỏ. Ở bên ngoài, chúng được phủ bởi một lớp vỏ amiăng hoặc kim loại.
• Khớp nối bằng gang được lắp đặt trên cáp 3 lõi và 4 lõi có điện áp đến 1000V, có chất cách điện được tẩm giấy.
• Ống co nhiệt được làm từ polyme lưu hóa, giảm khả năng xảy ra sự cố về điện. Các ống bọc co nhiệt rất dễ lắp đặt, đáng tin cậy, linh hoạt và phù hợp với các loại cáp có đường kính và số lượng lõi khác nhau.
• Khớp nối làm bằng cao su được sử dụng khi bạn cần sửa chữa đường dây bị hỏng, phù hợp cho các loại cáp không được che chắn linh hoạt. Vị trí lắp đặt không được làm nóng mà được xử lý bằng hợp chất nhựa đặc biệt.