Cáp điện dùng cho đường dây truyền tải và phân phối được chia thành hai loại: từ 66 kV trở lên là cáp điện cao thế; và dưới 36kV được gọi là cáp trung thế.
Để giải quyết vấn đề cách điện giữa các pha (điện trung thế, cao thế thường là 3 pha), cáp điện cao thế thường áp dụng loại 1 lõi trong khi vì điện áp trung thế thấp hơn, cách điện giữa các pha không còn là vấn đề quan trọng bằng nên oại 3 lõi thường được sử dụng để giảm chi phí sản xuất.
Có một trường hợp đặc biệt, nếu cần khả năng tải điện lớn thì tiết diện dây dẫn sẽ lớn theo. Ví dụ, nếu tiết diện của cáp 36 kV từ 630mm2 trở lên và nếu nó là loại cáp 3 lõi, sẽ có nhiều khó khăn trong sản xuất, vận chuyển và lắp đặt. Nghĩa là với tiết diện lớn như thế thì nên dùng cáp 1 lõi, tức là mạch sẽ gồm 3 cáp 1 lõi riêng biệt.
Về phần tiết diện cáp nhỏ hơn 630mm2, chẳng hạn 400mm2 hoặc 500mm2 ở cáp 36kV thì nên chọn loại 1 lõi hay 3 lõi? Cùng phân tích, đánh giá và kết luận trong bài viết này về vấn đề trên nhé!
Ví dụ kết cấu của cáp 3 lõi đặt ngầm dưới nước và cáp 1 lõi ngầm dưới đất. Ngầm dưới đất thường không cần lớp băng, vỏ bọc chống nước bên trong.
Góc độ so sánh
1. Phạm vi ứng dụng và môi trường
- Cáp 3 lõi thường được đặt trong nhà, đường hầm và đào rãnh cáp, có thể chịu được ngoại lực và lực kéo căng; nó có thể được chôn trực tiếp, cũng có thể được đặt trong các đường ống thép có từ tính.
- Cáp một lõi thường được đặt trong nhà, đường hầm và rãnh cáp, khả năng chịu lực cơ học bên ngoài kém hơn do không được bọc giáp thép như cáp 3 lõi (bọc nhôm), cáp không được đặt trong ống thép từ tính.
2. Sản xuất và vận chuyển
Trong quá trình sản xuất và vận chuyển cáp 3 lõi, do giới hạn trọng lượng của cuộn cáp và bản thân nó nên không thể được làm quá dài, ví dụ chiều dài của cáp 3 lõi tiết diện 400 mm2 thường không vượt quá 500m. Đối với cáp 1 lõi, vì đường kính ngoài nhỏ hơn và trọng lượng nhẹ hơn nên chiều dài sản xuất thường không bị giới hạn, ví dụ chiều dài của cáp 1 lõi 400 mm2 có thể lên 1000m tùy mỗi nhà sản xuất.
3. Diện tích mặt bằng
- Cáp 3 lõi được đặt trong đường ống có thể giảm diện tích không gian, phù hợp với kỹ thuật lắp đặt đường dây đa mạch của đường dây vào và ra của trạm biến áp.
- Cáp 1 lõi cần đặt trong các ống không có từ tính, số lượng ống có thể cần nhiều hơn.
4. Xây dựng và lắp đặt
Cáp 3 lõi không dễ lắp đặt, nhưng chiều dài lắp đặt bằng 1/3 cáp 1 lõi và thời gian thi công tổng thể ngắn hơn. Khi cáp 3 lõi kết nối thiết bị phân phối trong nhà, đầu cuối của cáp cũng dễ dàng bố trí.
Đối với cáp 1 lõi: Cáp 1 lõi dễ lắp đặt, chiều dài lắp đặt mỗi nhịp có thể dài gấp 3 lần so với cáp 3 lõi. Khi đấu nối cáp 1 lõi với các thiết bị phân phối trong nhà, do không gian hẹp nên cáp lõi đơn có thể chạm các đầu cáp với nhau.
5. Điều kiện vận hành
Đối với cáp 3 lõi: Cáp 3 lõi thường được bảo vệ bằng giáp thép, có yêu cầu tương đối lỏng lẻo đối với môi trường đặt và có tác dụng bảo vệ ở mức độ nhất định đối với tác động của ngoại lực nói chung, ruột dẫn được ngăn cách với nhau bởi lớp cách điện và nếu nó bị ẩm, bị giảm chất lượng thì dễ gây ra ngắn mạch giữa các pha.
Trường hợp khác, nếu vỏ bọc ngoài bị hư hỏng cục bộ trong quá trình hoạt động, nó sẽ dẫn đến hư hỏng kim loại. Khi lớp lá chắn được nối đất ở nhiều nơi, cáp vẫn có thể hoạt động an toàn vì lớp lá chắn kim loại của cáp 3 lõi được nối đất bình thường.
Đối với cáp một lõi: Cáp 1 lõi không được bọc thép do từ tính, nên môi trường lắp đặt và vận hành sẽ nghiêm ngặt hơn và nói chung, tác động ngoại lực có thể gây ra hư hỏng cho dây cáp.
Cáp 1 lõi là cáp độc lập nên ngay cả khi vật liệu cách điện bị ẩm và giảm chất lượng, hiện tượng ngắn mạch đồng thời giữa các pha hiếm khi xảy ra.
Trường hợp khác, trong quá trình hoạt động lâu dài, nếu xảy ra hư hỏng cục bộ của vỏ bọc, cáp không thể giữ hoạt động an toàn sau nhiều lần nối đất của màn chắn kim loại bởi vì lớp màn chắn kim loại cần được nối đất đơn phương hoặc nối chéo trong điều kiện bình thường.
Tổng hợp
Cáp 3 lõi và cáp 1 lõi có những ưu nhược điểm riêng trong ứng dụng kỹ thuật thực tế.
Ưu điểm của cáp 3 lõi là: Có thể sản xuất giáp bọc thép, có khả năng chống tác động ngoại lực, có thể được đặt trong các đường ống dẫn; tuy khó thi công hơn nhưng thời gian thi công tổng thể ngắn hơn; thuận tiện hơn khi đưa lên tháp hoặc vào trạm biến áp trong quá trình lắp đặt.
- Nhược điểm: Cáp thông thường không thể làm quá dài và vận chuyển bất tiện, hơi khó đặt và không dễ uốn cong; khả năng mang tải điện của cáp 3 lõi nhỏ hơn so với cáp 1 lõi cùng tiết diện.
Ưu điểm của cáp 1 lõi: Dễ dàng cách điện giữa các pha, khó xảy ra ngắn mạch giữa các pha; vận chuyển cáp thuận tiện, dễ dàng lắp đặt; có thể sản xuất mạch cáp dài.
- Nhược điểm: Khả năng chống lại tác động ngoại lực kém; chiếm diện tích, cáp lắp đặt khó khi trong trạm biến áp, cột điện ngoài trời.
Kết luận
Trên cơ sở phân tích ở trên, đối với cáp cấp điện áp 36 kV, trừ trường hợp khả năng chịu tải đặc biệt lớn mà cáp 3 lõi không thể đáp ứng được thì mới chọn cáp đơn lõi lớn. Tóm lại, tốt hơn là chọn cáp 3 lõi cho dự án sử dụng tiết diện cáp dưới 500 mm2 vì cáp 3 lõi có nhiều ưu điểm hơn cáp 1 lõi về độ an toàn của mạch, đơn giá, diện tích… nên phù hợp với hướng phát triển chính của tuyến cáp.