Cáp hạ thế có điện áp tải tới 1kV theo TCVN 5935-1: 2013, theo đó điện truyền tải có thể là 1 pha hoặc 3 pha.
Nếu là điện 1 pha có thể sử dụng cáp 2 lõi tương ứng nhưng nếu là điện 3 pha thì nên sử dụng cáp từ 4 lõi trở lên, phổ biến là cáp 4 lõi.
Lưới điện hạ thế trong các khu dân cư đô thị thường sử dụng hệ thống 3 pha 4 dây. Cáp 4 lõi được sử dụng trong lưới điện hạ áp ngoài 3 dây dẫn (lõi) tương ứng với ba pha, còn 1 dây dẫn cho dây trung tính. Dây trung tính tải dòng điện không cân bằng giữa 3 pha của điện xoay chiều ba pha và có thể bao gồm nối đất bảo vệ.
Số liệu phụ tải đo được của lưới điện hạ áp ở một số đoạn cho thấy sự chênh lệch của phụ tải ba pha có thể gấp nhiều lần. Do phụ tải thiết bị gia dụng không cân bằng và thời điểm phụ tải thiết bị gia dụng khác nhau dẫn đến mất cân bằng phụ tải 3 pha mà bộ phận điện lực rất khó nắm bắt và quản lý.
Vào đầu thế kỷ 20, tại một số lưới điện hạ thế ở các khu dân cư đô thị thi thoảng đã xảy ra sự cố hư hỏng do quá tải đường dây trung tính, đặc biệt là cáp hạ thế cách điện bằng polyvinyl clorua (PVC), thậm chí có lúc cáp bị cháy hết lớp cách điện PVC do quá nhiệt.
Sau khi phân tích, nguyên nhân là do khi dòng điện mất cân bằng của lưới điện quá lớn, đường dây trung tính của cáp hạ thế bị quá tải nghiêm trọng do tiết diện quá nhỏ. Kể từ đó tới nay, XLPE liên kết ngang được chọn làm vật liệu cách điện của cáp điện hạ thế, đồng thời yêu cầu tăng tiết diện dây trung tính một cách thích hợp. Theo đó dây trung tính phải có tiết diện bằng hoặc lớn hơn dây pha.
Ứng dụng thực tế số lõi trong cáp
Khi điểm trung tính của nguồn điện từ 1kV trở xuống được nối đất trực tiếp, số lõi cáp của mạch ba pha phải tuân theo các quy định sau:
- Trong hệ thống 3 pha, khi dây nối đất và dây trung tính dùng chung một ruột dẫn thì chọn cáp 4 lõi;
- Trong hệ thống 3 pha, khi dây dẫn bảo vệ và dây dẫn trung tính độc lập thì nên chọn cáp 5 lõi.
- Trong hệ thống 3 pha, khi mạch không cần dây trung tính thì có thể chọn cáp 3 lõi. Đối với cấp điện áp hạ thế tới 1kV, trong mạch điện có thể xảy ra hiện tượng sóng hài bậc cao có thể làm hư hại thiết bị điện, điện 3 pha hạ thế rất dễ mất cân bằng nên tốt nhất là có dùng dây trung tính.
- Trong hệ thống điện 1 pha, khi mạch không cần dây tiếp địa thì chọn cáp 2 lõi hoặc 2 dây cáp loại 1 lõi.
- Trong hệ thống 1 pha, khi mạch cần có dây tiếp địa thì dùng cáp 3 lõi.
