Tìm hiểu về dây cáp điện

Dây cáp điện được sử dụng để truyền tải dòng điện trên các mạng lưới điện dân dụng, hạ thế, trung thế hoặc cao thế. Ngoài dây cáp điện, các sản phẩm được sản xuất dựa trên quy trình sản xuất tương tự dây cáp điện là dây cáp tín hiệu, dây cáp điều khiển… tuy nhiên trong phạm vi bài viết này chúng ta sẽ chỉ đề cập tới dây cáp điện.

Như định nghĩa ở trên, dây cáp điện đóng vai trò đặc biệt quan trọng với hệ thống mạng lưới điện quốc gia khi có vai trò quyết định tới sự vận hành liên tục của toàn bộ hệ thống.

Cụ thể, dây cáp điện dùng để truyền tải điện từ nơi cung cấp điện như nhà máy điện tới nơi tiêu thụ điện như nhà ở, bệnh viện, trường học, công trình, xí nghiệp… truyền tải điện từ điện lưới quốc gia tới mạng điện vùng hoặc các tỉnh, từ mạng lưới tỉnh tới mạng lưới điện của huyện và xã…

Nhận thức được vai trò đặc biệt quan trọng của dây cáp điện đối với hệ thống mạng lưới điện quốc gia, ảnh hưởng trực tiếp tới các ngành khác đặc biệt là kinh tế, việc sản xuất dây cáp điện được quy định hết sức chặt chẽ trong các tiêu chuẩn Việt Nam như TCVN 6447, TCVN 5935, TCVN 6610, TCVN 5064, TCVN 5934, TCVN 5933…

Vì vậy để có hiểu biết cơ bản về dây cáp điện, bạn hãy tiếp tục tìm hiểu thông tin bên dưới đây.

1. Phân loại dây cáp điện

Dây cáp điện có nhiều loại được sản xuất cho nhiều mục đích khác nhau, để có thể dễ dàng phân biệt các loại dây cáp điện thì cần dựa trên tên gọi của nó. Ở đây, dây cáp điện gồm dây điện và cáp điện.

  • Dây điện dùng để truyền tải dòng điện cho mạng lưới điện dân dụng tới 450/750V;
  • Cáp điện dùng để truyền tải dòng điện cho mạng lưới điện hạ thế đến 0.6/1kV, trung thế đến 36kV và cao thế đến 500kV. Cáp điện bao gồm cáp vặn xoắn, cáp hạ thế, cáp trung thế, cáp điện trần, cáp chống cháy.

Dây điện dân dụng được quy định theo tiêu chuẩn TCVN 6610-3 và TCVN 6610-5, cáp điện được quy định theo tiêu chuẩn TCVN 5935-1, TCVN 5935-2, TCVN 6447, TCVN 5064… và nhiều văn bản liên quan.

2. Cấu tạo dây cáp điện

Mặc dù được quy định trong nhiều tiêu chuẩn khác nhau nhưng về cơ bản, dây điện/ cáp điện các loại đều có kết cấu tương tự bao gồm lõi dẫn điện, vật liệu cách điện và vỏ bọc.Tất cả các lớp kết cấu này đều được quy định trong các TCVN và đều nằm trong những tiêu chí sau:

  • Lõi dẫn điện bằng đồng nguyên chất, lõi dẫn bằng nhôm nguyên chất, lõi dẫn bằng nhôm kết hợp với thép mạ kẽm. Lõi dẫn gồm nhiều sợi đồng/ nhôm/ nhôm lõi thép, là sợi tròn kỹ thuật điện (theo TCVN 5934:1995);
  • Vật liệu cách điện: là lớp tiếp theo sau lõi dẫn. Vật liệu cách điện có thể là nhựa nhiệt dẻo PVC, nhựa nhiệt cứng XLPE (polyetylen liên kết ngang)/EPR (cao su etylen propylen)/HEPR (cao su etylen propylen có độ cứng cao).
  • Vỏ bọc có thể là nhựa nhiệt dẻo PVC hoặc vật liệu đàn hồi.

Lõi dẫn điện của cáp điện bao gồm nhiều sợi đồng hoặc sợi nhôm tròn kỹ thuật điện xoắn bện đồng tâm tạo thành nhiều lớp, lớp sau phải được xoắn bện ngược chiều với lớp trước. Các lớp có thể được ép chặt với nhau hoặc không.

Đối với một số loại cáp điện đặc biệt như cáp ngầm, giữa các lớp trên còn có thêm lớp màn chắn hoặc lớp bán dẫn, chúng ta sẽ tìm hiểu sau.

3. Tiêu chuẩn cáp điện

Văn bản quy định về tiêu chuẩn kết cấu lõi, yêu cầu về cách điện và vỏ bọc, yêu cầu về tiêu chuẩn sản xuất dây cáp điện bao gồm: TCVN 5935-1, TCVN 5935-2, TCVN 6447, TCVN 6610, TCVN 5064. Nội dung cơ bản của từng văn bản như sau:

TCVN 6610: Dây mềm cách điện (dây điện dân dụng)

TCVN 6610 được chia thành TCVN 6610-3:2000 và TCVN 6610-5: 2014.

TCVN 6610-3

TCVN 6610-3:2000 quy định về dây điện 1 lõi không có vỏ bọc (chỉ có lớp cách điện PVC) như sau:

  • Cáp không có vỏ bọc một lõi có ruột dẫn đặc và nhiệt độ ruột dẫn là 70 độ C dùng để lắp đặt bên trong (6610 TCVN 05 hoặc 227 IEC 05): Điện áp danh định đến 300/ 500V, số lượng ruột dẫn 1 và ruột dẫn cấp 1 (ruột dẫn cứng 1 sợi đặc), chiều dày cách điện PVC/C từ 0.6mm, đường kính ngoài trung bình từ 1.9mm, nhiệt độ ruột dẫn lớn nhất trong sử dụng bình thường là 70 độ C;
  • Cáp không có vỏ bọc một lõi có ruột dẫn mềm và nhiệt độ ruột dẫn là 70 độ C dùng để lắp đặt bên trong (6610 TCVN 06 hoặc 227 IEC 06): Điện áp danh định đến 300/ 500V, số lượng ruột dẫn 1 và ruột dẫn cấp 5 (ruột dẫn mềm), chiều dày cách điện PVC/C từ 0.6mm, đường kính ngoài trung bình từ 2.1mm, nhiệt độ ruột dẫn lớn nhất trong sử dụng bình thường là 70 độ C.

TCVN 6610-5

TCVN 6610-5:2014 quy định về dây điện có trên 2 lõi (từ 2- 5 lõi dẫn) và có vỏ bọc như sau:

  • Dây tinsel dẹt (6610 TCVN 41/ 60227 IEC 41): Điện áp danh định 300/300V, 2 ruột dẫn, chiều dày cách điện PVC hoặc PVC/D 0.8mm;
  • Dây mềm mắc đèn chiếu sáng trang trí trong nhà (6610 TCVN 43/ 60227 IEC 43): Điện áp danh định 300/300V, số lượng ruột dẫn 1 và ruột dẫn cấp 6 (mềm hơn ruột dẫn cấp 5), chiều dày cách điện PVC hoặc PVC/D trung bình 0.7mm;
  • Dây có vỏ bọc PVC nhẹ (6610 TCVN 52/ 60227 IEC 52): Điện áp danh định 300/300V, 2 và 3 ruột dẫn cấp 5 (ruột dẫn mềm), cách điện PVC hoặc PVC/D trung bình 0.5mm; chiều dày vỏ bọc trung bình 0.6mm;
  • Dây mềm có vỏ bọc PVC thông dụng (6610 TCVN 53 hoặc 60227 IEC 53): Điện áp danh định 300/500V, số lượng ruột dẫn từ 2 – 5 và ruột dẫn cấp 5, cách điện PVC hoặc PVC/D trung bình từ 0.6mm; chiều dày vỏ bọc PVC hoặc PVC/ST5 trung bình từ 0.8mm;
  • Dây mềm có vỏ bọc PVC nhẹ chịu nhiệt dùng cho ruột dẫn có nhiệt độ lớn nhất là 90 độ C (6610 TCVN 56 hoặc 60227 IEC 56): Điện áp danh định 300/300V, số lượng ruột dẫn từ 2 – 3 và ruột dẫn cấp 5, cách điện PVC hoặc PVC/E trung bình 0.5mm; chiều dày vỏ bọc PVC hoặc PVC/ ST10 trung bình 0.6mm;
  • Dây mềm có vỏ bọc PVC thông thường chịu nhiệt dùng cho ruột dẫn có nhiệt độ lớn nhất 90 độ C (6610 TCVN 57 hoặc 60227 IEC 57): Điện áp danh định 300/500V, số lượng ruột dẫn từ 2 – 5 và ruột dẫn cấp 5, cách điện PVC hoặc PVC/E trung bình 0.6mm; chiều dày vỏ bọc trung bình PVC hoặc PVC/ST10 trung bình từ 0.8mm.

TCVN 6447:1998: Cáp điện vặn xoắn

Tiêu chuẩn này qui định kết cấu, kích thước và các thử nghiệm đối với cáp điện vặn xoắn (sau đây gọi tắt là cáp) đặt ngoài trời, cách điện bằng polyethylen liên kết ngang (XLPE) điện áp làm việc đến 0,6/1 kV, có 2, 3 hoặc 4 lõi, có ruột dẫn điện bằng nhôm, mặt cắt danh định từ 16 đến 150 mm2.

1. Đối với lõi dẫn

Ruột dẫn phải bằng nhôm bện từ những sợi nhôm tròn kỹ thuật và được ép tròn. Kích thước, thông số kỹ thuật của ruột dẫn phải phù hợp với bảng 1. Các sợi nhôm dùng để bện thành ruột dẫn phải phù hợp với TCVN 5934 – 1995.

Các lớp xoắn kế tiếp nhau phải ngược chiều nhau và lớp xoắn ngoài cùng phải theo chiều phải.

2. Đối với bọc cách điện

Cách điện phải được chế tạo từ vật liệu XLPE có hàm lượng tro không ít hơn 2% khối lượng. Cách điện phải đồng nhất, bám chắc với ruột dẫn nhưng vẫn có thể tách ra khỏi ruột dẫn và phù hợp với bảng 1 và bảng 2 của tiêu chuẩn này.

Vật liệu cách điện có thể là XLPE ký hiệu là X-90 hoặc XLPE đặc biệt có độ chịu nhiệt cao hơn, ký hiệu là X-FP-90.

3. Cách nhận biết lõi cáp

Các lõi cáp phải được nhận biết thông qua các gân nổi liên tục dọc theo chiều dài của lõi cáp.

Các lõi-pha phải có các gân nổi như sau:

  • đối với cáp hai lõi: một gân nổi;
  • đối với cáp ba lõi: một lõi có gân nổi, lõi kia có hai gân nổi;
  • đối với cáp bốn lõi: một lõi có gân nổi, một lõi khác có hai gân nổi còn lõi thứ ba có ba gân nổi.

TCVN 5064:1994: Cáp điện trần

Cáp điện trần được quy định theo TCVN 5064:1994 về dây trần dùng cho đường dây tải điện trên không, bao gồm: Cáp đồng trần, cáp nhôm trần, cáp nhôm trần lõi thép. Nội dung cơ bản quy định về:

  1. Thông số tiết diện mặt cắt danh định, số lượng và đường kính sợi cấu thành, số lớp xoắn, lực kéo đứt, điện trở ruột dẫn lớn nhất ở 20 độ C.
  2. Yêu cầu về kết cấu:
    • Dây dẫn phải có bề mặt đồng đều, các sợi bện không chồng chéo, xoắn gãy hay đứt đoạn cũng như các khuyết tật khác có hại cho quá trình sử dụng.
    • Các lớp xoắn kế tiếp nhau phải ngược chiều nhau và lớp xoắn ngoài cùng theo chiều phải. Các lớp xoắn phải chặt.
    • Các sợi thép của dây nhôm lõi thép phải được mạ kẽm chống gỉ, lớp mạ kẽm không bị bong hay nứt tách khi thử uốn trên lõi và có thể bôi mỡ chống gỉ hoặc không.
    • Trên mỗi sợi bất kỳ của lớp sợi ngoài cùng không được có quá 5 mối nối trên suốt chiều dài chế tạo. Khoảng cách giữa các mối nối không nhỏ hơn 15m, mối phải được hàn bằng phương pháp hàn cháy.
    • Không cho phép có mối nối trên lõi thép một sợi.

TCVN 5935: Cáp hạ thếcáp trung thế

Cáp hạ thế dùng để truyền tải điện áp đến 0.6/1kV, cáp trung thế dùng để truyền tải điện áp đến 36kV. TCVN 5935 được chia thành 5 phần bao gồm TCVN 5935-1: 2013 quy định về cáp điện dùng để truyền tải điện áp đến 0.6/1kV (cáp hạ thế), TCVN 5935-2:2013 quy định về cáp điện dùng truyền tải điện áp đến 36kV (Cáp trung thế) và các phần quy định về yêu cầu thử nghiệm.

TCVN 5935-1:2013

  • Điện áp danh định 0.6/1 (1.2) kV;
  • Hợp chất cách điện
    1. Nhựa nhiệt dẻo PVC;
    2. Hợp chất cách điện liên kết ngang: Cao su etylen propylen hoặc tương tự (EPR), cao su phân tử hoặc cao su etylen propylen có độ cứng cao (HEPR), Polyetelen liên kết ngang (XLPE).
  • Nhiệt độ ruột dẫn tối đa trong vận hành bình thường là 70 độ C (nếu cách điện PVC) và 90 độ C (nếu cách điện XLPE).
  • Ruột dẫn: Phải là cấp 1 (ruột dẫn 1 sợi đặc) hoặc cấp 2 (ruột dẫn bện) (theo IEC 60228:2004) bằng đồng ủ không/ có phủ kim loại là nhôm hoặc hợp kim nhôm;
  • Quy định về chiều dày tối thiểu của từng hợp chất cách điện trên mỗi sản phẩm phân loại theo các tiết diện danh định sau: 1.5 và 2.5mm2, 4 và 6mm2, 10 và 16mm2, 25 và 35mm2, 50mm2, 70mm2, 95mm2, 120mm2, 150mm2, 185mm2, 240mm2, 300mm2…

TCVN 5935-2:2013

  1. Điện áp danh định Uo/U(Um) của cáp được xem xét trong tiêu chuẩn này như sau: Uo/U(Um) = 3,6/6 (7,2) – 6/10 (12) – 8,7/15 (17,5) – 12/20 (24) – 18/10 (36) kV.
  2. Hợp chất cách điện
    1. PVC/B cho dòng cáp có điện áp danh định Uo/U = 3.6/6 kV;
    2. Nhiệt nhựa cứng: Cao su etetylen propylen hoặc tương tự (EPR), Cao su phân tử hoặc cap su etylen propylen có độ cứng cao (HEPR), Polyetylen liên kết ngang (XLPE);
    3. Nhiệt độ ruột dẫn tối đa trong vận hành bình thường: Đối với PVC/B là 70 độ C, đối với EPR/ HEPR/ XLPE là 90 độ C.
  3. Ruột dẫn: Phải là cấp 1 (ruột dẫn 1 sợi đặc) hoặc cấp 2 (ruột dẫn bện) bằng đồng ủ có thể phủ kim loại bằng nhôm/ hợp kim nhôm phù hợp với TCVN 6612 (IEC 60228).
  4. Quy định chiều dày danh nghĩa của các lớp cách điện PVC/B, XLPE, EPR/ HEPR;
  5. Quy định về cụm cáp ba lõi, lớp bọc bên trong và chất độn.

TCVN 12227:2018: Cáp điện cao thế

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *