Tìm hiểu về dây cáp vặn xoắn, đặc điểm và ứng dụng của dây cáp điện vặn xoắn

Nhằm đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa. Việc xây dựng cơ sở hạ tầng truyền tải điện có chất lượng và khả năng đáp ứng yêu cầu công suất tải và độ bền cao ngày càng được các Ban, Ngành và Chính Phủ quan tâm. Những dự án hiện đại hóa đường dây cáp điện ngày càng được đầu tư hơn và dây cáp điện vặn xoắn đóng vai trò quan trọng trong hệ thống cơ sở hạ tầng truyền tải điện tại các thành phố, nông thôn, các khu vực có mật độ dân cư cao, có nhu cầu cấp thiết trong phát triển và nâng cấp hạ tầng điện, đường, trường, trạm,v.v. Chính vì vậy, việc sử dụng cáp vặn xoắn hạ thế đang là nhu cầu phổ biến ở nhiều khu vực trong cả nước. Hãy cùng ADACO tìm hiểu chi tiết về dây cáp điện có cấu trúc lõi nhôm vặn xoắn, những ưu điểm của cáp điện vặn xoắn khi sử dụng, xây dựng hệ thống điện dân dụng và công nghiệp nhẹ.

Cáp điện vặn xoắn là gì ?

Cáp điện vặn xoắn hay cụ thể hơn là cáp điện vặn xoắn hạ thế là loại dây cáp điện được sử dụng làm dây dẫn truyền tải điện, tín hiệu điều khiển để nối các thiết bị điện trong sản xuất, công nghiệp và hệ thống chiếu sáng công cộng. Ngoài ra, ta cũng có thể bắt gặp dây cáp điện hạ thế vặn xoắn được dùng làm đường dây truyền tải điện trên cao cho những hệ thống phân phối điện trên không, trong những khu dân cư hoặc làm đường dây hỗ trợ tăng cường điện áp trong trường hợp những đường dây cáp ngầm bị quá tải, gặp sự cố đang chờ tạm thời sửa chữa,v.v.

Có thể nói dây cáp vặn xoắn dùng cho truyền tải điện hạ thế là một phương án truyền tải điện thay thế an toàn cho những hệ thống đường dây truyền tải điện cũ bằng dây cáp điện lõi nhôm trần (không lớp bọc cách điện).

Cáp điện vặn xoắn – bộ mặt mới cho ngành điện lực

Như đã phân tích ở trên, việc dần đưa vào sử dụng hệ thống dây cáp điện vặn xoắn hạ thế góp phần tăng cường khả năng cung ứng và phân phối điện cho toàn hệ thống lưới điện tại các khu vực, bên cạnh hệ thống dây cáp ngầm đang được hiện đại hóa và phổ biến. Tuy nhiên, để tránh tình trạng quá tải hay những trường hợp khác có thể ảnh hưởng tới đường dây cáp ngầm. Việc sử dụng đồng thời hệ thống dây cáp điện trên vặn xoắn thay thế những mạng dây cũ kỹ được phát triển tại các khu vực đô thị, nông thôn mới, đang phát triển nhanh chóng vẫn là một phương án dự phòng an toàn.

Các loại dây cáp điện vặn xoắn trên thị trường hiện nay

Dây cáp vặn xoắn hiện nay có nhiều loại khác nhau, chẳng hạn như:

• Dựa theo số lõi cấu tạo dây dẫn: nếu dựa theo đặc điểm số lõi thì ta có những loại dây cáp vặn xoắn đơn lõi (cáp điện vặn xoắn 1 lõi) và dây cáp điện vặn xoắn đa lõi.
• Dựa theo đặc điểm cấu tạo lớp bọc dây cáp điện: hiện nay dây cáp vặn xoắn cũng được chia làm các loại, loại có dây cáp vặn xoắn có lớp bọc cách điện và dây cáp vặn xoắn trần. Cụ thể, dây cáp điện vặn xoắn đa lõi có những loại như: dây cáp điện vặn xoắn 2 lõi nhôm, dây cáp vặn xoắn 3, 4 lõi nhôm,…
• Dựa theo chất liệu cấu tạo lõi dây dẫn: dựa theo chất liệu cấu tạo lõi dây dẫn thì ta có thể phân loại dây cáp vặn xoắn làm hai loại: cáp điện nhôm vặn xoắn và cáp lõi đồng vặn xoắn.
• Dựa theo mục đích sử dụng của dây cáp điện vặn xoắn: dây cáp điện vặn xoắn hiện có những loại sử dụng với các mục đích chính như: truyền tải điện, truyền tải tín hiệu, điều khiển, v.v.

Những loại dây cáp điện vặn xoắn thế hệ mới có lớp bọc cách điện bằng các vật liệu như nhựa tổng hợp (PVC, XLPE) hoặc đối với những loại dây cáp điện được thiết kế theo yêu cầu đặc biệt, có khả năng chịu tải dòng điện lớn, để đi dây ngầm có thể sử dụng thêm các chất liệu khác làm vỏ dây cáp điện thay thế (như EPR, CPE, TPU,v.v) tùy theo yêu cầu về mức độ bảo vệ, đặc điểm môi trường sử dụng.

Đặc điểm của lớp vỏ cách điện ngoài cùng trên dây cáp vặn xoắn có tác dụng ngăn ngừa sự tiếp xúc và phản ứng giữa các tác nhân gây hại của lõi cáp với những tác nhân bất lợi từ môi trường bên ngoài có thể ảnh hưởng tới dây cáp điện (như tia tử ngoại – UV), nước, ngoại lực, va đập,v.v).

Tiêu chuẩn kỹ thuật cho các sản phẩm dây cáp vặn xoắn

Cáp vặn xoắn được áp dụng theo tiêu chuẩn 6447:1998 (hiện đã được thay thế bởi tiêu chuẩn TCVN 6447:2013). Một số đặc điểm kỹ thuật cho dây cáp vặn xoắn sản xuất theo tiêu chuẩn trên như sau:

• Những loại dây cáp điện vặn xoắn lõi nhôm được sản xuất với hàm lượng nhôm tinh khiết lên tới 99.7%. 
• Đối với những loại dây cáp vặn xoắn thông dụng có từ 2, 3, 4 lõi nhôm. 
• Chất liệu cách điện sử dụng thường là XLPE hoặc PVC với điện áp là 0.6/1kV (điện áp hạ thế).
• Nhiệt độ làm việc lớn nhất của đường dây cáp điện vặn xoắn là 90 độ C.
• Lõi dây được bện tròn, ép chặt cấp tương đương 2.

Kết cấu cụ thể của một số loại dây cáp vặn xoắn

Cáp nhôm 1, 2 lõi vặn xoắn

Cáp nhôm vặn xoắn 1 lõi hoặc cáp nhôm 2 lõi vặn xoắn (lõi làm bằng nhôm đúc nhiều sợi đơn hoặc đa sợi). Đặc điểm của các loại cáp nhôm vặn xoắn 1,2 lõi là sử dụng cho dòng điện 1 pha, điện áp hạ thế.

Một số cấu hình và thương hiệu dây cáp điện vặn xoắn 1 lõi và 2 lõi có thể kể đến như:

Dây cáp nhôm hạ thế LV-ABC 2 lõi (2-cores) của thương hiệu cáp điện CADIVI

Loại dây cáp điện 3 lõi

Dây cáp điện 3 lõi là loại 3 có 3 sợi dây dẫn chính làm dây pha, được đúc bằng nhôm hoặc bện từ nhiều sợi nhôm, dây điện trung tính được làm từ hợp kim Almelec cho phép chịu lực treo (của cả bó dây) trên đường dây truyền tải điện.

Cụ thể hơn, quý vị và các bạn có thể tham khảo một số dòng dây cáp nhôm hạ thế LV-ABC 3 LÕI (3 CORE) do nhà sản xuất dây cáp điện CADIVI sản xuất:

Loại dây cáp điện 4 lõi

Dây cáp điện 4 lõi được cấu tạo từ các dây pha và dây điện trung tính, có thành phần tiết diện dây dẫn giống y hệt nhau, được làm từ các sợi nhôm vặn xoắn đồng tâm hoặc đồng trục với nhau, điều này góp phần làm tăng độ bền cơ học và khả năng lực chịu lực căng. Bên ngoài mỗi lõi nhỏ (dây dẫn) bên trong dây cáp sẽ được bọc cách điện. Toàn bộ 4 lõi sau đó tiếp tục được bao bọc bởi một lớp vỏ cách điện an toàn bên ngoài.

Một số cấu hình dây cáp điện 4 lõi phổ biến có thể kể đến như:

• Cáp vặn xoắn 4×25, 
• Dây cáp vặn xoắn 4×35,
• Dây cáp vặn xoắn 4×50,
• Cáp vặn xoắn 4×70,
• Cáp vặn xoắn 4×95,
• Cáp vặn xoắn 4×120.

Cụ thể hơn, quý vị và các bạn có thể tham khảo một số dòng dây cáp nhôm hạ thế LV-ABC 4 LÕI (4 CORE) do nhà sản xuất dây cáp điện CADIVI sản xuất:

Ký hiệu của dây cáp vặn xoắn

Cáp điện vặn xoắn dùng cho truyền tải điện hạ thế hiện nay tùy theo nhà sản xuất dây cáp điện trên thị trường, được ký hiệu bằng các ký tự (bao gồm chữ cái và số). Trong đó, ý nghĩa của mỗi ký hiệu của mỗi nhà sản xuất dây cáp điện có thể khác nhau:

Đối với nhà sản xuất dây cáp điện lõi nhôm vặn xoắn Trần Phú

• Chữ cái đầu tiên: vật liệu cách điện bên trong (cách điện lõi dây).
• Chữ cái thứ hai: vật liệu cách điện bên trong: vật liệu dẫn điện (lõi dây dẫn).
• Chữ số: số lượng lõi dây và tiết diện mặt cắt ngang của lõi dây cáp.

Ví dụ, đối với loại dây cáp điện ký hiệu EA – 4×35 có nghĩa là: cáp điện có lớp bọc cách điện bằng XLPE, gồm 4 lõi tiết diện mỗi lõi là 35mm2.

Hiện nay, tại Việt nam chủ yếu đang sử dụng các loại dây cáp điện vặn xoắn có 4 lõi bằng nhôm, trong khí các loại dây cáp điện 3 lõi lại được sử dụng tương đối hạn chế. Tiết diện lõi cáp vặn xoắn được sử dụng phổ biến từ 25 đến 120 mm2 (tùy theo loại và cấp điện áp), loại dây cáp điện công nghiệp vặn xoắn lõi nhôm có tiết diện lõi từ 150mm2 trở lên thường ít được sử dụng vì vấn đề dòng điện và nhiệt độ sinh ra trong quá trình vận hành.

Đối với nhà sản xuất dây cáp vặn xoắn Imatek

Sản phẩm dây cáp điện vặn xoắn truyền tín hiệu do Imatek sản xuất (mã RS485), nhà sản xuất đã phân loại rõ làm hai nhóm dây cáp điện chính gồm: dây cáp vặn xoắn điều khiển tín hiệu âm thanh, cáp đo lường. Cụ thể, bảng thông số kỹ thuật của Imatek cho dòng dây cáp vặn xoắn dưới dây sẽ giúp quý vị và các bạn phân loại dựa theo số cặp lõi dây và tiết diện lõi của từng loại như sau:

Ưu thế và hạn chế của dây cáp vặn xoắn

Bên cạnh những công dụng của dây cáp điện vặn xoắn thì bạn cũng có thể tìm hiểu thêm về những ưu và nhược điểm của dây cáp điện vặn xoắn này. Từ đó, ta có thể biết cách sử dụng dây cáp điện vặn xoắn sao cho hợp lý, đảm bảo an toàn.

Ưu điểm của dây cáp vặn xoắn

Do được sản xuất theo phương pháp vặn xoắn đồng tâm, điện trở của dây cáp hạ thế vặn xoắn chỉ bằng ⅓ so với điện trở của các loại dây cáp điện 4 sợi đơn xếp song song. Điều này giúp giảm thiểu hao hụt điện áp trong quá trình truyền tải.

Cấu tạo cho phép lắp đặt ở nhiều địa thế và địa hình khác nhau

Với cấu trúc và thiết kế đặc biệt, dây cáp vặn xoắn hạ thế đảm bảo an toàn cao nhờ khả năng cách điện tốt và lớp vỏ bọc chịu lực hiệu quả. Nó có thể được lắp đặt ở nhiều địa hình khác nhau, từ khu rừng đến các khu vực đông dân cư.

Không cần khoảng cách lớn giữa các dây cáp

Dây cáp này cũng giúp giảm chiều cao treo, không yêu cầu khoảng cách an toàn lớn giữa dây cáp và các tòa nhà hoặc dây dẫn trên không khác. Việc xây dựng mạng lưới điện mới trở nên dễ dàng hơn, độc lập so với hệ thống cũ.

Giảm số lượng điểm cột điện, chi phí bảo dưỡng

Trong các khu dân cư, khả năng treo của dây cáp vặn xoắn góp phần giảm số lượng cột điện, từ đó nâng cao mỹ quan cho khu vực. Chi phí bảo trì thấp do hệ thống ít bị hư hỏng, và việc nối các dây nhánh cũng diễn ra thuận lợi. Chi phí lắp đặt cũng được giữ ở mức thấp.

Hạn chế của dây cáp vặn xoắn

Mặc dù có nhiều ưu điểm nhưng dây cáp điện vặn xoắn cũng tồn tại không ít nhược điểm và hạn chế so với những sản phẩm dây cáp điện khác, chẳng hạn như:

• Không được vận hành dòng điện quá tải vì cáp có giới hạn chịu nhiệt nhất định. (do giới hạn nhiệt độ cực đại của các vật liệu bọc dây dẫn chỉ có hạn). Chẳng hạn như đối với dây cáp vặn xoắn lõi nhôm bọc XLPE hoặc PVC cách điện chỉ có nhiệt độ giới hạn tương ứng là 90 độ C (XLPE) đến 70 độ C (PVC).
• Dây cáp điện vặn xoắn không được sử dụng làm dây cáp điện chôn ngầm.

Kết luận

Cáp vặn xoắn không chỉ nổi bật về độ bền mà còn có khả năng chịu nhiệt và linh hoạt trong nhiều ứng dụng khác nhau. Với những thông tin trên, ADACO hy vọng quý vị và các bạn đã có cái nhìn toàn diện về loại cáp điện này, từ đó giúp đưa ra có thể đưa lựa chọn phù hợp nhất cho nhu cầu sử dụng dây cáp vặn xoắn của mình trong tương lai. Hãy đảm bảo chọn nhà cung cấp uy tín và đúng tiêu chuẩn kỹ thuật để có hiệu quả tối ưu trong quá trình sử dụng.