Tìm hiểu về điện trở cách điện của cáp điện

Các loại dây cáp điện nói chung và dây cáp điện công nghiệp nói riêng, đòi hỏi nghiêm ngặt về điện trở cách điện để đảm bảo an toàn khi vận hành. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ khái niệm, yếu tố ảnh hưởng và các phương pháp đo điện trở cách điện chi tiết. Vậy điện trở cách điện là gì? Làm cách nào để xác định được điện trở cách điện của cáp điện? Hãy cùng ADACO đi tìm lời giải cho những vấn đề trên trong bài viết này!

Điện trở cách điện là gì?

Điện trở cách điện hay điện trở của lớp vật liệu cách điện của dây dẫn điện. Mỗi chất liệu cách điện có giá trị điện trở riêng, giá trị này phản ánh khả năng cách điện của dây cáp điện hay các thiết bị sử dụng điện khác khác cần được đo lường. Giá trị của điện trở cách điện của lớp cách điện trên cáp điện hay thiết bị tiêu thụ hoặc trung chuyển điện càng cao, chứng tỏ lớp cách điện của cáp điện và thiết bị đó tốt hơn và ngược lại.

Tóm lại, điện trở cách điện là chỉ số giúp ta biết được khả năng cách điện của một thiết bị. Ngoài ra, giá trị của điện trở cách điện còn giúp cho những kỹ thuật viên, kỹ sư bảo trì hệ điện, máy móc, cáp điện có thể phát hiện ra những vấn đề bất thường trong quá trình bảo dưỡng máy móc, hệ điện để có phương án kịp thời cảnh báo, sửa chữa, giảm thiểu tối đa những rủi ro có thể xảy ra do rò rỉ điện gây nguy hiểm trong quá trình vận hành, bảo dưỡng.

Những yếu tố ảnh hưởng tới điện trở cách điện của cáp điện

Nhằm đảm bảo mức điện trở cách điện của thiết bị luôn được duy trì hiệu suất ở mức độ tốt nhất. Bên cạnh việc tiến hành kiểm tra định kỳ các dây nối, lớp vỏ cách điện của dây cáp điện, thiết bị, các đơn vị và các cá nhân có trách nhiệm và chức năng như: kỹ thuật viên, kỹ sư điện cần chú ý tới 3 yếu tố sau trong quá trình xác định điện trở cách điện của cáp điện, thiết bị, bao gồm:

Yếu tố nhiệt độ

Yếu tố nhiệt độ đóng vai trò quan trọng trong việc xác định điện trở cách điện. Khác với điện trở của dây dẫn, điện trở cách điện có xu hướng giảm khi nhiệt độ của thiết bị tăng. Điều này xảy ra do mật độ electron trong các vật liệu cách điện thường rất thấp, dẫn đến tính linh hoạt của electron cao hơn so với trong dây dẫn. Khi nhiệt độ tăng, các electron dễ dàng di chuyển hơn, làm giảm điện trở của vật liệu cách điện, đặc biệt là lớp vỏ của dây cáp điện.

Các loại vật liệu khác nhau sẽ có sự thay đổi về điện trở cách điện tương ứng với nhiệt độ, và việc đảm bảo các lần đo được thực hiện ở cùng một nhiệt độ là một thách thức cho nhân viên bảo trì. Do đó, khi tiến hành đo điện trở cách điện, cần ghi lại nhiệt độ thử nghiệm (bao gồm cả nhiệt độ môi trường và nhiệt độ của thiết bị). Cần lưu ý rằng phép đo nên được thực hiện trong một dải nhiệt độ càng gần nhau càng tốt để hạn chế sai số do sự thay đổi nhiệt độ.

Yếu tố độ ẩm và bụi trên bề mặt thiết bị

Vào những ngày có độ ẩm cao, đặc biệt là khi trời mưa hoặc những mùa nồm ẩm như khí hậu ở vùng phía Bắc của Việt Nam chúng ta mỗi khi vào mùa nồm, hơi nước dễ dàng tích tụ trên bề mặt thiết bị và dây cáp điện. Hiện tượng này nếu kéo dài sẽ hình thành một lớp hơi nước bao phủ, làm giảm điện trở cách điện của dây dẫn hoặc thiết bị, ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động.

Bên cạnh đó, trong các nhà máy sản xuất, bụi bẩn và dầu máy thường xuyên bám lên bề mặt thiết bị sau thời gian dài sử dụng. Sự kết hợp giữa độ ẩm và bụi bẩn sẽ làm suy giảm khả năng cách điện của vỏ bọc dây dẫn và thiết bị, gây nguy cơ hư hại hoặc mất an toàn trong vận hành.

Để hạn chế tình trạng này, việc duy trì không khí khô thoáng là rất quan trọng. Bạn cần đảm bảo hệ thống quạt gió hoạt động hiệu quả, thường xuyên vệ sinh máy móc và dây dẫn. Đặc biệt, hãy ưu tiên sử dụng các loại dây cáp có vỏ cách điện chống dầu và kháng hóa chất, đảm bảo độ bền trước các yếu tố môi trường khắc nghiệt.

Yếu tố điện tích dư và tác động của nó

Điện tích dư là lượng điện tích còn tồn tại trên thiết bị sau khi vận hành, và đây là một vấn đề tiềm ẩn ảnh hưởng lớn đến độ chính xác của các phép đo trở kháng cách điện cho dây cáp điện hay các thiết bị có liên quan tới hệ thống tiêu thụ điện hay thiết bị sử dụng điện,v.v. Khi hiện tượng này xảy ra, giá trị điện trở cách điện có thể biến thiên không kiểm soát, dẫn đến kết quả đo lường sai lệch, gây khó khăn trong việc đánh giá tình trạng hoạt động của thiết bị.

Đặc biệt, nếu lượng điện tích dư tích tụ quá lớn, nó không chỉ ảnh hưởng đến thiết bị mà còn tiềm ẩn nguy cơ nghiêm trọng đối với an toàn con người, có thể gây ra các sự cố nguy hiểm trong quá trình tiếp xúc hoặc sử dụng thiết bị.

Làm sao để có thể loại bỏ tác động tiêu cực của điện tích dư?

Để loại bỏ hoàn toàn tác động tiêu cực của điện tích dư, cần thực hiện việc xả điện tích qua hệ thống dây nối đất trước khi tiến hành đo đạc. Phương pháp này không chỉ giúp ổn định giá trị điện trở cách điện mà còn đảm bảo an toàn tối đa cho người sử dụng. Hãy chắc chắn rằng các loại cáp điện, trang – thiết bị được trang bị hệ thống nối đất đạt chuẩn quốc tế, chẳng hạn như tiêu chuẩn IEC 60364 hoặc TCVN 7447, nhằm giảm thiểu rủi ro đến mức thấp nhất.

Lợi ích của việc kiểm tra thường xuyên và bảo dưỡng hệ thống tiếp địa định kỳ

Việc kiểm tra và duy trì hệ thống nối đất định kỳ, cùng với việc sử dụng thiết bị đo lường chất lượng cao, sẽ giúp doanh nghiệp đảm bảo an toàn và nâng cao hiệu suất làm việc lâu dài.

Yếu tố điện tích dư ảnh hưởng tới điện trở cách điện cáp điện

Điện tích dư là lượng điện còn lại trong thiết bị sau khi đã vận hành. Tình trạng này có thể dẫn đến sự thay đổi không kiểm soát của giá trị điện trở cách điện, làm cho kết quả đo trở kháng cách điện trở nên không chính xác.

Ngoài ra, nếu điện tích dư quá lớn, nó có thể gây nguy hiểm đến sự an toàn của người sử dụng thiết bị. Để giảm bớt và triệt tiêu ảnh hưởng của điện tích dư, cần đảm bảo rằng điện tích được xả hoàn toàn qua dây nối đất (dây tiếp địa) trước khi thực hiện đo lường trở kháng cách điện của cáp điện.

Các cách đo điện trở cách điện của cáp điện

Đo trực tiếp điện trở cách điện của dây cáp điện

Việc thực hiện các kỹ thuật đo lường trực tiếp điện trở của vật liệu cách điện trên dây cáp điện hay các thiết bị có liên quan tới hệ thống điện, thiết bị sử dụng điện,v.v, nhằm xác định khả năng đảm bảo dây cáp điện đảm bảo đạt được thông số kỹ thuật đảm bảo tiêu chuẩn về điện trở cách điện, khả năng chịu tải dòng điện và an toàn về điện trong quá trình vận hành, đây là căn cứ quan trọng để xác định khả năng bảo vệ tối đa cho người vận hành và bảo trì, các thiết bị trong hệ điện, dây cáp điện.

Qua phương pháp đo trực tiếp, quý vị và các bạn có thể nhanh chóng xác định được thông số cần thiết là điện trở cách điện. Hơn nữa, ta cần chú ý tới cách thực hiện phép đo điện trực tiếp, đúng cách nhằm đảm bảo tính chính xác và mức độ tin cậy của những lần đo, từ đó xác minh khả năng cách điện của dây cáp điện trong hệ thống điện, thiết bị điện,v.v.

Phương pháp đo gián tiếp điện trở cách điện

Đo điện trở cách điện gián tiếp thường được tiến hành bằng cách sử dụng các công cụ kỹ thuật – điện tử như: thông qua đồng hồ vạn văn hay sử dụng ampe kế có dây đo dạng kìm để có thể đo dòng điện rò trên dây cáp điện. Trước khi bắt đầu, ta cần xác định mức điện áp sao cho phù hợp để lựa chọn các thiết bị đo có giới hạn điện áp đo sao cho phù hợp và đáp ứng tiêu chuẩn, chẳng hạn như, các thiết bị có thể đo được dòng điện có điện thế cực đại lên tới 500V, 2500V hoặc 5000V (con số có tính tham khảo, còn tuỳ thuộc vào thông số kỹ thuật của loại dây cáp điện).

Sau khi đo dòng rò, ta cần áp dụng công thức tính toán để tính điện trở cách điện dựa theo giá trị dòng dò đo được. Cách tiếp cận này khá linh hoạt, có thể được coi là một mẹo hữu ích đối với những anh em dân kỹ thuật, muốn đánh giá nhanh tính trạng cách điện của lớp cách điên những đoạn của dây cáp điện mà không cần phải đo trực tiếp Rcđ.

Ta có công thức tính: Rcđ = Udd / Irò, trong đó:

• Rcđ: là điện trở cách (đơn vị: MΩ)
• Uđ: là điện áp một chiều được đặt vào cách điện (đơn vị: Volt – V)
• Irò: là dòng điện dò đo được (đơn vị: Ampe – A).

Sau khi áp dụng công thức kết hợp với những số liệu đo được để tính toán ra mức điện trở cách điện của dây lõi trong cáp điện. Ta cần tham chiếu thêm với TCVN về điện trở cách điện sao cho đúng với loại dây cáp điện đang sử dụng. Khi này, ta mới đủ căn cứ để xác định nên sử dụng loại dây cáp điện nào cho phù hợp, đáp ứng đúng các tiêu chuẩn kỹ thuật và an toàn liên quan.

Phương pháp đo điện trở cách điện gián tiếp áp dụng trong thực tế

Phương pháp đo điện trở cách điện gián tiếp này phù hợp để áp dụng đối với những loại dây cáp điện công nghiệp, hệ thống truyền tải điện trong một số trường hợp có thể kể đến như:

Dây cáp điện công nghiệp có tiết diện lớn:

Trường hợp thực tế có những ứng dụng, thiết bị máy móc, hệ thống tiêu thụ điện trong công nghiệp cần sử dụng cáp điện 3 pha có tiết diện 240 mm² được sử dụng trong các nhà máy sản xuất lớn.

Lý do: Việc đo trực tiếp điện trở cách điện trên cáp lớn có thể khó khăn do kích thước và trọng lượng. Phương pháp gián tiếp cho phép đo dòng rò mà không cần tháo dỡ hoặc gây gián đoạn hoạt động.

Cáp điện lắp đặt ở vị trí phức tạp:

Trường hợp cáp điện đi qua các khu vực khó tiếp cận như trong các ống dẫn ngầm, tường bê tông, hoặc trên cao.

Lý do: Việc tiếp cận các điểm đo trực tiếp có thể không khả thi. Phương pháp gián tiếp cho phép đánh giá tình trạng cách điện mà không cần phải di chuyển hoặc tháo dỡ cáp.

Hệ thống điện trong môi trường ẩm ướt hoặc có nguy cơ cháy nổ:

Trường cáp điện được lắp đặt trong các nhà máy, dây chuyền sản xuất như nhà máy, dây chuyền chế biến thực phẩm hoặc khu vực có hoạt động sản xuất hoặc sử dụng các hóa chất.

Lý do: Đo trực tiếp có thể làm tăng nguy cơ rò rỉ điện hoặc gây ra sự cố. Phương pháp gián tiếp giúp đảm bảo an toàn cho người vận hành và thiết bị.

Dây cáp điện cũ hoặc đã qua sử dụng:

Cáp điện đã hoạt động nhiều năm trong các tòa nhà cũ.

Lý do: Dễ xảy ra hư hỏng cách điện. Phương pháp gián tiếp cho phép kiểm tra mà không cần phải tắt hệ thống điện hoàn toàn, giúp giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động.

Kiểm tra định kỳ trong các hệ thống điện lớn:

Hệ thống điện trong các khu công nghiệp hoặc các đường dây truyền tải điện với hàng trăm km cáp điện.

Lý do: Việc kiểm tra định kỳ là cần thiết để đảm bảo an toàn và hiệu suất. Phương pháp gián tiếp cho phép thực hiện kiểm tra nhanh chóng và hiệu quả.

Kết Luận

Điện trở cách điện của cáp là yếu tố quan trọng trong việc đảm bảo an toàn và hiệu suất cho dây cáp điện, hệ thống điện. Việc hiểu rõ các yếu tố ảnh hưởng và phương pháp đo lường sẽ giúp người vận hành và kỹ sư bảo trì có những quyết định đúng đắn trong việc bảo trì và sử dụng cáp điện.

Nguồn tài liệu từ đơn vị, tổ chức có uy tín mà ADACO đã tham khảo: Tìm hiểu điện trở cách điện và 3 yếu tố tác động đến giá trị đo