Các chuyên gia nhấn mạnh tính an toàn trong cáp điện trung thế

Điện đóng vai trò là huyết mạch của xã hội hiện đại, và cáp trung thế đóng vai trò là những động mạch quan trọng cung cấp nguồn tài nguyên thiết yếu này từ các trạm biến áp đến nhà ở, doanh nghiệp và các ngành công nghiệp. Những loại cáp có vẻ bình thường này thực hiện những kỳ công phi thường—duy trì việc truyền tải điện ổn định trong điều kiện điện áp cao đồng thời chịu được những thách thức về môi trường. Hãy cùng khám phá thiết kế và cấu tạo tinh vi của cáp trung thế.

Tìm hiểu về Cáp trung thế

Cáp trung thế, như tên gọi của nó, hoạt động trong dải điện áp từ 1kV đến 36kV. Những loại cáp này tạo thành một liên kết thiết yếu trong mạng lưới phân phối điện, vận chuyển điện từ các nhà máy điện hoặc các trạm biến áp lớn đến các điểm phân phối khu vực. Hiệu suất của chúng tác động trực tiếp đến sự an toàn, độ tin cậy và hiệu quả kinh tế của hệ thống cung cấp điện.

Các thành phần cốt lõi: Hệ thống phòng thủ đa lớp

Một loại cáp trung thế được thiết kế đúng cách bao gồm nhiều lớp được thiết kế chính xác, mỗi lớp có các chức năng bảo vệ cụ thể để đảm bảo hoạt động an toàn và ổn định.

1. Dây dẫn: Con đường truyền tải điện

Dây dẫn tạo thành lõi của cáp, chịu trách nhiệm mang dòng điện. Cáp trung thế thường sử dụng dây dẫn bện gồm nhiều sợi để tăng cường tính linh hoạt và khả năng uốn cong. Hai vật liệu chính được sử dụng:

• Đồng điện phân: Với độ dẫn điện và khả năng chống ăn mòn vượt trội, đồng vẫn là lựa chọn cao cấp cho cáp trung thế cao cấp. Điện trở thấp của nó giúp giảm thiểu tổn thất điện năng trong quá trình truyền tải.
• Nhôm điện phân: Nhẹ hơn và tiết kiệm chi phí hơn đồng, nhôm là một giải pháp thay thế thiết thực cho các ứng dụng nhạy cảm về trọng lượng hoặc các dự án có ngân sách eo hẹp.

Cả hai vật liệu phải đáp ứng các tiêu chuẩn độ tinh khiết nghiêm ngặt để đảm bảo độ dẫn điện tối ưu.

2. Lớp chắn dây dẫn: Tối ưu hóa phân bố điện trường

Lớp bán dẫn này bao quanh dây dẫn có hai chức năng quan trọng:

• Cân bằng sự phân bố điện trường trên các bề mặt dây dẫn không đều
• Ngăn ngừa hư hỏng cách điện do chuyển động của dây dẫn trong quá trình uốn cong hoặc ứng suất cơ học

3. Lớp cách điện: Rào cản điện áp cao

Là thành phần quan trọng nhất, lớp cách điện phải chịu được ứng suất điện áp cao đồng thời duy trì các đặc tính điện môi tuyệt vời. Các vật liệu cách điện phổ biến bao gồm:

• Polyethylene liên kết ngang (XLPE): Vật liệu được sử dụng rộng rãi nhất, cung cấp các đặc tính điện, nhiệt và cơ học vượt trội
• Cao su Ethylene Propylene Modulus cao (HEPR): Cung cấp tính linh hoạt đặc biệt cho các ứng dụng yêu cầu uốn cong thường xuyên
• Cao su Ethylene Propylene (EPR): Một loại cao su tổng hợp truyền thống với các đặc tính điện và chống thấm nước tốt

4. Lớp chắn cách điện: Tăng cường tính đồng nhất của trường

Lớp bán dẫn bổ sung này làm mịn hơn nữa sự phân bố điện trường và tạo điều kiện cho việc kết thúc cáp bằng cách cung cấp một bề mặt tước sạch.

5. Lớp chắn kim loại: Bảo vệ dòng sự cố

Thông thường bao gồm băng hoặc dây đồng, lớp này có ba chức năng quan trọng:

• Chuyển hướng dòng sự cố đến hệ thống nối đất
• Cung cấp khả năng che chắn điện từ
• Giảm điện áp bề mặt để đảm bảo an toàn cho nhân viên

6. Hàng rào nước: Hệ thống bảo vệ độ ẩm

Băng hoặc sợi chặn nước chuyên dụng ngăn chặn sự xâm nhập của hơi ẩm có thể làm giảm hiệu suất cách điện theo thời gian. Các công trình quan trọng có thể sử dụng hàng rào nước kép để tăng cường bảo vệ.

7. Vỏ bọc bên trong: Lớp bảo vệ cơ học

Đối với các thiết kế cáp chuyên dụng (đặc biệt là các loại có vỏ bọc), một lớp vỏ bọc bên trong bằng polyethylene hoặc PVC cung cấp khả năng bảo vệ cơ học bổ sung và ngăn ngừa ăn mòn điện hóa giữa các kim loại khác nhau.

8. Giáp: Gia cố kết cấu

Giáp bằng băng hoặc dây thép làm tăng đáng kể độ bền cơ học cho các công trình đòi hỏi khắt khe như chôn trực tiếp hoặc các ứng dụng ống dẫn.

9. Vỏ bọc bên ngoài: Tấm chắn môi trường

Lớp bảo vệ cuối cùng của cáp chống lại ánh nắng mặt trời, hóa chất và hư hỏng vật lý đồng thời hiển thị các dấu hiệu nhận dạng. Các vật liệu phổ biến bao gồm các hợp chất PVC hoặc polyethylene chống tia UV.

Tiêu chí lựa chọn: Phù hợp cáp với ứng dụng

Việc lựa chọn cáp trung thế phù hợp đòi hỏi phải đánh giá cẩn thận nhiều yếu tố:

• Định mức điện áp: Phải phù hợp với yêu cầu điện áp của hệ thống
• Khả năng chịu tải: Phải chứa được tải trọng tối đa dự kiến
• Phương pháp lắp đặt: Các cấu hình khác nhau phù hợp với các công trình chôn, ống dẫn hoặc khay
• Điều kiện môi trường: Cáp chuyên dụng giải quyết nhiệt độ khắc nghiệt, tiếp xúc với hóa chất hoặc các thách thức khác

Cáp trung thế đại diện cho một thành phần quan trọng của cơ sở hạ tầng điện hiện đại. Việc hiểu thiết kế tinh vi của chúng cho phép lựa chọn, lắp đặt và bảo trì đúng cách—đảm bảo cung cấp điện đáng tin cậy hỗ trợ sự phát triển của xã hội.