Giải phẫu cáp hạ thế 0,6/1 kV từ ruột dẫn, cách điện XLPE, chất độn, vỏ bọc trong, giáp DSTA/SWA đến vỏ ngoài, và cách đọc đúng các ký hiệu CXV, CVV, DVV trên bản vẽ, BOQ.
Cáp hạ thế 0,6/1 kV là gì?
Cáp điện lực hạ thế là loại cáp được dùng nhiều nhất trong công trình dân dụng và công nghiệp: cấp nguồn từ tủ tổng đến tủ phân phối, đến động cơ, trạm bơm, hệ thống chiếu sáng. Tại Việt Nam, cáp có điện áp danh định 0,6/1 kV thường được sản xuất theo TCVN 5935-1 tương đương IEC 60502-1. Cặp số 0,6/1 kV cho biết điện áp danh định giữa ruột dẫn và đất (Uo = 0,6 kV) và giữa hai ruột dẫn (U = 1 kV). Nhờ đó cáp dùng an toàn cho lưới 230/400 V với độ dự trữ cách điện lớn.
Một sợi cáp Cu/XLPE/PVC có giáp điển hình gồm các lớp từ trong ra ngoài: ruột dẫn đồng, cách điện XLPE, chất độn và băng quấn, vỏ bọc trong, lớp giáp kim loại và vỏ bọc ngoài PVC. Hiểu chức năng của từng lớp giúp kỹ sư chọn đúng loại cáp và giúp bộ phận mua hàng đọc đúng yêu cầu kỹ thuật.
1. Ruột dẫn
Ruột dẫn là phần mang dòng điện, thường bằng đồng ủ mềm (ký hiệu C hoặc Cu), một số tuyến lớn dùng nhôm (ký hiệu A hoặc Al) để giảm chi phí và khối lượng. Theo IEC 60228 (TCVN 6612), ruột dẫn được chia thành các cấp:
- Cấp 1: ruột đặc một sợi, dùng cho tiết diện nhỏ, lắp cố định.
- Cấp 2: ruột bện nhiều sợi, có thể nén chặt (compacted) để giảm đường kính; là cấp phổ biến nhất cho cáp điện lực.
- Cấp 5 và cấp 6: ruột mềm và rất mềm, gồm nhiều sợi nhỏ, dùng cho dây mềm, cáp di động, cáp hàn.
Với cáp nhiều lõi tiết diện lớn, ruột có thể được ép thành hình quạt (sector) để cáp tròn gọn hơn. Tiêu chí quan trọng nhất của ruột dẫn không phải là tiết diện ghi trên nhãn mà là điện trở một chiều lớn nhất ở 20 °C theo IEC 60228. Một ruột “thiếu đồng” vẫn có thể in đúng 35 mm² nhưng điện trở vượt giới hạn, gây phát nóng và sụt áp lớn hơn thiết kế. Nhà máy Z43 công bố sử dụng đồng LME nhập khẩu có độ tinh khiết 99,99% cho dây, cáp lõi đồng.
2. Lớp cách điện
Cách điện bao quanh từng ruột dẫn, ngăn dòng điện rò giữa các ruột và ra ngoài. Hai vật liệu phổ biến:
- XLPE (polyetylen liên kết ngang, ký hiệu X): nhiệt độ làm việc lâu dài 90 °C, chịu ngắn mạch đến 250 °C trong thời gian tối đa 5 giây, tổn hao điện môi thấp. Khả năng mang tải cao hơn PVC cùng tiết diện.
- PVC (polyvinyl clorua, ký hiệu V): nhiệt độ làm việc lâu dài 70 °C, chịu ngắn mạch khoảng 160 °C với tiết diện đến 300 mm². Giá thành thấp, dễ gia công.
Chiều dày cách điện danh định được quy định theo từng tiết diện trong IEC 60502-1; chiều dày tối thiểu đo tại bất kỳ điểm nào cũng không được thấp hơn ngưỡng tiêu chuẩn. Lõi được phân biệt bằng màu cách điện hoặc số in, theo quy ước của hợp đồng: phổ biến là nâu – đen – xám cho pha và xanh dương cho trung tính, hoặc bộ màu đỏ – vàng – xanh – đen theo thói quen của nhiều công trình.
3. Chất độn và băng quấn
Khi bện các lõi lại với nhau sẽ tạo khe hở. Chất độn (thường là sợi PP hoặc hợp chất không hút ẩm) lấp các khe này để cáp tròn đều, ổn định hình học và giúp lớp vỏ ép đều. Bên ngoài thường có băng quấn polyester giữ chặt lõi trước khi bọc lớp tiếp theo. Với cáp chống cháy, ở vị trí này hoặc ngay trên ruột dẫn còn có băng mica.
4. Vỏ bọc trong (lớp lót)
Vỏ bọc trong, thường là PVC đùn, bắt buộc phải có khi cáp có giáp kim loại. Lớp này tạo nền cho băng thép hoặc sợi thép, tránh để kim loại giáp ép trực tiếp vào cách điện gây hư hỏng khi uốn, kéo cáp hoặc chịu va đập.
5. Lớp giáp kim loại
Giáp bảo vệ cáp khỏi tác động cơ học, đồng thời có thể dùng làm dây bảo vệ nếu đủ tiết diện và được tính toán. Các loại thường gặp:
- DSTA (Double Steel Tape Armour): hai lớp băng thép quấn xoắn, lớp sau che khe hở của lớp trước. Chống va đập, chống chuột, phù hợp cáp chôn trực tiếp trong đất.
- SWA (Steel Wire Armour): sợi thép tròn mạ kẽm bện quanh cáp, chịu lực kéo tốt, dùng cho tuyến dốc, thả giếng, kéo cáp dài.
- DATA / AWA: băng nhôm hoặc sợi nhôm, dùng cho cáp một lõi trong mạch xoay chiều. Giáp thép có từ tính trên cáp một lõi sẽ sinh dòng xoáy và tổn hao từ trễ, làm cáp phát nóng, vì vậy cáp một lõi AC phải dùng giáp phi từ tính.
6. Vỏ bọc ngoài
Vỏ ngoài bảo vệ toàn bộ cáp khỏi ẩm, hóa chất, tia UV và mài mòn khi lắp đặt. Vật liệu thông dụng là PVC (loại ST2 theo IEC 60502-1), màu đen. Tùy yêu cầu, vỏ có thể là PE cho cáp ngầm chịu ẩm, hợp chất chậm cháy, hoặc LSZH (ít khói, không halogen) cho công trình đông người. Trên vỏ in thông tin: tên nhà sản xuất, loại cáp, số lõi và tiết diện, điện áp danh định, tiêu chuẩn, năm sản xuất và vạch mét để kiểm đếm chiều dài.
Cách đọc ký hiệu cáp
Ký hiệu cáp tại Việt Nam thường ghép chữ cái theo thứ tự ruột dẫn – cách điện – vỏ, sau đó là lớp giáp, số lõi × tiết diện và cấp điện áp. Ví dụ: CXV/DSTA 3x95+1x50 – 0,6/1 kV là cáp ruột đồng, cách điện XLPE, vỏ PVC, giáp hai băng thép, gồm 3 lõi pha 95 mm² và 1 lõi trung tính 50 mm². Ký hiệu đầy đủ theo kiểu quốc tế là Cu/XLPE/PVC/DSTA/PVC.
| Ký hiệu | Cấu tạo | Ứng dụng điển hình |
|---|---|---|
| CXV | Cu/XLPE/PVC, không giáp | Đi trên khay, thang cáp, trong ống, trong nhà |
| CVV | Cu/PVC/PVC, không giáp | Tuyến tải nhỏ, công trình dân dụng, chi phí thấp |
| CXV/DSTA | Cu/XLPE/PVC/DSTA/PVC | Chôn trực tiếp trong đất, khu vực có nguy cơ va đập |
| CXV/SWA | Cu/XLPE/PVC/SWA/PVC | Tuyến chịu lực kéo, đặt dốc, thả giếng |
| CXV/DATA, CXV/AWA | Cáp một lõi, giáp nhôm phi từ tính | Tuyến một lõi tiết diện lớn, mạch xoay chiều |
| AXV | Al/XLPE/PVC | Tuyến dài, tiết diện lớn cần tối ưu chi phí |
| DVV | Ruột đồng, cách điện PVC, vỏ PVC – trong catalogue của một số hãng là cáp điều khiển nhiều lõi | Mạch điều khiển, tín hiệu, tủ điện |
Lưu ý quan trọng: hệ ký hiệu không hoàn toàn thống nhất giữa các nhà sản xuất. Cùng là DVV nhưng hãng này dùng ruột cấp 2, hãng khác dùng ruột mềm cấp 5; có hãng thêm hậu tố như /Sc cho lớp chống nhiễu, Fr cho chậm cháy hoặc FR cho chống cháy. Vì vậy khi lập BOQ hay so sánh báo giá, không nên chỉ ghi ký hiệu viết tắt mà cần mô tả đầy đủ cấu tạo và tiêu chuẩn áp dụng.
Chọn loại nào cho công trình?
- Trong nhà, đi trên khay, trong ống: CXV không giáp là lựa chọn kinh tế, gọn, dễ thi công.
- Chôn trực tiếp: CXV/DSTA hoặc CXV/SWA tùy yêu cầu chịu lực; chú ý độ sâu chôn, lớp cát đệm và băng báo hiệu.
- Cáp một lõi tiết diện lớn: dùng giáp nhôm, bố trí tam giác hoặc theo tính toán để cân bằng cảm kháng.
- Khu vực đông người, hầm, tòa nhà cao tầng: xem xét vỏ LSZH và yêu cầu chậm cháy hoặc chống cháy theo thiết kế phòng cháy chữa cháy.
Checklist khi kiểm tra cáp thực tế
- Thông tin in trên vỏ khớp với hợp đồng: mã cáp, số lõi, tiết diện, điện áp, tiêu chuẩn.
- Cắt mẫu kiểm tra: số sợi, đường kính ruột, chiều dày cách điện và vỏ so với catalogue.
- Có biên bản thử nghiệm điện trở ruột dẫn, thử điện áp của lô hàng.
- Đầu cáp được bịt kín, lô cuộn không bị móp, vạch mét liên tục.
CTI COM là đơn vị ủy quyền phân phối dây và cáp điện Z43 – Bộ Quốc phòng. Khi cần tư vấn cấu tạo cáp phù hợp hạng mục, hoặc cần catalogue và hồ sơ kỹ thuật để đối chiếu với thiết kế, đội ngũ kỹ thuật của CTI có thể hỗ trợ trực tiếp cho kỹ sư và bộ phận mua hàng của dự án.
Cần tư vấn cho dự án của bạn?
Gửi yêu cầu kèm tài liệu kỹ thuật – nhận mã RFQ và phản hồi từ bộ phận phụ trách.
