Nguyên nhân và biện pháp phòng ngừa đứt cáp trung áp cách điện

Cáp trung áp cách điện là một trong những thiết bị điện không thể thiếu nhằm đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định và an toàn. Ngoài ra nó còn có nhiều công dụng khác như tạo thuận lợi cho thiết kế tuyến dây hai cấp, trung áp và hạ áp; giảm nguy cơ chập điện khi có vật lạ rơi vào đường dây,…Bài viết nguyên nhân và biện pháp phòng ngừa đứt cáp trung áp cách điện sẽ giúp bạn bảo vệ thiết bị này tốt hơn trong quá trình sử dụng của mình.

Nguyên nhân đứt cáp trung áp cách điện

Trong thực tế đã có nhiều sự cố đứt cáp, rất nguy hiểm. Có điểm tự đứt dây ở vị trí cách sứ đỡ dây 40cm; có điểm đứt cáp ở ngay đỉnh sứ đỡ kèm theo vỡ sứ; có điểm đứt giữa 2 khoảng cột.

a- Trường hợp tự đứt cáp tại điểm cách sứ đỡ 40cm:

Khi có dòng điện chạy qua, xung quanh cáp sẽ xuất hiện một điện trường mạnh. Đó gọi là hiệu ứng lân cận. Tại vị trí cách sứ đỡ dây 40cm trên cáp buộc định hình, sẽ xuất hiện điện thế có trị số nhỏ hơn điện thế trên dây pha và hình thành một tụ điện“trong đó một cực là dây dẫn điện và một cực là dây buộc định hình, cách điện của dây dẫn đóng vai trò là điện môi”. Cách sứ đỡ 40cm là điểm thắt chặt nhất của dây buộc định hình vào dây dẫn, do tác dụng của gió mưa và ánh sáng mặt trời dây định hình bị co dãn liên tục gây ra trầy xước, nứt vỏ cách điện, nước mưa ngấm vào tạo ra dòng điện phân. Do dây dẫn điện làm bằng nhôm, nên tại điểm phóng dòng điện phân, dây nhôm liên tục bị cháy, dẫn đến đứt lìa. Trên bề mặt cắt ngang dây dẫn sẽ xuất hiện một lớp bột nhôm mỏng bị cháy, vỏ cách điện bị cháy sùi lên.

Đây là điểm yếu nhất khi sử dụng dây cáp nhôm bọc cách điện cho đường dây trên không.

b- Trường hợp đứt dây ngay tại đỉnh sứ:

Trường hợp đứt dây tại đỉnh sứ có thể do cách điện của sứ bị hỏng (phóng điện xuyên ty sứ), đồng thời cách điện của dây dẫn cũng hỏng dẫn đến sự cố nổ vỡ sứ và đứt dây. Trong trường hợp này, mặt cắt ngang của dây nhôm không bằng phẳng, vỏ cách điện bị cháy lan rộng. Ít khi xảy ra trường hợp phóng điện đứt dây trên sứ do dòng điện phân như trường hợp (a).

c- Trường hợp đứt dây giữa 2 khoảng cột.

Khi cải tạo, thay dây trần bằng dây cáp bọc cách điện, khoảng cách cột vẫn được giữ nguyên. Dây được bọc cách điện thường là dây cáp nhôm, khả năng chịu lực kéo kém hơn dây trần. Sự cố đứt dây cáp bọc có thể xảy ra do sức mang tải và sức chịu lực cơ lý của dây cáp kém gây ảnh hưởng không nhỏ đến toàn bộ hệ thống điện của bạn.

Cấu tạo – Dây cáp trung áp là gì:

Dây cáp trung áp bọc cách điện là dây đơn pha nhôm (AAC) hoặc hợp kim nhôm Almélec (AAAC). Lớp cách điện bên trong gồm các hợp chất điền kín các sợi dây dẫn có tiết diện từ 35mm2 đến 240mm2, vỏ bảo vệ bên ngoài làm bằng chất PR (XLPE), độ dày thay đổi từ 1,5mm đến 4,5mm. Để tăng độ bền cách điện và độ bền cơ học lớp vỏ bọc, người ta tiến hành lưu hóa khô hợp chất Polyethylen bằng hơi lưu huỳnh (S), chuyển kết cấu mạng phân tử từ liên kết dọc sang liên kết ngang. Sử dụng loại dây dẫn bọc cách điện trung áp thay thế cho loại dây trần. Việc cố định dây trên sứ được tiến hành bằng cách sử dụng dây buộc định hình làm bằng hợp kim nhôm có lớp bọc ngoài là composite, tạo ra các vòng dây có kết cấu xoắn định hình.

Lựa chọn dây cáp bọc cách điện trung áp:

Quy phạm Kỹ thuật an toàn của Bộ Công Thương quy định, chọn cáp trung áp bọc cách điện theo cấp điện áp pha của cấp điện áp lưới điện đang sử dụng. Quy định như vậy là để dự phòng trường hợp, sứ bị hỏng cách điện, cách điện của cáp phải chịu được điện áp pha của lưới điện trung áp đang sử dụng.

Cụ thể:

– Điện áp 35 kV: Chọn dây có cấp điện áp 24 kV

– Điện áp 22 kV: Chọn dây có cấp điện áp 15 kV

– Điện áp 15 kV: Chọn dây có cấp điện áp 10 kV

– Điện áp 10 kV: Chọn dây có cấp điện áp 6,3 kV

– Điện áp 6 kV: Chọn dây có cấp điện áp 3,6 kV.

Phương pháp chống sự cố đứt dây.

Để chống hiện tượng tự đứt dây cáp, phải tuân thủ các yêu cầu:

– Chọn dây cáp có cấp cách điện lớn hơn hoặc bằng điện áp pha của đường dây.

– Không được làm tổn thương lớp vỏ bọc bên ngoài dây dẫn trong quá trình thi công.

– Dùng kẹp nối dây, ống nối dây có bọc cách điện, đảm bảo mối nối không bị hở cách điện.

– Phải dùng ghíp bấm thủng có bọc cách điện để kẹp dây dẫn với dây buộc định hình nhằm tạo ra sự đẳng thế, xóa bỏ sự phân cực.

– Tuyệt đối không được gọt lớp cách điện khi đấu nối.

– Khi nối dây phải dùng ống nối chịu lực luồn trong ống bằng chất dẻo co ngót, không được để hở cách điện của dây dẫn bọc.

– Tuyệt đối không dùng ghíp nhôm trần để kẹp nối dây dẫn bọc.

– Tăng cường điểm thoát quá điện áp do sét trên đường dây.

– Ưu tiên dùng cáp bọc trong khu vực đông dân cư để đảm bảo an toàn điện cho người. Không sử dụng dây dẫn bọc cách điện trung áp tại các vùng có mật độ sét lớn, vùng ven biển có hơi nước nhiễm mặn.

Chống sét cho đường cáp bọc cách điện:

Khả năng chịu dòng điện sét của cáp bọc cách điện kém, nếu có sét đánh lan truyền trên đường dây, khi thiết bị chống sét hoạt động kém hiệu quả sẽ gây “cháy đoản nhiệt”, lớp cách điện bên ngoài bị già hóa nhanh, dẫn đến hỏng cách điện của cáp.

Để hạn chế ảnh hưởng của sét: Cứ 500m nên đặt 1 bộ chống sét đường dây. Nếu dùng cáp bọc cách điện thì khoảng 200m đến 300m đặt một bộ. Nên kết hợp với bộ chống sét van, vì mỏ phóng điện đầu tròn có tác dụng giảm sự phá hoại của dòng điện sét lan truyền trên đường dây. Việc dùng mỏ phóng điện đầu tròn sẽ giảm được giá thành sản xuất mà vẫn đạt được hiệu quả bảo vệ cao.

Cáp trung áp cách điện góp phần ngăn chặn nguy cơ xảy ra ngắn mạch khi vi phạm khoảng cách an toàn giữa các pha nên tầm quan trọng của thiết bị này là cực kì cần thiết. Vì vậy nắm bắt được nguyên nhân và biện pháp phòng ngừa đứt cáp sẽ hỗ trợ bạn rất nhiều trong việc vận hành hệ thống điện của mình.