Hai con số, hai ứng suất khác nhau
Các tiêu chuẩn cáp IEC diễn đạt điện áp định mức dưới dạng U0/U. U0 là điện áp giữa ruột dẫn và đất hoặc màn chắn kim loại; U là điện áp giữa hai ruột dẫn pha bất kỳ. Vì vậy cáp 0.6/1 kV được thiết kế cho 0.6 kV từ ruột dẫn xuống đất và 1 kV giữa các ruột dẫn. IEC 60502-1 thêm một giá trị thứ ba trong ngoặc, 0.6/1 (1.2) kV, trong đó 1.2 kV là điện áp lưới cao nhất mà cáp có thể gặp khi vận hành.
Cách tách này quan trọng vì lớp cách điện chịu ứng suất theo hai cách. Giữa ruột dẫn và đất, ứng suất nằm trên một bề dày cách điện. Giữa hai ruột dẫn, nó nằm trên hai bề dày nối tiếp nhau. Cáp định mức U0/U được tạo dựng sao cho cả hai ứng suất đều nằm trong phạm vi mà bề dày và hợp chất cách điện của nó chịu được trong suốt tuổi khai thác.
Sai lầm phổ biến là đọc 0.6/1 kV thành “dùng cho lưới từ 600 V đến 1,000 V”. Sai lầm khác là so sánh trực tiếp định mức 600 V kiểu Mỹ với định mức 0.6/1 kV kiểu IEC. Chúng đến từ những hệ thống khác nhau, dùng chế độ thử nghiệm khác nhau và không thể thay thế cho nhau trong một dự án nếu thiếu sự đồng ý của kỹ sư.
Các cấp định mức bạn sẽ thấy trên báo giá
| Cấp định mức | Tiêu chuẩn thường gặp | Sản phẩm điển hình |
|---|---|---|
| 300/500 V | IEC 60227, EN 50525 | Dây mềm có vỏ như H05VV-F; cáp dẹt hai lõi kèm tiếp đất của Anh theo BS 6004 |
| 450/750 V | IEC 60227, GB/T 9330, TIS 11 | Dây xây dựng một lõi (H07V-U/R/K), cáp điều khiển và đo lường |
| 600 V | UL 83, UL 44 | Dây xây dựng kiểu Mỹ: THHN/THWN-2, XHHW-2 |
| 0.6/1 kV | IEC 60502-1, BS 5467, BS 6724 | Cáp điện hạ thế, cáp giáp và cáp nhôm, cáp điện chịu lửa |
| DC 1.5 kV | EN 50618, IEC 62930 | Cáp PV mặt trời H1Z2Z2-K |
| 600 / 1000 / 2000 V | UL 4703 | PV Wire kiểu Mỹ |
| 3.6/6 đến 18/30 kV | IEC 60502-2 | Cáp điện trung thế với màn chắn bán dẫn và màn chắn kim loại |
Các cấu tạo tham chiếu trên trang này theo đúng mô hình đó: dây xây dựng tham chiếu là 450/750 V, dây mềm 300/500 V, cáp điện hạ thế 0.6/1 kV và cáp trung thế 8.7/15 kV. Xem các trang dây xây dựng và cáp điện hạ thế để biết cấu tạo đầy đủ.
8.7/15 kV nghĩa là gì trong thực tế
Các cấp trung thế cũng theo cùng logic U0/U. Cáp 8.7/15 kV được thiết kế cho 8.7 kV giữa mỗi ruột dẫn và màn chắn kim loại của nó, và 15 kV giữa các pha. IEC 60502-2 liệt kê các cặp chuẩn 3.6/6, 6/10, 8.7/15, 12/20 và 18/30 kV. Catalogue nhà máy đối tác dùng cho các mẫu tham chiếu của chúng tôi phủ đến cấp 8.7/15 kV; các dự án cần 12/20 hoặc 18/30 kV được ghép với một nhà máy khác có thiết bị đùn và thử nghiệm phù hợp.
Hai điểm khiến người mua mắc bẫy. Thứ nhất, giá trị U0 quan trọng không kém U. U0 nào phù hợp với một lưới phụ thuộc điện áp lưới, cách lưới được tiếp đất và tốc độ cắt sự cố chạm đất, nên kỹ sư dự án chọn cấp định mức dựa trên dữ liệu lưới, không chỉ dựa vào điện áp danh nghĩa của hệ thống. Thứ hai, bề dày cách điện tăng dốc theo điện áp: mẫu tham chiếu 8.7/15 kV 3x95 mm2 có 4.5 mm XLPE so với 0.9 mm trên mẫu tham chiếu 0.6/1 kV 4x25 mm2. Lượng vật liệu nhiều hơn đó, cộng với các màn chắn, là lý do cáp trung thế đắt hơn nhiều trên mỗi mét cùng cỡ ruột dẫn. Trang cáp điện trung thế cho thấy cấu tạo này.
Định mức của dây dưới 1 kV
Dưới 1 kV, các định mức trong IEC 60227 và mã hài hòa nhìn nhỏ nhưng cũng quan trọng không kém. Dây một lõi 450/750 V như H07V-R dành cho đi dây cố định trong ống luồn hoặc máng dây; dây mềm 300/500 V như H05VV-F dành cho thiết bị gia dụng và các kết nối nhẹ. Định mức thấp hơn đi kèm lớp cách điện và vỏ mỏng hơn: dây mềm tham chiếu 3x1.5 mm2 có 0.7 mm cách điện PVC và vỏ 0.9 mm. Dùng dây mềm 300/500 V ở nơi thiết kế yêu cầu cáp 450/750 V là không tuân thủ, ngay cả khi điện áp mạch chỉ là 230 V, vì các tiêu chuẩn gắn mỗi định mức với công dụng và điều kiện lắp đặt cụ thể.
Cáp điều khiển và đo lường theo GB/T 9330 thường cũng được định mức 450/750 V. Chúng mang tín hiệu và mạch điều khiển hơn là điện năng, nhưng định mức vẫn phải phù hợp với điện áp cao nhất hiện diện trong tủ hoặc khay. Nơi các lõi điều khiển đi chung tuyến với cáp điện 0.6/1 kV, kỹ sư dự án quyết định có cần tách tuyến hay cần cáp định mức cao hơn hay không. Bảng khối lượng ghép loại là chuyện thường thấy trên các dự án kỹ thuật, và bàn thu mua kiểm tra từng dòng mang đúng định mức bản vẽ ghi.
Định mức được thử nghiệm ra sao
Một định mức chỉ có ý nghĩa khi cáp được thử nghiệm theo nó. Mỗi cuộn của mỗi cấp điện áp đều được thử nghiệm điện áp hoặc tia lửa trên lớp cách điện trong hoặc sau sản xuất. Cáp trung thế có thêm nhiều thử nghiệm hơn: IEC 60502-2 đặt thử nghiệm điện áp định kỳ 3.5 U0 trong 5 phút và thử nghiệm phóng điện cục bộ định kỳ, đo theo phương pháp trong IEC 60885-3, với yêu cầu phóng điện tại 1.73 U0 không vượt quá độ nhạy công bố là 10 pC hoặc tốt hơn. Thử nghiệm kiểu, làm một lần cho mỗi cấu tạo, gồm các thử nghiệm điện áp dài hơn và khắc nghiệt hơn cùng thử nghiệm lão hóa. Trang thử nghiệm và kiểm tra liệt kê những gì bàn thu mua kiểm tra theo từng đơn hàng.
Chọn định mức cho đơn hàng của bạn
Trình tự thực dụng cho người mua không phải là kỹ sư thiết kế:
- Lấy định mức từ bản vẽ hoặc BOQ: nhà thiết kế đã chọn U0/U cho lưới rồi. Nếu BOQ chỉ ghi “cáp 1 kV”, hãy hỏi có phải ý là 0.6/1 kV theo IEC 60502-1.
- Khớp tiêu chuẩn với thị trường: cáp 0.6/1 kV theo IEC 60502-1, BS 5467 hoặc tiêu chuẩn quốc gia có thể khác nhau ở vỏ, in dấu và chi tiết thử nghiệm.
- Không nâng hay hạ định mức khi chưa có phê duyệt: định mức cao hơn nghĩa là cách điện dày hơn, đường kính lớn hơn và gland khác; định mức thấp hơn là không được phép.
- Mạch DC mặt trời dùng cáp định mức DC: H1Z2Z2-K được định mức DC 1.5 kV theo EN 50618; xem trang cáp PV mặt trời.
- Ghi lên vỏ: điện áp định mức nên được in trong dòng chữ trên vỏ để người lắp đặt và người kiểm tra đọc được.
Định mức điện áp tách biệt với định mức dòng điện. Cỡ ruột dẫn cho một tải cho trước phụ thuộc phương pháp lắp đặt và được xác định theo IEC 60364-5-52, BS 7671 hoặc NEC tùy trường hợp, do kỹ sư dự án xác nhận. Khi cả hai đã cố định, gửi ký hiệu và số lượng qua mẫu báo giá, bàn thu mua sẽ xác nhận cấu tạo bằng văn bản trước khi bất kỳ nhà máy nào đặt đồng.