Hai hợp chất, hai giới hạn nhiệt
Phần lớn cáp điện hạ thế trên một danh sách thu mua ngắn dùng một trong hai hợp chất cách điện. PVC (polyvinyl chloride) là vật liệu nhiệt dẻo: nó mềm khi nóng và có thể nấu chảy lại. XLPE (polyethylene liên kết ngang) khởi đầu là polyethylene, nhưng sau khi đùn nó được liên kết ngang, nên các phân tử được buộc thành một mạng không chảy lại thành chất lỏng khi nóng. Khác biệt hóa học đó đứng sau hai con số người mua thấy trên mọi bảng dữ liệu: nhiệt độ ruột dẫn liên tục tối đa 90 °C cho XLPE so với 70 °C cho PVC, và giới hạn ngắn mạch 250 °C cho XLPE.
Đây là nhiệt độ ruột dẫn, không phải nhiệt độ phòng. Chúng cho kỹ sư dự án biết đồng hay nhôm được phép nóng đến đâu trong vận hành bình thường, và nóng đến đâu trong vài giây khi có sự cố, trước khi cách điện bắt đầu suy giảm. Chúng không tự thân cho ai biết một cáp mang được bao nhiêu dòng. Điều đó phụ thuộc phương pháp lắp đặt, ghép nhóm, nhiệt độ môi trường và điều kiện đất, và được tính theo từng phương pháp lắp đặt theo IEC 60364-5-52, BS 7671 hoặc NEC tùy trường hợp, do kỹ sư dự án xác nhận.
Đặt cạnh nhau
| Đặc tính | XLPE | PVC |
|---|---|---|
| Loại vật liệu | Nhiệt rắn (liên kết ngang) | Nhiệt dẻo |
| Nhiệt độ ruột dẫn liên tục tối đa | 90 °C | 70 °C |
| Nhiệt độ ruột dẫn khi ngắn mạch | 250 °C | Thấp hơn; theo tiêu chuẩn hoặc bảng dữ liệu |
| Công dụng điển hình | Cáp điện 0.6/1 kV theo IEC 60502-1; mọi cáp trung thế theo IEC 60502-2 | Dây xây dựng và dây mềm theo IEC 60227; cáp điều khiển; một số cáp điện 0.6/1 kV |
| Hàm lượng halogen | Hợp chất không halogen; cáp chỉ là LSZH nếu vỏ cũng vậy | Chứa clo |
| Ký hiệu Trung Quốc phổ biến | YJV (Cu/XLPE/PVC), YJLV (nhôm) | VV (Cu/PVC/PVC) |
| Ví dụ tham chiếu | 0.6/1 kV 4x25 mm2, XLPE 0.9 mm (catalogue nhà máy đối tác) | 450/750 V 1x2.5 mm2, PVC 0.8 mm (catalogue nhà máy đối tác) |
Các giá trị tham chiếu lấy từ catalogue nhà máy đối tác và là điển hình cho nhóm của chúng; cấu tạo cho đơn hàng của bạn được xác nhận trên bảng thông số kỹ thuật. Mẫu hạ thế tham chiếu đầy đủ có trên trang cáp điện hạ thế, còn các phương án hợp chất cho từng lớp có trên trang cách điện và vỏ.
Nhiệt độ cao hơn mua được gì
Vì XLPE chịu được ruột dẫn nóng hơn, một cáp XLPE nói chung mang được nhiều dòng hơn cáp PVC cùng ruột dẫn trong cùng cách lắp đặt. Trên thực tế, điều đó có thể nghĩa là nhỏ hơn một cỡ ruột dẫn cho cùng tải, hoặc nhiều dư địa hơn ở cùng cỡ. Kỹ sư vẫn kiểm sụt áp và chịu ngắn mạch, nên lợi ích không tự động; trên tuyến dài, sụt áp thường quyết định cỡ bất kể cách điện. Bài chọn cỡ cáp đi qua ba phép kiểm.
Giới hạn ngắn mạch 250 °C quan trọng trên các tuyến cấp lớn. Khi có sự cố, ruột dẫn nóng lên trong tích tắc, và cáp phải sống sót đến khi thiết bị bảo vệ cắt. Một nhiệt độ sự cố cho phép cao hơn giúp cáp qua được phép kiểm đó ở một cỡ ruột dẫn cho trước.
XLPE còn có tổn thất điện môi thấp hơn và đặc tính điện tốt hơn PVC, đó là lý do mọi cáp trung thế theo IEC 60502-2 dùng XLPE (hoặc hợp chất liên kết ngang khác) thay vì PVC. Ở điện áp hạ thế, khác biệt điện kém quan trọng hơn khác biệt nhiệt.
Nơi PVC vẫn hợp lý
PVC vẫn là lựa chọn bình thường cho dây xây dựng, dây mềm và cáp điều khiển. Nó dễ gia công, giữ màu tốt, nhận chữ in rõ và mềm ở các độ dày dùng cho ruột dẫn nhỏ. Dòng 60227 IEC 01 (H07V-U, H07V-R, H07V-K) và dây mềm H05VV-F là các cấu tạo PVC, và cáp điều khiển kiểu KVV trong catalogue nhà máy đối tác cũng vậy. Với các mạch cuối nhỏ, giới hạn 70 °C hiếm khi là ràng buộc.
Một số thị trường còn kỳ vọng cáp điện PVC theo thói quen hoặc tiêu chuẩn địa phương, ví dụ các cấu tạo kiểu NYY ở một phần Đông Nam Á. Trong những trường hợp đó, quyết định là câu hỏi thị trường hơn là câu hỏi kỹ thuật; bài NYY so với CV bàn phép so sánh đó cho các dự án Thái Lan.
Vỏ, khói và halogen: một câu hỏi riêng
Cách điện và vỏ là hai lớp khác nhau, và người mua đôi khi mặc định cáp XLPE tự động ít khói và không halogen. Không phải vậy. Cáp YJV có cách điện XLPE và vỏ ngoài PVC, nên khi cháy nó vẫn thải hydro chloride từ vỏ. Một cáp chỉ là LSZH khi vỏ, vật liệu độn và băng cũng không halogen, và điều đó được chứng minh bằng các báo cáo thử nghiệm IEC 61034 và IEC 60754, chứ không phải bằng tên của lớp cách điện. Bài vỏ LSZH giải thích các thử nghiệm đó.
Hành vi khi cháy cũng là đặc tính ở cấp cáp. Cấu tạo nào cũng có thể được làm chống bắt cháy theo IEC 60332-1-2 theo báo cáo thử nghiệm, còn ở EU, cấp CPR tuyên bố trên DoP áp dụng cho cáp thành phẩm chứ không phải cho hợp chất cách điện.
Lão hóa, chất lượng và cách quy định
Hợp chất cách điện hỏng khi công thức pha sai, chứ không chỉ khi cáp chạy nóng. Một đợt thu hồi Úc 2013-2014 được đưa tin rộng liên quan cáp xây dựng mà cách điện PVC không đạt yêu cầu lão hóa: khoảng 4,000 km cáp và khoảng 40,000 hộ gia đình và doanh nghiệp bị ảnh hưởng, theo ACCC. Vấn đề nằm ở hợp chất, không phải cỡ ruột dẫn. Đó là lý do bàn thu mua yêu cầu kết quả lão hóa nhiệt và thử nghiệm nhiệt trong báo cáo thử nghiệm kiểu, chứ không chỉ điện trở ruột dẫn.
Với XLPE, phép kiểm tương đương là mức độ liên kết ngang, thường được xác minh bằng thử nghiệm hot set trong chương trình thử nghiệm kiểu và lấy mẫu. XLPE lưu hóa kém sẽ ứng xử gần như polyethylene trần ở nhiệt độ cao. Một thử nghiệm điện áp hoặc tia lửa định kỳ sẽ không lộ cả hai vấn đề này, đó là lý do trang thử nghiệm và kiểm tra liệt kê hồ sơ thử nghiệm lấy mẫu và kiểu cạnh các thử nghiệm định kỳ.
Một dòng cách điện rõ ràng trên đơn đặt hàng viết đại loại như:
- Hợp chất và định mức: XLPE, định mức ruột dẫn 90 °C, hoặc PVC, 70 °C.
- Tiêu chuẩn: IEC 60502-1 cho cáp điện 0.6/1 kV, IEC 60227 cho dây xây dựng và dây mềm, hoặc tiêu chuẩn quốc gia tương đương.
- Độ dày: độ dày cách điện danh nghĩa theo tiêu chuẩn, với độ dày tối thiểu được kiểm trên mẫu.
- Hồ sơ: hồ sơ thử nghiệm định kỳ từng cuộn, cộng báo cáo thử nghiệm kiểu phủ lão hóa và, với XLPE, hot set.
Gửi danh sách cáp với bốn dòng đó qua mẫu báo giá; MOQ mỗi cỡ và chiều dài cuộn được bàn trên trang MOQ và thời gian giao hàng.