Dây cáp điện là gì? Các loại dây cáp điện thông dụng
Môi trường công nghiệp đòi hỏi nhiều loại dây cáp điện khác nhau, đồng thời đáp ứng yêu cầu khắt khe về mặt chất lượng. Tìm hiểu các loại dây cáp điện thông dụng qua bài viết sau!
1. Dây cáp điện là gì?
Dây cáp điện (tiếng Anh là cable) là một loại dây dẫn được tạo thành từ hai hoặc nhiều sợi dây kim loại được xoắn hoặc bện lại với nhau, tạo thành một cấu trúc đồng nhất. Bên ngoài dây cáp điện là lớp vỏ cách điện và vỏ bảo vệ. Các lớp vỏ này chịu trách nhiệm bảo vệ dây cáp khỏi các tác nhân vật lý như va đập và kéo dãn, cũng như áp lực từ các yếu tố môi trường tự nhiên như nước, tia UV và ánh nắng mặt trời…
Mỗi dòng dây cáp điện sẽ có những đặc điểm kỹ thuật riêng, tùy vào ứng dụng cụ thể cũng như mục đích sử dụng mà người dùng có thể chọn loại dây cáp điện phù hợp.
>>Tìm hiểu thêm: Điểm khác biệt giữa dây cáp điện công nghiệp và cáp dân dụng
2. Vai trò của dây cáp điện trong công nghiệp
Dây cáp điện chịu trách nhiệm truyền tải điện năng từ nguồn cung cấp đến các thiết bị, máy móc, và hệ thống điện khác nhau trong môi trường sản xuất. Dây cáp điện đóng vai trò quan trọng trong công nghiệp vì những lý do sau đây:
- Độ tin cậy và ổn định: Trong môi trường công nghiệp, mất điện hay tín hiệu chập chờn có thể làm gián đoạn sản xuất, ảnh hưởng đến hiệu suất và gây thiệt hại cho doanh nghiệp, thậm chí làm hỏng các thiết bị quan trọng. Do đó, dây cáp điện đảm bảo chất lượng giúp quá trình sản xuất diễn ra ổn định, liên tục, đảm bảo khả năng vận hành hiệu quả của hệ thống điện.
- Chịu được môi trường khắc nghiệt: Trong môi trường công nghiệp, việc vận hành và tiếp xúc với môi trường có nhiều điều kiện khác nhau như nhiệt độ cao, hóa chất, bụi bẩn, ẩm ướt… là điều không thể tránh khỏi. Do đó, việc lựa chọn và sử dụng các loại dây cáp điện được trang bị các vật liệu phù hợp (PVC, XLPE, PUR…) là yếu tố quan trọng giúp giảm thiểu rủi những sự cố và rủi ro, nâng cao tuổi thọ của các thiết bị và hệ thống điện.
- Nâng cao hiệu suất và tiết kiệm năng lượng: Sử dụng dây cáp điện chất lượng cao giúp giảm thiểu tổn thất năng lượng trong quá trình truyền tải, từ đó tăng hiệu suất hoạt động của các thiết bị điện và giảm chi phí điện năng trong môi trường công nghiệp.
- An toàn lao động: Dây cáp điện dùng trong công nghiệp được thiết kế và và đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn nghiêm ngặt, giảm thiểu nguy cơ tai nạn lao động và cháy nổ do ngắn mạch điện. Với cấu trúc chắc chắn và khả năng chịu tải cao, dây cáp điện công nghiệp giúp tránh được những sự cố không mong muốn, bảo vệ nhân viên cũng như tài sản của doanh nghiệp.
3.Cấu tạo của dây cáp điện
Cấu tạo của dây cáp điện bao gồm các phần chính sau:
Lớp lõi dẫn điện (conductor)
Lớp lõi dẫn điện thường được làm bằng đồng hoặc nhôm, có khả năng dẫn điện tốt, đóng vai trò truyển tải điện năng từ nguồn cung cấp đến các thiết bị và hệ thống tiêu thụ điện. Kích thước của lõi dây dẫn điện thường được xác định bằng một trong hai chỉ số: chỉ số AWG – Amerian Wire Gauge (theo tiêu chuẩn của Mỹ) hoặc mm2 (tiêu chuẩn của các nước châu Âu).
Lớp vỏ cách điện (insulation)
Lớp vỏ cách điện bao quanh lõi dẫn điện, ngăn không cho dòng điện ra bên ngoài, tránh rò rỉ điện hoặc gây ra rủi ro đối với người sử dụng. Một số vật liệu cách điện phổ biến bao gồm:
- PVC (Polyvinyl chloride) là loại vỏ cách điện có giá thành tương đối thấp và độ bền cao. Bên cạnh đó, với khả năng chống nước và chậm cháy ở mức độ nhất định, ngoài là vật liệu cách điện phổ biến, PVC cũng được sử dụng để làm vỏ bọc dây cáp điện.
- XLPE (Cross-Linked Polyethylene) có khả năng chịu nhiệt cao hơn PVC, và cũng có độ bền cơ học tốt hơn. Do đó, XLPE thường được sử dụng trong các ứng dụng cần chịu nhiệt độ cao và trong môi trường hóa chất.
- Vỏ bọc cao su: có khả năng chịu nhiệt cực cao, chống lại ozone, UV và các chất hóa học. Lớp vỏ bọc cao su thường được sử dụng trong các ứng dụng đặc biệt đòi hỏi khả năng chịu nhiệt và độ bền cao như trong ngành công nghiệp điện tử và công nghiệp ô tô.
Lớp chống nhiễu (shield tape) và giáp bảo vệ (armour)
Dây cáp điện có thể được trang bị thêm lớp chống nhiễu để tránh tình trạng chập chờn, không ổn định trong quá trình truyền tải tín hiệu. Giáp bảo vệ là một áo khoác bên ngoài hoặc bên trong với đặc tính chống lại tác động có tính chất gây hại từ bên ngoài.
Vỏ bảo vệ bên ngoài (outer sheath)
Đây là thành phần đóng vai trò bảo vệ dây cáp điện khỏi các yếu tố vật lý bên ngoài như va đập, cắt đứt và mài mòn…
>>Xem thêm: Vai trò của lớp chống nhiễu và giáp bảo vệ đối với dây cáp điện
_any_large.png "Cấu tạo của dây cáp điện")
4.Phân loại dây cáp điện
Có nhiều cách phân loại dây cáp điện khác nhau. Sau đây là một số cách phân loại dây cáp điện phổ biến.
4.1 Phân loại theo mạng lưới điện
Có ba loại dây cáp điện được thiết kế để đáp ứng nhu cầu truyền tải điện năng tương ứng với 3 loại lưới điện:
Dây cáp điện hạ thế: Loại dây này thường được áp dụng trong các công trình dân dụng và công nghiệp. Dây cáp hạ thế có khả năng hoạt động ở áp lực không quá 0.6/1kV. Các dây này thường được lắp đặt trong hệ thống thang máy.
Dây cáp điện trung thế: Được sử dụng để truyền tải điện năng ở mức điện áp cao hơn so với hạ thế. Thông thường, dây cáp trung thế có điện áp từ 3kV đến 36kV, với mức điện áp 24kV là phổ biến nhất tại Việt Nam. Các loại cáp này đảm bảo việc truyền tải điện năng từ nguồn cung đến các điểm sử dụng một cách ổn định và an toàn.
Dây cáp điện cao thế: Loại dây cáp này thường được treo lên trên các cột cao và được cách điện để đảm bảo an toàn. Dây cáp cao thế được sử dụng ở mức điện áp cao nhất trong ba loại, thường là 35kV. Việc treo dây cáp cao thế trên không không chỉ giúp tiết kiệm diện tích mà còn đảm bảo sự an toàn trong quá trình truyền tải điện năng.
4.2 Phân loại theo số lượng ruột dẫn
Dựa vào số lượng ruột dẫn, dây cáp điện có thể được phân thành 2 loại chính:
- Dây cáp lõi đơn (Single core): dây cáp lõi đơn bao gồm một lõi dẫn điện duy nhất. Cáp lõi đơn thường được sử dụng phổ biến trong hệ thống điện dân dụng, công ty, siêu thị, trung tâm thương mại…
- Dây cáp đa lõi (Multicore): gồm nhiều lõi dẫn điện được bện lại với nhau. Khả năng ghép nối dễ dàng, dễ uốn nắn, dẫn điện và dẫn nhiệt hiệu quả là những đặc điểm nổi bật của dòng cáp đa lõi.
4.3 Phân loại theo chất liệu ruột dẫn
Dây cáp đồng
Dây cáp đồng là một loại dây cáp điện được làm bằng đồng, là kim loại dẫn điện và dẫn nhiệt tốt. Dây cáp đồng được sử dụng trong nhiều ứng dụng điện, bao gồm máy phát điện, phân phối điện, viễn thông, mạch điện tử và dây điện trong xây dựng.
Dây cáp nhôm
Dây cáp nhôm là loại dây cáp điện được làm từ nhôm thay vì đồng. Loại cáp này được sử dụng để truyền tải và phân phối điện trong nhà, máy bay và lưới điện. Dây cáp nhôm nhẹ hơn, chắc chắn hơn và rẻ hơn dây đồng. Loại cáp này cũng được biết đến với tính dẫn điện tốt, trọng lượng nhẹ và khả năng chống ăn mòn.
4.4 Phân loại theo lớp vỏ bọc
Dựa vào vật liệu lớp vỏ bọc, dây cáp điện có thể được phân thành các loại sau:
- Dây cáp điện có vỏ bọc PVC: cáp điều khiển JZ-500, F-CY-JZ; cáp dữ liệu PAAR-TRONIC-CY, PAAR-TRONIC-Li-2YCYv; dòng cáp TOPFLEX-EMV-2YSLCY-J.
- Dây cáp điện có vỏ bọc PUR: cáp điều khiển PURo-JZ-HF, JZ-500 PUR; cáp dữ liệu SUPER-PAAR-TRONIC-C-PUR; dòng cáp TOPSERV 121 PUR.
- Dây cáp điện có vỏ bọc TPE: HELUCHAIN MULTISPEED 522-TPE UL/CSA, TOPSERV 600 VFD
- Dây cáp cao su: dòng cáp H05RN-F/ 05RN-F, H07RN-F/ 07RN-F.
- Dây cáp không chứa halogen: cáp điều khiển JZ-500 HMH/ OZ-500 HMH; cáp chịu nhiệt SiHF, THERMFLEX 180 EWKF; dòng cáp MULTIFLEX 512 PUR.
4.5 Phân loại theo công dụng
Phân loại dây cáp điện theo công dụng là phương pháp phổ biến nhất, giúp người dùng dễ dàng chọn được loại cáp phù hợp với mục đích sử dụng.
| Tên gọi | Đặc điểm | Dòng cáp tiêu biểu |
| Cáp điều khiển | Là loại dây cáp điện được sử dụng để truyền tải tín hiệu điều khiển và điện năng đến các thiết bị điều khiển trong hệ thống tự động hóa, các thiết bị máy móc trong nhà máy sản xuất… |
|
| Cáp dữ liệu | Là loại cáp dùng để truyền tải dữ liệu từ một thiết bị đến một thiết bị khác. Đây thường là loại cáp sử dụng trong các mạng máy tính, hệ thống truyền thông, và các thiết bị điện tử khác nhau để truyền thông tin kỹ thuật số. |
|
| Cáp motor | Được sử dụng để truyền năng lượng, chẳng hạn như cường độ dòng điện và điện áp, đến một thiết bị hoặc máy móc cần nhiều năng lượng, chẳng hạn như động cơ. Cáp motor thường có lớp điện áp là 600V/1000V, trong khi cáp điều khiển thường có lớp điện áp là 300V/500V. |
|
| Cáp servo | Dùng để để kết nối bộ biến tần với động cơ trong kỹ thuật điện. Dòng cáp này được thiết kế để kết nối nhanh chóng các máy điều khiển số máy tính (CNC), bộ truyền động servo thông minh và bộ điều khiển nhiệt độ. |
|
| Cáp phản hồi (feedback cable) | Được sử dụng trong các nhà máy, máy móc công nghiệp để truyền tín hiệu giữa cảm biến vị trí động cơ servo và hệ thống điều khiển. Những tín hiệu này thường bao gồm thông tin về tốc độ và vị trí của máy. |
|
| Cáp ethernet công nghiệp (Industrial Ethernet) | Loại cáp này được sử dụng để truyền dữ liệu giữa các cảm biến, bộ truyền động và các bộ phận điện tử khác trong máy móc và hệ thống. Hiệu suất của cáp ethernet cho phép truyền dữ liệu tốt hơn và nhanh hơn để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của các ngành công nghiệp. |
|
| Cáp chống nhiễu | Là loại dây cáp điện được thiết kế đặc biệt để ngăn chặn và giảm thiểu ảnh hưởng của nhiễu điện từ (EMI) đến dòng điện truyền qua dây dẫn điện. Có 3 loại bọc chống nhiễu cơ bản bao gồm: bọc lá nhôm (Al foil), lưới đồng mạ thiếc (Tinned copper braid), nhiều sợi nhỏ bao bọc xung quanh dạng xoắn ốc. |
|
| Cáp chống cháy (fire-resistant cable) | Là loại dây cáp điện có khả năng chịu được nhiệt độ cao. Đặc điểm của cáp chống cháy là vẫn hoạt động bình thường trong một khoảng thời gian nhất định. Do đó, cáp chốn cháy thường được sử dụng để chống cháy lan, đồng thời giảm thiểu khả năng xảy ra cháy nổ. |
|
| Cáp chậm cháy (flame-retardant cable) | Được sử dụng để ngăn tình trạng cháy lan khi sự cố xảy ra. Đặc điểm của dòng cáp này là làm cho ngọn lửa chỉ cháy ở một khoảng cách nhất định, không bị lan rộng sang những dây khác. |
|
| Cáp động lực | Cáp động lực và cáp trung thế được sử dụng để truyền tải năng lượng và đảm bảo nguồn cung cấp điện đáng tin cậy trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Các loại cáp cơ sở hạ tầng này thường được lắp đặt dưới lòng đất, trong đường ống hoặc ngoài trời. |
|
| Cáp tùy chỉnh | Là loại cáp được thiết kế đặc biệt cho nhu cầu và thông số kỹ thuật của người dùng. Đây là lựa chọn tốt khi các sản phẩm hiện có không thể đáp ứng nhu cầu của ứng dụng hoặc khi một sản phẩm được thay đổi có thể đáp ứng yêu cầu tốt hơn. Cáp tùy chỉnh được điều chỉnh theo điện áp, cường độ dòng điện và các thông số vận hành khác dành riêng cho ứng dụng cụ thể, do đó chúng có thể mang lại hiệu suất đáng tin cậy trong thời gian dài hơn so với các dòng cáp tiêu chuẩn. |
>>Xem thêm: Khám phá các dòng dây cáp điện của HELUKABEL
>>Tìm hiểu thêm: Sự khác biệt giữa cáp tiêu chuẩn và cáp tùy chỉnh
5. Một vài thông số kỹ thuật cơ bản của dây cáp điện
Các thông số kỹ thuật của dây cáp điện không chỉ giúp người dùng đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật của ứng dụng mà còn là yếu tố quan trọng đối với an toàn và hiệu suất hoạt động của hệ thống điện công nghiệp. Một vài thông số kỹ thuật cơ bản:
- Dải điện áp (Voltage range): Đây là mức điện áp tối đa mà dây cáp có thể chịu được mà không gây ra sự cố hoặc tổn thất. Thông thường, các dải điện áp phổ biến cho dây cáp điện công nghiệp là từ 600V đến 35kV, tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể.
- Dải nhiệt độ (Temperature range): Đây là dải nhiệt độ mà dây cáp có thể hoạt động mà không gây ra sự cố. Thông số này thường bao gồm nhiệt độ tối đa và tối thiểu mà dây cáp có thể chịu được, ví dụ: -40°C đến 90°C.
- Kích thước lõi dẫn điện: Kích thước của lõi dẫn điện ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng dẫn điện của dây cáp. Thông số này thường được đo bằng đường kính hoặc diện tích tiết diện của lõi dẫn, thể hiện qua đơn vị mm2 hoặc AWG (American Wire Gauge).
- Loại vỏ bọc: Vỏ bọc cung cấp lớp cách điện và bảo vệ cho dây cáp điện khỏi các yếu tố bên ngoài. Có nhiều loại vỏ bọc khác nhau như PVC, XLPE, cao su, và mỗi loại phù hợp với một số ứng dụng cụ thể.
- Các tiêu chuẩn: Các tiêu chuẩn được đề xuất và tuân theo là yếu tố quan trọng để đảm bảo chất lượng và an toàn của dây cáp điện công nghiệp. Các tiêu chuẩn phổ biến bao gồm VDE, HAR, UL, CSA…
