Tổng quan về kỹ thuật bọc giáp kim loại cho dây cáp

Cáp điện có giáp kim loại được sử dụng trong những môi trường có khả năng gây hại cho cáp do tác động cơ học mạnh mẽ, va đập, thậm chí là sự chênh lệch nhiệt độ. Cáp điện có giáp kim loại là loại cáp mà một lớp giáp bằng kim loại được bọc thêm ngay bên trong vỏ bọc ngoài, với mục đích bảo vệ các ruột dẫn và lớp cách điện bên trong khỏi tác động cơ học từ bên ngoài. Dưới đây là thông tin tổng quan về kỹ thuật bọc giáp kim loại cho dây cáp mà lscable.vn muốn giới thiệu với các bạn.

Thế nào là bọc giáp kim loại cho dây cáp?

Bọc giáp kim loại cho dây cáp là việc làm cần thiết, những loại dây cáp như dây cáp điện, dây cáp tín hiệu và dây thông tin liên lạc được bọc giáp kim loại bên trong nhằm mục đích bảo vệ cơ học cho cáp khỏi các tác động bên ngoài. Các ứng dụng của cáp có giáp kim loại thích hợp ở những vị trí có nguy cơ bị hư hỏng do ứng suất cơ học hoặc va đập, thậm chí trong môi trường có nhiệt độ chênh lệch.

Trong thực tế, cáp bọc thép thường được sử dụng để chôn ngầm trực tiếp dưới lòng đất, dưới nước hoặc trong các đường máng dưới đất. Quy cách về vật liệu, đường kính và chiều dày của lớp giáp này đã được quy định cụ thể trong các tiêu chuẩn như TCVN 5935-1 và TCVN 5935-2, với các điểm chính như sau:

Về vật liệu bọc giáp kim loại:

• Nếu giáp có dạng sợi dây tròn hoặc sợi dây dẹt: có thể sử dụng thép mạ kẽm, đồng hoặc đồng tráng thiếc, nhôm hoặc hợp kim nhôm.
• Đối với dải băng quấn: có thể là thép, thép mạ kẽm, nhôm hoặc hợp kim nhôm. Chọn vật liệu là yếu tố quan trọng hàng đầu trong kỹ thuật bọc giáp kim loại cho dây cáp.

Về kích thước:

• Đối với sợi dây tròn: đường kính có thể là 0,8-1,25-1,6-2,0-3,15 mm.
• Đối với sợi dây dẹt: chiều dày là 0,8 mm.
• Đối với dải băng bằng thép: có thể có chiều dày là 0,2-0,5-0,8 mm.
• Đối với dải băng bằng nhôm hoặc hợp kim nhôm: có thể có chiều dày là 0,5-0,8 mm.

Các kỹ thuật bọc giáp kim loại

• SWA/AWA/CWA (Giáp dạng sợi thép/nhôm/đồng xoắn bện): Sử dụng sợi xoắn bện thép/nhôm hoặc đồng tâm với nhau. Độ phủ tối thiểu là 90%.
• STA/ATA (Giáp dạng băng quấn thép/nhôm): Sử dụng băng quấn thép hoặc nhôm, được xoắn ốc và chồng lên nhau. Độ dày băng quấn thường là 0.2 – 0.8mm, với độ phủ 100%.
• SWB/AWB (Giáp dạng sợi thép/nhôm bện): Sử dụng sợi tròn, xoắn bện và chồng lên nhau. Độ phủ tối thiểu là 80%.
• SFA/AFA (Giáp dạng sợi thép/nhôm dẹt): Sử dụng sợi dẹt, xoắn bện đồng tâm tương tự như kỹ thuật SWA/AWA/CWA, với độ dày sợi dẹt thường là 0.6 hoặc 0.8mm nhưng có khả năng bảo vệ cơ học tốt hơn.

Khi lựa chọn kỹ thuật bọc giáp kim loại cho dây cáp điện, cần tính toán các yếu tố như tải trọng kéo căng, tải dự kiến lên cáp trong quá trình bảo dưỡng, bảo vệ khỏi các loài gặp nhấm, và bán kính uốn cong tối thiểu của cáp.

Ở đâu nên sử dụng cáp có giáp kim loại?

Cáp điện được bọc giáp kim loại thường được ưu tiên sử dụng trong các môi trường có tiềm năng gây hại cho cáp do tác động cơ học mạnh mẽ như va đập, sự chênh lệch nhiệt độ, và trong các tình huống đòi hỏi tính cơ học mạnh mẽ. Trong thực tế, cáp bọc thép thường được lựa chọn để sử dụng dưới lòng đất, dưới nước hoặc trong các ống dẫn dưới lòng đất.

Lớp vỏ bọc kim loại giúp đảm bảo độ bền cho cáp trong các ứng dụng đòi hỏi tính cơ học mạnh mẽ như lắp đặt di động, trong môi trường khắc nghiệt và trong trường hợp có sự hiện diện của các loại động vật gây hại như chuột, mối. Đặc biệt, với khả năng bảo vệ tốt của lớp vỏ, cáp này được sử dụng cho việc lắp đặt liên tục, giảm rủi ro mất điện.

Tuy nhiên, cần lưu ý rằng độ dày vỏ bọc và cách điện của dây cáp này có trọng lượng lớn, cứng và không linh hoạt, do đó thường được lắp đặt thẳng và dưới lòng đất. Các môi trường có thể gây nhiễu từ các mảnh vụn cũng là nơi phù hợp để sử dụng các loại cáp này.

Cụ thể, các cáp điện có giáp bảo vệ thường được áp dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như ngành công nghiệp sản xuất, công trình xây dựng và hệ thống đường sắt, nhà máy điện, và lắp đặt cáp ngầm.

Cấu trúc tiêu biểu của cáp bọc giáp kim loại

• Ruột dẫn: Sử dụng chất liệu đồng với độ tinh khiết cao, được tạo thành từ nhiều sợi đồng vặn xoắn, thường là 7, 19, 37, hoặc 61 sợi.
• Lớp bọc cách điện (cách điện XLPE): Sử dụng polyetylen liên kết chéo (XLPE) trong một số loại cáp điện để cách điện giữa các dây dẫn và các chất kim loại khác, đồng thời có khả năng chống nước, linh hoạt, chịu nhiệt và cách điện tốt.
• Lớp độn (độn Polypropylene – PP): Sử dụng nhựa polypropylene (PP) với các tính chất vật lý và cơ học tốt. Nhựa PP được sử dụng làm lớp độn trong cáp điện để tăng độ cứng, khả năng chống va đập, cải thiện khả năng chống cháy và giảm trọng lượng của cáp.
• Lớp bọc lót (bọc PVC): Sử dụng polyvinyl clorua (PVC) để tạo ra lớp bảo vệ giữa các lớp bên trong và bên ngoài của cáp. PVC có tính chất chống thấm nước, cách điện tốt và giúp bảo vệ vật liệu dẫn điện khỏi các yếu tố môi trường bên ngoài, thường thấy trong các loại cáp chống cháy chống nhiễu LS…
• Lớp áo giáp: Sử dụng áo giáp bằng thép (DSTA) hoặc nhôm (ATA) để cung cấp khả năng bảo vệ cơ học cao, chịu lực tốt trong các môi trường khắc nghiệt.
• Vỏ bọc: Sử dụng vỏ bọc PVC để giữ tất cả các thành phần của cáp lại với nhau và cung cấp khả năng bảo vệ bổ sung khỏi các ứng suất bên ngoài.
• Cáp bọc giáp nhôm: Sử dụng giáp nhôm (ATA) cho các cáp đơn lõi và áo giáp bằng thép (DSTA) cho các cáp đa lõi để bảo vệ khỏi hiện tượng từ trường và đảm bảo khả năng bảo vệ cơ học.

Mỗi kỹ thuật bọc giáp kim loại cho dây cáp đều có ưu điểm và hạn chế riêng, và việc lựa chọn phù hợp sẽ giúp tối ưu hóa hiệu suất và độ bền của dây cáp trong các ứng dụng khác nhau. Quan trọng hơn, việc áp dụng đúng kỹ thuật bọc giáp không chỉ đảm bảo sự an toàn và tin cậy cho hệ thống điện, mà còn giảm thiểu rủi ro hỏng hóc và giúp kéo dài tuổi thọ của cáp. Đồng thời, việc lựa chọn kỹ thuật bọc giáp phù hợp cũng góp phần tối ưu hóa chi phí và hiệu quả hoạt động của hệ thống.