CÔNG TY CỔ PHẦN THƯƠNG MẠI THIẾT BỊ ĐIỆN ĐẠI VIỆT
Trong hệ thống điện, tiết diện dây dẫn đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo dòng điện được truyền tải ổn định, an toàn và hiệu quả. Việc lựa chọn đúng tiết diện dây không chỉ giúp tối ưu hóa chi phí lắp đặt mà còn góp phần giảm thiểu tổn hao điện năng và tránh nguy cơ chập cháy. Vậy tiết diện dây dẫn là gì, và làm sao để tính toán, lựa chọn phù hợp với từng nhu cầu sử dụng?
Tiết diện của dây dẫn điện đặc trưng cho diện tích mặt cắt. Diện tích này vuông góc hoàn toàn với chiều dài dây dẫn điện.
Phương pháp tính toán tiết diện dây dẫn điện được thực hiện dựa trên công thức sau:
S = I / J
Trong công thức quan trọng được đề cập ở trên:
– S: Đại diện cho tiết diện của dây dẫn (mm2)
– I: Biểu thị dòng điện chạy qua mặt cắt vuông (A)
– J: Mật độ dòng điện được cho phép (A/mm2)
Mật độ dòng điện cho phép (J) của dây đồng xấp xỉ 6A/mm2, thường dùng.
Mật độ dòng điện cho phép (J) của dây nhôm xấp xỉ 4,5A/mm2, thường dùng.
Kinh nghiệm lựa chọn tiết diện dây dẫn phù hợp
– Cần xác định rõ thiết bị sử dụng điện 1 pha hay 3 pha cũng như nguồn cấp điện cho toàn bộ công trình. Tại Việt Nam, nguồn điện dùng cho hộ gia đình thường là nguồn điện 1 pha 2 dây thông dụng.
– Xác định tổng công suất tiêu thụ điện bằng cách ước lượng tổng trị số công suất của tất cả thiết bị trong gia đình. Giá trị này thường được ghi rõ trên các thiết bị điện (W hoặc kW) ví dụ như đèn, quạt, tủ lạnh, máy bơm nước,…
Cần thực hiện quy đổi các trị số công suất về chung một đơn vị đo lường:
1kW = 1.000W
1HP = 750W
Hoàn toàn có thể lựa chọn dây dẫn điện phù hợp theo từng hạng mục cụ thể của công trình. Việc này cần dựa vào công suất chịu tải của từng nhánh trong sơ đồ điện tổng thể.
Dưới đây là bảng cung cấp thông tin tham khảo tiết diện dây dẫn theo dòng điện:
Giá trị cường độ của dòng điện phù hợp được xác định bằng các công thức sau:
Để xây dựng bảng tra tiết diện dây dẫn phụ thuộc theo công suất, người ta sẽ dựa vào mật độ dòng điện kinh tế thông qua công thức:
S = I ⁄ jkt
Trong công thức đã nêu ở trên:
– S: Chính là tiết diện của dây dẫn (mm2)
– I: Thể hiện dòng điện trung bình qua phụ tải. Hay dòng điện tính toán lớn nhất của đường dây trong chế độ làm việc bình thường có tính đến tăng trưởng phụ tải. Dòng điện tính toán không kể đến dòng điện tăng do sự cố hệ thống hoặc phải cắt điện để sửa chữa bất kỳ phần tử nào trên lưới.
– Jkt: Đại diện cho mật độ dòng điện kinh tế.
Mật độ dòng điện kinh tế phù hợp được biểu thị cụ thể trong bảng sau:
Các trường hợp không lựa chọn tiết diện dây dẫn theo mật độ dòng điện kinh tế:
– Lưới điện xí nghiệp hoặc công trình công nghiệp đến 1kV có số giờ phụ tải cực đại đến 5000h.
– Lưới phân phối điện áp đến 1kV và lưới chiếu sáng đã chọn theo tổn thất điện áp cho phép.
– Thanh cái mọi cấp điện áp khác nhau.
– Dây dẫn đến biến trở, điện trở khởi động thường dùng.
– Lưới điện tạm thời và lưới điện có thời gian sử dụng dưới 5 năm cụ thể.
Một số điều kiện khác quyết định đến việc chọn tiết diện dây dẫn:
Điều kiện dây dẫn không được phát nóng lâu dài
Icpbt ≥ Icb = Ilvmax
Theo đó:
Icpbt: Dòng điện cho phép trong điều kiện bình thường ổn định. Giá trị Icpbt cần được hiệu chỉnh theo mức nhiệt độ.
Icb: Biểu thị dòng điện cưỡng bức cần thiết.
Ilvmax: Dòng điện làm việc cực đại có thể xảy ra.
Điều kiện không xảy ra hiện tượng vầng quang
Uvq ≥ Udmht**
Trong đó:
Uvq: Hiệu điện thế tới hạn có thể gây ra vầng quang
Udmht: Điện áp định mức của hệ thống điện
Trong điều kiện thời tiết sáng, khô ráo, nhiệt độ xung quanh là 25 độ C, áp suất không khí đạt trong khoảng 750 – 760 mmHg. Khi đó, dây dẫn ba pha được bố trí trên đỉnh của một tam giác (có giá trị Uvq) thì sử dụng công thức sau:
Uvq = 84.m.r.lg a/r (kV)
Trong đó:
r: Thể hiện bán kính ngoài của dây dẫn điện
a: Khoảng cách giữa các trục dây dẫn cụ thể
m: Hệ số xét đến độ xù xì của dây dẫn chi tiết
Đối với dây một sợi: thanh dẫn để lâu ngày trong không khí m = 0,93 – 0,98
Đối với dây nhiều sợi xoắn lấy nhau: m = 0,83 – 0,8
Một số yếu tố khác có ảnh hưởng việc chọn dây dẫn đó là:
Dòng điện được coi là định mức ở một thiết bị điện, điện tử là giới hạn cho phép của dòng điện trong thiết bị đó.
Ở dây dẫn, khi có dòng điện chạy qua dây dẫn, do dòng điện sinh nhiệt nên dây dẫn sẽ nóng lên đáng kể. Trường hợp nhiệt độ của dây vượt quá ngưỡng chịu đựng cho phép thì sẽ dẫn đến hiện tượng cháy, hỏng dây dẫn không mong muốn.
Để tránh hiện tượng trên xảy ra cần lựa chọn dây dẫn điện có tiết diện ruột dẫn lớn hơn.
Sụt áp là hiện tượng đo điện áp đầu nguồn cao hơn điện áp cuối nguồn do điện áp bị mất do điện trở của dây tải không mong muốn. Độ sụt áp phụ thuộc vào các yếu tố chính:
– Dòng điện tải thực tế.
– Hệ số công suất hệ thống.
– Chiều dài đoạn cáp đang xét.
– Điện trở cáp cụ thể.
– Điện kháng cáp phát sinh.
– Dòng điện ngắn mạch có thể xảy ra;
– Cách thức lắp đặt vào hệ thống;
– Nhiệt độ môi trường xung quanh hoặc nhiệt độ đất bao quanh.
Bảng tra dòng điện cho phép của dây dẫn đối với dây điện chôn trực tiếp trong đất
Thông số lắp đặt được quy định:
– Nhiệt trở suất của đất – 1,2 0Cm/W
– Nhiệt độ đất – 150C
– Độ sâu chôn dây – 0,5m
– Nhiệt độ làm việc tối đa của ruột dẫn là 700C
Hệ số hiệu chỉnh bao gồm:
– Dòng điện định mức của cáp chôn trực tiếp trong đất phụ thuộc vào nhiệt độ đất và nhiệt trở suất của đất cũng như hệ số ghép nhóm. Bên cạnh đó, còn có hệ số điều chỉnh theo độ sâu đặt cáp…
– Dòng điện định mức và độ sụt áp của cáp CVV/DTA , CVV/WA ruột đồng , cách điện PVC, vỏ PVC có giáp bảo vệ an toàn.
Bảng tham khảo dòng điện cho phép của dây dẫn khi đi trong ống đơn tuyến chôn đất
Thông số lắp đặt cần tuân thủ:
– Nhiệt trở suất của đất – 1,20Cm/W
– Nhiệt độ đất – 150C
– Độ sâu chôn cáp – 0,5m .
– Nhiệt độ làm việc tối đa của ruột dẫn là 700C
Dòng điện định mức và độ sụt áp của cáp CVV/DTA, CVV/WA ruột đồng, cách điện PVC, vỏ PVC, có giáp bảo vệ kỹ càng, đi trong ống đơn tuyến chôn trong đất.
Tóm lại, việc lựa chọn đúng tiết diện dây dẫn không chỉ giúp hệ thống điện vận hành ổn định mà còn đảm bảo an toàn cho người sử dụng và thiết bị điện. Dựa vào công suất tải, chiều dài đường dây và điều kiện lắp đặt thực tế, người dùng cần tính toán và cân nhắc kỹ lưỡng trước khi thi công.
Một quyết định đúng đắn ngay từ đầu sẽ góp phần tiết kiệm chi phí và hạn chế tối đa các rủi ro về sau. Hy vọng qua bài viết trên của Đại Việt, quý độc giả đã hiểu rõ về tiết diện dây dẫn rồi nhé.
