Đầu Cáp và Hộp Nối Cáp Điện: Phân Loại, Cấu Tạo, Cách Chọn

Đầu cáp và hộp nối là hai nhóm phụ kiện xử lý vết cắt của cáp điện. Đầu cáp hoàn thiện điểm cuối của sợi cáp để đấu vào thiết bị hoặc thanh cái, còn hộp nối dùng để nối liền hai đoạn cáp thành một tuyến. Cả hai phải trả lại cho vết cắt đầy đủ lớp cách điện, màn chắn và độ kín nước như thân cáp nguyên bản.

Chọn sai hoặc làm ẩu, điểm đấu nối sẽ là chỗ hỏng đầu tiên của cả tuyến cáp: phóng điện, phát nóng, nổ đầu cáp. Bài này gom lại cách phân loại, cấu tạo và 6 thông tin cần có để chọn đúng bộ đầu cáp hộp nối cho từng công trình, từ cáp hạ thế 0,6/1 kV vào tủ điện tới cáp ngầm trung thế 24 kV.

1. Đầu cáp và hộp nối là gì, khác nhau ở đâu?

Khi cắt một sợi cáp điện lực, cấu trúc nhiều lớp của nó bị phá vỡ ngay tại vết cắt. Ruột đồng hoặc nhôm lộ ra, lớp cách điện hở mép, màn chắn kim loại bị cắt ngang. Đầu cáp và hộp nối là hai cách "vá" lại vết cắt đó, tùy việc cần làm với sợi cáp.

Đầu cáp lắp ở cuối sợi cáp, nơi cáp đi vào tủ điện, máy biến áp, cầu dao hay thiết bị đóng cắt. Nó chia pha, bọc kín từng lõi và gắn cosse để bắt bulông vào thiết bị.

Hộp nối lắp ở giữa tuyến, nối thẳng hai đầu cáp thành một đường liền mạch. Dùng khi tuyến dài hơn chiều dài một cuộn cáp, hoặc khi cáp ngầm bị đứt cần nối lại.

2. Vì sao phải làm đầu cáp, hộp nối đúng kỹ thuật?

Với cáp trung thế, lý do quan trọng nhất là điện trường. Cáp trung thế có lớp bán dẫn và màn chắn kim loại bọc ngoài lớp cách điện, giữ cho điện trường phân bố đều bên trong cáp. Tại chỗ cắt màn chắn, các đường sức điện dồn lại ở mép cắt.

Nếu để nguyên, điện trường tập trung sẽ gây phóng điện cục bộ, ăn mòn dần lớp cách điện rồi đánh thủng. Vì vậy bộ đầu cáp và hộp nối trung thế luôn có lớp điều hòa điện trường. Lớp này dàn đều điện trường ra khỏi mép cắt, đưa ứng suất về mức vật liệu cách điện chịu được.

Ngoài chuyện điện trường, đầu cáp và hộp nối còn phải làm tốt 3 việc:

• Kín nước, kín ẩm: nước lọt vào cáp là nguyên nhân hàng đầu làm suy giảm cách điện, nhất là với cáp ngầm.
• Nối liên tục màn chắn và nối đất: màn chắn kim loại của cáp trung thế phải được nối đất theo thiết kế để an toàn.
• Chịu được môi trường: nắng, mưa, tia UV, bụi bẩn và hóa chất tại vị trí lắp đặt.

Cáp hạ thế 0,6/1 kV thường không có lớp bán dẫn và màn chắn như cáp trung thế, nên không cần điều hòa điện trường. Dù vậy, đầu cáp co nhiệt hạ thế vẫn cần để chia pha gọn, bọc kín chạc cáp và chống nước cho cáp chôn ngầm hoặc đi ngoài trời.

3. Phân loại đầu cáp và hộp nối

Ngoài công trình có 4 cách phân loại hay dùng. Mỗi cách trả lời một câu hỏi khi chọn vật tư: điện áp nào, công nghệ gì, lắp ở đâu, để làm gì.

Hình 1: Phân loại đầu cáp và hộp nối theo 4 tiêu chí

3.1. Theo cấp điện áp: hạ thế và trung thế

Đầu cáp hạ thế dùng cho cáp 0,6/1 kV, phổ biến nhất là cáp XLPE hoặc PVC từ 1 đến 5 lõi, ruột đồng hoặc nhôm. Ứng dụng điển hình là cáp từ máy biến áp vào tủ MSB, tủ phân phối DB, MCCB hay động cơ công suất lớn. Cách chọn theo số lõi và tiết diện có trong bài đầu cáp và hộp nối co nhiệt hạ thế.

Đầu cáp trung thế dùng cho các cấp 12 kV, 24 kV và 36 kV. Lưới phân phối trung thế phổ biến ở Việt Nam là 22 kV, nên bộ đầu cáp 24 kV là loại gặp nhiều nhất. Vì sao lưới 22 kV lại dùng đầu cáp 24 kV được giải thích trong bài cách đọc cấp điện áp đầu cáp 24kV.

3.2. Theo công nghệ: co nhiệt, co nguội và đầu cáp dạng cắm

• Co nhiệt: ống polymer được nong sẵn, khi khò nhiệt thì co lại ôm sát cáp. Dùng được cho cả hạ thế và trung thế.
• Co nguội: ống cao su silicone hoặc EPDM được nong sẵn trên lõi nhựa xoắn. Rút lõi ra là ống tự co lại, không cần lửa.
• Đầu cáp dạng cắm, bắt bulông: đúc sẵn bằng cao su EPDM, cắm hoặc bắt vào sứ của máy biến áp, tủ RMU. Hai loại phổ biến là Elbow và T-Plug.

So sánh chi tiết hai công nghệ đầu có trong bài đầu cáp co nhiệt và co nguội. Cách chọn giữa hai loại đầu cắm nằm ở bài đầu cáp Elbow và T-Plug.

3.3. Theo vị trí lắp đặt: trong nhà, ngoài trời, chôn ngầm

Đầu cáp ngoài trời có các lá tán cách điện xòe ra để tăng chiều dài đường rò, và vật liệu phải chống được tia UV. Đầu cáp trong nhà lắp trong tủ, trạm kín nên thường không có tán, gọn hơn.

Với vị trí chôn ngầm hoặc có thể ngập nước, ưu tiên sản phẩm có cấp bảo vệ IP67/IP68 và cơ chế chống thấm bằng keo nóng chảy hoặc nhựa resin. Không dùng bộ trong nhà cho vị trí ngoài trời, vì đầu cáp sẽ dễ phóng điện bề mặt khi trời ẩm, bụi bẩn bám nhiều.

3.4. Theo chức năng: đầu cáp, hộp nối, phụ kiện đấu nối

Đầu cáp kết thúc cáp, hộp nối nối liền hai đoạn cáp. Đi kèm hai nhóm này là phụ kiện đấu nối như cosse ép và ống nối, tạo điểm tiếp xúc điện giữa ruột cáp với thiết bị hoặc giữa hai ruột cáp với nhau.

Hộp nối cáp ngầm trung thế có cấu tạo nhiều lớp nhất trong nhóm, xem chi tiết ở bài hộp nối cáp ngầm trung thế. Nếu cần đấu cáp nhôm vào thiết bị đồng, đọc thêm bài cosse đồng, cosse nhôm và cosse đồng-nhôm.

4. Cấu tạo một bộ đầu cáp trung thế

Bộ đầu cáp trung thế co nhiệt hay co nguội đều gồm các thành phần chính dưới đây, tính từ gốc cáp lên tới điểm đấu:

• Dây tiếp địa màn chắn: nối màn chắn đồng, và giáp thép nếu có, xuống hệ thống nối đất.
• Găng chia pha (với cáp 3 lõi): bọc kín chạc chia 3 pha, không cho nước đi vào thân cáp.
• Lớp điều hòa điện trường: ống hoặc băng điều hòa đặt đè lên mép cắt lớp bán dẫn, dàn đều điện trường.
• Ống cách điện: lớp bọc ngoài từng pha, chống phóng điện bề mặt. Loại ngoài trời có thêm tán cách điện.
• Keo, mastic chống thấm: lấp kín khe hở ở các điểm chuyển tiếp giữa các lớp.
• Cosse: ép lên ruột dẫn để bắt bulông vào thiết bị. Với đầu cắm Elbow, T-Plug, chi tiết đấu nối nằm bên trong thân đầu cắm.

Đầu cáp hạ thế co nhiệt đơn giản hơn nhiều: găng chia pha, ống co từng pha có sẵn keo nóng chảy ở mặt trong, và cosse. Không có lớp điều hòa điện trường vì cáp hạ thế không cần tới.

5. Các loại đầu cáp, hộp nối Green Power đang cung cấp

Bảng dưới tổng hợp thông số theo công bố trên trang sản phẩm của Green Power Sài Gòn. Thông số chi tiết từng mã còn phụ thuộc cỡ cáp, nên khi đặt hàng cần đối chiếu lại với cáp thực tế.

Hình 2: Bộ đầu cáp co nhiệt Green Power Sài Gòn cung cấp

6. Cách chọn đúng bộ đầu cáp hộp nối: 6 thông tin cần có

Phần lớn trường hợp đầu cáp mua về không lắp vừa là do thiếu thông tin lúc đặt hàng. Trước khi hỏi giá, hãy gom đủ 6 thông tin sau:

1. Cấp điện áp của cáp: in trên vỏ cáp, ví dụ 0,6/1 kV hoặc 12,7/22 (24) kV.
2. Số lõi: cáp trung thế 1 lõi hay 3 lõi; cáp hạ thế từ 1 đến 5 lõi, tính cả lõi trung tính và lõi tiếp địa.
3. Tiết diện và vật liệu ruột dẫn: ví dụ 3x240 mm² ruột đồng hay 4x185 mm² ruột nhôm. Mỗi bộ đầu cáp chỉ vừa một dải tiết diện nhất định.
4. Kết cấu cáp: cách điện XLPE, PVC hay EPR; có giáp thép hay không; có màn chắn đồng hay không.
5. Vị trí lắp đặt: trong nhà, ngoài trời hay chôn ngầm; khu vực có nguy cơ cháy nổ hay không.
6. Điểm đấu nối: bắt bulông vào thanh cái (cần cỡ lỗ cosse) hay cắm vào sứ máy biến áp, tủ RMU (cần loại sứ và dòng định mức).

Mẹo ngoài công trình: chụp rõ dòng chữ in trên vỏ cáp và nhãn thông số của thiết bị cần đấu nối, gửi kèm khi hỏi báo giá. Hai tấm ảnh này thường đủ để chọn đúng mã, tránh mua sai phải đổi trả.

7. Ai được thi công đầu cáp và các lưu ý an toàn

Đầu cáp và hộp nối là điểm yếu nhất của tuyến cáp nếu làm sai. Chất lượng mối nối phụ thuộc vào tay nghề người làm không kém gì chất lượng vật tư.

• Trung thế:bắt buộc làm đầu cáp, hộp nối và đấu nối vào lưới do đơn vị, thợ đã được đào tạo và có chứng chỉ thực hiện, theo phiếu công tác. Phải cắt điện, kiểm tra không còn điện bằng thiết bị thử điện đúng cấp điện áp và tiếp địa trước khi thao tác. Làm xong phải thí nghiệm cáp theo quy định rồi mới đóng điện.
• Hạ thế: ngắt nguồn, treo biển cấm đóng điện, kiểm tra lại bằng bút thử điện hoặc đồng hồ trước khi chạm vào cáp. Can thiệp vào tủ điện tổng, tủ MSB nhận điện từ máy biến áp phải phối hợp cắt điện với đơn vị quản lý vận hành và do thợ có chứng chỉ thực hiện.
• Khi dùng đèn khò cho đầu cáp co nhiệt: dọn vật dễ cháy xung quanh, chuẩn bị sẵn bình chữa cháy. Khu vực có nguy cơ cháy nổ nên chọn đầu cáp co nguội.

Tuyệt đối không thao tác trên cáp đang mang điện. Các bước thi công cho cáp hạ thế có trong bài cách làm đầu cáp co nhiệt hạ thế. Những lỗi khiến đầu cáp phóng điện, phát nổ được tổng hợp ở bài 7 lỗi làm đầu cáp thường gặp.

8. Mua đầu cáp, hộp nối tại Green Power Sài Gòn

Green Power Sài Gòn cung cấp đầu cáp co nhiệt, co nguội, đầu cáp Elbow 400 A và T-Plug 630 A cấp 24 kV, hộp nối cáp trung thế, đầu cáp và hộp nối hạ thế XLPE. Đi cùng là phụ kiện đấu nối như cosse ép cáp đồng, cosse đồng-nhôm và cosse ép cho dây nhôm lõi thép.

Với công trình dùng dây ACSR, bài cosse ép dây nhôm lõi thép ACSR có sẵn hướng dẫn chọn và ép. Vật tư phục vụ thi công cũng có đủ: máy dò tìm cáp ngầm, chai xịt cách điện, băng keo điện 3M, găng tay 3M.

Gửi 6 thông tin ở mục 6 cho Green Power để được tư vấn đúng mã. Tham khảo toàn bộ sản phẩm tại danh mục đầu cáp, hộp nối cáp ngầm, đầu cáp trung thế.

9. Câu hỏi thường gặp về đầu cáp và hộp nối

Đầu cáp và hộp nối khác nhau thế nào?

Đầu cáp lắp ở cuối sợi cáp để đấu vào thiết bị như tủ điện, máy biến áp, cầu dao. Hộp nối lắp ở giữa tuyến để nối liền hai đoạn cáp, thường dùng khi tuyến dài hơn một cuộn cáp hoặc khi cần sửa cáp ngầm bị đứt. Cả hai đều phải khôi phục cách điện, độ kín nước, và với cáp trung thế là cả màn chắn lẫn lớp điều hòa điện trường tại điểm cắt.

Cáp hạ thế có cần làm đầu cáp không?

Cáp hạ thế 0,6/1 kV không cần lớp điều hòa điện trường như cáp trung thế. Tuy vậy, với cáp nhiều lõi đi vào tủ MSB, tủ phân phối, hoặc cáp chôn ngầm, đi ngoài trời, nên làm đầu cáp co nhiệt để chia pha gọn, bọc kín chạc cáp và chống nước lọt vào ruột dẫn. Đây là cách giữ cách điện ổn định lâu dài, hạn chế sự cố do ẩm.

Nên chọn đầu cáp co nhiệt hay co nguội?

Đầu cáp co nhiệt phổ biến, dùng được cho cả hạ thế và trung thế, nhưng cần đèn khò và tay nghề gia nhiệt đều. Đầu cáp co nguội không dùng lửa, rút lõi là ống tự co, phù hợp nơi có nguy cơ cháy nổ như nhà máy hóa chất, hầm mỏ. Lựa chọn cuối cùng còn phụ thuộc vị trí lắp đặt, ngân sách và kinh nghiệm của đội thi công.

Đầu cáp 24kV dùng cho lưới 22kV được không?

Được, và đó là cách chọn đúng. Lưới 22 kV có điện áp cao nhất cho thiết bị là 24 kV, nên cáp dùng cho lưới này thường ghi cấp điện áp 12,7/22 (24) kV. Bộ đầu cáp, hộp nối cấp 24 kV được thiết kế cho đúng mức điện áp đó. Khi chọn chỉ cần đối chiếu thêm số lõi, tiết diện và vị trí lắp đặt.

Khi hỏi báo giá đầu cáp cần cung cấp thông tin gì?

Cần 6 thông tin: cấp điện áp của cáp, số lõi, tiết diện và vật liệu ruột dẫn, kết cấu cáp gồm cách điện, giáp và màn chắn, vị trí lắp đặt, và kiểu điểm đấu nối. Cách nhanh nhất là chụp ảnh dòng chữ in trên vỏ cáp cùng nhãn thông số thiết bị, gửi kèm yêu cầu báo giá cho Green Power Sài Gòn.