Cáp ngầm là gì? Phân loại và ứng dụng của cáp điện ngầm

Cáp ngầm là loại cáp điện được thiết kế đặc biệt để lắp đặt dưới lòng đất, đảm nhận vai trò truyền tải điện năng từ trạm biến áp đến các khu vực tiêu thụ một cách an toàn và hiệu quả. Khác với cáp treo trên không, cáp ngầm được bảo vệ bởi nhiều lớp vỏ bọc chắc chắn nhằm chống lại các tác động của môi trường như độ ẩm, áp lực đất và va đập bên ngoài. Nhờ ưu điểm về độ an toàn và tính thẩm mỹ cao, cáp ngầm ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong các đô thị, khu công nghiệp, và hệ thống hạ tầng giao thông, góp phần tạo nên một hệ thống cung cấp điện ổn định và bền vững. Cùng Cáp điện VN tìm hiểu chi tiết về cáp ngầm là gì? Phân loại và ứng dụng của cáp điện ngầm trong đời sống hiện nay.

Cáp ngầm là gì?

Cáp ngầm là loại cáp được thiết kế đặc biệt để lắp đặt và chôn ngầm dưới mặt đất hoặc trong các tường, ống dẫn nhằm mục đích truyền tải điện năng hoặc tín hiệu mà không sử dụng đường dây trên không. Cáp ngầm giúp truyền điện an toàn, ổn định và thẩm mỹ cho không gian đô thị, khu công nghiệp, khu dân cư, và các công trình hạ tầng quan trọng.

Cấu tạo dây cáp điện ngầm

Cấu tạo dây cáp điện ngầm gồm các lớp chính từ trong ra ngoài như sau:

• Ruột dẫn: Là lõi dẫn điện, thường làm bằng đồng nguyên chất hoặc nhôm, có nhiệm vụ dẫn điện hiệu quả.
• Màn chắn ruột dẫn phi kim loại: Là lớp phủ quanh ruột dẫn để bảo vệ và tăng tuổi thọ cáp, thường dùng vật liệu như PVC, PP.
• Lớp cách điện: Lớp vật liệu cách điện bằng PVC, XLPE, hoặc EPR, đảm bảo cách điện và chịu được nhiệt độ cao trong quá trình vận hành.
• Màn chắn cách điện: Lớp bảo vệ cách điện, thường cùng cấu tạo hoặc bổ sung lớp cách điện.
• Lớp độn giấy hoặc nhựa PP: Được dùng để cố định cấu trúc cáp, làm tròn các lớp lõi bên trong.
• Màn chắn kim loại: Thường là lớp băng hoặc mạng kim loại bằng đồng, nhôm, hoặc thép để chống nhiễu điện từ và bảo vệ cơ học.
• Giáp kim loại: Là lớp giáp cơ học ngoài cùng, bảo vệ cáp khỏi các tác động vật lý, va đập khi chôn ngầm, thường làm bằng băng thép hoặc băng nhôm.
• Lớp vỏ bọc ngoài: Lớp bảo vệ cuối cùng, làm từ vật liệu nhựa PVC hoặc PE có khả năng chống thấm nước, chống hóa chất và chịu được các tác động môi trường dưới lòng đất.

Cấu tạo này giúp dây cáp điện ngầm đảm bảo truyền điện ổn định, an toàn trong môi trường mặt đất khắc nghiệt và tuổi thọ cao khi sử dụng chôn ngầm hoặc trong ống dẫn

Phân loại dây cáp điện ngầm

Dây cáp điện ngầm thường được phân loại dựa trên nhiều tiêu chí, trong đó hai tiêu chí phổ biến nhất là theo điện áp và theo số lõi.

Theo điện áp:

• Cáp ngầm hạ thế: Dùng cho hệ thống điện thấp áp, điện áp danh định phổ biến là 0,6/1kV hoặc 1,8/3kV. Đây là loại cáp thường được sử dụng trong các công trình dân dụng và công nghiệp vừa và nhỏ.
• Cáp ngầm trung thế: Dùng cho hệ thống điện trung áp với điện áp danh định từ 3,6kV đến 36kV, phù hợp cho mạng lưới điện trung gian, các khu đô thị, khu công nghiệp lớn.

Theo số lõi:

• Cáp ngầm 1 lõi: Thường dùng trong các ứng dụng cần truyền tải điện đơn pha hoặc các hộ điện lớn.
• Cáp ngầm 2 đến 4 lõi: Phổ biến cho các hệ thống điện phân phối ba pha và các hệ thống yêu cầu truyền tải nhiều pha hoặc nhiều tín hiệu.
• Cáp ngầm nhiều lõi: Dùng trong các hệ thống phức tạp, có nhu cầu điều khiển hoặc truyền nhiều tín hiệu đồng thời.

Ngoài ra, cáp ngầm còn được phân loại theo vật liệu ruột dẫn (đồng hoặc nhôm), theo lớp cách điện (PVC, XLPE, EPR) và theo lớp giáp bảo vệ (cáp có giáp hoặc không giáp) để phù hợp với các yêu cầu kỹ thuật và môi trường sử dụng khác nhau.

Ưu nhược điểm của cáp ngầm

Dây cáp điện ngầm có những ưu và nhược điểm như sau:

Ưu điểm:

• Độ an toàn cao do được chôn dưới đất, giảm nguy cơ chạm điện, cháy nổ và tai nạn do thời tiết hoặc va chạm vật lý.
• Tính thẩm mỹ tốt, không gây ảnh hưởng đến cảnh quan đô thị như cáp treo trên không.
• Ít bị ảnh hưởng bởi các yếu tố thời tiết khắc nghiệt như mưa bão, gió mạnh, sét, từ đó tăng độ ổn định và độ tin cậy cung cấp điện.
• Tuổi thọ cao, nhờ nhiều lớp bảo vệ khỏi độ ẩm, hóa chất và va đập cơ học.
• Bảo vệ môi trường tốt hơn, giảm thiểu sự gián đoạn hệ sinh thái và an toàn với cộng đồng.

Nhược điểm:

• Chi phí lắp đặt cao hơn so với cáp treo do phải đào đất, sử dụng thiết bị chuyên dụng và gia công phức tạp.
• Khó khăn trong bảo trì và sửa chữa khi xảy ra sự cố, gây gián đoạn và tốn thời gian.
• Khả năng mở rộng hoặc nâng cấp hạn chế do việc thay thế hoặc bổ sung cáp dưới lòng đất phức tạp.
• Có thể bị hư hỏng do các yếu tố tự nhiên như động đất, lũ lụt hoặc tác động từ hoạt động con người khi không cẩn thận.

Ứng dụng của cáp điện ngầm

Ứng dụng của cáp ngầm rất đa dạng và quan trọng trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong hệ thống điện và viễn thông:

• Cấp điện cho khu dân cư và đô thị: Cáp ngầm được sử dụng để truyền tải điện từ các trạm biến áp đến nhà ở, tòa nhà, khu dân cư, giúp đảm bảo an toàn và thẩm mỹ cho hệ thống điện đô thị.
• Cung cấp điện cho nhà máy và khu công nghiệp: Cáp ngầm dùng để truyền tải điện đến các thiết bị, máy móc trong nhà máy, tối ưu hóa bố trí hệ thống điện và giảm thiểu nguy cơ gián đoạn sản xuất.
• Truyền tải và phân phối điện an toàn ở các khu vực đông dân cư, trạm biến áp, giao lộ, nơi không thể lắp đặt dây điện trên không.
• Ứng dụng trong viễn thông và mạng dữ liệu: các loại cáp ngầm phù hợp cho việc truyền tín hiệu dữ liệu, mạng internet, cáp quang trong thành phố và vùng nông thôn.
• Hệ thống an ninh và an toàn: Cáp ngầm thường dùng trong hệ thống camera an ninh ngoài trời, hệ thống kiểm soát ra vào, đảm bảo hoạt động ổn định.
• Trong các công trình hạ tầng giao thông như đường cao tốc, cầu cống, cáp ngầm giúp truyền tải điện năng hoặc tín hiệu mà không ảnh hưởng đến mỹ quan và sự an toàn chung.
• Nhờ khả năng chống chịu môi trường tốt và tính thẩm mỹ cao, cáp ngầm là lựa chọn ưu việt cho việc truyền tải điện và tín hiệu trong nhiều trường hợp đòi hỏi sự an toàn và ổn định cao

Cáp ngầm là giải pháp tối ưu trong việc truyền tải điện năng hiện đại, mang lại sự an toàn, độ bền cao và bảo vệ mỹ quan cho môi trường xung quanh. Với cấu tạo đặc thù và khả năng chống chịu tốt trước các tác nhân vật lý và môi trường, cáp ngầm không chỉ giúp nâng cao hiệu suất hệ thống điện mà còn giảm thiểu các rủi ro về sự cố, cháy nổ so với đường dây điện trên không. Do đó, việc sử dụng cáp ngầm là xu hướng phát triển tất yếu để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của các thành phố và khu công nghiệp hiện đại