Đầu Cáp và Hộp Nối Co Nhiệt Hạ Thế: Chọn Theo Số Lõi, Tiết Diện

Đầu cáp co nhiệt hạ thế và hộp nối co nhiệt hạ thế là vật tư gần như công trình nào cũng cần: cáp từ máy biến áp vào tủ MSB, cáp cấp nguồn cho tủ phân phối, cho động cơ, hay đoạn cáp ngầm bị đứt cần nối lại. Vật tư không đắt, nhưng mua sai cỡ lại rất hay gặp: găng chia pha thiếu ngón, ống co khò mãi không ôm sát, hoặc ống nối to quá khiến ống co không luồn qua được.

Hai thông số quyết định chọn đúng hay sai là số lõi và tiết diện của cáp. Bài này hướng dẫn cách đọc hai thông số đó, cách tra dải tiết diện của bộ co nhiệt, những trường hợp dễ nhầm như cáp 3+1, 3+2 hay cáp có giáp, và 4 ví dụ chọn nhanh cho cáp 0,6/1 kV.

1. Bộ đầu cáp, hộp nối co nhiệt hạ thế gồm những gì?

Vật tư co nhiệt làm từ polyolefin liên kết chéo, được nong giãn sẵn từ nhà máy. Khi gia nhiệt bằng đèn khò hoặc súng khò, thường từ khoảng 110–120 °C trở lên tùy loại, chi tiết co về kích thước ban đầu và ôm chặt lấy cáp. Mặt trong phần lớn chi tiết có sẵn lớp keo nóng chảy, chảy ra lấp kín khe hở để chống nước.

Cáp hạ thế 0,6/1 kV không có lớp bán dẫn và màn chắn như cáp trung thế, nên bộ hạ thế không cần chi tiết điều hòa điện trường. Cấu tạo vì vậy gọn hơn nhiều so với bộ trung thế trong bài tổng quan về đầu cáp và hộp nối.

1.1. Bộ đầu cáp co nhiệt hạ thế

• Găng chia pha: bọc kín chạc chia lõi, có 2, 3, 4 hoặc 5 ngón tương ứng số lõi của cáp.
• Ống co từng lõi: bọc lại lõi từ ngón găng tới thân cosse, chống ẩm và va chạm.
• Ống co bịt đầu cosse, ống co màu đánh dấu pha: tùy hãng có hoặc không có trong bộ.
• Cosse: nhiều bộ không kèm sẵn, phải chọn riêng theo tiết diện và vật liệu ruột dẫn (xem mục 7).

Hình 1: Đầu cáp co nhiệt hạ thế Green Power cung cấp: găng chia pha, ống co từng lõi và cosse

1.2. Bộ hộp nối co nhiệt hạ thế

• Ống co cách điện từng lõi: trùm qua ống nối để trả lại lớp cách điện cho từng lõi.
• Ống co bọc ngoài: loại thành dày có keo, thay cho vỏ bọc cáp, chịu va đập và chống nước.
• Ống nối: có bộ kèm sẵn ống nối bắt vít dùng chung cho ruột nhôm và đồng, có bộ không kèm và phải mua riêng.
• Chi tiết nối giáp: chỉ cần với cáp có giáp thép, để lớp giáp được nối liên tục qua mối nối.

2. Vì sao phải chọn đúng số lõi và tiết diện?

Mỗi chi tiết co nhiệt có một phạm vi sử dụng, ghi bằng hai con số: đường kính khi còn giãn (trước co) và đường kính sau khi co tự do. Sợi cáp dùng được khi thỏa cả hai điều kiện:

• Đường kính trước co lớn hơn phần to nhất phải luồn qua: thân cáp, lõi cáp, và với hộp nối là cả ống nối.
• Đường kính sau co nhỏ hơn phần nhỏ nhất cần ôm: để chi tiết còn lực co ép chặt và keo lấp kín. Ví dụ, một nhà sản xuất găng chia khuyên cáp đường kính 13 mm thì chọn loại có đường kính sau co 12 mm, tức nhỏ hơn cáp một chút.

Bộ quá nhỏ thì không luồn vào được. Bộ quá lớn thì khò đến mấy cũng không ôm sát, keo không lấp hết khe, nước theo đó ngấm vào lõi. Găng chia sai số ngón thì không bịt kín được chạc cáp. Ngoài ra vật liệu co nhiệt còn co ngắn lại theo chiều dài, có loại tới khoảng 10%, nên cần chừa độ dài đúng theo bản hướng dẫn của bộ.

3. Chọn theo số lõi: đếm đủ cả lõi N và PE

Số lõi quyết định găng chia có bao nhiêu ngón và bộ có bao nhiêu ống co lõi. Đọc dòng chữ in trên vỏ cáp: 4x95 là 4 lõi bằng nhau, mỗi lõi 95 mm². Còn 3x240+1x120 là 3 lõi pha 240 mm² và 1 lõi trung tính 120 mm².

Hai lỗi hay gặp khi đếm lõi:

• Quên lõi PE: cáp 5 lõi nhưng mua bộ 4 ngón, không còn chỗ cho lõi tiếp địa.
• Cáp lõi lệch cỡ (3+1, 3+2): chọn bộ theo tiết diện lõi pha lớn nhất, rồi kiểm tra ngón găng và ống co có ôm được lõi nhỏ không. Nhiều hãng ghi rõ bộ dùng cho “4 lõi và 3+1”. Nếu bảng tra không ghi, hãy hỏi lại nhà cung cấp trước khi đặt.

Không nên lấy bộ 5 ngón lắp cho cáp 4 lõi. Ngón thừa phải tự bịt, rất khó kín nước lâu dài.

Hình 2: Mặt cắt cáp điện lực 4 lõi ruột đồng hình quạt. Ảnh: Hannes Grobe, Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0

4. Chọn theo tiết diện: tra dải của từng cỡ bộ

Bộ co nhiệt không bán theo từng tiết diện mà theo dải. Một cỡ bộ dùng chung cho vài cỡ cáp liền nhau, ví dụ 4x70 đến 4x120 mm². Trên thị trường Việt Nam, cách chia dưới đây khá phổ biến với bộ đầu cáp co nhiệt hạ thế 4 lõi:

Bảng trên chỉ để tra nhanh. Mỗi hãng chia dải một kiểu, và các dải có thể chồng lên nhau:

• Găng chia 4 ngón dòng SKE của 3M có các cỡ 4–35 mm², 25–150 mm² và 120–400 mm².
• Một dòng đầu cáp co nhiệt khác cho cáp 4 lõi lại chia thành 10–35, 50–95, 120–185 và 185–300 mm².

Vì vậy luôn tra bảng chọn của đúng hãng mình mua. Khi cáp rơi vào vùng giáp ranh, ví dụ 150 mm² thuộc cả cỡ nhỏ lẫn cỡ lớn, hãy đo đường kính thực tế như mục 5 rồi mới quyết định.

Một điểm dễ quên khi đổi vật liệu ruột dẫn: cùng một mức tải, cáp nhôm phải dùng tiết diện lớn hơn cáp đồng vì nhôm dẫn điện kém hơn. Đổi cáp đồng sang cáp nhôm, hay ngược lại, thì cỡ đầu cáp, hộp nối và cosse gần như chắc chắn phải chọn lại.

Hình 3: Cáp nhôm 4 lõi 150 mm². Cùng tải, cáp nhôm cần tiết diện lớn hơn cáp đồng nên cỡ bộ co nhiệt cũng khác. Ảnh: Xofc, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0

5. Đừng chỉ nhìn tiết diện: đo đường kính thực tế

Cùng ghi 4x240 mm², hai sợi cáp vẫn có thể lệch nhau đáng kể về đường kính. Những yếu tố làm đường kính thay đổi:

• Ruột dẫn tròn hay ruột hình quạt, có nén chặt hay không.
• Cách điện XLPE hay PVC, độ dày khác nhau theo từng nhà sản xuất cáp.
• Cáp có giáp băng thép (DSTA) hay giáp sợi thép (SWA) to hơn hẳn cáp không giáp.
• Cáp chống cháy có thêm lớp băng mica nên to hơn cáp thường cùng tiết diện.

Cách kiểm tra rất đơn giản: dùng thước cặp đo đường kính ngoài vỏ cáp và đường kính trên lớp cách điện của từng lõi, rồi đối chiếu với bảng đường kính áp dụng của bộ. Số đo phải nằm giữa đường kính sau co và đường kính trước co, tốt nhất không sát hai đầu mút. Nếu chưa có cáp để đo, lấy số liệu trong catalogue của hãng cáp.

6. Chọn hộp nối co nhiệt hạ thế: thêm 3 điểm cần kiểm tra

Hộp nối chọn theo số lõi và dải tiết diện giống đầu cáp. Ngoài ra còn 3 điểm riêng:

1. Ống nối: chọn theo tiết diện và vật liệu ruột. Cáp nhôm dùng ống nối cáp nhôm. Nối cáp đồng với cáp nhôm thì dùng ống nối lưỡng kim, hoặc ống nối cơ khí ghi rõ dùng được cho cả hai. Ống nối bắt vít thường to hơn ống nối ép, nên cần kiểm tra ống co lõi có trùm qua được không.
2. Cáp có giáp: chọn bộ có chi tiết nối giáp để lớp giáp thép được nối liên tục qua mối nối và nối đất theo thiết kế.
3. Vị trí lắp: chôn trực tiếp, đi trong mương cáp hay nơi dễ ngập nước thì chọn bộ có ống bọc ngoài thành dày có keo, ghi rõ dùng cho cáp ngầm.

Với cáp nhiều lõi, bản hướng dẫn thường yêu cầu cắt các lõi so le để các ống nối lệch nhau, giúp mối nối gọn, không phình to. Khi thi công, nhớ luồn sẵn ống co bọc ngoài và các ống co lõi lên cáp trước khi ép ống nối. Ép xong thì không luồn vào được nữa.

7. Cosse cho đầu cáp: chọn theo từng lõi

Cosse ép lên từng lõi nên chọn theo từng lõi, không theo cả bộ. Cáp 3x240+1x120 cần 3 cosse 240 mm² và 1 cosse 120 mm². Cần đủ 3 thông tin:

• Tiết diện lõi: cosse đúng cỡ lõi, ép bằng khuôn đúng cỡ.
• Vật liệu: lõi đồng dùng cosse đồng. Lõi nhôm bắt vào thanh cái hoặc cực thiết bị bằng đồng thì dùng cosse đồng-nhôm để tránh ăn mòn điện hóa ở mặt tiếp xúc.
• Lỗ bắt: đường kính lỗ cosse phải khớp bulông của thanh cái hoặc cực MCCB.

Cách phân biệt từng loại có trong bài cosse đồng, cosse nhôm và cosse đồng-nhôm.

Hình 4: Cosse ép cho cáp đồng Green Power Sài Gòn cung cấp

8. Ví dụ chọn nhanh cho 4 trường hợp hay gặp

Các cỡ trong bảng theo cách chia dải phổ biến ở mục 4. Khi đặt hàng vẫn cần đối chiếu bảng chọn của hãng và đường kính cáp thực tế.

9. Thông tin cần gửi khi hỏi báo giá

Để chọn đúng mã ngay từ lần đầu, hãy gửi kèm các thông tin sau:

• Số lõi và cấu hình: 3, 4, 5 lõi hay 3+1, 3+2.
• Tiết diện từng lõi và vật liệu ruột: đồng hay nhôm.
• Kết cấu cáp: cách điện XLPE hay PVC, có giáp hay không.
• Vị trí lắp: trong tủ, ngoài trời hay chôn ngầm.
• Điểm đấu nối: cỡ bulông để chọn cosse với đầu cáp, có cần kèm ống nối không với hộp nối.
• Số lượng bộ cần đặt.

Cách nhanh nhất là chụp dòng chữ in trên vỏ cáp và gửi kèm yêu cầu. Green Power Sài Gòn đang cung cấp đầu cáp (HSS), hộp nối (HST) hạ thế XLPE cho cáp 1 đến 5 lõi, tiết diện 10–500 mm², ruột đồng hoặc nhôm, cùng dòng đầu cáp hộp nối co nhiệt cho cả hạ thế và trung thế. Các bước thi công có trong bài cách làm đầu cáp co nhiệt hạ thế.

10. Câu hỏi thường gặp

Cáp 3x240+1x120 chọn đầu cáp co nhiệt cỡ nào?

Chọn bộ 4 lõi theo tiết diện lõi pha 240 mm², tức cỡ 150–240 mm² theo cách chia phổ biến, và phải là loại dùng được cho cáp 3+1. Kiểm tra thêm ngón găng có ôm được lõi trung tính 120 mm² hay không. Cosse chọn riêng: 3 cái 240 mm² và 1 cái 120 mm².

Có dùng bộ đầu cáp 5 lõi cho cáp 4 lõi được không?

Không nên. Ngón thừa phải tự bịt, khó bảo đảm kín nước lâu dài. Ngược lại, bộ 4 lõi không dùng được cho cáp 5 lõi vì thiếu chỗ cho lõi PE. Số ngón găng phải bằng đúng số lõi cáp.

Bộ đầu cáp co nhiệt hạ thế có kèm cosse không?

Tùy hãng. Nhiều bộ chỉ gồm găng chia và các ống co, cosse phải mua riêng theo từng lõi. Khi hỏi giá nên hỏi rõ danh mục vật tư trong bộ để không bị thiếu khi ra công trình.

Cáp 150 mm² nằm giữa hai cỡ thì chọn cỡ nào?

Đo đường kính trên cách điện của lõi và đường kính ngoài của cáp, rồi đối chiếu bảng đường kính áp dụng của từng cỡ. Chọn cỡ mà số đo nằm gọn trong khoảng, không sát đầu mút. Cáp có giáp hoặc cáp chống cháy thường to hơn nên dễ phải lên cỡ lớn.

Hộp nối co nhiệt hạ thế có chôn trực tiếp dưới đất được không?

Được, nếu bộ được thiết kế cho cáp ngầm với ống bọc ngoài thành dày có keo và mối nối làm đúng quy trình. Hộp nối HST hạ thế Green Power cung cấp dùng được cho chôn trực tiếp, mương cáp và ống cống. Với cáp có giáp, đừng quên chi tiết nối giáp.

Nguồn ảnh: Hình 1 và Hình 4 là ảnh sản phẩm của Green Power Sài Gòn. Hình 2: Hannes Grobe, CC BY-SA 3.0. Hình 3: Xofc, CC BY-SA 4.0. Ảnh bìa dùng ảnh mặt cắt cáp nhôm 4 lõi 0,6/1 kV của Hannes Grobe, CC BY 3.0, đã cắt và thêm chữ. Các ảnh CC lấy từ Wikimedia Commons.