Nghiên cứu phân tích lựa chọn cáp ngầm cho lưới điện truyền tải 110 220KV khu vực thành phố hồ chí minh

LỜI CẢM ƠN

Luận văn này được thực hiện tại Khoa Điện - Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành
Phố Hồ Chí Minh.
Em xin chân thành cảm ơn
Tiến só : Hồ Thò Diệu Hồng
Người luôn mẫu mực, tận tụy yêu nghề với tất cả niềm say mê.
Người đã đề ra phương hướng, hết lòng chỉ bảo hướng dẫn, truyền đạt những kiến thức
chuyên môn cùng kinh nghiệm nghiên cứu trong suốt thời gian em học tập, làm việc và
thực hiện luận văn này
… với tất cả lòng kính yêu của em
Em xin chân thành cảm ơn
Tiến só : Quyền Huy nh
Phó Khoa Điện – Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật
Tiến só : Nguyễn Văn Quang
Khoa Điện – Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật
Tiến só : Hồ Xuân Thanh
Khoa Điện – Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật
Tiến só : Trương Việt Anh
Khoa Điện – Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật
Những người thầy đã hết lòng chỉ bảo, giúp đỡ và động viên góp những ý kiến hết sức
quý báu trong lúc em thực hiện luận văn này
… với tất cả lòng biết ơn sâu sắc

Xin cảm ơn ba mẹ đã vất vã nuôi con khôn lớn và tạo mọi điều kiện cho con học tập tốt
trong suốt quãng đời vừa qua, để con có được ngày hôm nay, cảm ơn vợ người luôn ở
bên cạnh và chăm sóc cho tôi trong những tháng ngày khó khăn gian khổ.

Xin cảm ơn bạn bè, các đồng nghiệp và đặc biệt là bạn Đỗ Bình Dương, những người
luôn dành những tình cảm sâu sắc nhất, luôn động viên, khuyến khích tôi vượt qua
những khó khăn trong suốt quá trình thực hiện luận văn này.

Thành Phồ Hồ Chí Minh ngày 16tháng 09 năm 2005

Cao Hữu Hoa

TÓM TẮT LUẬN VĂN

Luận văn xoay quanh vấn đề nghiên cứu, phân tích lựa chọn cấu trúc cáp ngầm cao áp
cho lưới điện truyền tải 110 – 220kV khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh, nội dung chính
gồm các vấn đề được giải quyết như sau:
6. Tìm hiểu về điều kiện khí hậu môi trường trong đó đặc biệt quan tâm đến nhiệt
độ môi trường đặt cáp, điều kiện đòa chất - thuỷ văn.
7. Phân tích so sánh, đánh giá về ưu nhược điểm của các loại cáp ngầm có trên thò
trường nhằm mục đích đáp ứng cho việc phân tích lựa chọn cấu trúc cáp theo
yêu cầu đề ra.
8. Trên cơ sở của điều kiện khí hậu và việc tìm hiểu các loại cáp ngầm trên thò
trường, kết hợp với tính toán, phân tích từ đó chọn ra cấu trúc cáp ngầm cho khu
vực Thành Phố Hồ Chí Minh. Cấu trúc cáp được lựa chọn gồm:
a. Lõi cáp
b. Băng quấn bán dẫn lõi cáp
c. Màn bán dẫn lõi
d. Lớp cách điện XLPE
e. Màn bán dẫn lớp cách điện
f. Băng quấn bán dẫn cách điện
g. Lớp băng quấn kết sợi bằng đồng
h. Lớp võ nhôm dạng sóng
i. Lớp bảo vệ chống thấm theo chiều dọc (Bitumen)
j. Lớp võ bảo vệ ngoài cùng Polyvinyl Chlorride (PVC – ST
2
).

9. Đề xuất các phương án lắp đặt cáp ngầm cho khu vực nội thành, ngoại thành
Thành Phố Hồ Chí Minh và phương pháp hoán vò cáp.












MỤC LỤC

Chương 1 GIỚI THIỆU LUẬN VĂN
Trang
1.1. Đặt vấn đề 1
1.2. Mục tiêu và nhiệm vụ của luận văn 1
1.3. Phạm vi nghiên cứu 1
1.4. Phương pháp nghiên cứu 2
1.5. Điểm mới của luận văn 2
1.6. Giá trò thực tiễn của luận văn 2
1.7. Bố cục của luận văn 3

Chương 2 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CÁP NGẦM
VÀ PHƯƠNG PHÁP TIẾP CẬN LUẬN VĂN

2.1. Giới thiệu 5

2.1.1. Đặc điểm của lưới điện truyền tải khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh 5
2.1.2. Các lý do lựa chọn cáp ngầm cho khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh
5
2.2. Các điều kiện cơ bản ảnh hưởng đến lựa chọn cáp ngầm cho lưới điện
truyền tải 110 -220 kV khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh 5
2.2.1. Điều kiện môi trường 5
2.3. Tính kinh tế - kỹ thuật 5
2.3.1. Tính kỹ thuật 5
2.3.2. Tính kinh tế 5
2.4. Tìm hiểu khái quát về cáp ngầm 5
2.4.1. Phân loại cáp 5
2.4.2. Cấu trúc cơ bản của cáp ngầm 6
2.5. Giới thiệu tiêu chuẩn quốc tế IEC và các tiêu chuẩn liên qua 7
2.5.1. Các tiêu chuẩn liên quan đến việc lựa chọn cáp ngầm 7
2.5.2. Các thử nghiệm chính cho cáp cao thế 8


Chương 3
SO SÁNH ĐÁNH GIÁ ƯU NHƯC ĐIỂM CỦA
CÁP NGẦM SẢN XUẤT TRÊN THỊ TRƯỜNG

3.1. Mục đích của việc so sánh đánh giá 10
3.2. Cấu trúc cáp ngầm cao thế 10
3.3. Giới thiệu cấu trúc cáp ngầm sản xuất trên thò trường 11
3.3.1. Cấu trúc cáp của hãng FUJIKURA 12
3.3.2. Cấu trúc cáp của hãng LG 13
3.3.3. Cấu trúc cáp của hãng SHOWA 14
3.3.4. Cấu trúc cáp của hãng SAGEM 15
3.4. So sánh, đánh giá ưu nhược điểm các loại cáp ngầm sản xuất trên thò trường
16

3.4.1. Lõi cáp 16
3.4.2. Màn chắn lõi 17
3.4.3. Bề dày lớp cách điện 17
3.4.4. Màn bán dẫn của lớp cách điện 17
3.4.5. Màn chống thấm nước theo chiều dọc 17
3.4.6. Lớp đệm 17
3.4.7. Bề dày lớp võ kim loại 18

3.4.8. Lớp vỏ ngoài cùng 18
3.4.9. Trọng lượng cáp 18

Chương 4 LỰA CHỌN CẤU TRÚC CÁP NGẦM CAO ÁP
CHO LƯỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI 110-220KV
KHU VỰC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

4.1. Tiêu chuẩn để đánh giá và lựa chọn cáp ngầm 19
4.2. Các yêu cầu lựa chọn cấu trúc cáp ngầm cao áp 19
4.3. Hình dạng cấu trúc cáp cơ bản được chọn 19
4.4. Phân tích lựa chọn cấu trúc cáp ngầm 20
4.4.1. Lựa chọn lõi cáp 20
4.4.2. Lựa chọn màn bán dẫn của lõi 23
4.4.3. Chọn lớp cách điện 24
4.4.4. Lựa chọn màn bán dẫn của lớp cách điện 28
4.4.5. Lựa chọn lớp băng quấn kết bằng đồng
29
4.4.6. Lựa chọn lớp võ kim loại 30
4.4.7. Màn chống thấm nước theo chiều dọc 36
4.4.8. Lựa chọn lớp võ ngoài cùng 36
4.5. Xác đònh khả năng mang dòng liên tục của cáp được lựa chọn 37
4.5.1. Các dạng lắp đặt cáp thường được áp dụng 37

4.5.2. Công thức tính dòng liên tục 39
4.6. Tính toán dòng liên tục cho cáp 44
4.6.1. Nhiệt độ dâng lên cho phép giữa lõi cáp so với môi trường đặt cáp


44
4.6.2. Tổn thất điện môi trên một đơn vò chiều dài lớp vỏ bọc cáp W
d
44
4.6.3. Điện trở xoay chiều của dây dẫn ở nhiệt độ vận hành lớn nhất R 45
4.6.4. Suất điện trở nhiệt trên một đơn vò chiều dài giữa lõi và vỏ nhôm T
1
48
4.6.5. Suất điện trở nhiệt trên một đơn vò chiều dài giữa vỏ nhôm và vỏ
ngoài cùng 49
4.6.6. Suất điện trở nhiệt bên ngòai vỏ cáp trên một đơn vò chiều dài 49
4.6.7. Suất điện trở nhiệt trên một đơn vò chiều dài giữa bề mặt cáp và môi
trường đặt cáp

50
4.6.8. Tỉ số tổn thất công suất của vỏ lim loại trên tổng tổn thất lõi cáp
1

51
4.7. Kết quả tính toán dòng liên tục 57
4.8. Tính toán khả năng chòu dòng ngăén mạch của cáp được lựa chọn 58
4.8.1. Tính toán dòng điện ngắn mạch 58
4.8.2. Kết quả tính toán dòng điện ngắn mạch 59

4.9. Tổng hợp kết quả tính toán 60

Chương 5 PHƯƠNG ÁN LẮP ĐẶT CÁP NGẦM CAO ÁP
CHO LƯỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI KHU VỰC
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

5.1. Giới thiệu tổng quát 61
5.1.1. Giới thiệu 61
5.2. Phương pháp tiếp cận 61
5.2.1. Lựa chọn phương thức đặt cáp 62
5.2.2. Đối tượng nghiên cứu 62
5.3. Đề xuất phương án lắp đặt cáp ngầm 63
5.3.1. Sơ đồ tổng quát hệ thống cáp ngầm 63
5.3.2. Đề xuất phương án lắp đặt cáp ngầm cao áp cho lưới truyền tải 110-220 kV
64
5.3.3. Lắp đặt cáp ngầm cho khu vực nội thành 64
5.3.4. Lắp đặt cáp ngầm cho khu vực ngoại thành 76
5.4. Phương pháp hoán vò cáp 80
5.4.1. Cáp bố trí đối xứng trên ba đỉnh của một tam giác đều 80
5.4.2. Cáp bố trí không đối xứng
80
5.4.3. Điện áp cảm ứng trên cáp 82

Chương 6

KẾT LUẬN

6.1. Khái quát 86
6.2. Hướng phát triển của đề tài 86
6.3. Điểm mới của luận án 86

HÌNH VẼ

Hình 3.1: Cấu trúc cáp của hãng FUJIKURA
Hình 3.2: Cấu trúc cáp của hãng LG
Hình 3.3: Cấu trúc cáp của hãng SHOWA
Hình 3.4: Cấu trúc cáp của hãng SAGEM
Hình 4.1: Cấu trúc cáp cơ bản cho khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh
Hình 4.1: Cấu trúc lõi cáp lựa chọn
Hình 4.2: Băng quấn kết bằng sợi đồng
Hình 4.3: Cáp lắp đặt theo dạng nằm ngang chôn trực tiếp
Hình 4.4: Cáp lắp đặt theo dạng tam giác chôn trực tiếp
Hình 4.5: Cáp lắp đặt trong ống theo dạng nằm ngang chôn trong ống
Hình 4.6: Cáp lắp đặt trong ống theo dạng tam giác chôn trong ống
Hình 5.1: Sơ đồ tổng quát hệ thống cáp ngầm
Hình 5.2: Kết cấu hào đặt cáp song song với đường giao thông trong khu vực
nội thành
Hình 5.3: Phương án cáp đi xuyên qua đường ôtô trong khu vực nội thành
Hình 5.4: Phương án đặt cáp giao chéo ống thoát nước trong khu vực nội thành
(H<1500mm)

Hình 5.5: Phương án đặt cáp giao chéo ống thoát nước trong khu vực nội thành
(H >1500mm)
Hình 5.6: Phương án đặt cáp giao chéo ống cấp nước trong khu vực nội thành
(khi chiều sau đặt ống cấp nước H<2000mm và đường kính ống cấp
nước <1200mm)
Hình 5.7: Phương án đặt cáp giao chéo ống cấp nước trong khu vực nội
(khi chiều sau đặt ống cấp nước H<2000mm và đường kính ống cấp
nước <1200mm)
Hình 5.8: Phương án đặt cáp giao chéo ống cấp nước trong khu vực nội thành
(khi chiều sau đặt ống cấp nước H>2000mm và đường kính ống cấp
nước ≥1200mm)
Hình 5.9: Phương án đặt cáp giao chéo đường cáp điện thoại
(khi chiều sau đặt đường cáp điện thoại H<2000mm)
Hình 5.10: Phương án đặt cáp giao chéo đường cáp điện thoại
(khi chiều sau đặt đường cáp điện thoại H>2000mm)
Hình 5.11: Phương án đặt cáp giao chéo đường cáp điện ngầm khác
(khi chiều sau đặt đường dây điện ngầm H<1500mm)
Hình 5.11: Phương án đặt cáp giao chéo đường cáp điện ngầm khác
(khi chiều sau đặt đường dây điện ngầm H>1500mm)
Hình 5.12: Biện pháp gia cố móng cho mương, hào hoặc hầm đặt cáp
Hình 5.13: Phương án xây mương đặt cáp giao chéo với đường sắt
Hình 5.14: Phương án xây mương đặt cáp giao chéo với đường giao thông (quốc lộ)
Hình 5.15: Cách bố trí cáp trên ba đỉnh của một tam giác đều
Hình 5.16: Cách bố trí cáp trên ba đỉnh của một tam giác không đều
Hình 5.17: Cách bố trí cáp trên mặt phẳng ngang
Hình 5.18: Phương pháp hoán vò cáp
Hình 5.19: Điện áp cảm ứng trên các cáp
Hình 5.20: Phương pháp phân đoạn triệt tiêu dòng và điện áp cảm ứng trên cáp
Hình 5.21: Phương pháp phương pháp triệt tiêu dòng điện và điện áp cảm ứng
trên cáp bằng cách hoán vò cáp và nối đất tại các điểm tới hạn.

BẢNG

Bảng 3.1: Giá trò giới hạn đường kính cáp theo tiêu chuẩn HN 33 – S – 53; 1992
Bảng 3.2: Đường kính các loại cáp ngầm sản xuất trên thò trường
Bảng 4.1: Điện trở của ruột dẫn bằng đồng ở 20
0
C theo tiêu chuẩn IEC 60228: 1978
Bảng 4.2: Số lượng sợi đồng trong từng ruột dẫn theo tiêu chuẩn IEC 60228: 1978
Bảng 4.3: Giá trò đường kính lõi theo tiêu chuẩn HN 33 – S – 53; 1992
Bảng 4.4: Giá trò đường kính cáp được chọn
Bảng 4.5: Bề dày màn bán dẫn được chọn
Bảng 4.6: Thông số đặc tính kỹ thuật của các vật liệu cách điện
Bảng 4.7: So sánh đặt tính kỹ thuật của các vật liệu cách điện
Bảng 4.8: Hệ số phá huỷ cách điện
Bảng 4.9: Giá trò E
L (ac)
, E
L(imp)

Bảng 4.10: Bề dày cách XLPE điện được lựa chọn
Bảng 4.11: Kết quả lựa chọn màn bán dẫn của lớp cách điện
Bảng 4.12: Bề dày danh đònh của lớp vỏ kim loại
Bảng 4.13: Bề dày danh đònh sơ bộ được chọn của lớp vỏ nhôm
Bảng 4.14: Bề dày danh đònh được chọn của lớp vỏ nhôm
Bảng 4.15: Đường kính trong và đường kinh ngoài của lớp vỏ nhôm
Bảng 4.16: Đường kính trung bình của lớp vỏ nhôm
Bảng 4.17: Tiết diện của lớp vỏ nhôm
Bảng 4.18: Giá trò hằng số phụ thuộc (nhôm)
Bảng 4.19: Tổng hợp số liệu tính toán ngắn mạch của lớp vỏ nhôm

Bảng 4.20: Kết quả tính toán khả năng chòu dòng ngắn mạch của vỏ nhôm
Bảng 4.21: Kết quả thử nghiệm đặt tính kỹ thuật của hợp chất Polyvinyl Chlorride
Bảng 4.22: Kết quả tính toán tổn thất điện môi của vỏ bọc cáp
Bảng 4.23: Kết quả tính toán điện trở d.c của lõi cáp
Bảng 4.24: Kết quả tính toán hệ số ảnh hưởng của lớp vỏ
Bảng 4.25: Kết quả tính hệ số ảnh hưởng giữa hai cáp trong cùng một tuyến cáp
Bảng 4.26: Kết quả tính toán điện trở xoay chiều của lõi
Bảng 4.27: Kết quả tính toán suất điện trở nhiệt trên một đơn vò chiều dài giữa lõi
và vỏ nhôm
Bảng 4.28: Kết quả tính toán suất điện trở nhiệt trên một đơn vò chiều dài giữa vỏ
nhôm và vỏ ngoài cùng
Bảng 4.30: Kết quả tính toán suất điện trở nhiệt trên một đơn vò chiều dài giữa bề
mặt cáp và môi trường đặt cáp

(Cáp được đặt theo dạng nằm ngang)
Bảng 4.31: Kết quả tính toán suất điện trở nhiệt trên một đơn vò chiều dài giữa bề
mặt cáp và môi trường đặt cáp

(Cáp được đặt theo dạng tam giác)
Bảng 4.32: Kết quả tính toán tổn thất giây ra bởi dòng điện sin
Bảng 4.33: Kết quả tính toán hệ số tổn thất g
s
cáp lắp đăït dạng tam giác

Bảng 4.34: Kết quả tính toán hệ số tổn thất
0

cáp lắp đăït dạng tam giác
Bảng 4.35: Kết quả tính toán hệ số tổn thất
1


cáp lắp đăït dạng tam giác
Bảng 4.36: Kết quả tính toán tổn thất giây ra bởi dòng điện xoáy cáp lắp đăït dạng
tam giác
Bảng 4.37: Kết quả tính toán tỉ số tổn thất vỏ lim loại trên tổn thất dây dẫn
1

cáp
lắp đăït dạng tam giác
Bảng 4.38: Kết quả tính toán tổn thất giây ra bởi dòng điện sin cáp lắp đăït dạng nằm
ngang
Bảng 4.39: Kết quả tính toán các hệ số
210
;; 

cáp lắp đăït dạng nằm ngang ( Cáp
trung tâm lắp đặt dạng phẳng)
Bảng 4.40: Kết quả tính toán các hệ số
210
;; 

( cáp lắp đăït dạng nằm ngang Cáp
ngoài lắp đặt dạng phẳng)
Bảng 4.41: Kết quả tính toán dòng liên tục của cáp
Bảng 4.42: Kết quả tính toán hằng số phụ thuộc K
Cu

Bảng 4.43: Đường kính danh đònh được chọn lõi cáp
Bảng 4.44: Tiết diện lõi cáp tính theo hệ số hiệu dụng
Bảng 4.45: Kết quả tính toán dòng ngắn mạch của lõi cáp

Cao Hữu Hoa GVHH. TS. Hồ Thò Diệu
Hồng

Luận Văn Thạc Só - 1 -


Chương1
GIỚI THIỆU LUẬN VĂN

1.1. Đặt vấn đề
Hệ thống truyền tải điện nói chung đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp điện
đến hộ tiêu thụ. Hiện nay hệ thống điện truyền tải trên không đóng vai trò chủ yếu
trong hệ thống truyền tải điện quốc gia. Ngày nay do sự phát triển của khoa học kỹ
thuật cũng như điều kiện của nền kinh tế và yêu cầu xã hội thì hệ thống truyền tải
điện chôn ngầm dưới đất được quan tâm nhiều hơn. Do đó việc nghiên cứu lựa chọn
cáp và kỹ thuật lắp đặt cáp ngầm là một nhu cầu cần thiết, hứa hẹn mang lại nhiều lợi
ích về mặt kỹ thuật và kinh tế.
Việc lựa chọn cáp ngầm thông thường là dựa vào các thông số tính toán trước như
dòng điện, điện áp, quy cách lắp đặt, số lượng dây kề nhau …từ đó suy ra việc lựa chọn
một loại cáp ngầm có tiết điện phù hợp. Việc lựa chọn như trên đơn giản và nhanh
chóng tuy nhiên nó chưa đưa ra được một kết quả thật sự mong muốn đối với từng công
trình cáp ngầm cụ thể.

Trong các điều kiện thực tế khác nhau, việc lựa chọn cáp ngầm là thật sự khó khăn nó
đòi hỏi phải thoả mãn các ràng buộc về mặt kỹ thuật như dòng điện, điện áp, nhiệt độ,
các thông số liên quan khác, đặc biệt là về cấu trúc cáp. Do đó việc phân tích lựa
chọn một cấu trúc cáp phù hợp với điều kiện môi trường thực tế là điều hết sức cần
thiết, nó không những đảm bảo về mặt kỹ thuật mà còn đem lại lợi ích kinh tế.

1.2. Mục tiêu và nhiệm vụ của luận văn
Mục tiêu của luận văn là lựa chọn một cấu trúc cáp ngầm phù hợp với lưới điện truyền
tải 110 - 220 kV cho khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh và trên cơ sở cáp ngầm vừa
được lựa chọn sẽ đưa ra các phương án lắp đặt cáp mẫu cho một số khu vực thuộc
Thành Phố Hồ Chí Minh cụ thể luận văn có các nhiệm vụ như sau:
1. Phân tích, so sánh, đánh giá ưu nhược điểm của các loại cáp ngầm sản xuất trên
thò trường.
2. Xây dựng một cấu trúc cáp ngầm cao áp cho lưới điện 110 - 220kV cho khu vực
Thành Phố Hồ Chí Minh.
3. Đề suất phương án lắp đặt cáp ngầm cao áp cho lưới điện truyền tải khu vực
Thành Phố Hồ Chí Minh.

1.3. Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu trong luận văn này xoay quanh hai vấn đề chính sau đây:
1. Phân tích lựa chọn cấu trúc cáp ngầm cao áp 110 – 220kV dựa trên điều kiện
nhiệt độ môi trường, đòa chất.
2. Đề suất các phương án lắp đặt cáp dựa trên các tiêu chí sau đây:




Cao Hữu Hoa GVHH. TS. Hồ Thò Diệu
Hồng

Luận Văn Thạc Só - 2 -


 Đặt điểm kỹ thuật chính của công trình
 Điều kiện tự nhiên vùng tuyến

1.4. Phương pháp nghiên cứu
1. Sử dụng phương pháp phân tích toán học để so sánh, đánh giá cấu trúc cáp
ngầm cần lựa chọn.
2. Sử dụng tiêu chuẩn quốc tế IEC và các tiêu chuẩn liên quan để xác đònh các chỉ
tiêu kỹ thuật của cấu trúc cáp.
3. Dựa trên các đo đạt thực tế, phân tích, đánh giá kết cấu công trình đề suất
phương án lắp đặt cáp ngầm cao áp cho lưới điện truyền tải.

1.5. Điểm mới của luận văn
1. Xây dựng được các tiêu chí lựa chọn cáp ngầm cho lưới điện truyền tải khu
Thành Phố Hồ Chí Minh. Ưu điểm nổi bậc của các tiêu chí lựa chọn :
 Việc lựa chọn cáp ngầm không đơn thuần chỉ dựa vào các giá trò cơ bản như
dòng điện, điện áp mà còn xét đến các yếu tố khác như độ bền cơ học, tính
ổn đònh nhiệt, khả năng chòu uốn, nén, các ảnh hưởng giây nhiễu, tính chất
giây ô nhiểm môi trường.
 Các tiêu chí lựa chọn được xem là mẫu mực cho việc lựa chọn cáp ngầm
trong phạm vi khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh nói riêng và các vùng lân
cận nói chung.
2. Việc đưa ra các phương lắp đặt cáp ngầm được xem là mới mẽ vì hiện tại việc
lắp đặt cáp ngầm cho lưới truyền tải cao áp ở nước ta vẫn chưa được thực thi
rộng rãi.
 Phương án lắp đặt cáp ngầm cao áp cho khu vực nội thành.
 Phương án lắp đặt cáp ngầm cao áp cho khu vực ngoại thành.

1.6. Giá trò thực tiễn của luận văn
1. Nghiên cứu phân tích lựa chọn cáp ngầm cho lưới điện truyền tải 110-220 kV
khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh không những đảm bảo về mặt kỹ thuật trong
việc lựa chọn một cấu trúc cáp thích hợp từ đó đem lại lợi ích về mặt kinh tế.
2. Việc nghiên cứu phân tích lựa chọn cáp ngầm cho lưới điện truyền tải 110 -220
kV khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh là tiền đề cho những lựa chọn cáp ngầm
cao áp cho những công trình điện ngầm trong tương lai trên phạm vi quốc gia.
3. Các phương án lắp đặt cáp có thể là được xem là cơ sở cho việc hoạch đònh việc
lắp đặt các tuyến cáp ngầm cao áp của quốc gia trong tương lai.







Cao Hữu Hoa GVHH. TS. Hồ Thò Diệu
Hồng

Luận Văn Thạc Só - 3 -

1.7. Bố cục của luận văn

Luận văn này được trình bày trong năm chương :

Chương 1: Giới thiệu luận văn

Chương 2: Tổng quan về hệ thống cáp ngầm và phương pháp tiếp cận luận
Văn.
Chương 3: So sánh và đánh giá ưu nhược điểm của cáp ngầm do các hãng

nổi tiếng sản xuất.
Chương 4: Lựa chọn cáp ngầm 110 – 220kV cho khu vực Thành Phố Hồ Chí
Minh.
Chương 5: Lắp đặt cáp ngầm cao áp cho lưới điện truyền tải khu vực Thành
Phố Hồ Chí Minh.
Chương 6: Kết luận

Phụ lục và tài liệu tham khảo

Cao Hữu Hoa GVHH. TS. Hồ Thò Diệu
Hồng

Luận Văn Thạc Só - 4 -

Chương 2

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CÁP NGẦM VÀ
PHƯƠNG PHÁP TIẾP CẬN LUẬN VĂN

2.1 Giới thiệu
2.1.1. Đặc điểm của lưới điện truyền tải khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh
2.1.1.1. Lưới điện truyền tải trên không
Với đặc điểm là thành phố đông dân cư và đường dây truyền tải thường được vận hành
mạch vòng hoặc mạch hở nên việc xây đường dây truyền tải trên không thật sự khó
khăn trong việc xây dựng hệ thống cột điện, việc giải toả hành lang an toàn cũng như
việc thi công hệ thống dây trên không. Hệ thống điện khu vực Thành Phố Hồ Chí
Minh chưa thật sự được xem là chuẩn mực do các hệ thống điện chồng chéo lên nhau
tại nhiều nơi làm mất tính mỹ quan của thành phố, vì vậy việc thay thế đường dây
truyền tải trên không bằng cáp ngầm là giải pháp cần thiết và được xem là hữu hiệu
nhất.

2.1.1.2. Thực trạng hệ thống cáp ngầm Việt Nam nói chung và Thành Phố Hồ
Chí Minh nói riêng
Nhìn chung, lưới điện phân phối cũng như truyền tải của Việt Nam có nhiều cấp điện

áp khác nhau, do lòch sử phát triển mổi miền đất nước có hệ thống điện mang nét đặc
trưng riêng như cấu trúc hệ thống và câùp điện áp. Hệ thống lưới điện truyền tải cả
nước nói chung là sử dụng đường dây truyền tải trên không, hệ thống lưới điện truyền
tải sử dụng cáp ngầm hầu như cả ba miền là chưa phổ biến chỉ chủ yếu tập trung ở một
số thành phố lớn.
Khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh hiện nay hệ thống phân phối điện ngầm có cấp điện
áp lớn nhất vào khoảng 35 kV. Hệ thống cáp ngầm thường được đi trong khu vực nội
thành nơi tập trung động dân cư.
Năm 1999 thì dự án cáp ngầm truyền tải có cấp điện áp 220kV mới được triển khai
(tuyến cáp ngầm Nhà Bè – Tao Đàn) đây được xem như là tuyến cáp ngầm truyền tải
có quy mô lớn đầu tiên ở Việt Nam, trước nay vẫn có một số tuyến cáp ngầm có cáp
điện áp cao nhưng thường tập trung chủ yếu ở các công trình thuỷ điện, chiều dài
tuyến cáp thương là ngắn.
2.1.2 Các lý do lựa chọn cáp ngầm cho khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh
Các lý do cơ bản để lựa chọn cáp ngầm cho khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh
1. An toàn trong vận hành.
2. Đảm bảo tuổi thọ cao.
3. Không ảnh hưởng đến môi trường.
4. Đem lại lợi ích kỹ thuật - kinh tế.




Cao Hữu Hoa GVHH. TS. Hồ Thò Diệu
Hồng

Luận Văn Thạc Só - 5 -


2.2. Các điều kiện cơ bản ảnh hưởng đến việc lựa chọn cáp ngầm cho lưới điện

truyền tải 110 -220 kV khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh
2.2.1. Điều kiện môi trường
2.2.1.1. Điều kiện đòa hình

Các tuyến cáp ngầm thường giao chéo với ống cấp thoát nước, cáp điện lực trung và
hạ thế, cáp thông tin, cắt qua các đường giao thông.

2.2.1.2. Điều kiện đòa chất
Theo báo cáo khảo sát đòa chất khu vực thành phố hồ chí minh được chia thành các lớp
sau :
- Lớp 1 (tQ
IV
): Bê tông nhựa nóng, đất đá nền đường, chiều dày thay đổi từ 0.8 –
1m.
- Lớp 2 (amQ
I-III
): sét xám nâu, xám vàng, nửa cứng, chứa từ 3-7% kết vốn Laterit
kích thước <1.0cm cứng chắc. Tất cả các hố khoan đều gặp lớp này, chiều dày lớp
thay đổi từ 1.2 –2.7m.
- Lớp 3 (amQ
I-II
): Sét xám vàng, xám trắng, loang lổ dẻo cứng, chặt, chứa 10-20%
kết vốn Laterit kích thước 0.5 – 1.5 cm.

2.2.1.3. Điều kiện đòa chất thuỷ văn
Kết quả khảo sát cho thấy xuất hiện mực nước dưới đất ở độ sau 1.8m – 4.0m, mực
nước này thay đổi theo mùa và chòu ảnh hưởng của nước mặt (nước mưa). Nước ngầm
thuộc loại Bicarbonat Natri, có tính ăn mòn yếu ở chỉ tiêu CO
2
đối với bê tông tiêu

chuẩn. Nhiệt độ môi trường trung bình hàng năm là 25
0
C, nhiệt độ cao nhất là 40
0
C.

2.3 Tính kinh tế - kỹ thuật
2.3.1 Tính kỹ thuật
Cáp được chọn phải đảm bảo tốt nhất về các thông số kỹ thuật như: nhiệt độ môi
trường bình quân trong khi vận hành là 30
0
C, thoả mãn cấp điện áp danh đònh
127/230kV, chòu được dòng tải lớn.

2.3.2. Tính kinh tế
Cáp được lựa chọn phải đảm bảo chi phí là bé nhất kể cả chi phí bảo dưỡng và vận
hành.

2.4. Tìm hiểu khái quát về cáp ngầm
2.4.1. Phân loại cáp
Cáp ngầm là loại dẫn điện có vỏ bọc cách điện chòu được tác động cơ học, có thể đặt
ngầm trong đất, rải trên mặt đất hay đi trên các vật đỡ.




Cao Hữu Hoa GVHH. TS. Hồ Thò Diệu
Hồng

Luận Văn Thạc Só - 6 -

Cách điện cáp là cách điện tiêu chuẩn. Vỏ cáp chòu được tác động cơ học và ăn mòn
của môi trường. Cáp ngầm được chôn trong đất nên khả năng chòu nhiệt của cáp
ngầm thường lớn hơn so với dây dẫn đi trên không. Cáp ngầm được lắp đặt trong các
điều kiện môi trường khác nhau như môi trường trong đất khô, đất ẩm, môi trường
ngập nước, ngập mặn… do đó về mặt cấu trúc của cáp ngầm phức tạp hơn so với dây
dẫn trên không, ngoài việc đảm bảo về độ bền cơ học, các đặc tính kỹ thuật, cáp ngầm
còn phải đảm bảo chức năng rất quan trọng đó là khả năng chống thấm. Cáp ngầm có
nhiều loại khác nhau: cáp ngầm một lõi, cáp ngầm ba lõi, cáp ngầm năm lõi… cáp
ngầm có cáp quang và không có cáp quang. Hiện nay cáp ngầm cao áp có tiết điện
nhỏ nhất là 400mm
2
và lớn nhất là 2500mm
2
.
Theo cách điện cáp ngầm chia làm bốn loại:
- Cáp cách điện giấy, cáp cách điện giấy tẩm dầu.
- Cáp cách điện cao su.
- Cáp cách điện PVC.
- Cáp cách điện XLPE (crosslinked-polyethylene)
Cách điện giấy tẩm dầu hiện nay ít được sử dụng, do chất lượng cách điện giảm dần
theo thời gian. Cáp cao su đặc tính cách điện mau bò giá cổi. Cáp cách điện PVC có độ
bền khá, giá thành hạ, được dùng nhiều ở mạng hạ áp cũng như trung áp đến 10kV.
Cáp cách điện XLPE là loại cách điện cao cấp, độ bền cao, chòu nhiệt và chòu tác động
cơ học. Tuy nhiên, loại này giá đắt. Cáp XLPE được dùng nhiều cho điện áp từ 22kV
trở lên.

2.4.2. Cấu trúc cơ bản của cáp ngầm
Cáp lực gồm ruột cáp, các lớp bảo vệ và các lớp võ.

2.4.2.1 Ruột cáp
Ruột cáp bằng đồng (Cu) hoặc bằng nhôm (Al), chất lượng của ruột thường được chọn
theo tiêu chuẩn cụ thể.

2.4.2.2. Màn che
Cáp điện cao áp trên 3kV thường có các lớp bán dẫn bao bọc phía ngoài dây dẫn để
tránh sự rò rỉ của lớp điện môi.

2.4.2.3. Cách điện
Cách điện cáp thường có cách điện tổng hợp (polyme) và giấy tẩm dầu. Cách điện
tổng hợp thường dùng các chất polyvinincloride (PVC), polyethylene (PE), cross-linked
polyethylene (XLPE).

XLPE có những tính chất tương tự như PVC nhưng tốt hơn gấp hai lần. Vì vậy nếu
cùng tiết diện ruột cáp thì XLPE có tiết diện bé hơn và trọng lượng nhỏ hơn.





Cao Hữu Hoa GVHH. TS. Hồ Thò Diệu
Hồng

Luận Văn Thạc Só - 7 -

XLPE chòu tác dụng cơ học tốt, chòu uốn tốt, tính chòu nhiệt cao hơn, cho phép ruột cáp
có nhiệt độ đến 90
0
C , cho phép dòng điện làm việc lớn hơn.
Khả năng chòu nhiệt độ dùng do ngắn mạch của cáp XLPE là 250

0
C trong khi cáp PVC
chỉ chòu được 140
0
C đến 160
0
C.
Đặc điểm của cách điện tổng hợp là tính lão hoá theo thời gian sử dụng và đặc biệt là
lão hoá nhanh theo nhiệt độ cao. Khi nhiệt độ thấp quá –5
0
C cũng làm cách điện của
cáp biến dạng.
Giấy tẩm dầu được dùng làm cách điện cho cáp cao áp và hạ áp. Giấy tẩm dầu là các
băng xenlulo được tẩm dầu có độ nhớt cao quấn quanh dây dẫn. Việc quấn cách điện
giấy tẩm dầu vào dây dẫn được làm trong chân không và ở nhiệt độ thấp.

2.4.2.4. Võ bảo vệ
Mổi loại cáp tuỳ theo tính chất đặc biệt và cách lắp đặt phía ngoài cách điện có các
lớp bảo vệ như sau :
- Màn chắn điện từ thường làm bằng các lá đồng hoặc nhôm quấn quanh từng ruột
cáp để làm màn chắn điện từ.
- Lớp cách điện chung các ruột cáp thường bằng PVC và còn dùng lớp chống thấm
nước cho cáp. Các cáp chôn trực tiếp trong đất có lớp đai thép bảo vệ.
- Ngoài cùng có lớp bitumen hoặc lớp võ PVC để chống ăn mòn của hoá chất.

2.5. Giới thiệu tiêu chuẩn quốc tế IEC và các tiêu chuẩn liên quan
2.5.1. Các tiêu chuẩn liên quan đến việc lựa chọn cáp ngầm
2.5.1.1 Tiêu chuẩn thiết kế
- IEC 60 -1, 1989: Kỹ thuật thử nghiệm cao áp – phần 1: Những khái niện chung
và các yêu cầu thử nghiệm - IEC 60-1: 1989 High – Voltage test tecniques –

Part 1 General definitions and test requirements.
- IEC 71-1, 1976: Sự phối hợp cách điện – Phần 1: Các thuật ngữ, khái niệm,
nguyên tắc và điều lệ – IEC 71 –1, 1976 Insulation co-ordination – part .
- IEC 228, 1978: Lõi cáp được bọc cách điện – Conductor of insulated cable.
- IEC 229, 1982: Vỏ cáp có chức năng bảo vệ đặc biệt và được bọc bằng phương
pháp đùn – cable oversheath which have a special protective function and are
applied by extrusion.
- IEC 840, 1988: Các thử nghiệm trên cáp lực được bọc cách điện với cấp điện áp
đònh mức trên 30kV đến 150 kV – Tests for power cables with extruded
insulation for rated voltages above up to 150 kV.
- IEC 287, 2982, sửa đổi bổ sung lần 1 năm 1988 và sửa đổi bổ sung lần 2 năm
1991, tính toán dòng điện đònh mức liên tục của cáp (hệ số tải 100%) – IEC 287,
1966 Amendment 1 and 1991 Amendment 2 – Calculation of the continuous
current rating of cables (100% load factor).





Cao Hữu Hoa GVHH. TS. Hồ Thò Diệu
Hồng

Luận Văn Thạc Só - 8 -


- IEC 949, 1988: Tính toán dòng ngắn mạch chòu nhiệt cho phép, đồng thời có xét
đến ảnh hưởng của việc đốt nóng liên tục (IEC 949 : 1988, calculation of
thermally permissible short-circuit currents, taking into account non-adiabatic
heating effects.)
- IEC 62067, 2001: Các hệ thống cáp lực – Các loại cáp với cách điện bằng

phương pháp đùn và phụ kiện cáp có cấp điện áp đònh múc trên 150(170)kV đến
500(525)kV – Các thử nghiệm và các yêu cầu – Power cable systems – Cables
with extruded insulation and their accessories for rated voltages above
150(170)kV up to 500(525)kV – Test methods and requirements.
- NF C 32-013: 1981, lõi của cáp được bọc cách điện.(NF C 32-013: 1981,
Conductors Of Insulated Cables).
- TCVN -5582, 1991: Phương pháp xác đònh chỉ tiêu cơ học của lớp cách điện
hoặc vỏ.

2.5.1.2 Tiêu chuẩn thử nghiệm
- IEC 230, 1966, thử nghiệm xung trên cáp và phụ kiện – IEC 230, 1966 Impuse
tests on cables and their accessoies .
- IEC 811: 1993, các phương pháp thử nghiệm thông thường đối với vất liệu cách
điện và vỏ của cáp (NF C 32-024, NF C 32-025, NF C 32-026, NF C 32-027. NF
C 32-028 NF C 32-025. )
- IEC 62067, 2001: Các hệ thống cáp lực – Các loại cáp với cách điện bằng
phương pháp đùn và phụ kiện cáp có cấp điện áp đònh mức trên 150(170)kV đến
500(525)kV – Các thử nghiệm và các yêu cầu – Power cable systems – Cables
with extruded insulation and their accessories for rated voltages above
150(170)kV up to 500(525)kV – Test methods and requirements.
- NF C 32-024: 1988, các phương pháp thử nghiệm thông thường đối với vật liệu
cách điện và vỏ của cáp – phần 1: Những phương pháp ứng dụng chung – mục
1 – đo bề dày các kích thước và đường kính nga của cáp – thử nghiệm xác
đònh đặc tính cơ. (NF C 32-024: 1988 common test methods for insulating and
sheathing material of electric cables – part 1: methods for general application –
section one – measurment of thickness and overall dimensions – tests for
determining the mechanical properties).
- NF C 32-025: 1988, các phương pháp thử nghiệm thông thường đối với vật liệu
cách điện và vỏ cùa cáp – phần 1: Những phương pháp ứng dụng chung – mục
2 – các phương pháp lão hoá bằng nhiệt. (NF C 32-025: 1988, common test

methods for insulating and sheathing material of electric cables – part 1 :
methods for general application – section two – thermal ageing methods.)
- NF C 32-028 : 1988, Các phương pháp thử nghiệm thông thường đối với vật liệu
cách điện và vỏ của cáp – Phần 2 : Những phương pháp xác đònh các hợp chất




Cao Hữu Hoa GVHH. TS. Hồ Thò Diệu
Hồng

Luận Văn Thạc Só - 9 -


nhựa đàn hồi – Mục 1 – Thử nghiệm đo hàm lượng Ozon – Thử nghiệm chòu
nóng – Thử nghiệm ngâm vào trong dầu khoáng. ( NF C 32-028 : 1988, common
test methods for insulating and sheathing materials of electric cables – part 2 :
methods specific to elastromeric compounds – section one – ozone resistance
test – hot set tes – mineral oil immersion test).

2.5.2. Các thử nghiệm chính cho cáp cao thế

Có ba thử nghiệm chính cho cáp cao thế là routine tests, sample tests, type tests.

a.
Rountine tests: Thực hiện 6 mục
1) Kiểm tra cấu trúc cáp.
2) Các đặc điểm về kích thước cáp.
3) Các đặt tính cơ.
4) Đặc tính điện.

5) Thử nghiệm trên cáp hoàn chỉnh.
6) Thử nghiệm trên cáp và phụ kiện.

b. Sample tests: Thực hiện 6 mục
1) Các đặc tính cơ của cách điện.
2) Các đặc tính cơ của vỏ cáp.
3) Thử nghiệm uốn cong.
4) Thử nghiệm xung.
5) Thử nghiệm điện áp AC trên cách điện.
6) Đo góc tổn thất điện môi theo hàm của nhiệt độ.

c. Type tests: Thực hiện 7 mục
1) Kiểm tra cấu trúc cáp
2) Các đặc điểm về kích thước của cáp.
3) Các đặc tính cơ.
4) Đặc tính điện.
5) Các đặc tính hoá lý.
6) Các thử nghiệm trên cáp hoàn chỉnh.
7) Các thử nghiệm trên cáp và phụ kiện.







Cao Hữu Hoa GVHH. TS. Hồ Thò Diệu
Hồng

Luận Văn Thạc Só - 10 -

Chương 3

SO SÁNH ĐÁNH GIÁ ƯU NHƯC ĐIỂM CỦA
CÁP NGẦM SẢN XUẤT TRÊN THỊ TRƯỜNG


3.1. Mục đích của việc so sánh đánh giá
Mục đích của việc so sánh đánh giá ưu nhược điểm cáp ngầm sản xuất trên thò trường
nhằm hổ trợ trong việc lựa chọn cáp ngầm cho khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh. Từ
kết quả so sánh ta rút ra được ưu điểm cần hướng đến và các nhược điểm cần giảm
thiểu trong việc lựa chọn cáp.

3.2. Cấu trúc cáp ngầm cao thế
3.2.1. Lõi cáp
3.2.1.1. Thành phần
Bằng các sợi nhôm hoặc đồng bện xoắn tròn nén chặt, hoặc bện xoắn tròn nén đònh
dạng thành từng múi.

3.2.1.2. Chức năng chính
Dẫn dòng điện chính, giá trò dòng phụ thuộc vào tiết diện của lõi cáp.

3.2.2. Màn chắn lõi
3.2.2.1. Thành phần
Bằng hợp chất bán dẫn, thành phần chất bán dẫn tuỳ theo từng hãng khác nhau.

3.2.2 2. Chức năng chính
Phân bố điện trường đều giữa bề mặt lớp cách điện và lõi, tránh trường hợp tập trung
điện trường mũi nhọn phá huỷ cách điện.

3.2.3. Lớp cách điện
3.2.3.1. Thành phần
Bằng hổn hợp cách điện XLPE (Cross-Linked Polyethylene).

3.2.3.2. Chức năng chính
Chòu điện áp cách điện của cáp, chòu nhiệt của dây dẫn trong điều kiện làm việc khắc
nghiệt nhất.








Cao Hữu Hoa GVHH. TS. Hồ Thò Diệu
Hồng

Luận Văn Thạc Só - 11 -

3.2.4. Màn chắn cách điện

3.2.4.1. Thành phần
Bằng hợp chất bán dẫn, màn này bao gồm một hoặc nhiều lớp hợp chất bán dẫn.

3.2.4.2. Chức năng chính
Hạn chế trường điện môi trong cáp, tạo sự phân phối đối xứng toả tròn sự tập trung
điện áp với điện môi, hạn chế nhiễu sóng radio.

3.2.5. Lớp chống thấm

3.2.5.1. Thành phần

Bằng hợp chất chống thấm nước, màn chống thấm theo chiều dọc giữa màn bán dẫn
ngoài và màn chắn kim loại.

3.2.5.2. Chức năng chính
Dùng để chống không cho nước thấm theo chiều dọc của cáp khi lớp vỏ kim loại bò
hỏng.

3.2.6. Vỏ kim loại
3.2.6.1. Thành phần
Bằng chì, hợp kim chì, nhôm. Bề dày của vỏ phụ thuộc vào dòng ngắn mạch. Vỏ kim
loại có thể được làm bằng dạng sợi, dạng băng quấn hoặc kết hợp cả hai miễn là có
tác dụng chống thấm nước. Chọn theo tiêu chuẩn IEC 949 trong điều kiện ngắn mạch.

3.2.6.2. Chức năng chính
Dùng để dẫn dòng điện dung trong cách điện, dòng điện sự cố (nếu có nối đất), chống
thấm nước theo chiều dọc cũng như theo chiều từ ngoài vào trong cáp, đồng thời lớp vỏ
này cũng có vai trò trong việc chống va chạm về mặt cơ khí. Chú ý lớp vỏ này phải
làm bằng kim loại phi từ tính để tránh dòng Fuco sinh ra trong vỏ gây tổn thất lớn và
làm gia tăng nhiệt độ của cáp.

3.2.7. Vỏ bọc ngoài cùng
3.2.7.1. Thành phần
Bằng nhựa LDPE. MDPE, HDPE, XLPE hoặc PVC.

3.2.7.2. Chức năng chính
Dùng để bảo vệ cáp chống lại sự phá hoại của môi trường, chòu ứng suất cơ khí từ bên
ngoài trong suốt quá trình lắp đặt cũng như vận hành.

Cao Hữu Hoa GVHH. TS. Hồ Thò Diệu
Hồng

Luận Văn Thạc Só - 12 -


3.3. Giới thiệu cấu trúc cáp ngầm sản xuất trên thò trường
3.3.1. Cấu trúc cáp của hãng FUJIKURA

Hình 3.1: Cấu trúc cáp của hãng FUJIKURA




(1) : Lõi cáp (đồng).
(2) : Lớp màn bán dẫn của lõi.
(3) : Lớp cách điện (XLPE).
(4) : Màn bán dẫn của lớp cách điện.
(5) : Băng quấn bán dẫn.
(6) : Lớp băng quấn kết sợi (Cu)
(7) : Màn chắn kim loại (Al) dạng
sóng.
(8) : Chất Butimen.
(9) : Vỏ bảo vệ (PVC)



2
3
4
5
6

7
8
9
1




Cao Hữu Hoa GVHH. TS. Hồ Thò Diệu
Hồng

Luận Văn Thạc Só - 13 -




3.3.2. Cấu trúc cáp của hãng LG

Hình 3.2: Cấu trúc cáp của hãng LG



[ 1 ] : Lõi cáp các tao đồng bện thành từng múi được nén tròn.
[ 2 ] : Màn chắn lõi bằng chất bán dẫn.
[ 3 ] : Lớp cách điện (XLPE).
[ 4 ] : Màn chắn cách điện (lớp bán dẫn và băng quấn bán dẫn ).
[ 5 ] : Lớp đệm (lớp băng quấn kết sợi bằng đồng).
[ 6 ] : Vỏ kim loại nhôm (Al) .
[ 7 ] : Vỏ bảo vệ (PVC)






2
3
4
5
6
7
1

Cao Hữu Hoa GVHH. TS. Hồ Thò Diệu
Hồng

Luận Văn Thạc Só - 14 -




3.3.3. Cấu trúc cáp của hãng SHOWA

Hình 3.3: Cấu trúc cáp của hãng SHOWA

(1 ) : Lõi cáp (đồng).
(2 ) : Màn chắn lõi (băng quấn bán dẫn và lớp bán dẫn).
(3 ) : Lớp cách điện (XLPE).
(4 ) : Màn chắn cách điện (lớp bán dẫn và băng quấn bán dẫn ).
(5 ) : Lớp đệm (lớp băng quấn kết sợi bằng đồng).
(6 ) : Vỏ kim loại (Al).
(7 ) : Vỏ bảo vệ (PVC)






2
3
4
5
6
7
1

Cao Hữu Hoa GVHH. TS. Hồ Thò Diệu
Hồng

Luận Văn Thạc Só - 15 -

3.3.4. Cấu trúc cáp của hãng SAGEM

Hình 3.4: Cấu trúc cáp của hãng SAGEM










2
3
4
5
6
7
7
1
2
3
4
6
5
1

Lõi cáp bằng kim loại đồng
Lớp bán dẫn
Lớp cách điện
Lớp bán dẫn bên ngoài cách điện
Lớp băng dạng sóng
Lớp vỏ chì
Lớp vỏ ngoài cùng (PVC)




Cao Hữu Hoa GVHH. TS. Hồ Thò Diệu
Hồng

Luận Văn Thạc Só - 16 -

3.4. So sánh, đánh giá ưu nhược điểm các loại cáp ngầm sản xuất trên thò trường
3.4.1. Lõi cáp
Đường kính của lõi cáp được giới hạn bởi giá trò được chỉ đònh trong bảng 3.1(trích từ
bảng I1, trang 64 tiêu chuẩn HN 33 – S – 53; 1992) tương ứng với từng tiết diện cáp.

Bảng3.1: Giá trò giới hạn đường kính cáp theo tiêu chuẩn HN 33 – S – 53; 1992

STT


Tiết diện danh đònh
[mm
2
]

Đường kính lõi cáp
[mm]
Min
Max
1
800
33,5
36,8
2
1000
38
40,4
3
1200 Al
40,2
43,2
4
1200 Cu
41,5
45,5
5
1400
(1)

45,0
(2)
49,0
(2)

6

1600 Al
48,2
(2)

52,2
(2)

7
1600 Cu
48,2
(2)

52,2
(2)

8
1800
(1)
50,5
(2)

54,5
(2)

9
2000
53,0
(2)

59

(2)

10
2500
60,0
(2)

64,0
(2)


Đường kính cáp được trích từ bảng thông số kỹ thuật của các hãng

Bảng 3.2: Đường kính các loại cáp ngầm sản xuất trên thò trường
STT
Đường kính [mm]
Tiết diện
[mm
2
]
800
1000
1200
1400
1600
2000
FUJIKURA
35
38
41.7

45
48.2
53.8
SHOWA
34.8
39.2
42.2
45.7
49
53.9
SAGEM
35
38.2
42
45
48.2
53.4
LG
34
38.7
41.8
45.3
48.1
53.9

Từ bảng 3.1 và 3.2 so sánh các giá trò ta thấy đường kính theo tiết diện quy đònh của
các hãng đều năm trong giới hạn tiêu chuẩn HN 33 – S – 53; 1992, sự sai khác kích
thước về đường kính lõi giữa các hãng là không lớn lắm, chỉ có hãng Showa là có kích
thước tương đối cao hơn so với các hãng còn lại, do đó dòng chòu tải trên cáp của hãng
Showa được xem là cao hơn các hãng khác.

Lõi cáp của các hãng đều được làm bằng vật liệu đồng (Cu), bện tròn, xoắn và nén lại
với nhau nhằm tăng độ bền cơ.






Cao Hữu Hoa GVHH. TS. Hồ Thò Diệu
Hồng

Luận Văn Thạc Só - 17 -

3.4.2. Màn chắn lõi
Dựa vào mục 4.3 trang 15 và quy đònh trong bảng F5 trang 56 của tiêu chuẩn HN 33 –
S – 53; 1992 với cáp có tiết diện từ 800mm
2
trở lên thì bề dày màn chắn lõi tối thiểu
phải ≥ 1.7 mm.
So sánh với bề dày màn chắn lõi của các hãng Fujykura, Showa, LG, Sagem ta thấy
hầu hết bề dày màn chắn lõi của các hãng là thoả mãn tiêu chuẩn HN 33 – S – 53;
1992 nhưng màn chắn lõi của hãng Showa được xem là ưu điểm hơn vì được thiết kế
làm hai lớp gồm lớp băng quấn bán dẫn dày 0.5 mm và lớp đùn bán dẫn dày 1.3 mm vì
theo mục 4.3 trang 15 của tiêu chuẩn HN 33 – S – 53; 1992 thì màn bán dẫn càng được
làm nhiều lớp thì khả năng giảm điện trường mũi nhọn phá huỷ cách điện càng cao.

3.4.3. Bề dày lớp cách điện
Dựa vào mục 4.2 trang 13 và quy đònh trong bảng F5 trang 56 của tiêu chuẩn HN 33 –
S – 53; 1992 cho vật liệu của cách điện là XLPE (Cross – linked polyethylene) với
cấp điện áp danh đònh 130/230kV:

 Với cáp có tiết diện 800, 1000, 1200, 1400mm
2
thì bề dày lớp cách điện tối thiểu
phải bằng 22.2 mm.
 Với cáp có tiết diện lớn hơn hoặc bằng 1600mm
2
thì bề dày lớp cách điện tối thiểu
phải bằng 23 mm.
So sánh với bề dày lớp cách điện của các hãng Fujykura, Showa, LG, Sagem ta thấy
hầu hết bề dày lớp cách điện của các hãng là thoả mãn tiêu chuẩn HN 33 – S – 53;
1992 nhưng lớp cách điện của hãng Showa được xem có nhược điểm vì được thiết kế
với chiều dày là 21mm ≤ 22.2mm với chiều dày lớp cách điện là 21mm thì theo tiêu
chuẩn HN 33 – S – 53; 1992 là chưa đảm bảo tốt nhất cho cáp làm việc trong điều kiện
khắc nghiệt nhất. Lớp cách điện của hãng Fujikura được xem là ưu điểm nhất với
chiều dày 27mm (cáp 800mm
2
có bề dày là 23mm
2
).

3.4.4. Màn bán dẫn của lớp cách điện
Bề dày của màn này được chỉ đònh trong bảng F5, trang 56 của tiêu chuẩn HN 33 – S –
53; 1992 như sau: Với cáp có tiết diện từ 800mm
2
trở lên thì bề dày lớp cách điện tối
thiểu phải ≥ 1.6 mm, như vậy dựa vào số liệu có được từ các nhà sản xuất, so sánh với
bề dày quy đònh theo tiêu chuẩn ta nhận thấy rằng lớp bán dẫn của các nhà sản suất là
đảm bảo về mặt kỹ thuật. Nhưng ngoại trừ hãng Showa là có cấu trúc phân thành 2
lớp, các hãng còn lại đều chỉ có một lớp bán dẫn đùn do đó việc đảm bảo hạn chế
trường điện môi trong cáp, tạo sự phân phối đối xứng toả tròn sự tập trung điện áp với

điện môi, hạn chế nhiễu sóng radio là chưa cao.

3.4.5. Màn chống thấm nước theo chiều dọc
Màn chống thấm theo chiều dọc ở đây đa số các hãng đều không có chỉ có hãng
Fujikura là có lớp chống thấm bằng hợp chất butimen.