Tiêu chuẩn chính và Ứng dụng cho Hệ thống Dây dẫn Máng cáp

Hệ thống máng cáp đóng vai trò là thành phần không thể thiếu trong kỹ thuật điện, cung cấp các đường dẫn an toàn và có tổ chức cho cáp điện, điều khiển và truyền thông. Hướng dẫn này cung cấp một nghiên cứu kỹ lưỡng về việc đi dây máng cáp, bao gồm các loại cáp thiết yếu, các tiêu chuẩn liên quan, tiêu chí lựa chọn, các phương pháp thực hành lắp đặt tốt nhất và các phương pháp khắc phục sự cố.

Nếu không có hệ thống máng cáp được thiết kế đúng cách, nội thất tòa nhà sẽ phải đối mặt với các cách bố trí cáp lộn xộn - treo lơ lửng trên trần nhà hoặc rải rác trên sàn nhà. Những tình huống này gây ra cả những lo ngại về thẩm mỹ và các mối nguy hiểm đáng kể về an toàn. Hệ thống máng cáp cung cấp các nền tảng có cấu trúc để hỗ trợ và bảo vệ cáp đồng thời đảm bảo an toàn vận hành và khả năng tiếp cận bảo trì.

Hệ thống máng cáp chứa nhiều loại cáp khác nhau, mỗi loại có các ứng dụng và đặc tính hiệu suất cụ thể. Việc hiểu các biến thể này tạo thành nền tảng cho việc lựa chọn và lắp đặt an toàn.

Cáp TC đại diện cho các giải pháp đi dây đa năng cho các ứng dụng truyền tải điện, chiếu sáng, điều khiển và tín hiệu. Tuân thủ các tiêu chuẩn UL 1277 và được công nhận bởi Quy tắc Điện Quốc gia (NEC), các loại cáp này phù hợp với máng, ống dẫn và một số cài đặt ngoài trời khi được đánh dấu đúng cách.

• Cáp TC-ER (Cáp máng - Chạy lộ thiên): Một phiên bản nâng cao cho phép chạy lộ thiên có giới hạn bên ngoài máng khi đáp ứng các yêu cầu hỗ trợ và bảo vệ cụ thể, do đó đơn giản hóa việc lắp đặt và giảm chi phí.

Được thiết kế đặc biệt cho các mạch đo lường và điều khiển năng lượng thấp, cáp ITC kết nối các cảm biến, bộ phát và thiết bị giám sát. NEC 2023 đề cập đến các loại cáp này chủ yếu trong Điều 335.

Cáp PLTC phục vụ các mạch giới hạn công suất Loại 2 và Loại 3, với các thông số kỹ thuật chi tiết trong Điều 722 của NEC. Điều 726 mới được thêm vào bao gồm các hệ thống điện quản lý lỗi Loại 4. Các loại cáp này thường cấp nguồn cho các hệ thống tự động hóa tòa nhà và an ninh hoạt động ở điện áp an toàn.

Hiệu suất cáp phụ thuộc vào một số thành phần cấu trúc:

• Vật liệu dẫn điện: Dây dẫn bằng đồng hoặc nhôm với các kiểu bện khác nhau ảnh hưởng đến độ linh hoạt và độ bền kéo
• Cách điện: PVC (polyvinyl clorua) để tiết kiệm chi phí so với XLPE (polyetylen liên kết ngang) để chịu nhiệt độ cao hơn và điện dung thấp hơn
• Vỏ bọc: Vật liệu PVC, CPE (polyetylen clo hóa) hoặc LSZH (không khói, không halogen) mang lại khả năng chống chịu môi trường và an toàn cháy nổ
• Che chắn: Thiết kế lá (chống nhiễu tần số cao), bện (bảo vệ tần số thấp) hoặc kết hợp cả hai
• Xếp hạng ngọn lửa: Phân loại CM, CMR và CMP cho thấy khả năng chống cháy ngày càng cao

Việc lắp đặt điện phải tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn nghiêm ngặt. Các điều khoản chính của NEC 2023 bao gồm:

• Điều 336: Các ứng dụng cáp TC, bao gồm các mục đích sử dụng được phép, các hạn chế và các yêu cầu phơi nhiễm TC-ER
• Điều 335: Thông số kỹ thuật cáp ITC với giới hạn điện áp/dòng điện
• Điều 722 & 726: Các mạch giới hạn công suất và hệ thống điện quản lý lỗi
• Điều 392: Định nghĩa máng cáp, các phương pháp đi dây được phê duyệt và giới hạn dung lượng lấp đầy
• Các điều khoản bổ sung: 310.16 (khả năng chịu tải), 110.14(C) (xếp hạng kết thúc), 240.4(D) (bảo vệ dây dẫn nhỏ), Điều 250 (tiếp đất) và 430.22/430.52 (mạch động cơ)

Việc lựa chọn cáp phù hợp đảm bảo độ tin cậy của hệ thống thông qua các bước sau:

1. Đánh giá mạch/môi trường: Xác định loại mạch (điện/điều khiển/đo lường/công suất giới hạn) và điều kiện môi trường (trong nhà/ngoài trời/khắc nghiệt)
2. Tuân thủ tiêu chuẩn: Chọn phân loại UL/NEC thích hợp dựa trên ứng dụng
3. Lựa chọn vật liệu: Chọn cách điện, vỏ bọc và che chắn phù hợp với yêu cầu vận hành
4. Thông số kỹ thuật: Xác minh định mức điện áp, khả năng tương thích nhiệt độ và kích thước dây dẫn theo bảng NEC
5. Xác thực định tuyến: Xác nhận khả năng tương thích của máng, khoảng cách hỗ trợ và các khoản cho phép phơi nhiễm theo Điều 336/392

Các cân nhắc lắp đặt chính bao gồm:

• Duy trì sự phân tách thích hợp giữa cáp điện và cáp điều khiển nhạy cảm
• Tuân thủ bán kính uốn cong do nhà sản xuất chỉ định
• Thực hiện các yêu cầu của Điều 336 đối với các đường chạy lộ thiên TC-ER
• Kết hợp các thành phần kết thúc với xếp hạng nhiệt độ của cáp/thiết bị
• Tuân theo các giao thức tiếp đất của Điều 250 đối với lá chắn và áo giáp
• Đánh dấu rõ ràng các đặc tính của cáp (chống ánh nắng, vị trí ẩm ướt, v.v.)

Xác minh sau khi lắp đặt bao gồm:

1. Kiểm tra tính liên tục cho tất cả các dây dẫn và nối đất
2. Kiểm tra điện trở cách điện ở điện áp thích hợp
3. Xác minh nối đất che chắn
4. Ghi nhãn cáp toàn diện
5. Cập nhật bản vẽ hoàn công ghi lại các tuyến máng, giá đỡ và kết thúc

Các thách thức và giải pháp thường xuyên:

• Tiếng ồn tương tự: Xác minh nối đất che chắn và tách biệt khỏi cáp VFD
• Vấp/Quá nhiệt: Kiểm tra lại khả năng chịu tải so với xếp hạng kết thúc
• Lỗi ngoài trời: Kiểm tra sự xuống cấp do tia cực tím hoặc sự xâm nhập của hơi ẩm
• Gián đoạn truyền thông: Kiểm tra các điểm chèn ép hoặc giá đỡ không đủ

Các lỗi cài đặt phổ biến cần tránh:

• Giả sử tất cả các cáp TC đủ điều kiện để chạy lộ thiên (chỉ TC-ER)
• Áp dụng dữ liệu khả năng chịu tải không chính xác dựa trên xếp hạng kết thúc
• Trộn lẫn cáp đo lường và cáp điện mà không có sự phân tách thích hợp
• Sử dụng cáp được xếp hạng trong nhà trong môi trường ngoài trời
• Bỏ qua tài liệu nối đất che chắn

Sự chuẩn bị bảo trì gợi ý việc dự trữ:

• Cáp TC/TC-ER thông thường với các kích thước thường được sử dụng
• Cáp đo lường có che chắn
• Phần cứng máng và các thành phần hỗ trợ

Tìm kiếm sự hỗ trợ kỹ thuật đủ điều kiện cho:

• Lắp đặt vị trí nguy hiểm
• Các phương pháp hỗ trợ TC-ER không theo quy ước
• Cấu hình máng điện áp hỗn hợp
• Triển khai hệ thống điện Loại 4

Hướng dẫn này chỉ cung cấp thông tin chung và không thể thay thế các yêu cầu về mã, thông số kỹ thuật của nhà sản xuất hoặc thiết kế kỹ thuật đã được phê duyệt. Luôn tuân theo các quy trình khóa/gắn thẻ, yêu cầu PPE và các giao thức kiểm tra thích hợp khi làm việc với các hệ thống điện.