Cáp điện AC là gì? Ứng dụng trong hệ thống điện mặt trời hòa lưới

Cáp điện AC là gì?

Cáp điện AC (Alternating Current cable) là loại cáp chuyên dùng để dẫn dòng điện xoay chiều - dòng điện thay đổi chiều liên tục theo chu kỳ (50 Hz tại Việt Nam).

Đây là loại cáp phổ biến nhất trong các công trình điện dân dụng, công nghiệp và đặc biệt đóng vai trò quan trọng trong hệ thống điện mặt trời hòa lưới.

So sánh nhanh với cáp DC:

• Cáp DC dẫn dòng điện một chiều → dùng giữa tấm pin và inverter.
• Cáp AC dẫn dòng xoay chiều → dùng giữa inverter và tải/điện lưới.

Ứng dụng của cáp AC trong hệ thống năng lượng mặt trời

• Đấu nối inverter hòa lưới với tủ điện AC.
• Truyền tải điện từ hệ thống solar đến phụ tải gia đình/doanh nghiệp.
• Hòa đồng bộ điện năng từ inverter vào lưới điện EVN.
• Sử dụng trong hệ thống lưu trữ (hybrid) khi inverter lai hoạt động ở chế độ AC.

Cấu tạo của cáp điện AC

Cáp điện AC thường có cấu trúc gồm 2 - 5 lõi tùy theo tiêu chuẩn (1 phase hoặc 3 phase):

Lõi dẫn điện: 

• Làm từ đồng hoặc nhôm, trong đó đồng được ưu tiên nhờ độ dẫn điện cao.
• Số lõi: 2 lõi (1P), 3 lõi (1P + dây trung tính), hoặc 4–5 lõi (3P + trung tính + tiếp địa).

Lớp cách điện:

• Vật liệu: PVC, XLPE hoặc EPR.
• Chịu được nhiệt độ từ 70°C - 90°C.

Lớp vỏ bảo vệ: 

• Bằng PVC hoặc PE, có đặc tính chịu ẩm, chịu lực, chống cháy và phù hợp đi trong nhà hoặc ống kỹ thuật.

Khác với cáp DC phải chịu nắng, UV trực tiếp, cáp AC thường được đi trong ống gen, tủ điện hoặc dây âm tường.

Phân biệt cáp DC và cáp AC

Vai trò của cáp điện AC trong hệ thống điện mặt trời

Truyền điện năng từ inverter đến phụ tải

Cáp AC là đường dẫn duy nhất giúp hệ thống solar cấp điện cho thiết bị trong nhà.

Đấu nối hòa lưới EVN

Điện mặt trời chỉ có thể đưa lên lưới nếu có hệ thống dây AC đạt chuẩn.

Đảm bảo an toàn và độ ổn định hệ thống

Cáp AC chất lượng cao giúp:

• Giảm tổn thất điện năng.
• Hạn chế quá nhiệt, chập cháy.
• Tăng độ bền của inverter và toàn bộ hệ thống.

Tiêu chuẩn và quy định kỹ thuật cho cáp AC năng lượng mặt trời

Dùng cáp AC phải tuân thủ các tiêu chuẩn:

Tiêu chuẩn quốc tế

• IEC 60502-1: Cáp lực cách điện PVC/XLPE đến 1 kV.
• IEC 60332: Khả năng chống cháy lan.
• IEC 61034: Độ phát khói thấp (LSOH nếu có).

Tiêu chuẩn tại Việt Nam:

• TCVN 6610 / TCVN 5935: Tương đương IEC.
• TCVN 7447-5-52: Quy định về thiết kế hệ thống điện.
• QCVN 04:2020/BCT: Áp dụng cho hệ thống điện mặt trời.

Cách chọn cáp điện AC phù hợp

Chọn tiết diện dây theo công suất hệ thống

Phổ biến nhất:

• 2.5 mm² cho hệ thống < 3 kWp
• 4 mm² cho hệ thống 3–5 kWp
• 6 mm² cho hệ thống 5–10 kWp
• 10 mm² trở lên cho hệ thống lớn, 3 pha

Chọn cáp 1 pha hoặc 3 pha phù hợp

Tùy cấu hình inverter:

• Inverter 1P → cáp 2 hoặc 3 lõi
• Inverter 3P → cáp 4 hoặc 5 lõi

Chọn vật liệu cách điện tốt

Ưu tiên:

• XLPE (chịu nhiệt cao 90°C)
• Vỏ PVC chống cháy lan

Cáp điện AC là thành phần không thể thiếu trong hệ thống điện mặt trời hòa lưới, chịu trách nhiệm truyền tải dòng điện xoay chiều từ inverter đến tải và hòa lưới. Việc lựa chọn cáp AC đúng chuẩn giúp tối ưu hiệu suất, giảm tổn thất, tăng độ an toàn và đảm bảo tuổi thọ cho toàn bộ hệ thống.