Điện áp trong lưới điện hiện nay là 220V (điện 1 pha), hoặc 380V (điện 3 pha). Dây dẫn điện luôn cần một lớp nhựa bọc cách điện để tránh bị điện giật. Trong khi đó, các đường dây điện cao thế thường truyền tải điện áp trên 22kV, có khi lên tới 100kV, 220kV, 500kV nhưng các dây dẫn điện áp cao này không có lớp vỏ bọc cách điện. Liệu có an toàn không?

Khó khăn kỹ thuật và chi phí

Hầu hết đường dây điện trên không trong đô thị có điện áp 6kV, 10kV, 15kV, 22kV. Các loại cáp điện này vẫn có lớp vỏ bọc cách điện để nâng cao độ an toàn khi vận hành. Độ dày lớp cách điện của các loại cáp này không lớn lắm nên không ảnh hưởng nhiều đến giá thành, cũng như trọng lượng của cáp.

Tuy nhiên, trên đường dây cao thế từ 110kV trở lên, nếu sử dụng lớp bọc cách điện thì cần có độ dày cách điện đáng kể. Theo tính toán, độ bền điện môi an toàn của đường dây cao thế là 3 kV/mm. Đơn vị kV/mm là đơn vị xác định độ bền điện môi của vật liệu cách điện, trong đó kV (hoặc Volt) là điện áp đánh thủng (hay còn gọi là cường độ cách điện), mm là độ dày của vật liệu cách điện. Độ bền điện môi càng cao thì khả năng cách điện của vật liệu đó càng lớn.

Như vậy, độ dày lớp cách điện đối với đường dây 500kV ít nhất phải khoảng vài cm. Nếu sử dụng cáp có vỏ bọc cách điện trên đường dây cao thế từ 110kV trở lên, chi phí sẽ tăng ít nhất gấp 3 đến 5 lần.

Bên cạnh đó, còn có một số thách thức về mặt kỹ thuật. Đầu tiên, độ dày quá mức của lớp cách điện sẽ ảnh hưởng đến khả năng tản nhiệt của cáp. Để giảm hiện tượng quá nhiệt, cần phải giảm dòng điện mà cáp có thể truyền tải, điều này sẽ làm lãng phí. Thứ hai, trọng lượng của cáp tăng thêm làm kết cấu hạ tầng điện sẽ bị ảnh hưởng. Bởi cần phải giảm khoảng cách giữa các trụ điện, kéo theo xây dựng thêm nhiều trụ để đỡ những sợi cáp nặng hơn. Ngoài ra, việc lắp đặt loại cáp điện cao thế nặng hơn nhiều lần này sẽ gặp khó khăn về mặt kỹ thuật.

Liệu có an toàn không?

Trên thực tế, bản thân không khí là chất cách điện tốt với độ bền điện môi thường lớn hơn 3 kV/mm. Điều này có thể so sánh với tác dụng của các loại nhựa cách điện thông thường. Song song đó, theo quy định kỹ thuật, đường dây điện cao thế phải cách xa mặt đất hoặc các tòa nhà, khoảng cách vài mét, thậm chí hàng chục mét. Vì vậy, trong những trường hợp này, việc sử dụng cáp trần cho điện cao thế đảm bảo đủ an toàn.

Tuy nhiên, vẫn đề phòng dây điện cao thế bị đứt, rơi xuống đất, rơi xuống tòa nhà, có nguy cơ bị điện giật cao. Vì vậy, cần có tiêu chuẩn điện trở cao, kỹ thuật lắp đặt và kiểm tra thường xuyên đối với cáp cao thế. Trên thực tế, chỉ trong những trường hợp thiên tai không thể tránh khỏi như động đất, hỏa hoạn, lũ lụt, mới có nguy cơ rò rỉ điện đối với đường dây điện cao thế, trong trường hợp này cần ngắt điện ngay lập tức.

Nói chung, trong các tình huống ở ngoài trời, miễn là các đường dây trên không được lắp đặt đúng kỹ thuật, ở độ cao phù hợp, không có tòa nhà, công trình nào gần chúng, cách xa khu dân cư thì dây dẫn trần có điện áp cao vẫn được sử dụng an toàn.

Trong một số trường hợp khi cơ sở hạ tầng điện yêu cầu truyền tải điện áp cao qua các vùng nước, như dưới biển, cáp cách điện cao áp sẽ được sử dụng. Các cáp ngầm điện áp cao này được thiết kế với lớp cách điện dày hơn để đảm bảo khả năng bảo vệ và chống chịu tốt trước các tác động dưới nước, như áp suất, độ ẩm, độ ăn mòn…