Tại sao các đường dây phân phối ngầm giúp giảm 90% số lần mất điện

Các đường dây phân phối điện ngầm được coi là tiêu chuẩn vàng của cơ sở hạ tầng điện mới, với độ tin cậy, tính thẩm mỹ và khả năng chống lại các sự cố mất điện do thời tiết gây ra mà không có giải pháp nào sánh kịp. Trong bối cảnh các thành phố ngày càng đông đúc và các hiện tượng thời tiết cực đoan gia tăng, hệ thống phân phối điện ngầm đang trở thành lựa chọn được ưa chuộng nhất để phân phối điện một cách an toàn và đáng tin cậy đến các khu dân cư, thương mại và công nghiệp.

Nguồn: Cáp ngầm

Nhu cầu ngày càng tăng đối với các đường dây phân phối ngầm

Hệ thống điện phụ thuộc vào hệ thống phân phối điện, và hệ thống này có nhiệm vụ truyền tải điện từ các trạm biến áp đến các hộ gia đình, doanh nghiệp và các cơ sở công nghiệp. Trước đây, việc phân phối điện chủ yếu dựa vào các đường dây điện quy mô lớn chạy dọc theo các cột điện trong các khu dân cư và cảnh quan đô thị. Mặc dù các đường dây trên không này đã phục vụ chúng ta trong nhiều thập kỷ, chúng vẫn có một số hạn chế.

Sự dễ bị hư hỏng của các đường dây trên không do thời tiết bao gồm việc phải chịu tác động của gió mạnh, tuyết dày và sét đánh. Chúng còn có thể làm mất mỹ quan, làm giảm vẻ đẹp thẩm mỹ của các thành phố và thị trấn. Điều này đã dẫn đến xu hướng hiện nay là lắp đặt các đường dây phân phối ngầm, vốn đang được áp dụng rộng rãi tại hầu hết các thành phố mới xây dựng, nhờ tính tin cậy và giá trị thẩm mỹ của chúng.

Đường dây phân phối ngầm là gì?

Đường dây phân phối ngầm đúng như tên gọi của nó: là một hệ thống cáp điện được lắp đặt dưới lòng đất để truyền tải điện năng đến người tiêu dùng tại các trạm biến áp. Các đường dây này thường được làm từ cáp đồng hoặc nhôm, được cách điện và bọc lớp bảo vệ để dẫn điện một cách an toàn và hiệu quả. Các dây cáp này sau đó được đặt trong các rãnh hoặc ống dẫn để bảo vệ chúng khỏi mọi tác động của thời tiết, giúp hệ thống ít bị ảnh hưởng bởi các điều kiện bên ngoài hơn.

Nguồn: Tin tức | E2 – Công ty Tư vấn Kỹ thuật E2, Inc.

Các đường dây phân phối ngầm phải được lắp đặt theo quy trình nghiêm ngặt, bao gồm việc đào các hố chưa lấp đất tại vị trí sẽ đặt ống dẫn và bố trí cáp vào vị trí để ngăn ngừa sự hao mòn. Ngoài ra, việc giám sát các đường dây này chủ yếu được thực hiện thông qua các công cụ cảm biến từ xa và chẩn đoán để đảm bảo chúng hoạt động liên tục mà không bị gián đoạn.

Những lợi ích chính của hệ thống đường dây phân phối ngầm

Hệ thống đường dây phân phối ngầm mang lại rất nhiều lợi ích và là một điểm thu hút tại các khu vực đô thị cũng như các vùng có điều kiện thời tiết khắc nghiệt. Những lợi ích chính của hệ thống điện ngầm như sau:

1. Nâng cao độ tin cậy và an toàn

Một trong những lý do thuyết phục nhất để đầu tư vào hệ thống đường dây phân phối ngầm chính là sự gia tăng độ tin cậy. Hệ thống ngầm không bị ảnh hưởng bởi các vấn đề liên quan đến thời tiết, như bão, gió mạnh và cây đổ, vốn thường tác động đến các đường dây trên không. Kết quả là số lần mất điện và gián đoạn nguồn điện được giảm thiểu, nhờ đó người dân và các doanh nghiệp có thể tiếp cận nguồn điện ổn định và đáng tin cậy tại các hộ gia đình và khu vực kinh doanh của mình.

Tại những khu vực thường xuyên hứng chịu bão dữ dội hoặc cháy rừng, việc sử dụng đường dây ngầm giúp giảm thiểu đáng kể nguy cơ mất điện do tác động của cây đổ hoặc sét đánh trong những thời điểm này. Khả năng gây hư hỏng cơ sở hạ tầng cũng sẽ không còn nữa vì các đường dây điện sẽ nằm sâu dưới lòng đất, nằm ngoài tầm với, và đây nói chung là một giải pháp an toàn hơn.

2. Tính thẩm mỹ và hiệu quả sử dụng không gian

Các đường dây phân phối ngầm có thể đóng vai trò là một yếu tố góp phần nâng cao tính thẩm mỹ cho các thành phố. Các đường dây điện trên mặt đất có thể làm mất mỹ quan, đặc biệt là ở những khu vực có cảnh quan đẹp hoặc những nơi có mật độ dân cư cao. Các thành phố có thể duy trì vẻ đẹp tự nhiên bằng cách ngầm hóa hệ thống đường dây điện, từ đó làm giảm sự lộn xộn trong cảnh quan. Điều này đặc biệt đúng ở những khu vực đang phát triển mạnh mẽ và có nhu cầu lớn về một môi trường đô thị sạch đẹp và hấp dẫn.

Ngoài việc góp phần làm đẹp cho thành phố, các tuyến tàu điện ngầm còn giúp tận dụng hiệu quả hơn không gian sẵn có. Không cần đến những cột điện cồng kềnh hay dây cáp trên không, do đó không gian đô thị có thể được sử dụng hiệu quả hơn và dành chỗ cho các công viên, tòa nhà thương mại, v.v.

Nguồn: vanitjan

3. Giảm chi phí bảo trì và sửa chữa

Các đường dây trên không phải được bảo trì và sửa chữa thường xuyên, đặc biệt là trong các đợt thiên tai/bão và tuyết rơi dày. Việc leo lên cột điện để khắc phục các đường dây bị đứt có thể tốn kém và nguy hiểm. Tuy nhiên, các đường dây phân phối ngầm ít phải bảo trì thường xuyên hơn vì chúng không phải chịu tác động của thời tiết suốt ngày đêm. Mặc dù chi phí lắp đặt ban đầu có thể cao, nhưng khoản tiết kiệm dài hạn về chi phí vận hành, chẳng hạn như chi phí bảo trì, có thể rất đáng kể.

Do ít bị ảnh hưởng bởi các tác động vật lý, chẳng hạn như xe cộ va chạm vào cột điện hoặc động vật gặm nhấm dây điện, nên các hệ thống ngầm có thể ít bị ảnh hưởng hơn đáng kể so với đường dây trên không.

4. Nâng cao khả năng phục hồi và an ninh

Các đường dây phân phối ngầm cũng ít bị ảnh hưởng bởi các mối đe dọa từ bên ngoài, chẳng hạn như hành vi phá hoại, trộm cắp hoặc hư hỏng do nguyên nhân không rõ ràng. Khi đường dây điện được lắp đặt trên các cánh đồng trống, luôn tiềm ẩn nguy cơ bị can thiệp hoặc phá hoại có chủ đích, dẫn đến các sự cố mất điện trên diện rộng. Những rủi ro này được giảm thiểu nhờ hệ thống đường dây ngầm, và mạng lưới điện hiện nay đã trở nên an toàn và bền vững hơn.

Ngoài ra, hệ thống ngầm còn giúp tăng cường khả năng chống chịu của mạng lưới điện trước các thảm họa thiên nhiên như động đất và lũ lụt. Các dây cáp được chôn sâu dưới lòng đất; do đó, nguy cơ chúng bị ảnh hưởng bởi sự dịch chuyển của đất hoặc nước dâng cao là rất thấp.

Những thách thức đối với hệ thống đường dây phân phối ngầm

Mặc dù các đường dây phân phối ngầm mang lại nhiều lợi ích, nhưng chúng cũng phải đối mặt với một số thách thức cần được xem xét trước khi chính phủ tiến hành lắp đặt đường dây ngầm. Những vấn đề điển hình nhất là:

1. Chi phí lắp đặt ban đầu cao hơn

Việc lắp đặt đường dây ngầm thường tốn kém hơn so với việc lắp đặt đường dây trên không. Các công đoạn đào, đào rãnh và đặt cáp đòi hỏi nhiều nhân công, đồng thời cần một khoản đầu tư lớn cả về máy móc lẫn nhân lực. Ngoài ra, có thể còn phải chi thêm cho các vật liệu đặc biệt có thể cần thiết, ví dụ như lớp phủ cách điện chất lượng cao.

Tuy nhiên, chi phí lắp đặt tăng thêm này có thể được bù đắp theo thời gian nhờ số tiền tiết kiệm được từ việc bảo trì và sửa chữa, khiến hệ thống đường dây phân phối ngầm trở thành giải pháp kinh tế hơn về lâu dài.

2. Quá trình lắp đặt và bảo trì phức tạp

Chi phí lắp đặt đường ống ngầm không hề rẻ, bởi quá trình này đòi hỏi một lượng lớn công tác lập kế hoạch và phối hợp, đặc biệt khi thực hiện công việc tại một thành phố có mật độ dân cư cao, do việc đào rãnh có thể ảnh hưởng đến cơ sở hạ tầng hiện hữu. Các loại hệ thống tiện ích hiện có, bao gồm đường ống nước, đường ống gas và đường ống thoát nước, cần được xử lý cẩn thận trong quá trình lắp đặt, điều này có thể gây ra nhiều thách thức.

Cũng có thể việc bảo trì các hệ thống ngầm phức tạp hơn so với các đường dây trên không. Trong trường hợp xảy ra sự cố, việc xác định vị trí và phát hiện sự cố trên cáp ngầm đòi hỏi phải có thiết bị chuyên dụng và có thể mất khá nhiều thời gian. Đối với các đường dây ngầm, việc sửa chữa có thể đồng nghĩa với việc phải đào một phần rãnh cáp, điều này không chỉ tốn kém mà còn gây ra nhiều bất tiện.

3. Khả năng nâng cấp trong tương lai bị hạn chế

Trong khi các đường dây ngầm được xây dựng để có tuổi thọ lâu dài, việc cải tạo hoặc điều chỉnh hệ thống ngầm có thể phức tạp hơn so với việc thực hiện quy trình tương tự đối với các đường dây trên không. Việc bổ sung hoặc mở rộng các điểm kết nối có thể đòi hỏi phải tiến hành đào bới tại một số khu vực trong mạng lưới, điều này không chỉ tốn thời gian và tiêu tốn nhiều năng lượng mà còn có thể gây phiền toái cho người dân sống trong khu vực lân cận.

Khi nhu cầu về điện ngày càng thay đổi, các thiết bị và vật tư điện được lắp đặt trong hệ thống ngầm phải được thiết kế hợp lý để đáp ứng các yêu cầu trong tương lai. Điều này có thể đạt được thông qua việc sử dụng các hệ thống mô-đun và linh hoạt, có thể dễ dàng điều chỉnh mà không cần phải thực hiện các công việc xây dựng quy mô lớn.

Vai trò của thiết bị và vật tư điện trong hệ thống phân phối ngầm

Thiết bị và vật tư điện chất lượng cao là yếu tố thiết yếu để các đường dây phân phối ngầm hoạt động hiệu quả và tiết kiệm. Trong số các thành phần chính của các hệ thống này, có thể kể đến:

• Cáp: Đây là thành phần chính của hệ thống truyền tải điện ngầm; chúng là những sợi dây điện mảnh, làm bằng đồng hoặc nhôm và được cách điện để tránh thất thoát điện năng hoặc chập mạch. Các dây cáp phải đủ chắc chắn để chịu được áp lực từ môi trường, bao gồm sự dao động nhiệt độ và lực căng cơ học.
• Transformers là yếu tố thiết yếu để chuyển đổi điện áp cao thành năng lượng có thể sử dụng được. Các hệ thống tàu điện ngầm có thể sử dụng các máy biến áp được thiết kế riêng để giải quyết những thách thức liên quan đến hệ thống điện và hệ thống dây dẫn ngầm.
• Thiết bị đóng cắt và Bộ ngắt mạch: Thiết bị đóng cắt và cầu dao, bao gồm Cầu dao mạch một chiều Khi cần thiết, các thiết bị này được sử dụng để bảo vệ lưới điện khỏi tình trạng quá tải và sự cố. Chúng được thiết kế sao cho khi một phần của lưới điện gặp sự cố, chúng sẽ tự động ngắt nguồn điện khỏi lưới, ngăn chặn toàn bộ hệ thống bị ngắt kết nối. Trong trường hợp hệ thống ngầm, các thiết bị này được lắp đặt trong các hầm ngầm để đảm bảo thuận tiện cho việc bảo trì và sửa chữa.
• Ống dẫn và ống thông gió: Chúng được sử dụng để treo các dây cáp điện nhằm đảm bảo an toàn, tránh tình trạng dây cáp bị rung lắc mà không được bảo vệ. Chúng thường được chế tạo từ các vật liệu bền chắc như PVC, có khả năng chống chịu rất tốt với các điều kiện môi trường.

Vật tư thiết bị điện đóng vai trò then chốt trong việc đảm bảo sự thành công của các đường dây phân phối ngầm. Nếu không có các thiết bị đáng tin cậy, những lợi ích của hệ thống ngầm có thể bị triệt tiêu, và tình trạng mất điện vẫn có thể xảy ra. Các nhà cung cấp thiết bị điện cũng phải có khả năng cung cấp các sản phẩm chất lượng, đáp ứng được những yêu cầu đặc thù của việc lắp đặt ngầm.

Tương lai của hệ thống đường dây phân phối ngầm

Với quy mô các thành phố ngày càng mở rộng và nhu cầu ngày càng tăng về nguồn điện đáng tin cậy và bền vững, các đường dây phân phối ngầm sẽ ngày càng trở nên quan trọng hơn theo thời gian. Nhờ những tiến bộ công nghệ gần đây, các hệ thống ngầm sẽ trở nên tiết kiệm chi phí hơn, bền vững hơn và dễ bảo trì hơn. Những tiến bộ trong vật liệu chế tạo cáp, giám sát từ xa và hệ thống phát hiện sự cố tự động sẽ nâng cao độ ổn định của các hệ thống này, từ đó giảm thiểu chi phí sửa chữa và thời gian trì hoãn trong việc khôi phục hoạt động của chúng.

Hơn nữa, các nguồn năng lượng tái tạo được kết nối với lưới điện cũng sẽ góp phần thúc đẩy nhu cầu về cơ sở hạ tầng an toàn và có khả năng chống chịu. Khi ngày càng nhiều hộ gia đình và doanh nghiệp sử dụng tấm pin mặt trời và xe điện, lưới điện sẽ cần phải thích ứng để đáp ứng những xu hướng tiêu thụ năng lượng mới nổi này. Một giải pháp linh hoạt cho phép tích hợp các nguồn năng lượng phi tập trung là hệ thống đường dây phân phối ngầm, điều này có thể góp phần xây dựng một hệ thống lưới điện bền vững và hiệu quả hơn.

Những suy nghĩ cuối cùng 

Các đường dây phân phối ngầm cũng là một yếu tố quan trọng trong cơ sở hạ tầng điện hiện đại và mang lại nhiều lợi ích so với các đường dây trên không truyền thống. Đây là phương thức an toàn hơn, đáng tin cậy hơn và thẩm mỹ hơn để phân phối điện đến các hộ gia đình, doanh nghiệp và khu công nghiệp. Mặc dù chi phí lắp đặt cao hơn và gặp nhiều khó khăn hơn trong quá trình bảo trì và nâng cấp, nhưng về lâu dài, hệ thống ngầm vẫn là một khoản đầu tư xứng đáng.

Không thể phủ nhận tầm quan trọng của các đường dây phân phối ngầm khi các thành phố ngày càng trở nên đông đúc hơn, có nhu cầu về năng lượng sạch và bền vững, đồng thời cần được bảo vệ trước những sự cố mất điện không thể tránh khỏi. Các hệ thống này sẽ tiếp tục phát triển và đáp ứng nhu cầu năng lượng trong tương lai với sự hỗ trợ của thiết bị và vật tư điện chất lượng cao.

Có thể bạn muốn tìm hiểu thêm về hệ thống phân phối điện. Hãy nhấp vào bài viết sau đây để đọc:

Phân phối điện là gì?

Tất cả những điều cần biết về hệ thống phân phối điện hiện đại