English
Kiến thức
Vỏ Bọc Busway: So Sánh Nhôm, Thép & Cast Resin [Chi Tiết 2025]
PHÂN TÍCH VỎ BỌC BẢO VỆ BUSWAY: VẬT LIỆU, CÔNG NGHỆ VÀ HIỆU SUẤT KỸ THUẬT
Vỏ bọc Busway không chỉ đóng vai trò bảo vệ cơ học (IP protection) mà còn tham gia trực tiếp vào việc tản nhiệt và làm dây tiếp địa (PE). Hiện nay, Hợp kim nhôm đùn (Extruded Aluminum Alloy) là tiêu chuẩn tối ưu nhất cho thanh dẫn điện Busway nhờ đặc tính không từ tính (non-magnetic) giúp giảm tổn hao dòng xoáy (
) và từ trễ (
). Vỏ thép mạ kẽm có độ bền cơ học cao nhưng gây tổn hao nhiệt lớn hơn do tính dẫn từ. Vỏ đúc Epoxy/Resin là giải pháp chuyên biệt cho môi trường IP68 (ngâm nước, hóa chất). Lớp phủ Sơn tĩnh điện hoặc Epoxy là bắt buộc để tăng tuổi thọ và khả năng cách điện.
1. PHÂN LOẠI VỎ BỌC CỨNG (HARD ENCLOSURE) THEO VẬT LIỆU
Việc lựa chọn vật liệu vỏ ảnh hưởng trực tiếp đến sụt áp, khả năng chịu ngắn mạch và tuổi thọ hệ thống.
1.1. Vỏ Hợp Kim Nhôm (Aluminum Alloy Housing)
Điểm nhấn: Đây là vật liệu phổ biến nhất cho các hệ thống Busway Sandwich hiện đại nhờ tính chất không từ tính và khả năng tản nhiệt vượt trội.
- 🔹 Đặc tính kỹ thuật: Nhẹ, vật dẫn điện tốt, dẫn nhiệt cực tốt.
- 🔹 Ưu điểm vượt trội:
- Không từ tính: Vì nhôm là vật liệu thuận từ yếu, nó ngăn chặn hiệu ứng từ trễ (
), giúp giảm nhiệt độ vận hành. - Tác dụng tiếp địa (Integral Ground): Vỏ nhôm có độ dẫn điện cao, thường được sử dụng làm thanh dẫn tiếp địa (Earth conductor) với dung lượng lên tới 100% pha, giúp tiết kiệm chi phí thanh đồng riêng biệt, đảm bảo an toàn khi đo điện trở tiếp địa.
- Không từ tính: Vì nhôm là vật liệu thuận từ yếu, nó ngăn chặn hiệu ứng từ trễ (
- 🔹 Ứng dụng: Tòa nhà cao tầng, data center, nhà máy công nghiệp nhẹ.
-
Cấu trúc Sandwich nhỏ gọn giúp giảm sụt áp và ngăn chặn hiệu ứng ống khói (Chimney effect) so với cáp điện truyền thống.
1.2. Vỏ Thép Mạ Kẽm & Thép Cao Cấp (Galvanized / High-grade Steel)
Lưu ý quan trọng: Dù có độ bền cơ học cao, vỏ thép gặp vấn đề lớn về hiệu ứng dòng xoáy và trọng lượng.
- 🔸 Đặc tính: Độ cứng cơ học cao, chịu va đập tốt hơn nhôm.
- 🔸 Nhược điểm kỹ thuật:
- Từ tính cao: Thép là vật liệu sắt từ. Khi dòng điện lớn chạy qua thanh dẫn, từ trường biến thiên sẽ sinh ra dòng điện xoáy (Eddy Current) trong vỏ thép, làm nóng vỏ bao và gây tổn hao năng lượng.
- Trọng lượng: Nặng hơn nhôm, gây khó khăn khi lắp đặt trên cao.
- 🔸 Khắc phục: Phải thiết kế kích thước vỏ lớn hơn để giảm mật độ từ thông hoặc sử dụng lá chắn từ tính.
1.3. Vỏ Inox (Stainless Steel – SS304/SS316)
Đặc tính: Chống ăn mòn hóa học cực cao, bề mặt sáng bóng, cứng.
Ứng dụng: Chỉ dùng trong các môi trường đặc thù như thiết kế điện nhà máy thực phẩm (yêu cầu vệ sinh), nhà máy hóa chất, hoặc môi trường biển có độ mặn cao.
Lưu ý: Chi phí rất cao, thường là hàng đặt riêng (custom-made).
2. CÔNG NGHỆ VỎ ĐÚC TRỰC TIẾP (CAST RESIN / EPOXY)
Định nghĩa: Khác với vỏ kim loại (Sandwich type), đây là công nghệ đúc đặc thanh cái Busbar trong khối vật liệu cách điện để đạt chuẩn IP68.
- ✅ Cấu tạo: Thanh dẫn (đồng/nhôm) được đúc liền khối trong hỗn hợp Epoxy Resin trộn với các hạt khoáng chất (như Silica) để tăng cường cơ tính.
- ✅ Đặc điểm kỹ thuật:
- IP68: Chống thấm nước hoàn toàn, có thể vận hành khi Busway bị vào nước hoặc ngập nước.
- Chống cháy nổ: Không có khoảng không chứa khí (air gap) để duy trì sự cháy.
- Chống ăn mòn: Khối đúc bảo vệ tuyệt đối lõi dẫn khỏi axit, muối.
- ✅ Ứng dụng: Mương cáp ngầm, ngoài trời (Outdoor), hầm mỏ, môi trường hóa chất ăn mòn mạnh.
3. CÔNG NGHỆ XỬ LÝ BỀ MẶT VÀ PHỦ BẢO VỆ
Đối với vỏ kim loại (Nhôm/Thép), lớp phủ bề mặt quyết định tuổi thọ trước tác động môi trường.
3.1. Sơn Tĩnh Điện
Cơ chế: Bột sơn tích điện dương bám vào vỏ kim loại tích điện âm, sau đó được nung chảy tạo màng liên kết.
Công dụng:
- Tạo lớp cách điện phụ (an toàn cho người vận hành).
- Chống trầy xước và oxy hóa nhẹ, ngăn ngừa tình trạng dây điện bị oxy hóa ăn mòn vào bên trong.
- Tăng tính thẩm mỹ (phân màu theo yêu cầu).
3.2. Sơn Epoxy Chống Gỉ
Cơ chế: Sử dụng hệ sơn gốc Epoxy 2 thành phần hoặc mạ nhúng nóng (đối với thép).
Ứng dụng: Bắt buộc đối với các Busway lắp đặt ở tầng hầm ẩm ướt, trục kỹ thuật rò rỉ nước hoặc môi trường ven biển. Lớp phủ này phải vượt qua bài kiểm tra phun muối (Salt Spray Test) theo tiêu chuẩn IEC 61439-1&2.
4. PHÂN TÍCH CHUYÊN SÂU: HIỆU ỨNG VẬT LÝ TRONG VỎ BỌC
Phần này giải thích tại sao vỏ nhôm (Hợp kim nhôm) lại ưu việt hơn vỏ thép về mặt hiệu suất điện và chất lượng điện năng.
4.1. Giảm Từ Trễ (Hysteresis Loss Reduction)
Tổn hao từ trễ () xảy ra khi vật liệu vỏ bị từ hóa và khử từ liên tục theo tần số dòng điện (50Hz/60Hz).
![\[P_h = k_h \cdot f \cdot B_{max}^n \cdot V\]](https://kth-electric.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-1a56c26a665fd0f729ba17c4ffe654f0_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Trong đó:
: Hệ số vật liệu (Thép có hệ số cao, Nhôm gần như bằng 0).
: Tần số.
Kết luận: Vỏ nhôm không bị từ hóa 
. Vỏ thép bị nóng lên đáng kể do hiệu ứng này.
4.2. Hao Tổn Dòng Điện Xoáy (Eddy Current Loss)
Dòng điện chạy trong thanh cái sinh ra từ trường biến thiên, cảm ứng ra dòng điện Foucault chạy quẩn trong vỏ kim loại.
![\[P_e = k_e \cdot f^2 \cdot B_{max}^2 \cdot V\]](https://kth-electric.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-f8fc11d1ef04bd33c569dfa9e0bcf7f9_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
- Vỏ Nhôm: Dù nhôm dẫn điện tốt (dễ sinh dòng xoáy), nhưng do nó không dẫn từ (độ từ thẩm
thấp), từ thông xuyên qua vỏ yếu Tổng tổn hao thấp. - Vỏ Thép: Độ dẫn từ cao tập trung từ thông Dòng xoáy lớn Sinh nhiệt cao, cần phải kiểm tra nhiệt độ thanh cái thường xuyên hơn.
4.3. Chống Tĩnh Điện (Anti-static)
Vỏ bọc kim loại phải được liên kết đẳng thế (Equipotential bonding) hoàn toàn. Việc sơn tĩnh điện dày có thể làm giảm khả năng tiếp xúc điện tại các điểm nối vỏ.
Giải pháp: Các nhà sản xuất (như Siemens, Schneider, LS) thường thiết kế các điểm tiếp xúc bề mặt không sơn (hoặc dùng long đen răng cưa) tại vị trí nối (Joint) để đảm bảo tính liên tục của dòng điện sự cố đi qua vỏ về đất an toàn.
5. BẢNG SO SÁNH TỔNG HỢP (Dành cho việc ra quyết định)
6. GIẢI PHÁP TỐI ƯU TUỔI THỌ: BẢO TRÌ BUSWAY CHUYÊN SÂU
Dù bạn lựa chọn vỏ nhôm đùn tản nhiệt tốt hay vỏ đúc IP68 bền bỉ, sau thời gian vận hành, tác động của giãn nở nhiệt (Thermal Expansion) và rung động cơ khí là không thể tránh khỏi. Điều này dẫn đến nguy cơ lỏng ốc siết (Joint bolt), tăng điện trở tiếp xúc và phát nhiệt cục bộ ngay tại vỏ bọc.
⚠️ Rủi ro nếu không bảo trì định kỳ:
- Vỏ Busway bị oxy hóa hoặc biến dạng do nhiệt độ cao kéo dài.
- Phóng điện cục bộ (Partial Discharge) phá hủy lớp cách điện bên trong vỏ.
- Sự cố ngắn mạch gây nổ, làm gián đoạn hoàn toàn hệ thống điện nhà máy/tòa nhà.
Công Ty TNHH KTH Electric
📍 Địa chỉ: 251 Phạm Văn Chiêu, Phường An Hội Tây, TP Hồ Chí Minh.
📞 Hotline: 0968.27.11.99
📧 Email: kthelectric.com@gmail.com
Ông Đỗ Tấn Tuấn là người trực tiếp phụ trách toàn bộ nội dung trên website kth-electric.com. Các bài viết được xây dựng từ nguồn kiến thức chuyên sâu, kết hợp giữa tài liệu tham khảo uy tín (có trích dẫn cụ thể) và kinh nghiệm thực tiễn dày dặn của ông. Vì vậy, bạn đọc có thể hoàn toàn tin tưởng vào tính chính xác và độ tin cậy của thông tin, đảm bảo mỗi nội dung chia sẻ đều mang lại giá trị tham khảo hữu ích và đáng tin cậy.