Có, điều đó hoàn toàn có thể xảy ra. Thậm chí đây là một trong những nguyên nhân phổ biến nhất gây ra hiện tượng điện yếu vào giờ cao điểm ở nhiều khu vực nông thôn hoặc các đường dây cấp điện đã cũ.
Để hiểu rõ, ta sẽ phân tích từ nguyên lý.
1. Tại sao dây điện nhỏ lại làm điện yếu?
Mỗi sợi dây dẫn đều có một điện trở.
Điện trở của dây được tính theo công thức:
[R=\rho\frac{L}{S}
]
Trong đó:
- ρ: điện trở suất của vật liệu (đồng, nhôm…)
- L: chiều dài dây
- S: tiết diện dây
Từ công thức này ta thấy:
- Dây càng dài → điện trở càng lớn.
- Dây càng nhỏ → điện trở càng lớn.
Ví dụ
Giả sử:
- Trạm biến áp cách nhà 800 m.
- Dùng dây nhôm có tiết diện nhỏ.
Điện trở đường dây khá lớn.
Nếu cả thôn đều bật điều hòa vào buổi tối thì dòng điện trên đường dây tăng lên rất nhiều.
Theo định luật Ohm:
[U=I\times R
]
Điện áp bị sụt trên đường dây sẽ là:
[\Delta U=I\times R
]
Khi dòng điện tăng, điện áp sụt cũng tăng theo.
Ví dụ:
- Ban ngày chỉ có 20 A
Sụt áp:
20 × 0,4 = 8V
Điện áp cuối đường dây:
220 - 8 = 212V
Vẫn bình thường.
Nhưng buổi tối:
Cả thôn bật:
- điều hòa
- bếp từ
- bình nóng lạnh
- máy bơm
Dòng tăng lên 120 A.
Sụt áp:
120 × 0,4 = 48V
Điện áp cuối đường dây chỉ còn:
220 - 48 = 172V
Lúc này:
- Điều hòa chạy yếu.
- Máy bơm không đủ lực.
- Đèn LED tối hơn.
- Quạt quay chậm.
- Tủ lạnh khó khởi động.
- Máy nén điều hòa có thể phát tiếng ù hoặc bảo vệ ngắt.
2. Dây nhỏ còn gây nóng dây
Ngoài sụt áp còn có tổn hao công suất.
Theo công thức:
[P=I^2R
]
Đây chính là nhiệt sinh ra trên dây.
Ví dụ:
Nếu dòng tăng gấp đôi:
20A → 40A
Nhiệt không tăng gấp đôi.
Mà tăng:
2² = 4 lần
Cho nên:
- dây nóng
- võng xuống
- hao điện
- tuổi thọ giảm
3. Vì sao ở đầu thôn điện khỏe mà cuối thôn điện yếu?
Giả sử:
Trạm biến áp
│
│
Nhà số 1
│
Nhà số 2
│
Nhà số 3
│
...
│
Nhà số 80
Nhà gần trạm:
219V
Nhà cuối:
188V
Bởi vì điện áp bị mất dần trên từng đoạn dây.
Đây gọi là sụt áp trên đường dây.
4. Nếu tất cả cùng bật điều hòa thì sao?
Giả sử:
Một điều hòa 1 HP tiêu thụ khoảng:
900W
Dòng điện khoảng:
4~5A
Nếu:
40 hộ cùng bật điều hòa:
5 × 40 = 200A
Đó là dòng rất lớn.
Nếu dây dẫn nhỏ:
Điện áp cuối đường dây có thể tụt xuống dưới:
180V
Điều hòa sẽ:
- khó khởi động
- báo lỗi điện áp thấp (ở một số dòng máy)
- giảm công suất làm lạnh
- máy nén nóng hơn do phải làm việc với điện áp thấp
5. Vì sao EVN thường dùng dây nhôm rất to?
Bạn sẽ thấy trên các tuyến điện trung áp hoặc hạ áp chính:
- dây nhôm rất to
- có khi đường kính tới vài centimet (nếu tính cả lõi và các sợi bện)
Lý do:
- giảm điện trở
- giảm sụt áp
- giảm tổn hao
- chịu được dòng lớn
6. Tại sao dây trung áp nhỏ hơn mà vẫn truyền được nhiều điện?
Đây là điểm rất thú vị.
Ví dụ:
Cùng truyền:
100 kW
Nếu truyền ở:
220 V
Dòng điện là:
[I=\frac{100000}{220}\approx454A
]
Rất lớn.
Nếu nâng lên:
22.000 V
[I=\frac{100000}{22000}\approx4,5A
]
Chỉ còn khoảng 4,5 A.
Dòng điện giảm khoảng 100 lần.
Vì tổn hao trên dây tỷ lệ với (I^2), nên tổn hao giảm khoảng 10.000 lần (trong điều kiện đơn giản hóa). Đó là lý do điện năng luôn được nâng lên điện áp cao để truyền tải, sau đó mới hạ áp gần nơi tiêu thụ.
7. EVN khắc phục tình trạng điện yếu như thế nào?
Khi một khu vực thường xuyên bị điện yếu, đơn vị điện lực có thể áp dụng các giải pháp:
- Thay dây dẫn có tiết diện lớn hơn để giảm điện trở.
- Rút ngắn khoảng cách cấp điện bằng cách xây thêm hoặc di dời trạm biến áp đến gần phụ tải.
- Chia tải sang nhiều đường dây hoặc nhiều máy biến áp.
- Nâng công suất máy biến áp nếu máy hiện tại quá tải.
- Cân bằng phụ tải giữa ba pha để giảm dòng trên từng pha.
- Bảo trì các mối nối, đầu cốt vì tiếp xúc kém cũng làm tăng điện trở và gây sụt áp.
Kết luận
Đúng, nếu sử dụng dây trần có đường kính (tiết diện) quá nhỏ để cấp điện từ trạm biến áp đến các hộ gia đình thì sẽ dễ xảy ra hiện tượng điện yếu, đặc biệt vào giờ cao điểm khi nhiều hộ cùng sử dụng các thiết bị công suất lớn như điều hòa, bình nóng lạnh, bếp từ hoặc máy bơm.
Tuy nhiên, dây nhỏ không phải là nguyên nhân duy nhất. Điện yếu còn có thể do:
- Máy biến áp bị quá tải.
- Khoảng cách từ trạm đến hộ tiêu thụ quá xa.
- Mối nối trên đường dây bị oxy hóa hoặc lỏng.
- Phụ tải giữa các pha bị mất cân bằng.
- Chất lượng điện áp từ lưới trung áp cấp vào trạm không ổn định.
Trong thực tế, các yếu tố này thường kết hợp với nhau và cùng gây ra hiện tượng sụt áp mà người dân cảm nhận là “điện yếu”.
