Tài liệu bao gồm lý thuyết và bài tập áp dụng ( có đáp án ) về thiết kế hệ thống nối đất trong bài giảng an toàn điện. Tài liệu rất dễ hiểu sẽ giúp bạn hiểu rõ những kiến thức cần nắm. Chúc các bạn học tốt.
Trang 1Chương 4:
HỆ THỐNG NỐI ĐẤT
Trang 2T HTĐ tồ t i 3 l i ối đất
I KHÁI QUÁT CHUNG
Trong HTĐ tồn tại 3 loại nối đất:
(thường là trung tính mạng điện) với hệ thống nối đất nhằm đảm bảo các chế độ làm việc của mạng điện
các chế độ làm việc của mạng điện.
không mang điện áp (thường là vỏ máy, khung máy, chân sứ,…) với hệ thống nối đất nhằm đảm bảo an toàn cho người tiếp xúc với các phần g g p p
tử này khi vì lý do nào đó (thường là cách điện bị hỏng) chúng có điện.
thống nối đất nhằm đảm bảo an toàn cho người và các thiết bị, công
2 trình khi có sét đánh.
Trang 3I KHÁI QUÁT CHUNG
BA
TBĐ
Trang 4ố ố ấ ể
I KHÁI QUÁT CHUNG
Một hệ thống nối đất có thể là:
hố ối đấ
thống nối đất.
nhất) chôn sâ trong đất làm hệ thống nối đất
nhất) chôn sâu trong đất làm hệ thống nối đất.
Điện trở của một hệ thống nối đất gồm 2 thành phần: điện trở của bản
thân điện cực kim loại và điện trở của khối đất tham gia quá trình tản ệ ự ạ ệ g q dòng điện vào trong đất được gọi là điện trở tản. Điện trở này phụ thuộc vào kích thước, độ chôn sâu và điện trở suất của vùng đất.
Điện trở suất của đất có ảnh hưởng lớn nhất tới trị số của điện trở tản.
Do điện trở suất phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như: loại đất, thời tiết, độ hặt (t đó đặ biệt l ý đế ế tố thời tiết) ê khi tí h t á điệ
4 chặt,…(trong đó đặc biệt lưu ý đến yếu tố thời tiết) nên khi tính toán điện trở tản, điện trở suất cần được hiệu chỉnh theo hệ số mùa km.
Trang 5II MỤC ĐÍCH VÀ Ý NGHĨA CỦA BẢO VỆ NỐI ĐẤT
Mục đích:
¾ Nhằm giảm dòng điện qua người đến trị số an toàn;
¾ Tăng dòng điện sự cố pha-vỏ để các thiết bị bảo vệ quá dòng truyền thống (CC, ATM, BVRL) cắt phần tự này ra khỏi mạng điện, an toàn cho người và thiết bị g ị
mang điện bị hỏng, nối đất sẽ duy trì 1 điện áp giữa các phần tử này
ới đất hỏ ẽ t à h ời h hải
với đất nhỏ sẽ an toàn cho người chạm phải.
Trang 6ầ ố ố ấ
II MỤC ĐÍCH VÀ Ý NGHĨA CỦA BẢO VỆ NỐI ĐẤT
6
Trang 7III TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ LẮP ĐẶT HT NỐI ĐẤT
Bước 2: Xác định điện trở suất của đất
Khảo sát vùng đất (bằng máy đo điện trở đất) => để tìm g g y ệ ρ ρđ đ ( Ωm)
Hệ số mùa(km)
Bố trí điện cực Độ chôn sâu, m km Ghi chú
Thanh ngang 0,5 1,45 ÷1,8 Khi đo ẩm lấy trị số lớn
và ngược lại khô lấy trị
và ngược lại khô lấy trị
số nhỏ 0,8 ÷1 1,25 ÷1,45
Trang 8Máy đo điện trở suất của đất
III TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ LẮP ĐẶT HT NỐI ĐẤT
Máy đo điện trở suất của đất
H/C2 S/P2 R
ES/P1
4pole
ES/P1 E/C1
E/C1 ES/P1 S/P2 H/C2
8
20 20 20 20m 20m 20m
=> Đọc giá trị R trên màng hình
Trang 9Bước 3: Xác định cấu hình HTNĐ
III TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ LẮP ĐẶT HT NỐI ĐẤT
Bước 4: Xác định điện trở nối đất 1 cọc (rc)
ấ Cọc chôn sâu dưới đất một khoảng h:
ấ
h
Mặt đất
h
L L
Trang 10III TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ LẮP ĐẶT HT NỐI ĐẤT
ố ấ
Bước 5: Xác định điện trở nối đất n cọc (Rc)
Tra bảng:
“Hệ số sử dụng ηc của cọc chôn thẳng đứng và ηth của thanh/dây nối các cọc”
=> Hệ số sử dụng cọc ( > Hệ số sử dụng cọc ( η ) ηc)
10
Trang 11Hệ ố ử d ủ hô thẳ đứ à ủ th h/dâ ối á
III TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ LẮP ĐẶT HT NỐI ĐẤT
Hệ số sử dụng ηc của cọc chôn thẳng đứng và ηth của thanh/dây nối các cọc
Số cọc
chôn
Tỉ số a/l ( kh ả á h iữ 2 l hiề dài )
chôn
thẳng
đứng
(a: khoảng cách giữa 2 cọc ; l: chiều dài cọc)
Các cọc đặt
thành dãy
3
4
5
0,78 0,74
0,80 0,77
0,86 0,83
0,92 0,87
0,91 0,88
0,95 0,92 5
6
10
0,70 0,63
0 59
0,74 0,72
0 62
0,81 0,77
0 75
0,86 0,83
0 75
0,87 0,83
0 81
0,90 0,88
0 82 15
20
0,59 0,54 0,49
0,62 0,50 0,42
0,75 0,70 0,68
0,75 0,64 0,56
0,81 0,78 0,77
0,82 0,74 0,68
Trang 12Hệ ố ử d ủ hô thẳ đứ à ủ th h/dâ ối á
III TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ LẮP ĐẶT HT NỐI ĐẤT
Số cọc chôn
thẳng đứng
Tỉ số a/l ( kh ả á h iữ 2 l hiề dài )
Hệ số sử dụng ηc của cọc chôn thẳng đứng và ηth của thanh/dây nối các cọc
thẳng đứng (a: khoảng cách giữa 2 cọc ; l: chiều dài cọc)
Các cọc đặt theo
chu vi mạch vòng
4 6 8
0,69 0,82
0,45 0,40
0,78 0,73
0,55 0,48
0,85 0,80
0,70 0,64 8
10 20
0,58 0,55
0 47
0,36 0,34
0 27
0,71 0,69
0 64
0,43 0,40
0 32
0,78 0,76
0 71
0,60 0,56
0 47
20 30 50
0,47 0,43 0,40
0,27 0,24 0,21
0,64 0,60 0,56
0,32 0,30 0,28
0,71 0,68 0,66
0,47 0,41 0,37
12
70 100
0,38 0,35
0,20 0,19
0,54 0,52
0,26 0,24
0,64 0,62
0,35 0,33
Trang 13B ớ 6 Xá đị h điệ t ở ối đất 1 á ối (th h ) ( )
III TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ LẮP ĐẶT HT NỐI ĐẤT
Thanh nằm ngang chôn sâu dưới đất một khoảng h:
Bước 6: Xác định điện trở nối đất 1 cáp nối (thanh ngang) (rth)
h
Mặt đất h
L
Bước 7: Xác định điện trở nối đất hệ thống cáp nối (thanh ngang) (Rth)
Tra bảng:
“Hệ số sử dụng ηc của cọc chôn thẳng đứng và ηth của thanh/dây nối các cọc”
> Hệ ố ử d th h ( )
=> Hệ số sử dụng thanh ( η )
Trang 14Hệ ố ử d ủ hô thẳ đứ à ủ th h/dâ ối á
III TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ LẮP ĐẶT HT NỐI ĐẤT
Hệ số sử dụng ηc của cọc chôn thẳng đứng và ηth của thanh/dây nối các cọc
Số cọc
chôn
Tỉ số a/l ( kh ả á h iữ 2 l hiề dài )
chôn
thẳng
đứng
(a: khoảng cách giữa 2 cọc ; l: chiều dài cọc)
Các cọc
đặt thành
dãy
3
4
0,78 0,74
0,80 0,77
0,86 0,83
0,92 0,87
0,91 0,88
0,95 0,92 4
5
6
0,70 0,63
0 59
0,74 0,72
0 62
0,81 0,77
0 75
0,86 0,83
0 75
0,87 0,83
0 81
0,90 0,88
0 82 10
15
0,59 0,54 0,49
0,62 0,50 0,42
0,75 0,70 0,68
0,75 0,64 0,56
0,81 0,78 0,77
0,82 0,74 0,68
14
20
30
, 0,43
, 0,31
, 0,65
, 0,46
, 0,75
, 0,58
Trang 15Hệ ố ử d ủ hô thẳ đứ à ủ th h/dâ ối á
III TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ LẮP ĐẶT HT NỐI ĐẤT
Số cọc chôn
thẳng đứng
Tỉ số a/l ( kh ả á h iữ 2 l hiề dài )
Hệ số sử dụng ηc của cọc chôn thẳng đứng và ηth của thanh/dây nối các cọc
thẳng đứng (a: khoảng cách giữa 2 cọc ; l: chiều dài cọc)
Các cọc đặt theo
chu vi mạch vòng
4 6 8
0,69 0,82
0,45 0,40
0,78 0,73
0,55 0,48
0,85 0,80
0,70 0,64 8
10 20
0,58 0,55
0 47
0,36 0,34
0 27
0,71 0,69
0 64
0,43 0,40
0 32
0,78 0,76
0 71
0,60 0,56
0 47
20 30 50
0,47 0,43 0,40
0,27 0,24 0,21
0,64 0,60 0,56
0,32 0,30 0,28
0,71 0,68 0,66
0,47 0,41 0,37
Trang 16ớ 8 í iá ị iệ ở ối ấ à ệ ố
III TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ LẮP ĐẶT HT NỐI ĐẤT
Bước 8: Tính giá trị điện trở nối đất toàn hệ thống
16
Trang 17III TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ LẮP ĐẶT HT NỐI ĐẤT
Đặc điểm trang thiết bị nối đất hiện đại
Cọc đồng lõi thép: đường kính d = 13 ÷ 16mm, chiều dài L = 1,4 ; 2,4 ; 3m
Cọc mạ lõi thép: φ = 13 ÷ 16mm, L = 1 ; 1,5 ; 3m
Cáp đồng trần : S ≥ 25mm2
Liên kết giữa cọc à cáp: Hàn hóa nhiệt (cad eld)
Cải tạo đất: Hóa chất GEM giảm điện trở đất: không ăn mòn điện cực,
không bị phân hủy theo thời gian, ổn định điện trở đất
Hộp kiểm tra nối đất bằng nhựa tổng hợp
Trang 18Bả t ị ố điệ t ở ất ủ đất
III TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ LẮP ĐẶT HT NỐI ĐẤT
Loại đất Giá trị ρ giới hạn (Ωm) Giá trị ρ khi thiết kế (Ωm)
Bảng trị số điện trở suất ρ của đất
-Nước biển
-Đất đen
0,15 ÷ 0,25
5 ÷ 100
0,2 8
-Đất sét ẩm
-Nước sông, ao hồ
Đất pha sét
2 ÷ 12
10 ÷ 500
20 ÷ 200
10 20 30
-Đất pha sét
-Đất vườn, đất ruộng
-Bê tông
20 ÷ 200
20 ÷ 100
40 ÷ 1000
30 40 100
g
-Đất khô
-Đất pha cát
20 ÷ 1000
300 ÷ 500
100 400
-Than
-Đất đá nhỏ
Cát
1000 ÷ 5000
1000 ÷ 50 000
1000 ÷ 10 000
2000 3000 3000
18
-Cát
-Đất đá lớn
1000 ÷ 10 000
10 000 ÷ 50 000
3000
20 000
