Chuong 3 2014

Trang 1

BÀ BÀI I GI GI NG AN NG AN TOÀ TOÀN I N I N N

UNIVERSITY OF TECHNICAL EDUCATION HOCHIMINH CITY (UTE)

PGS.TS.Quy n Huy Ánh

feee.hcmute.edu.vn

FEEE Ensuring Enhanced Education

FEEE

Ensuring Enhanced Education

M C TIÊU

 Sau khi h c xong ch ng này

ng i h c có kh n ng :

Phân tích đ c u , nh c đi m,

tính n ng và ph m vi ng d ng c a

các h th ng n i đ t chu n

Có kh n ng tính toán, thi t k , thi

công h th ng n i đ t th a các tiêu

chu n hi n hành

N I DUNG

 N i dung bài h c g m các ph n

 Các h th ng n i đ t chu n

 i n tr xu t c a đ t

 Lo i n iđ t

Lo i n i đ t

 Các ki u n i đ t

 i n tr n i đ t

 Phân tích h th ng n i đ t hi n đ i

FEEE

CÁC H TH NG N I T CHU N

T NG QUAN

 H th ng đi n phân ph i d a vào cách b trí h th ng n i

đ t (IEC 60364 - 3)

 H th ng đi n đ c đ nh ngh a b ng hai ch cái : IT,TT…

 Ch cái th nh t th hi n tính ch t trung tính ngu n :

• T : trung tính ngu n tr c ti p n i đ t

I : trung tính c a ngu n cách ly v iđ t

• I : trung tính c a ngu n cách ly v i đ t

 Ch cái th hai th hi n hình th c b o v :

• T : n i đ t tr c ti p

• N : n i đ t tr c ti p b ng dây d n b o v v i đi m đã n i đ t

c a ngu n (th ng là dây trung tính)

T NG QUAN

 Trong m ng TN dùng thêm 1 hay 2 ch cái đ đ nh ngh a cách b trí dây trung tính và dây b o v

 C : dây trung tính N và dây b o v PE chung nhau thành m t dây PEN

 S : Dây trung tính N và dây PE tách bi t nhau

 CS : Dây trung tính N và dây b o v PE k t h p trong m t vài

ph n c a h th ng

Trang 2

FEEE

H TH NG IT

 Trung tính cách ly hay n i đ t qua đi n tr

 V thi t b , v t d n t nhiên đ c n i v i đi n c c n i đ t

riêng

 Dây PE tách bi t, và có ti t di n nh h n dây N

 Bình th ng dây PE không có s t áp

Trung tính n i đ t qua

đi n tr Trung tính cách ly

Thi t b

H TH NG IT

 Gi m ng ng quá áp khi xu t hi n s c ch m t cu n cao sang cu n h c a MBA ngu n

 Dòng s c th nh t th ng th p và không nguy hi m

 Khi s c th hai x y ra trên pha khác s t o nên dòng

ng n m ch và gây nguy hi m

 IT đ c dùng khi có yêu c u b c thi t v tính liên t c cung c p đi n

FEEE

H TH NG TT

 Trung tính đ c n i đ t tr c ti p

 V thi t b đ c n i t i c c n i đ t b ng dây n i đ t, c c

n i đ t này th ng đ c l p v i c c n i đ t c a ngu n.

 Dây PE riêng bi t v i dây trung tính

N i đ t ki u TT

Thi t b

H TH NG TT

 S đ đ n gi n.

 Ti t di n dây PE có th nh h n dây N và đ c xác đ nh theo dòng s c

 Bình th ng dây PE không có s t áp

 Khi s c , xung đi n áp trên dây PE th p

N i đ t ki u TT

Thi t b

FEEE

H TH NG TT

 Vì s d ng hai h th ng n i đ t riêng bi t nên c n l u ý :

 B o v quá áp

 C n đ t b ch ng sét van nh m đ m b o m c b o v c n thi t

 C n có RCD v i dòng >500mAđ ch ng h a ho n

 H th ng TT đ c dùng cho m ng đi n b h n ch v s

ki m tra hay m ng đi n có th m r ng c i t o

ki m tra hay m ng đi n có th m r ng, c i t o.

N i đ t ki u TT

Thi t b

H TH NG TN

 Trung tính c a ngu n n i đ t tr c ti p

 V kim lo i và các v t d n t nhiên c a l i đ c n i v i dây trung tính.

 H th ng TN g m 3 d ng sau :

 TN-C : dây trung tính và dây b o v n iđ t đ c dùng chung và

g i là dây PEN

 TN-S : dây b o v (PE) và dây trung tính (N) là riêng bi t

 TN-C-S : là h th ng k t h p gi a TN-C và TN-S

H th ng TN

Thi t b

Trang 3

FEEE

H TH NG TN

 Trung tính c a ngu n n i đ t tr c ti p

 V kim lo i và các v t d n t nhiên c a l i đ c n i v i

dây trung tính.

 H th ng TN g m 3 d ng sau :

 TN-C : dây trung tính và dây b o v n iđ t đ c dùng chung và

g i là dây PEN

 TN-S : dây b o v (PE) và dây trung tính (N) là riêng bi t

 TN-C-S : là h th ng k t h p gi a TN-C và TN-S

H th ng TN

Thi t b

H TH NG TN

 H th ng TN-S

 i m trung tính c a ngu n đ c n i đ t 1 l n t i đ u vào c a l i

 V kim lo i và v t d n t nhiên đ c n i v i dây b o v

 Dòng s c và Utx l n nên c n trang b thi t b t đ ng ng t ngu n

 Dây PE tách bi t v i dây N, không n i đ t l p l i và ti t di n đ c xác đ nh theo dòng s c

 Bình th ng, dây PE không có s t áp và dòng đi n

H th ng TN-S

FEEE

H TH NG TN

 H th ng TN-S

 H th ng th ng đ c s d ng trong :

• M ch s d ng dây/cáp đ ng, ti t di n < 10mm2hay dây /cáp

nhôm ti t di n < 16mm2

• Các thi t b di đ ng

• M ng đi n không m r ng hay c i t o

• M ng đi n đ c theo dõi ki m tra th ng xuyên

H th ng TN-S

H TH NG TN

 H th ng TN-C

 Trung tính c a ngu n đ c n i đ t tr c ti p

 V kim lo i và v t d n t nhiên đ c n i v i dây trung tính

 Dây trung tính n i đ t l p l i càng nhi u càng t t

 Dây PE v i dây N là m t

 Dòng s c và Utx l n nên c n trang b thi t b t đ ng ng t ngu n

 Bình th ng, v thi t b , đ t, trung tính có cùng đi n th

H th ng TN-S

FEEE

H TH NG TN

 H th ng TN-C

 Khi h h ng cách đi n, Iscl n gây s t áp ngu n, nhi u đi n t và

có th gây cháy

 Khi t i không đ i x ng, dây PE s có đi n

 H th ng s d ng cho :

• M ng không c i t o, m r ng

• M ch s d ng dây/cáp đ ng, ti t di n > 10mm2hay dây /cáp

nhôm ti t di n > 16mm2

H th ng TN-S

H TH NG TN

 H th ng TN-C-S

 Là h th ng k t h p c a TN-C và TN-S

 TN-C không đ c dùng sau TN-S

 i m phân dây PE kh i dây PEN là đi m đ u c a l i

TB1 TB2 TB3

H th ng TN-C-S

S đ TN-C không cho phép

s d ng sau s đ TN-S

Trang 4

FEEE

 Trong th c t , vi c ch n lo i h th ng n i đ t c n c vào

các y u t sau :

 An toàn ch ng đi n gi t

 An toàn ch ng h a ho n do đi n

 B o v ch ng quá áp

 B o v ch ng nhi u đi n t

 Liên t c cung c p đi n

PH M VI NG D NG

FEEE

PH M VI NG D NG

FEEE

 Dây PE :

 N i các v t d n t nhiên và v kim lo i không mang đi n c a các

thi t b t o l i đ ng áp

 Th ng đ c b c cách đi n màu vàng s c xanh l c

 Trên dây không ch a thi t b đóng c t

 Dây PEN :

 Có ch c n ng c a dây trung tính và dây b o v có ti t di n không

nh h n dây trung tính

 Không s d ng cho cáp di đ ng

 Ph ng pháp ch n ti t di n dây PEN và dây PE :

 Ph ng pháp đ n gi n hóa :

 Ph ng pháp đ ng tr nhi t :

•C n qua tâm đ n h s K

•H s K có th trab ng ho c theo công th c :

 20

• n : dòng đi n đ nh m c c a dây d n

•Qc : nhi t dung trên m t đ n v th tích c a VL (J/oCmm3)

•B : gía tr ngh ch đ o c a đi n tr su t dây d n 0oC

• 20 : đi n tr su t c a dây d n 20oC

• i, f : nhi t đ ban đ u và nhi t đ cu i cùng c a dây d n

20

n

i

Q B

I B

 

Trang 5

FEEE

 Bài t p ví d :

 Xác đ nh Smin c a dây PE trong m ng h áp s d ng cáp đ n lõi

b ng đ ng, có v b c cách đi n PVC Bi t dòng ng n m ch ch m

đ t I = 25kA, th i gian c t ng n m ch c a CB tc= 30ms

Gi i :

 Ph ng pháp đ ng tr nhi t :

 V y ch n dây PE có ti t di n 35mm2

2 PEmin

I t 2500 0,03

I N TR SU T C A T

 Là đi n tr c a kh i l p ph ng đ t m i c nh 1cm có đ n

v m hay ( cm)

 Các lo i đ t khác nhau có đi n tr su t khác nhau

 i n tr su t c a đ t có th xác đ nh b ng máy đo ho c xác đ nh b ng bi u th c :

 a : kho ng cách gi a các c c

 b : chi u sâu c c chôn trong đ t

 R : đi n tr đ t

4 a R

=

-( a + b ) ( 4 a + 4 b )

FEEE

 Tr ng h p a > 20b :

 Vì thay đ i theo mùa nên :

 tt: đi n tr su t tính toán c a đ t

 : đi n tr su t đo đ c

 Km: h s mùa

=2 a.R

tt= Km

Km : h s mùa

Hình th c n i

đ t sâu đ t b ph n n i đ t (m) K m Ghi chú

Thanh đ t n m

ngang

mùa khô 0,8 ÷ 1 1,25 ÷ 1,45

C c đ t th ng

H s thay đ i đi n tr su t c a đ t theo mùa

 Tính toán s b có th dùng tr s g n đúng c a đi n tr

su t c a m t s lo i đ t sau :

Lo i đ t Giá tr đi n tr su t

gi i h n ( m)

Giá tr đi n tr su t khi thi t k ( m)

FEEE

 Tính toán s b có th dùng tr s g n đúng c a đi n tr

su t c a m t s lo i đ t sau :

Lo i đ t Giá tr đi n tr su t

gi i h n ( m)

Giá tr đi n tr su t khi thi t k ( m)

LO I N I T

 S d ng các ng d n n c hay các ng b ng kim lo i khác đ t trong đ t (tr các ng nhiên li u l ng, khí d cháy, n ) làm trang thi t b n i đ t

 i n tr n i đ t đ c đo th c t ho c tính toán g n đúng theo tài li u

 Ch đ c em là n i đ t b s ng

 Ch đ c xem là n i đ t b sung

Trang 6

FEEE

LO I N I T

 m b o giá tr đi n tr đ t n m trong gi i h n cho phép

và n đ nh trong th i gian dài

 N i đ t b ng c c thép, thanh thép d p (dài 2 ÷ 3m) đóng

sâu xu ng đ t, đ u trên cách đ t 0,5 ÷ 0,8m

 Ti t di n c c n i đ t :

 i v i U ≤ 1000V thì Sc c≥ 48mm2

 i v i U > 1000V thì Sc c≥ 100mm2

LO I N I T

c đi m các trang thi t b n i đ t ki u c và ki u m i

FEEE

CÁC KI U N I T

N I T T P TRUNG N I T M CH VÒNG

 Các c c n i đ t đ c n i v i

nhau và t p trung m t ch

 Kho ng cách gi a các c c

b ng 2 l n chi u dài c c đ

lo i tr hi u ng màn che

 S d ng n i m th p, đi n tr

su t th p, xa công trình

 Các c c n i đ t đ c đ t theo chu vi công trình

 Hàng c c n i đ t cách mép

t ng1 ÷ 1,5m

 S d ng khi ph m vi công trình

h p ho c trang thi t b có

U > 1000V, dòng ch m đ t l n.

CÁC KI U N I T

 Tr c khi đ t xu ng đ t, c c n i đât ph i đ c đánh s ch

g , không s n, n i an mòn cao c n tráng k m hay dùng

c c thép b c đ ng

 ng dây n i đ t chính :

 Chôn sâu 0,5 ÷ 0,7m n u đ t ngoài tr i

 t trong rãnh hayđ t n i theo t ng n u trong nhà

 Dây n i đ t chính :

 c n i vào b ng đ ng n i đ t

 Các trang thi t b đ c n i vào

b ng đ ng b ng dây nhánh

 C m m c n i ti p trang thi t b

đi n vào dây n i đ t chính

B ng đ ng ti p đ a

FEEE

I N TR N I T

 H th ng n i đ t đ n gi n :

I N TR N I T

Trang 7

FEEE

I N TR N I T

 Nh ng vùng có đi n tr su t cao, di n tích l p đ t n i đ t b h n

ch thì có th s d ng h th ng n i đ t chôn sâu v i chi u dài c c

n i đ t đ t đ n 20m ho c h n n a

 V i đ t có c u t o hai l p đ t có đi n tr su t khác nhau thì đi n

tr c c n i đ t th ng đ ng là :

• 1, 2,: đi n tr su t l p đ t trên và d i ( m)

•h : b d y c a l p đ t trên (m)

•L : chi u dài c c n i đ t (m)

•d :đ ng kính c c n i đ t (m)

 

c

d

FEEE

I N TR N I T

 H th ng n i đ t h n h p :

 H th ng g m n c c chôn th ng

đ ng :

 H th ng g m thanh (dây) n m

c c

c

r

R =

n

• rc:đi n tr m t c c n i đ t

• c:h s s d ng c c chôn

th ng đ ng

ngang n i các c c chôn th ng

đ ng :

 H th ng g m các c c và thanh

dây k t h p

t th

th

r

R =

c th HT

c th

R R

R =

R +R

• rt:đi n tr thanh (dây)

• th:h s s d ng thanh (dây) n m ngang

• Rc, Rth:l n l t là đi n tr

c a h th ng c c và h

th ng thanh (dây)

I N TR N I T

 Ph ng pháp Ampere k và Volt k

 Kho ng cách gi a c c đ t E, c c dò S và c c ph H là 20m

 Dùng MBA cách ly cung

c p ngu n đi n áp xoay chi u có th thay đ i giá

tr vào haiđ u c c E và S

meas th U

R = I

PP Volt k – Ampere k

tr vào haiđ u c c E và S

 o Umeas b ng Volt k

 o I b ng Ampere k

 i n tr n i đ t c n đo :

V G

 Ph ng pháp này dùng đ đo đi n tr n i đ t có giá tr nh

FEEE

I N TR N I T

 Ph ng pháp s d ng máy đo v i c c ph và c c dò :

 Kho ng cách gi a đi m dò, đi m ph và đi m c n đo c n tuân

theo qui đ nh và không nh h n 20m

d : đ ng chéo l n nh t c a b dày m t đ t chôn HT n i đ t

Cách b trí kho ng cách gi a đi m dò và đi m ph

I N TR N I T

 Ph ng pháp s d ng máy đo v i c c ph và c c dò :

S d ng máy đo v i c c dò

và c c ph

Trang 8

FEEE

I N TR N I T

 Ph ng pháp dùng máy đo khơng s d ng c c ph và

c c dị :

I N TR N I T

c c dị :

 Dùng đ đo đi n tr n i đ t c a m t c c trong h th ng nhi u c c

o đi n tr n i đ t c a m t c c trong h th ng n i đ t

FEEE

I N TR N I T

c c dị :

 i n tr c a n c c n i đ t song song :

 Th c t R1,n r t nh nên :

-1 1,n

U R=

I

I N TR N I T

VÍ D TÍNH TỐN

 Ví d 2 :

 Thi t k h th ng n i đ t cho phân x ng cĩ chi u dài 20m, chi u

r ng 10m và = 150 m?

Cọc nối đất Cáp đồng 50mm 2 Cáp đồng 35mm 2 Bảng đồng nối đất

H th ng n i đ t phân x ng

FEEE

I N TR N I T

VÍ D TÍNH TỐN

 Ví d 2 :

 S d ng c c thép b c đ ng, chi u dài 3m, đ ng kính 16mm,

đ c liên k t v i nhau b ng cáp đ ng tr n S = 50mm2, chơn sâu

0,8m so v i m t đ t và đ c b trí nh sau :

H th ng n i đ t phân x ng

7m

6m

I N TR N I T

VÍ D TÍNH TỐN

 Ví d 2 :

 i n tr su t tính tốn :

tt = Km= 150.1,4 = 210 ( m)

 V i n=12, a/l = 6/3 = 2, tra b ng ta đ c :

c= 0,68

th= 0,38

 D a vào cơng th c cho trong b ng và d li u đ bài ta tính đ c:

rc= 52,2 ( )

rt= 6,37 ( )

Trang 9

FEEE

I N TR N I T

VÍ D TÍNH TOÁN

 Ví d 2 :

 i n tr h th ng c c :

 i n tr c a dây cáp :

c c c

n 12.0,68

 i n tr n i đ t c a toàn h th ng :

t th th

r 6,37

0,38

c th

H T

R R 6, 4.16,7

R +R 6, 416,7

I N TR N I T

VÍ D TÍNH TOÁN

 Ví d 3 :

 Tính đi n tr n i đ t c a m t c c n i đ t có chi u dài L = 30m,

đ ng kính d = 0,1m, chôn sâu khu v c có l p đ t trên có đi n

tr su t cao 1= 2000 m và chi u d y h = 10m, l p đ t d i có

đi n tr su t c a đ t th p 2= 750 m

Gi i

 i n tr n iđ t c a c c là :

 

c

d

FEEE

PHÂN TÍCH H CÁC H TH NG N I T

HI N I

 u đi m c a h th ng n i đ t truy n th ng là đ n gi n, d

làm, d thi công

 M t s h n ch trong h th ng n i đ t truy n th ng :

 i n tr n i đ t không gi m tuy n tính theo s l ng c c

 i n tr n i đ t không n đ nh do tác đ ng c a th i ti t (m a làm

phân tán mu i trong đ t làm gi m Rđ)

 Liên k t các b ph n n i đ t b ng c xi t tuy đ n gi n nh ng l i

không đ m b o m i liên k t t t và b n v m t d n đi n

 Không gi m đ c giá tr t ng tr n i đ t c a h th ng n i đ t do

không gi m đ c thành ph n dung kháng

HI N I

 i n c c n i đ t

 Th ng đ c s d ng

là c c thép b c đ ng có

=13mm, 16mm, 23mm

có u đi m : giá r , đ

d n đi n t t, ch ng n mòn cao b n trong k t

THI T B , V T LI U VÀ CÔNG NGH M I

mòn cao b n trong k t

n i và l p đ t

 ng kính c c đ c

ch n d a vào đ b n c

h c (không cong, gãy khi đóng xu ng đ t)

 Chi u dài c c chu n không quá 3m Quan h R= f(L, )

FEEE

HI N I

 i n c c n i đ t

 C c dài trên 3m th ng đ c

s d ng khi :

•Kho ng cách gi a l p đ t

trên (có l n) và l p đ t

l h 3



L 1

L 2

L 2 > L 1

m l n h n 3m

•Di n tích tri n khai h

th ng n i đ t b h n ch



Gradient đi n th

HI N I

 Liên k t gi a các b ph n n i đ t

 c xi t

 Hàn hóa nhi t CADWELD :

• Cho phép hàn nhanh chóng v i ch t

l ng cao các m i n i đ ng/đ ng,

đ ng/thép

• Nguyên lý : k t h p tr n đ y ch t hàn

và tác nhân hàn trong m t khuôn graphite S phân hu c a ôxytđ ng

do nhôm t o rađ ng ch y và x ôxyt nhôm t i nhi tđ cao h n 2500°C

• Hình d ng kích th c c a khuônđa

d ng thích h p v i m i chi ti tđ c hàn

M i hàn Cadweld

Trang 10

FEEE

HI N I

 Liên k t gi a các b ph n n i

đ t

 c đi m m i hàn CADWELD :

•T i dòng đi n hi u qu h n

dây d n

•Không h h ng hay gi m

ch t l ng theo th i gian

•Là m i n i phân t nên

không b h h ng hay n

mòn

•Ch u đ c dòng s c l p l i

•D thi công

•Thi t b nh , không đòi h i

ngu n ngoài, không đ t ti n Khuôn và các d ng k t n i

HI N I

 Hóa ch t gi m đi n tr

 Giúp giá tr đi n tr đ t th a yêu

c u Rđ≤ 100 làm t ng đ n

đ nh và an toàn c a h th ng n i

đ t

 Bao g m các ion kim lo i có tính

d nđi n cao, hóa ch t gi đ

m và hóa ch t k t dính

 Hóa ch t gi m đi n tr hay dùng

là EEC và GEM do công ty Erico Lighting Technologies cung c p

 GEM đ c s d ng cho đ t có

đi n tr su t cao

FEEE

HI N I

 Hóa ch t gi m đi n tr

 u đi m :

•V n chuy n và b o qu n d

dàng

•B n v ng không c n b o trì

•Gi đi n tr đ t là h ng s

g

và n đ nh v i th i gian

•Không b phân huy hay m c

r a

•Thích h p cho vi c l p đ t

n i đ t khô hay đ t bùn

•Không ph thu c vào s hi n

di n c a n c đ duy trì tính

HI N I

 C c hóa ch t

 S d ng cho các vùng :

• i n tr su t quá cao

• Di n tích thi công h th ng n i đ t b h n ch

C c n i đ t

FEEE

HI N I

 Máy đo đi n tr n i đ t hi n đ i

 Hi n th màn hình LCD

 T m đo r ng, đ chính xác cao

 Có th đo Rđ b ng nhi u ph ng

pháp (2 c c ho c 4 c c)

 o t ng ph n t v i s tr giúp

c a TU và TI

 T đ ng hóa quá trình đo

 T nh n bi t vi c k t n i các dây

đo và k t n i nó v i đ t

 Bù tr đi n tr dây đo

 L u d li u và in k t qu ra gi y

Máy đo và ph ki n

HI N I

 Máy đo đi n tr n i đ t hi n đ i

 M t s ng d ng dùng máy đo đo đi n tr n i đ t

o đi n tr t ng chân c t đi n

Định dạng
Số trang	12
Dung lượng	0,99 MB