Bài giảng An toàn điện: Chương 3 Bảo vệ nối đất

Bài giảng An toàn điện: Chương 3 Bảo vệ nối đất trình bày các nội dung chính sau: Các hệ thống nối đất chuẩn, điện trở suất của đất, loại nối đất, các kiểu nối đất, quy định về điện trở nối đất tiêu chuẩn. Mời các bạn cùng tham khảo để nắm nội dung chi tiết.

Trang 1

CÁC NỘI DUNG SẼ NGHIÊN CỨU

1 Khái niệm chung

2 Các hệ thống nối đất chuẩn

3 Điện trở suất của đất

4 Loại nối đất

5 Các kiểu nối đất

6 Qui định về điện trở nối đất tiêu chuẩn

3

1 Khái niệm chung

1.1 Mục đích nối đất

1.2 Phân loại hệ thống nối đất

4

chạm vỏ thiết bị → Tạo ra một con đường để dòng điện

sự cố chạy qua dễ dàng

điển nhưng rất phổ biến vì nó đơn giản và kinh tế

1.1 Mục đích nối đất

Trang 2

1.2.1 Hệ thống nối đất vận hành

1.2.2 Hệ thống nối đất bảo vệ

1.2.3 Hệ thống nối đất chống sét

1.2 Phân loại hệ thống nối đất

6

là hệ thống nối đất được thực hiện theo yêu cầu đòi hỏi của thiết bị điện để cho thiết bị điện có thể vận hành

1.2.1 Hệ thống nối đất vận hành

thống được thực hiện theo yêu

cầu an toàn sử dụng thiết bị

điện, để đề phòng tai nạn do vỏ

thiết bị có điện áp

1.2.2 Hệ thống nối đất bảo vệ 1.2.3 Hệ thống nối đất chống sét

hệ thống khi có sét thì lượng điện đo sét tạo ra sẽ được hệ thống thu và đưa xuồng đất qua hệ thống nối đất

Trang 3

2 Các hệ thống nối đất chuẩn

2.1 Giới thiệu

2.2 Hệ thống TT

2.3 Hệ thống IT

2.4 Hệ thống TN-S

2.5 Hệ thống TN-C

2.6 Hệ thống TN-S-C

2.7 Qui định về dây PE và PEN

10

điện được định nghĩa bằng 2 chữ cái,

đó là hệ thống TT, IT, TN

một hoặc 2 chữ cái nữa để chỉ cách bố trí dây trung tính và dây bảo vệ: TN-C, TN-S, TN-C-S

 Chữ thứ nhất: thể hiện tính chất của trung tính

nguồn, thể hiện mối quan hệ nguồn điện và hệ

thống nối đất Chỉ rõ tình trạng điểm trung tính của

lưới điện đối với đất

• T: Nối đất trực tiếp (Terrestrial)

• I: Tất cả các phần mang điện cách ly với đất

hoặc một điểm được nối đất thông qua một trở

kháng (Insulated)

 Chữ thứ hai: thể hiện hình thức bảo vệ, xác

định mối quan hệ của các phần dẫn điện lộ ra ngoài của hệ thống, mạng điện lắp đặt và hệ thống nối đất

• T: Vỏ kim loại của thiết bị sử dụng điện được nối đến hệ thống nối đất

• N: Vỏ kim loại của thiết bị sử dụng điện được nối với dây trung tính

Trang 4

 Chữ thứ ba: liên quan đến mạng điệnTN

• C: dây dẫn bảo vệ PE và dây dẫn trung

tính N được hỗn hợp hay hòa lẫn vào

nhau, mà người ta thường gọi là PEN

• S: dây dẫn bảo vệ PE và dây dẫn trung

tính N được tách biệt

 Ý nghĩa: Mạng điện TT tức là mạng điện 3 pha trung

tính nguồn hay còn gọi là trung tính vận hạnh (N) nối đất và vỏ thiết bị nối trung tính bảo vệ (PE) Thường gọi là mạng 3 pha 4 dây

 Các đặc điểm

• Sơ đồ rất đơn giản

biệt nên cần bảo vệ quá áp

trung tính

• Trong điều kiện làm việc bình thường, dây PE không có sụt áp

• Trong trường hợp hư hòng cách điện, xung điện áp xuất hiện trên dây PE thấp và các nhiễu điện từ có thể bỏ qua

Trang 5

trong

• Công nghiệp

• Nông nghiệp

• Trong xây dựng

• ,…

 Ý nghĩa: Mạng điện IT là mạng điện 3 pha trung tính

nguồn (N) cách đất Vỏ các thiết bị được nối lên trung tính bảo vệ (PE)

nhiên của tòa nhà được nối với điện cực

nối đất riêng

• Trong điều kiện làm việc bình thường,

dây PE không có sụt áp

chạm từ cuộn cao áp sang cuộn hạ áp của máy biến áp nguồn

• Khi hòng cách điện, dòng điện sự cố thứ nhất thường thấp và không gây nguy hiểm

• Khi sự cố thứ hai xảy ra trên pha khác, nó sẽ tạo ra dòng điện ngắn mạch, gây nguy hiểm

Trang 6

 Ứng dụng

• ,

 Ý nghĩa: là mạng điện 3 pha trung tính vận hành và

trung tính bảo vệ yêu cầu tách riêng ngay từ điện chính của nguồn phía sau trạm biến áp Thường được gọi là mạng 3 pha 5 dây

• Dòng điện sự cố và điện áp lớn →

trang bị thiết bị bảo vệ tự động ngắt

nguồn khi có sự cố hỏng cách điện

• Dây PE tách biệt với dây trung tính,

không được nối đất lặp lại

định theo dòng sự cố lớn nhất có thể xảy ra

• Trong điều kiện làm việc bình thường, không có sụt áp và dòng điện trên dây PE nên tránh được hiểm họa cháy và nhiễu điện

Trang 7

 Ứng dụng

• Ý nghĩa: là mạng điện 3 pha trung tính nguồn (trung

tính vận hành) và trung tính bảo vệ nối chung nhau

Được gọi là dây PEN

dây PEN được tiếp đất trong mọi trường hợp

• Dòng điện sự cố và điện áp lớn → cần trang bị

thiết bị bảo vệ tự động ngắt nguồn khi có sự cố

hỏng cách điện

• Trong điều kiện làm việc bình thường, vỏ thiết

bị, đất và trung tính có cùng điện áp

• Khi hư hỏng cách điện, dòng sự cố gây độ sụt áp nguồn, nhiễu điện từ lớn và khả năng gây cháy cao

PEN sẽ xuất hiện dòng điện → Dòng điện này có thể gây nhiễu cho máy tính hay hệ thống thông tin

Trang 8

 Ứng dụng: Thường thích hợp cho tải 3 pha hơn tải 1

pha

2.6 Hệ thống TN-C-S

• Ý nghĩa: Là mạng 3 pha có đoạn dây trung tính vận

hành (N) và trung tính bảo vệ (PE) chung nhau và có đoạn thì hai dây này được yêu cầu tách riêng để cấp nguồn cho tài 1 pha

2.6 Hệ thống TN-C-S

 Ứng dụng: được sử dụng cho cả tải 3 pha và tải 1 pha

 Dây PE

• Liên kết các vật tự nhiên và các vỏ kim loại không có điện của các thiết

bị để tạo ra lưới điện đẳng áp

mạng

Trang 9

 Dây PE

xanh lục

• Không có thiết bị đóng cắt

• Trong hệ thống IT, TN, dây PE nên

đặt gần dây pha → đảm bảo đạt giá trị

cảm kháng nhỏ nhất trong mạch sự cố

chạm đất

 Dây PEN

• Dây PEN có chức năng của dây trung tính và dây bảo vệ

• Không sử dụng cho cáp di động

cần thiết của dây trung tính

35

3 Điện trở suất của đất

3.1 Điện trở nối đất

3.2 Điện trở suất của đất

3.3 Các yếu tố ảnh hưởng

36

3.1 Điện trở nối đất

 Điện trở đất

bị điện đến các vật nối đất

 Khi nói đến điện trở nối đất là nói đến điện trở tản của vật nối đất

đ

đ đ

I U

R 

Trang 10

3.2 Điện trở suất của đất

 Điện trở suất của đất

điện trở tản của đất

phương đất mỗi cạnh dài 1m

38

3.3 Các yếu tố ảnh hưởng

3.3.1 Thành phần của đất 3.3.2 Độ ẩm

3.3.3 Nhiệt độ 3.3.4 Độ nén của đất

3.3.1 Thành phần của đất

 Thành phần của đất

• Thành phần đất khác nhau → điện trở suất khác nhau

3.3.2 Độ ẩm

 Độ ẩm

không đáng kể

Trang 11

3.3.3 Nhiệt độ

 Nhiệt độ

• Khi nhiệt độ hạ xuống quá thấp sẽ

làm cho đất như bị đông kết lại → ρ

tăng lên rất nhanh

chất muối trong đất được hòa tan dễ

nước tăng lên

42

3.3.4 Độ nén của đất

 Độ nén của đất

43

4 Loại nối đất

4.1 Nối đất tự nhiên

4.2 Nối đất nhân tạo

44

4.1 Nối đất tự nhiên

 Nối đất tự nhiên: Sử dụng các ống

dẫn nước, các cọc sắt, các sàn sắt có sẵn trong đất

• Các công trình có nối đất

• Các vỏ cáp trong đất

• ,…

Trang 12

 Nối đất nhân tạo

giới hạn cho phép và ổn định thời gian

lâu dài

ống, thép dẹt dài 2 - 5m chôn sâu

xuống đất sao cho đầu trên cùng của

chúng cách mặt đất 0,5 -0,8m

46

 Nối đất nhân tạo

không nhỏ hơn 4m và tiết diện

trang thiết bị có điện áp <

có điện áp >1000V

5 Các kiểu nối đất

5.1 Nối đất tập trung

5.2 Nối đất mạch vòng

 Quy định chung

thanh ngang hay cáp đồng trần

bằng 2 lần chiều dài của cọc và không nhỏ hơn chiều dài của cọc

Trang 13

 Phạm vi sử dụng

50

 Mạch điện bảo vệ nối đất tập trung

• Dòng điện qua người:

• Vì g 1 , g 2 , g ng rất nhỏ so với g đnên

Mạch điện tương đương

đ ng

ng ng

g g g g

g g U I



 2 1

1

đ

ng ng

g

g g U

I  . 1.

51

 Để đảm bảo an toàn cho người

người đối với đất)

đ

ng ng

txcp ng

ng

g

g g U I voi U

R

52

vi công trình cần bảo vệ

khi phạm vi công trình rộng

Trang 14

trong khu vực công trình

trên 1000V, dòng điện chạm đất

lớn

54

 Mặt cắt nối đất mạch vòng

6 Qui định về điện trở nối đất tiêu chuẩn

 Đối với thiết bị có điện áp ≤ 1000V

• R nđ ≤ 4Ω khi công suất máy phát hay MBA là

≥ 100KVA

• R nđ ≤ 10Ω khi công suất máy phát hay MBA

là < 100KVA

 Đối với thiết bị có điện áp U > 1000V

• R nđ ≤ 5Ω trong bất cứ thời gian nào trong năm

LOGO

Định dạng
Số trang	14
Dung lượng	3,76 MB