Giáo trình mô đun Lắp đặt hệ thống chống sét, tiếp địa (Nghề Kỹ thuật lắp đặt điện và điều khiển trong công nghiệp Trình độ Trung cấp)

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm Trang LỜI GIỚI THIỆU Để thực biên soạn giáo trình đào tạo nghề Kỹ thuật lắp đặt điện điều khiển cơng nghiệp trình độ TCN, giáo trình Mơ đun Lắp đặt hệ thống chống sét, tiếp địa giáo trình mơ đun đào tạo chuyên ngành biên soạn theo nội dung chương trình khung Sở Lao động - Thương binh Xã hội TPHCM Trường trung cấp nghề Củ Chi ban hành dành cho hệ Trung Cấp Nghề Kỹ thuật lắp đặt điện điều khiển công nghiệp.Nội dung biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, tích hợp kiến thức kỹ Năng chặt chẽ với nhau, logíc Khi biên soạn, người biên soạn cố gắng cập nhật kiến thức có liên quan đến nội dung chương trình đào tạo phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung lý thuyết thực hành biên soạn gắn với nhu cầu thực tế sản xuất đồng thời có tính thực tiễn cao Nội dung giáo trình biên soạn với dung lượng thời gian đào tạo 90 gồm có: Bài 1: Tạo mặt tiếp địa Bài 2: Lắp đặt thiết bị thu sét Bài 3: Lắp đặt thiết bị tự động thu sét Bài 4: Lắp tiếp địa cho thiết bị Trong trình sử dụng giáo trình, tuỳ theo yêu cầu khoa học công nghệ phát triển điều chỉnh thời gian bổ sung kiên thức cho phù hợp Trong giáo trình, Tơi có đề nội dung thực tập để người học cố áp dụng kiến thức phù hợp với kỹ Mặc dù cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng mục tiêu đào tạo không tránh khiếm khuyết Rất mong nhận đóng góp ý kiến thầy, cô giáo, bạn đọc để người biên soạn hiệu chỉnh hoàn thiện Tp HCM, ngày 20 tháng 06 năm 2020 Giáo viên biên soạn Nguyễn Đoan Thùy Như Hồng Ngọc Trang MỤC LỤC Trang TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN LỜI GIỚI THIỆU MỤC LỤC .3 BÀI 1: TẠO MẶT BẰNG TIẾP ĐỊA Khái niệm chung chống sét nối đất Tính toán nối đất Phương pháp lắp đặt 3.1 Chuẩn cọc hay nối đất 3.2 Đào rãnh 10 3.3 Đặt cọc lưới 11 3.4 Đặt nhánh nối đất 12 3.5 Hàn hệ thống nối đất 13 3.6 Kiểm tra sơn màu 14 Tạo mặt 17 BÀI 2: LẮP ĐẶT THIẾT BỊ THU SÉT Khái niệm chung 30 Cấu tạo hệ thống chống sét 31 Phương pháp lắp đặt 35 Lắp đặt hệ thống 37 BÀI 3: LẮP ĐẶT CÁC THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG THU SÉT Khái niệm chung 46 Cấu tạo thiết bị hệ thống chống sét tự động 49 Phương pháp lắp đặt 54 Lắp đặt hệ thống 55 BÀI 4: LẮP TIẾP ĐỊA CHO THIẾT BỊ Khái niệm chung 72 Sơ đồ nguyên lý chung hệ thống tiếp địa 73 Phương pháp lắp đặt 75 Lắp đặt hệ thống 77 Trang MÔ ĐUN LẮP ĐẶT HỆ THỐNG CHỐNG SÉT, TIẾP ĐỊA Mã mơ đun: MĐ 23 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơ đun: - Vị trí mơ đun: + Mơn học Lắp đặt hệ thống chống sét, tiếp địa môn đun chun ngành chương trình mơn học, mơ đun đào tạo bắt buộc nghề Kỹ thuật lắp đặt điện điều khiển công nghiệp + Mô đun Lắp đặt hệ thống chống sét, tiếp địa nhằm trang bị cho học sinh có kiến thức cách lắp đặt hệ thống chống sét, tiếp địa thực tế + Học song song môn học/ mơ đun đào tạo chun ngành - Tính chất mô đun: + Là mô-đun bắt buộc + Là mô-đun tạo điều kiện cho học sinh tiếp cận kiến thức, kỹ ngành liên quan góp phần nâng cao kỹ nghề nghiệp - Ý nghĩa mô đun: Mơ đun giúp người học có kiến thức cách lắp đặt hệ thống chống sét, tiếp địa - Vai trị mơ đun: Chương trình mơn học Lắp đặt hệ thống chống sét, tiếp địa nghề kỹ thuật lắp đặt điện điều khiển công nghiệp sâu vào việc tính tốn thiết kế lắp đặt tìm hiểu tới khái niệm, cơng dụng, đặc điểm, cấu tạo, nguyên lý làm việc thiết bị chống sét, tiếp địa điện ứng dụng công nghiệp Mục tiêu mô đun: * Kiến thức - Giải thích cơng dụng, cấu tạo, ngun lý làm việc hệ thống chống sét - Trình bày trình tự thực yêu cầu lắp đặt hệ thống chống sét - Chọn dụng cụ, thiết bị phù hợp để thực trình lắp đặt - Tuân thủ qui định an tồn điện lao động - Nhận biết mơ tả thiết bị điện dùng công nghiệp * Kỹ - Vạch dấu, định vị, xác định tim cốt vẽ thiết kế - Lắp đặt, hiệu chỉnh vận hành thử hệ thống yêu cầu kỹ thuật - Đảm bảo tốt an toàn lao động vệ sinh cơng nghiệp - Có khả thay thiết bị điện chống sét tiếp địa công nghiệp - Lắp đặt thiết bị điện chống sét tiếp địa công nghiệp * Năng lực tự chủ trách nhiệm - Cẩn thận, bình tĩnh, thực thao tác tiếp xúc với điện cao Trang BÀI 1: TẠO MẶT BẰNG TIẾP ĐỊA Giới thiệu: Tiếp địa hay gọi tiếp đất, nối đất Đây phương pháp giải vấn đề rò rỉ điện bên thiết bị điện, điện tử Ở nước châu Âu, châu Mỹ, hệ thống lưới điện có dây trung tính, nên chui cắm nguồn thiết bị ln có chân Cịn Việt Nam bạn thực việc cách cắm sâu cọc tiếp địa xuống đất tối thiểu 10cm, sau dùng dây điện nối vào vỏ thiết bị điện, nối vào sắt Như vậy, không bị giật chạm vào vỏ thiết bị điện Hệ thống nối đất an toàn hay hệ thống tiếp địa hệ thống dùng để tản dịng điện phát sinh (khơng mong muốn) vào đất nhằm đảm bảo an toàn cho người tài sản tiếp xúc gián tiếp trực tiếp với trang thiết bị điện Tùy theo chức người ta phân làm hai loại hệ thống nối đất: - Nối đất bảo vệ: Nối đất an toàn hệ thống nối đất bảo vệ tính mạng người tiếp xúc trực tiếp hay gián tiếp với trang, thiết bị điện Nối đất chống sét hệ thống nối đất bảo vệ người tài sản trước tác động dòng điện tia sét tạo - Nối đất làm việc: Nối đất làm việc hay nối đất chức nhằm đảm bảo điều kiện làm việc bình thường cho thiết bị điện số phận thiết bị điện theo chế độ qui định sẵn, loại nối đất bắt buộc để đảm bảo điều kiện vận hành hệ thống Mục tiêu bài: - Trình bày yêu cầu chung tạo mặt tiếp địa - Giải thích phương pháp tính tốn để tạo mặt tiếp địa - Tạo mặt tiếp địa đảm bảo yêu cầu - Cẩn thận, bình tĩnh, thực thao tác tiếp xúc với điện cao - Có ý thức bảo vệ tiết kiệm nguyên liệu thực hành - Nâng cao lòng yêu nghề học sinh Nội dung chính: Khái niệm chung chống sét nối đất 1.1 Khái niệm chống sét Hình 1.1.1: Dạng phóng điện sét Trang Hệ thống chống sét tạo để bảo vệ kiến trúc cơng trình xây dựng, nhằm tránh thiệt hại dòng sét gây (một dòng sét lên tới 200 KA) Một hệ thống chống sét bảo vệ cơng trình cách di chuyển dịng sét xuống đất cách nhanh chóng, thông qua đường trở kháng thấp (mà không qua vật dẫn khác) 1.2 Khái niệm nối đất Cọc tiếp địa có nhiệm vụ nhận dịng điện tia sét từ dây dẫn giải phóng ngồi Tùy theo diện tích nhà mà ta có kích thước cọc khác nhau, thơng thường hay dùng cọc có đượng kính từ 14mm trở lên dài 2m Tùy vùng mà ta xác định số lượng độ sâu cọc để điện trở cọc 10 ohm Số lượng cọc tăng giảm tùy theo địa hình vùng điện trở phải đảm bảo 10Ω Hệ thống tiếp đất chống sét bao gồm nhiều cọc tiếp địa nối với cắm xuống đất để làm tiêu tan tia sét, bảo vệ an tồn tính mạng cải cho cơng trình, cao ốc nhà Hình 1.1.2: Cấu trúc chung hệt thống tiếp địa chống sét Dùng dây kim loại đồng dùng biện pháp công nghệ khác hàn, bắt óc cho cọc Đường dẫn tiếp đất phải nối với hết hệ thống điện, thiết bị điện có nhà Các cọc phải nối với dây đồng hàn bắt bulong đồng Dây tiếp đất nối với vỏ kim loại thiết bị điện nhà Để dễ dàng nhận biết dây nối đất, dây nối đất thường thị màu xanh có sọc trắng Tính tốn nối đất 2.1 Tính tốn nối đất Nối đất cột điện đường dây cột thu lôi gọi nối đất chống sét Khi set đánh vào đường dây dịng điện sét tản vào đất qua phận nối đất này, để tránh khơng xảy phóng điện ngược từ phần xà thân cột (được nối đất) tới dây dẫn pha điện trở nối đất phải đủ bé Tính tốn dịng điện nối đất tản dịng điện sét có đặc điểm khác hẳn so với tính tốn điện trở nối đất an tồn, trường hợp dịng điện sét tản đất Trang có mật độ bé mà biến thiên chậm theo thời gian Khi tản dịng điện sét vào đất có tượng vật lý sau xảy ra: - Hiện tượng phóng điện cực nối đất - Ảnh hưởng điện cảm điện cực nối đất Tính tốn nối đất chống sét đồng thời xét hai đặc điểm phức tạp nên giới hạn chấp nhận phân thành hai loại: - Khi kích thước điện cực nối đất thu gọn (cọc, tia ngắn) bỏ qua khơng xét đến ảnh hưởng điện cảm tính tốn xét đến q trình phóng điện đất - Khi kích thước điện cực nối đất có kích thước lớn, điện cảm điện cực có ảnh hưởng lớn đến phân bố áp dòng điện dọc theo chiều dài điện cực 2.2 Yêu cầu kỹ thuật nối đất chống sét Khi nối đất chống sét mật độ dòng điện tản vào đất lớn, trường tăng cao dẫn đến q trình phóng điện ngược đất tương đương với kích thước điện cực làm tăng điện dẫn đất đồng thời làm điện trở tản xug kích có trị số thấp điện trở tản xoay chiều Vì tính tốn nối đất chống sét phải thỏa mãn điều kiện sau: Đối với nối đất chống sét cho cột thu sét độc lập tập trung, hệ thống thu sét cơng trình phải có khoảng cách đất (Sđ) khơng khí (Skk) định để khơng gây phóng điện ngược từ tới cơng trình Tức cường độ điện trường trung bình khoảng khơng gian phải nhỏ cường độ điện trường bắt đầu phóng điện đất khơng khí: Trong đó: - h0 độ cao cơng trình - Skk khoảng cách khơng khí từ cột thu sét đến cơng trình - Sđ khoảng cách đất Trang Hình 1.2.1: Sơ đồ cột thu sét độc lập Như vậy, điện trở xung kích nối đất cột thu sét là: Đối với nối đất chống sét cho cột thu sét đặc kết cấu cơng trình (xà máy biến áp) phải thỏa mãn điều kiện sau: Trong đó: - Zxk tổng trở xung kích nối đất phân bố dài Ω - Is biên độ dòng điện sét (kA) - U50%MBA điện áp 50% bé máy biến áp (kV) Phương pháp lắp đặt 3.1 Chuẩn cọc hay nối đất Cách chọn cọc tiếp địa lựa chọn loại cọc tiếp địa cọc thép mạ đồng hàng nhập hàng nước, cọc đồng nguyên chất Các cọc tiếp địa có đường kính tối thiểu phi 14 phi 16 có chiều dài 2,4m trở lên Các cọc tiếp địa thường có đầu nhọn để dễ dàng cho việc đóng cọc tiếp địa Số lượng cọc tiếp địa tùy thuộc vào đặc điểm địa chất vùng Một yếu tố cần đảm bảo điện trở kiểm tra phải đảm bảo nhỏ 10 Ohm Các cọc tiếp địa liên kết với hệ thống dây đồng tối thiểu M50mm – M70 mm đồng thời sử dụng phương pháp nối đai ốc đồng để kẹp sử dụng phương pháp hàn hóa nhiệt Hình 1.3.1: Đóng cọc tiếp địa Trang Bảng 1.1: Bảng phân loại cọc tiếp địa Phân loại Đặc điểm Hình dáng Theo Chất Liệu Cọc tiếp địa làm từ đồng đặc nguyên chất: hàm lượng đồng từ 95-99% Đây loại cọc có chất lượng tốt thị trường Việt nên giá thành đầu cọc cao Đồng sử dụng đồng Hình 1.3.1: Cọc tiếp địa làm từ đồng vàng đồng đỏ, ngun chất đồng đỏ tốt Theo Chất Liệu Cọc tiếp địa thép mạ đồng: hàm lượng đồng thấp, phủ lớp mỏng bên để tăng khả truyền dẫn sét độ bền cọc, lõi bên làm thép Chất lượng loại cọc phụ thuộc vào đặc tính lõi thép lẫn độ dày Hình 1.3.2: Cọc tiếp địa thép mạ lớp mạ đồng đồng Theo Chất Liệu Cọc tiếp địa thép mạ kẽm: thép chất lượng cao chọn kỹ lưỡng nhúng vào bể kẽm nóng Hình 1.3.3: Cọc tiếp địa thép mạ kẽm: Theo hình dạng Cọc tiếp địa dạng trịn đặc: Có quy cách từ D14 - D20 Ưu điểm dễ thi công, nhẹ, không cồng kềnh dùng nhiều cơng trình nhỏ, Hình 1.3.4: Cọc tiếp địa dạng phục vụ mục đích sinh hoạt trịn đặc Theo hình dạng Cọc tiếp địa dạng chữ V có độ dầy lớn (V50 ~ V70) Ưu điểm to, diện tích tiếp xúc đất lớn Đây loại cọc chuyên dụng chống sét nhà xưởng khu vực dễ cháy nổ trạm xăng, trạm Hình 1.3.4: Cọc tiếp địa dạng điện chữ V Cọc tiếp địa loại kim loại tròn phải có đường kính quy định thiết kế, trường hợp không nhỏ 16 mm, điện cực thép; không nhỏ 12mm điện cực kim loại thép; điện cực có lớp kim loại Trang bọc ngồi khơng phải sắt thép Khơng dùng thép gai cốt thép làm điện cực đất dạng cọc nhọn Cọc tiếp địa phải đóng sâu xuống đất tới độ sau quy định thiết kế Đất phải liền thổ chèn chặt lên toàn chiều dài điện cực đất Khi chọn vị trí đóng điện cực đất, phải chọn nơi sẵn có độ ẩm cao điều kiện thực tế cho phép Độ sâu lắp đặt điện cực đất ống kim loại dạng cọc nhọn thiết kế quy định nên khoảng từ 0,5 m đến 1,2 m, tính từ đỉnh cọc đến mặt đất liền thổ Cần chọn độ sâu lắp đặt điện cực lớn điện trở suất đất giảm theo độ sâu Hình 1.3.2: Đấu nối cọc tiếp địa Khi đóng cọc tiếp địa xuống đất, phải sử dụng chụp đầu cực chuyên dùng để không làm hỏng đầu điện cực Trong trường hợp đất cứng, cho phép sử dụng khoan mồi có đường kính mũi khoan nhỏ đường kính cọc tiếp địa cho đóng điện cực xuống lỗ khoan, lớp đất phải chèn chặt lên tồn chiều dài Dây nối cọc tiếp địa phải có tiết diện khơng nhỏ tiết diện dây nối đất 3.2 Đào rãnh Bước 1: Xác định vị trí làm hệ thống tiếp đất Kiểm tra cẩn thận trước đào để tránh cơng trình ngầm khác cáp ngầm hay hệ thống ống nước Bước 2: Đào rãnh sâu từ 600mm đến 800mm, rộng từ 300mm đến 500mm có chiều dài hình dạng theo vẽ thiết kế mặt thực tế thi công Bước 3: Đối với nơi có mặt thi cơng hạn chế vùng đất có điện trở suất đất cao phải áp dụng phương pháp khoan giếng, đường kính giếng khoan từ 50mm đến 80mm, sâu từ 20m đến 40m tùy theo độ sâu mạch nước ngầm Với nơi có điện trở cao việc lắp đặt hệ thống cọc tiếp địa cần sử dụng phương pháp khoan giếng Đường kính giếng khoan phải khoảng 5m chiều sâu khoảng từ 20 m – 40 m hay tới mạch nước ngầm Sử dụng phương pháp hàn hóa nhiệt hàn vào dây tiếp địa thả cọc xuống Đổ trực tiếp hóa chất giảm điện trở đất nước xuống Nối dây dẫn tiếp địa với kim thu sét trực tiếp nối với bảng đồng tiếp địa để tiện cho việc theo dõi kiểm tra định kỳ hệ thống Trang 10 Uđ = Iđrđ Trong đó: rđ: điện trở tản chỗ chạm đất Càng xa điểm chạm đất, điện trở đất tăng lên, dòng điện tản đất giảm đáng kể làm cho điện áp điểm mặt đất giảm Khi chạm vào hai điểm có điện áp chênh lệch điện áp đặt lên hai điểm gọi điện áp bước: Ub = UA – UB Không thể cho điện áp bước không nguy hiểm Dịng điện qua hai chân người khơng qua đường tuần hồn hay hơ hấp làm cho bắp người bị co giật làm người ngã xuống, tay hay đầu chạm đất, dòng điện qua tim gây nguy hiểm tính mạng Hình 4.4.9: Phân bố điện áp tiếp xúc điện áp bước dòng điện cố chạy vào đất Điện áp bước xảy dây dẫn điện bị đứt rơi xuống đất; sứ cách điện, vỏ bọc cách điện dây dẫn bị nứt, vỡ, hư hỏng, điện truyền từ vật dẫn điện cột, vỏ máy xuống đất Khi xảy chạm đất, điểm chạm đất điện áp điện áp vật mang điện (điện áp chạm) Dòng điện chạm đất tản vào đất phía theo hình bán cầu Theo chiều dịng điện tản vào đất, điểm xác định giá trị điện theo công thức φđ=Iđ x Rđ Càng xa điểm chạm đất, mật độ dòng điện giảm dần điện giảm đi, đến khoảng 15 – 20m điện = Trong phạm vi khu vực bị chạm đất, có người lại đó, ứng với bước chân (từ 0,5 – 0,8m) có hiệu điện Ub = φa – φb, (Ub điện áp bước) đặt vào thể Dưới tác dụng điện áp bước có dịng điện qua thể người (từ chân sang chân kia) làm cho người bị điện giật Càng gần điểm chạm đất, điện áp bước lớn, nguy hiểm, xa điểm chạm đất, điện áp bước nhỏ dần đến = Điện áp bước khơng tự nhiên mà có, mà người bước vùng có điện tản sinh điện áp bước Trang 83 Vì để tránh tai nạn điện điện áp bước gây ra, thấy dây dẫn đứt, rơi xuống đất phải có biện pháp để không cho người tới gần 10 mét, kể thân Ngoài cần lưu ý đứng phạm vi nhỏ 10 mét hai chân phải đứng vịng trịn đẳng thế, muốn di chuyển ngồi phải tiến hành nhảy lị cò hay chụm chân lại với để đảm bảo an toàn 4.3.8 Điện áp tiếp xúc Khi người chạm vào vật mang điện có điện áp tiếp xúc Utx đặt vào thể Dưới tác dụng Utx sinh dòng điện Ing chạy qua Từ thực nghiệm qua phân tích tai nạn điện, người ta xác định với loại dòng điện khác giá trị chúng khác gây phản ứng khác thể người Qua thực nghiệm phân tích nêu ta xác định cường độ dòng điện nguy hiểm thể người là: Điện chiều: Ing nguy hiểm = 100 mA (0,1 A) Điện xoay chiều: Ing nguy hiểm = 50 mA (0,05 A) Với giá trị nêu nguy gây tử vong cho người lớn Dòng điện coi an toàn cho người lấy trị số 1/2 Ing nguy hiểm: Điện chiều: I at = 50 mA (0,05 A) Điện xoay chiều: I at = 25 mA (0,025 A) Thời gian dòng điện qua người lâu nguy hiểm Với giá trị dòng điện 0,1 A qua người thời gian giây gây chết người Dòng điện nhỏ thời gian dài nguy hiểm Tần số dòng điện qua người nguy hiểm khoảng từ 25 đến 100 Hz Tần số công nghiệp (50 – 60 Hz) nguy hiểm Tần số cao nguy hiểm lúc dịng điện ngồi da, gây bỏng bề mặt da Tần số 1000 Hz trở lên nguy hiểm Hình 4.4.10: Tiếp xúc trực tiếp vào vật mang điện 4.3.8 Điện chạm vỏ kim loại Vỏ thiết bị điện nội dung cần hiểu bao gồm cấu kiện bao bọc giá đỡ kim loại Thiết bị điện vận hành xảy cố điện chạm vỏ hư hỏng cách điện hay đầu dây bị đứt từ bên bên chạm vỏ Trang 84 Đối với điện cao áp hay hạ áp thiết bị điện theo quy định phải nối đất an toàn nối đất nối khơng đảm đảm bảo an tồn cho người thiết bị Tuy nhiên trường hợp thiết bị bảo vệ không tác động cắt kịp thời gây nguy hiểm cho người Hình 4.4.11: Sơ đồ nối đất an tồn Ngun lý làm việc: Khi có pha chạm vỏ xảy tượng chạm đất qua tiếp đất tản dòng điện xuống đất tương tự tượng điện áp bước nêu mục Độ lớn điện áp đất vỏ thiết bị phụ thuộc vào dòng điện chạm đất điện trở tản đất chỗ nối đất (Uđ = Iđrđ) Ưu điểm sơ đồ gọn, dễ thực hiện, dùng cho thiết bị bảo vệ phía điện vào Nhược điểm với thiết bị điện hạ áp khơng có rơle bảo vệ chạm đất, có bảo vệ ngắn mạch khơng tác động cắt kịp thời khó phát nguy hiểm cho người Hình 4.4.12: Sơ đồ nối không Nối không là: vỏ thiết bị điện nối trực tiếp vào dây trung tính Nguyên lý làm việc: Khi có pha chạm vỏ xảy tượng ngắn mạnh pha, thiết bị bảo vệ tác động cắt nguồn điện Ưu điểm sơ đồ cắt điện kịp thời, loại trừ sớm yếu tố nguy hiểm cho người Nhược điểm thiết bị bảo vệ khơng chắn, có điện chạm vỏ gây cố cháy, nổ làm hư hỏng thiết bị điện Vì áp dụng sơ đồ phải bố trí lắp đặt thiết bị bảo vệ có độ tin cậy Trang 85 Hình 4.4.13: Sơ đồ nối đất kết hợp nối không Nguyên lý làm việc: Khi có pha chạm vỏ xảy tượng ngắn mạnh pha, theo sơ đồ nối không, thiết bị bảo vệ tác động cắt nguồn điện Nếu thiết bị bảo vệ không cắt nguồn điện sơ đồ nối đất làm việc nêu mục 7.2 4.4.9 Đóng điện nhầm Sau cắt điện thiết bị đóng, cắt cầu dao, cầu chì, aptơmát, máy cắt… để sửa chữa, khơng thực biện pháp ngăn ngừa có người khác đóng nhầm trở lại Biện pháp ngăn ngừa hiệu dùng khoá để khoá truyền động, khố hộp bảo vệ Chìa khố phải người sửa chữa hay người chịu trách nhiệm vận hành giữ đóng lại sau cơng việc sửa chữa kết thúc 4.3.10 Thao tác sai quy trình Khơng kiểm tra hết điện hay cắt hết phụ tải thao tác dao cách ly cao áp (không có phận dập hồ quang) Khơng đủ điều kiện an tồn thao tác như: khơng có trang bị an tồn Cầu dao hạ áp khơng có hộp bảo vệ … Trước thao tác khơng kiểm tra tình trạng thiết bị để phát hư hỏng như: lưỡi dao lỏng rơi ra, lưỡi dao bị nối tắt, cách điện bị cháy, vỡ … Sau đóng, cắt điện khơng kiểm tra vị trí lưỡi dao Đóng cắt điện khơng phạm vi cần đóng, cắt 4.3.11 Các nguồn điện khác xông đến Khi cắt điện để sửa chữa, khơng thực biện pháp an tồn (như tiếp đất, cắt tách rời thiết bị với lưới điện …) có nguồn điện khác xơng đến gây nguy hiểm Đường dây sửa chữa rơi chạm vào đường dây khác có điện Đường dây có điện rơi chạm vào đường dây sửa chữa Máy phát điện cấp điện ngược lên đường dây sửa chữa Dòng sét đánh từ xa truyền đến Cảm ứng từ đường dây khác vận hành Ý nghĩa tên gọi mạng điện TT, IT, TN Các mạng cung cấp điện hạ áp xây dựng theo quy chuẩn số lượng dây dẫn, nhiệm vụ dây “liên hệ với đất” (nối đất) hai thành phần mạng điện Trang 86 Như chúng khác vấn đề kết nối tiếp đất chủ thể hệ thống nên gọi chung mạng điện nối đất Theo quy chuẩn giới quy định có loại gồm TT, IT TN, mạng TN lại chia làm dạng riêng TN-C, TNS TN-C-S Các ký hiệu mạng điện gồm 2, chữ đầu từ tiếng Pháp sau: Chữ thứ nhất: thể liên hệ với đất điểm trung tính cấp nguồn: T (Terre) - điểm trung tính trực tiếp nối đất I (Isolé) - điểm trung tính cách ly với đất nối đất qua trở kháng lớn (hàng ngàn ôm) Chữ thứ hai: thể liên hệ với đất vỏ kim loại thiết bị điện sử dụng: T (Terre)- vỏ kim loại thiết bị điện nối đất trực tiếp N (Neutral)- vỏ kim loại thiết bị điện nối với dây trung tính N Chữ thứ ba: thể liên hệ dây trung tính dây tiếp đất bảo vệ PE (Protective Earthing) S (Séparé) – dây trung tính dây PE tách rời C (combiné) - dây trung tính dây PE kết hợp chung Tất vỏ kim loại thiết bị điện nối với dây PE, dây PE nối tiếp đất nơi sử dụng điện (trong sơ đồ TT & IT) với điểm trung tính (đã nối đất) nguồn (trong sơ đồ TN) Mạng điện IT I: điểm trung tính cách ly với đất nối đất qua trở kháng lớn (hàng ngàn Ohm) T: vỏ kim loại thiết bị điện nối trực tiếp với đất nơi sử dụng Như mạng điện IT gọi chung mạng trung tính cách ly tiếp đất bảo vệ chỗ Trong sơ đồ dây trung tính khơng nối đất nối qua trở kháng lớn (hàng ngàn Ohm) nguồn cấp điện, thiết bị điện sử dụng nối đất nơi sử dụng cho vỏ khung kim loại chúng Hình 4.6.1: Mạng điện IT khơng có dây trung tính Trang 87 Hình 4.6.2: Mạng IT có dây trung tính Ưu nhược điểm mạng IT Có khả bảo vệ chống hoả hoạn tốt nhất; Có thể cung cấp điện liên tục tốt mạng IT có điểm chạm vỏ dịng điện cố nhỏ, khơng gây nguy hiểm, nên không bắt buộc phải cắt nguồn cung cấp điện Nếu quản lý tốt, giải trừ kịp thời điểm cố chạm vỏ khả xảy đồng thời điểm chạm vỏ pha khác thấp, mức độ liên tục cung cấp điện cao hơn, đồng thời hậu khác gắn liền với dịng điện cố khơng đáng kể Đáp ứng yêu cầu bảo vệ chống nhiễu điện từ; Trong thực tế triển khai, vận hành yêu cầu phải có đội ngũ quản lý chặt chẽ, thường xuyên, có khả giải cố kịp thời Phạm vi áp dụng mạng IT Mạng IT có ưu điểm đảm bảo cấp điện liên tục cao, nên sử dụng cơng trình yếu cầu cao mặt liên tục cung cấp điện, vd: hầm mỏ, bệnh viện, … Trong mạng điện IT khuyến nghị không nên có dây trung tính, trừ trường hợp thiết bị sử dụng điện dùng điện áp pha có trung tính Mạng điện TT T - điểm trung tính trực tiếp nối đất T - vỏ kim loại thiết bị điện nối đất trực tiếp Mạng điện TT mạng trung tính nối đất tiếp đất bảo vệ chỗ Trong hệ thống điện pha gồm dây (3 dây pha L + dây trung tính N), dây trung tính nối trực tiếp với hệ thống tiếp đất trước cấp cho thiết bị điện Các dây bảo vệ PE cho vỏ máy nối tiếp đất riêng lẻ chỗ Trang 88 Hình 4.7.1: Mạng điện TT Ưu nhược điểm mạng TT Có khả bảo vệ chống hoả hoạn tương đối tốt; Khả cung cấp điện liên tục: khơng có, có cố chạm đất pha trở thành cố ngắn mạch pha Thiết bị bảo vệ dòng dòng rò tác động ngắt nguồn điện lập tức; Đáp ứng yêu cầu bảo vệ chống nhiễu điện từ; Là mạng điện đơn giản thiết kế, lắp đặt, khó khăn vận hành, không hạn chế chiều dài mạch điện, khả mở rộng không hạn chế Phạm vi áp dụng mạng TT Mạng TT áp dụng tốt cho cơng trình khơng có giám sát kỹ thuật cách chặt chẽ phải mở rộng tương lai Trong thực tế mạng TT đơn giản nhất, áp dụng phổ biến nhất; Đối với cơng trình lấy điện trực tiếp từ lưới phân phối công cộng hạ áp (vd: nhà phố, sở kinh doanh, sản xuất nhỏ, …): lưới phân phối công cộng hạ áp lưới pha - dây (3 dây pha + dây trung tính), điểm trung tính lưới nối đất trực tiếp nên mạng điện thích hợp để sử dụng TT Mạng điện TN T - điểm trung tính trực tiếp nối đất; N - vỏ kim loại thiết bị điện nối với điểm trung tính N nguồn cấp điện (điểm nối đất trực tiếp) Như TN mạng điện trung tính tiếp đất bảo vệ chung nối đất Trong hệ thống điện pha gồm (3 dây pha L trung tính N) dây (có thêm dây PE), dây trung tính nối trực tiếp với hệ thống tiếp đất đầu nguồn trước cấp cho thiết bị điện Dây nối đất bảo vệ PE vỏ máy nối dây trung tính Trang 89 Do việc sử dụng chung điểm tiếp đất đầu nguồn nên để an toàn hơn, mạng điện TN lại chia làm dạng TN-C, TN-S TN-C-S để áp dụng - Mạng điện TN-C T - điểm trung tính trực tiếp nối đất N - vỏ kim loại thiết bị điện nối với điểm trung tính N nguồn cấp điện (điểm nối đất trực tiếp) C - dây trung tính dây PE dùng chung dây Như TN-C mạng điện trung tính nối đất dây bảo vệ chung Trong hệ thống điện pha gồm (3 L + PEN), dây trung tính nối trực tiếp với hệ thống tiếp đất đầu nguồn trước cấp cho thiết bị điện Dây nối đất bảo vệ PE vỏ máy nối tiếp đất chổ, đồng thời nối với điểm trung tính, đó, dây thứ hệ thống điện vừa làm nhiệm vụ nối đất bảo vệ lẫn trung tính nên gọi dây PEN - Mạng điện TN–S T - điểm trung tính trực tiếp nối đất N - vỏ kim loại thiết bị điện nối với điểm trung tính N nguồn cấp điện (điểm nối đất trực tiếp) S - dây trung tính dây PE tách riêng - Mạng điện TN-C-S: Đây mạng điện đặc biệt, kết hợp chuyển đổi theo yêu cầu sử dụng, chúng áp dụng mạng điện phân phối nội lớn Phần trước mạng điện theo sơ đồ TN-C pha dây (3L+PEN), phần sau mạng điện chuyển sang sơ đồ TN–S pha dây (3L+N+PE) CÂU HỎI ÔN TẬP Trình bày ngun lý hoạt động phóng điện điểm phân tán điện tích? Trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động thiết bị điện? So sánh ưu nhược điểm phương pháp nối đất? Trình bày phương pháp lắp đặt hệ thống thu sét lan truyền? Vẽ hình giải thích phạm vi bảo vệ hai cột thu lôi? So sánh ưu nhược điểm phương pháp lắp đặt thiết bị điện điện lạnh? Các nguyên nhân gây tai nạn điện? Trang 90 PHIẾU THỰC HÀNH SỐ XÁC ĐỊNH CỰC TÍNH MÁY BIẾN ÁP BA PHA Nhóm: Ngày thực hiện: Lớp: A MỤC TIÊU: - Trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động cách đấu máy biến áp pha (MBA 3P) - Xác định bước: xác định cuộn liên lạc, xác định pha, xác định cực tính xác định cuộn sơ- thứ cấp MBA 3P B KIẾN THỨC CẦN THIẾT: - Cách sử dụng VOM - Cơ cấu MBA pha gồm mạch từ có cột ghép lại sắt từ Trên cột bố trí cuộn dây sơ cấp thứ cấp Các cuộn dây quấn đồng tâm, có lớp cách điện dày giữ cuộn sơ cấp thứ cấp Các cuộn dây phía sơ cấp thứ cấp đấu tam giác Ký hiệu cuộn pha sơ cấp AX, BY, CZ Còn cuộn pha thứ cấp ax, by, cz C DỤNG CỤ THỰC TẬP: - Đồng hồ đo VOM, pin 1,5 volt, dây nối, nguồn điện xoay chiều pha - Máy biến áp pha D NỘI DUNG THỰC TẬP: Bước 1: Xác định cuộn liên lạc: Dùng đồ hồ đo VOM thang đo Ω đo cặp cọc dây bất kỳ, cặp cọc đó, kim đồng hồ lên cuộn dây MBA Lần lượt với cặp lại Khi xác định xong, đánh dấu cuộn liên lạc lại để tránh nhầm lẫn trình thao tác Bước 2: Xác định pha Bằng phương pháp nhắp pin: - Nối cực âm pin với đầu cuộn dây, đầu lại nối với công tắc, nối với cực dương pin Trang 91 - Dùng đồng hồ đo VOM thang đo mA DC đo cuộn lại - Mỗi lần bật tắt công tắc, kim đồng hồ số mA (nếu kim lên ngược, ta đảo chiều que đo) Nếu cuộn dây nào, kim đồng hồ số mA lớn cuộn pha với cuộn nhắp pin - Làm tươmg tự với cuộn lại Bước 3: Xác định cực tính Khi biết cuộn pha với nhau, ta nhắp pin vào cuộn dùng đồng hồ mA.DC đo cuộn pha với Nếu kim lên thuận que đỏ đồng hồ đầu đầu, que đen đầu cuối,và đầu nối với dương pin đầu đầu, âm pin đầu cuối Vẫn tiếp tục nhấp pin vào cuộn dây đó, ta đo cuộn khác pha lại, kim lên thuận dương pin đầu cuối cuộn dây, âm pin đầu đầu E BÁO CÁO: Trang 92 PHIẾU THỰC HÀNH SỐ 10 XÁC ĐỊNH CỰC TÍNH ĐỘNG CƠ BA PHA - ĐẦU DÂY Nhóm: Ngày thực hiện: Lớp: A MỤC TIÊU: - Trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động cách đấu động ba pha vào mạch điện - Xác định bước: xác định cuộn liên lạc, đấu dây chạy thử động B KIẾN THỨC CẦN THIẾT: - Cách sử dụng VOM - Cơ cấu động pha đầu dây C DỤNG CỤ THỰC TẬP: - Đồng hồ đo VOM, pin 1,5 volt, dây nối, nguồn điện xoay chiều pha - Động điện xoay chiều không đồng pha đầu dây D NỘI DUNG THỰC TẬP: Bước 1: Xác định cuộn liên lạc: Dùng Olm- kế đo cặp đầu dây động cơ, cặp dây kim Olm kế lên cuộn dây liên lạc Các cuộn dây lại làm tương tự Bước 2: Xác định cực tính cuộn dây Dùng phương pháp nhắp pin để xác định cực tính cuộn dây: Nhắp pin vào cuộn dây (giả sử nhắp pin vào cuộn dây AX) Trang 93 Dùng đồng hồ VOM thang đo mA đo cuộn dây lại Nếu kim lên thuận que đỏ đồng hồ đầu cuối cuộn dây, que đen đầu đầu Bước 3: Đấu dây chạy thử động cơ: Để kiểm tra xem q trình thao tác hay khơng, ta kiểm tra cách đấu dây chạy thử động đo dịng khơng tải động làm việc Đối với nguồn điện xoay chiều pha 380V, ta đấu (Y) cách chụm đầu X,Y,Z lại với cấp nguồn vào đầu A,B,C Dùng Ampe- kế đo dịng khơng tải động pha 0,1÷ 0,3 A đạt E BÁO CÁO: Trang 94 PHIẾU THỰC HÀNH SỐ 11 ĐẤU DÂY ĐỘNG CƠ BA PHA Nhóm: Ngày thực hiện: Lớp: A MỤC TIÊU: - Trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động cách đấu động ba pha vào mạch điện - Xác định bước: xác định cuộn liên lạc, đấu dây chạy thử động B KIẾN THỨC CẦN THIẾT: - Cách sử dụng VOM - Cơ cấu động pha đầu dây C DỤNG CỤ THỰC TẬP: - Đồng hồ đo VOM, pin 1,5 volt, dây nối, nguồn điện xoay chiều pha - Động điện xoay chiều không đồng pha đầu dây D NỘI DUNG THỰC TẬP: Để xác định đầu dây động pha ta thực bứơc sau: Bước 1: Xác định cuộn liên lạc (sử dụng đồng hô VOM giai đo điện trở) - Chọn tầm đo R×10 R×100 - Đo cặp đầu dây động để xác định cuộn dây - Ở cặp đầu dây nào, kim đồng hồ lên số Ohm định hai đầu hai đầu cuộn dây Hình 1: Cách xác định cuộn liên lạc Ở lần xác định này, ta dùng Ohm- kế kỹ thuật số ta xác định cuộn chạy cuộn đề động Vì đo Ohm ba cuộn dây có hai cuộn dây có số Ohm nhỏ số Ohm cuộn lại Hai cuộn dây hai cuộn dây CHẠY, cuộn cịn lại cuộn ĐỀ Bước 2: Xác định cuộn dây Chạy, Đề động - Sử dụng phương pháp nhấp pin - Khi ta nhấp pin vào cuộn dây đo cuộn dây cịn lại, xảy hai trường hợp sau: Trang 95 + TH1: Ta nhấp pin vào hai cuộn CHẠY đo hai cuộn cịn lại có cuộn kim lên cuộn kim khơng lên lên Cuộn kim lên cuộn chạy cịn lại, cuộn khơng lên cuộn ĐỀ + TH2: Ta nhấp pin vào cuộn đề đo hai cuộn cịn lại kim khơng lên lên Cuộn nhấp pin vào cuộn ĐỀ Hình 2: Cách xác định cuộn dây chạy, đề động Bước 3: Xác định cực tính cuộn dây Ta nhấp pin vào cuộn CHẠY dùng mA- kế đo hai cuộn lại, ta thấy: - Nếu kim đồng hồ không lên lên cuộn cuộn dây đề - Ta tiếp tục đo cuộn dây lại Nếu kim đồng hồ lên thuận ta kết luận: + Gọi đầu dương pin đầu đầu cuộn dây1 (A1) Đầu âm pin đầu cuối cuộn dây (X1) + Thì đầu dương đồng hồ đầu đầu cuộn dây (A2) Và âm đồng hồ đầu cuối cuộn dây (X2) Chú ý: Nếu nhấp pin mà khơng thấy cuộn dây có kim đồng hồ khơng lên lên cuộn dây đề Để kiểm tra lại,ta phải đổi nguồn điện chiều(pin) sang cuộn dây khác đo đồng hồ cuộn dây E BÁO CÁO: Trang 96 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Đức Lợi, Giáo trình chuyên ngành điện tập 1,2,3,4, NXB Thống kê 2001 [2] GS TSKH Trần Đình Long Hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế ICE NXB Khoa học kỹ thuật – 2008 [3] Vũ Quang Hồi, Trang bị điện - điện tử công nghiệp, NXB Giáo dục 2000 [4] Điện tử cơng suất - Nguyễn Bính - Nhà xuất khoa học kỹ thuật [5] Phân tích giải mạch điện tử công suất - Phạm Quốc Hải - Nhà xuất khoa học kỹ thuật [6] Nghịch lưu thyristor - Energoiddat, Balian R,K, Sibers M,A, (Russ) Trang 97 ... kiến thức cách lắp đặt hệ thống chống sét, tiếp địa - Vai trò mơ đun: Chương trình mơn học Lắp đặt hệ thống chống sét, tiếp địa nghề kỹ thuật lắp đặt điện điều khiển công nghiệp sâu vào việc tính... THIỆU Để thực biên soạn giáo trình đào tạo nghề Kỹ thuật lắp đặt điện điều khiển cơng nghiệp trình độ TCN, giáo trình Mô đun Lắp đặt hệ thống chống sét, tiếp địa giáo trình mơ đun đào tạo chuyên ngành... mơ đun: - Vị trí mơ đun: + Mơn học Lắp đặt hệ thống chống sét, tiếp địa môn đun chuyên ngành chương trình mơn học, mơ đun đào tạo bắt buộc nghề Kỹ thuật lắp đặt điện điều khiển công nghiệp + Mô