Lắp đặt hệ thống cung cấp điện là một trong những mô đun chuyên môn được biên soạn dựa trên chương trình khung của Trường Cao đẳng nghề Hà nam ban hành dành cho hệ Cao đẳng Nghề Cơ điện nông thôn. Giáo trình này được biên soạn làm tài liệu học tập, giảng dạy nên được xây dựng ở mức độ đơn giản và dễ hiểu nhất, trong mỗi bài đều có ví dụ và bài tập áp dụng để làm sáng tỏ lý thuyết.
SỞ LAO ĐỘNG THƢƠNG BINH VÀ XÃ HỘI TỈNH HÀ NAM TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ HÀ NAM GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: LẮP ĐẶT HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN NGHỀ : CƠ ĐIỆN NƠNG THƠN TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG/TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số: 285 /QĐ - CĐN ngày 21 tháng năm 2017 Trường Cao Đẳng Nghề Hà Nam Hà Nam, năm 2017 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng ngun 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 Dựa theo giáo trình này, sử dụng để giảng dạy cho trình độ nghề ngành/ nghề khác nhà trường LỜI GIỚI THIỆU Lắp đặt hệ thống cung cấp điện mô đun chuyên môn biên soạn dựa chương trình khung Trường Cao đẳng nghề Hà nam ban hành dành cho hệ Cao đẳng Nghề Cơ điện nơng thơn Giáo trình biên soạn làm tài liệu học tập, giảng dạy nên xây dựng mức độ đơn giản dễ hiểu nhất, có ví dụ tập áp dụng để làm sáng tỏ lý thuyết Khi biên soạn, tác giả dựa kinh nghiệm giảng dạy, tham khảo đồng nghiệp tham khảo nhiều giáo trình có để phù hợp với nội dung chương trình đào tạo phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung lý thuyết thực hành đƣợc biên soạn gắn với nhu cầu thực tế Giáo trình tài liệu giảng dạy tham khảo tốt cho ngành thuộc lĩnh vực điện dân dụng, điện cộng nghiệp, điện tử, khí cán vận hành sửa chữ máy điện Trong q trình biên soạn có nhiều cố gắng song khó tránh khỏi sai sót, nhầm lẫn khiếm khuyết Tôi mong nhận góp ý quý đồng nghiệp bạn Học sinh - Sinh viên tồn Trường để giáo trình hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn bạn đồng nghiệp, cảm ơn Khoa Điện Trường Cao đẳng nghề Hà Nam tạo điều kiện giúp đỡ cho tơi hồn thành giáo trình Hà Nam, ngày 01 tháng 07 năm 2017 Tham gia biên soạn Chủ biên: Trần Nhữ Mạnh MỤC LỤC Trang LỜI GIỚI THIỆU MỤC LỤC BÀI 1: THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN SINH HỌA CHO MỘT GIA ĐÌNH Mã bài: MĐ25-01 Khái niệm chung kỹ thuật lắp đặt điện 1.1 Tổ chức công việc lắp đặt điện 1.2 Tổ chức đội nhóm chun mơn Cấu trúc mạng điện sinh hoạt gia đình Các ký hiệu thường dùng Khảo sát thực tế hộ 16 Tính tốn hệ thống thiết bị điện hộ 16 5.1 Các cơng thức cần dùng tính tốn 16 5.2 Tính tốn phụ tải điện, tính chọn dây dẫn 19 5.3 Tính chọn thiết bị điều khiển 31 Hoàn thiện thiết kế 33 Câu hỏi ôn tập 34 BÀI 2: THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CHO CƠ SỞ SẢN SUẤT NHỎ 35 Mã bài: MĐ25 - 02 35 Khảo sát thực tế xƣởng sản xuất 35 1.1 Phân bố phụ tải phân xưởng 35 1.2 Lựa chọn phƣơng án cấp điện 35 1.3 Lựa chọn thiết bị cho tủ phân phối 36 1.4 Chọn cáp từ trạm biến áp phân xưởng tủ phân phối phân xưởng 36 Tính tốn phụ tải động lực chiếu sáng 36 Tính chọn dây dẫn động lực chiếu sáng 38 Tính chọn thiết bị đóng cắt tủ điều khiển 42 Hoàn thiện thiết kế 45 5.1 Lựa chọn số lượng công suất hệ thống đèn chiếu sáng chung 45 5.2 Thiết kế mạng điện chiếu sáng 47 Câu hỏi ôn tập 48 Mã bài: MĐ 25 - 03 49 Lựa chọn vị trí lắp đặt thiết bị đóng cắt 49 Chuẩn bị vật liệu theo yêu cầu thiết kế 51 Lắp đặt chân đế thiết bị đóng cắt 52 Lắp đặt đấu dây vào thiết bị 52 Kiểm tra lại thiết bị lắp đặt 52 Câu hỏi ôn tập 53 BÀI 4: LẮP ĐẶT PHỤ TẢI 54 Mã bài: MĐ 24 - 04 54 Kiểm tra tình trạng thực tế phụ tải 54 Lựa chọn vị trí đặt phụ tải 55 Lắp đặt phụ tải theo vị trí thiết kế 57 Câu hỏi ôn tập 59 BÀI 5: LẮP ĐẶT HỆ THỐNG TIẾP ĐẤT 60 Mã bài: MĐ25 - 05 60 Công dụng việc nối đất phương pháp nối đất 60 Cấu tạo hệ thống nối đất 61 Nghiên cứu vẽ thiết kế 63 Nội dung công việc 63 Câu hỏi ôn tập 71 BÀI 6: LẮP ĐẶT HỆ THỐNG CHỐNG SÉT 72 Mã bài: MĐ25 - 06 72 Khái niệm chống sét 72 Nghiên cứu vẽ thiết kế 74 Chuẩn bị gia công vật liệu 74 Đo điện trở tiếp đất hệ thống đường dây cọc tiếp đất 74 Lắp thiết bị thu sét 74 Hàn nối hệ thống 76 Kiểm tra toàn hệ thống 77 Câu hỏi ôn tập 77 Tài liệu cần tham khảo 78 GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Tên mơ đun: Lắp đặt hệ thống cung cấp điện Mã số mô đun: MĐ25 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơ đun: - Vị trí: mơ đun thực sau người học học xong môn học chung mơn học/mơ đun kỹ thuật sở - Tính chất mô đun: mô đun chuyên môn nghề bắt buộc - Vai trị ý nghĩa: mơ đun quan trọng chương trình đào tạo, giúp cho học sinh hoàn thiện kỹ toàn diện Mục tiêu mô đun: - Về kiến thức: + Thiết kế lắp đặt mạng cung cấp điện cơng trình sử dụng điện pha, ba pha cỡ nhỏ; + Các phương pháp lắp đặt đường dây, tủ điện + Các quy trình, quy phạm, thơng số kỹ thuật lắp đặt hệ thống chống sét - Về kỹ năng: + Lắp đặt loại đường dây, lắp đặt loại tủ điện, lắp đặt hệ thống chống sét, nối đất + Kiểm tra, phát cố có biện pháp khắc phục hư hỏng thơng thường mạng điện pha, ba pha; - Về lực tự chủ trách nhiệm: + Làm việc độc lập làm việc theo nhóm để thiết kế, lắp đặt, sửa chữa loại tủ điện, đường dây cung cấp điện + Hướng dẫn, giám sát người khác thực nhiệm vụ; chịu trách nhiệm cá nhân trách nhiệm nhóm; + Đánh giá kết sau hoàn thành kết thực thành viên nhóm Nội dung mơ đun: BÀI 1: THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN SINH HỌA CHO MỘT GIA ĐÌNH Mã bài: MĐ25 - 01 Giới thiệu: Mạng điện sinh hoạt gia đình có vai trị tầm quan trọng lớn đời sống người, để đảm bảo hoàn thiện yếu tố tiện dụng, kỹ thuật, thẩm mĩ, an toàn cần phải thiết kế cách tồn diện Mục tiêu: - Khảo sát thực tế thiết kế mạng điện sinh hoạt để tiến hành lắp đặt điện; - Phân tích, tính tốn, lựa chọn thiết bị theo loại sơ đồ lắp đặt hệ thống điện theo nội dung học; - Rèn luyện tác phong cơng nghiệp Nội dung chính: Khái niệm chung kỹ thuật lắp đặt điện 1.1 Tổ chức công việc lắp đặt điện Nội dung tổ chức công việc bao gồm hạng mục sau: Kiểm tra thống kê xác hạng mục cơng việc cần làm theo thiết kế vẽ thi công Lập bảng thống kê tổng hợp trang thiết bị, vật tƣ, vật liệu cần thiết cho việc lắp đặt Lập biểu đồ tiến độ lắp đặt, bố trí nhân lực phù hợp với trình độ, tay nghề bậc thợ, trình độ chun mơn theo hạng mục, khối lƣợng đối tƣợng công việc Lập biểu đồ điều động nhân lực, vật tư trang thiết bị theo tiến độ lắp đặt Soạn thảo phiếu công nghệ miêu tả chi tiết cơng nghệ, cơng đoạn cho tất dạng công việc lắp đặt đề theo thiết kế Chọn dự định lượng máy móc thi cơng, dụng cụ phục vụ cho lắp đặt phụ kiện cần thiết để tiến hành công việc lắp đặt Xác định số lượng phương tiện vận chuyển cần thiết Soạn thảo hình thức thi cơng mẫu để thực cơng việc lắp đặt điện cho trạm mẫu cơng trình mẫu Soạn thảo biện pháp an tồn kỹ thuật Việc áp dụng thiết kế tổ chức công việc lắp đặt điện cho phép tiến hành hạng mục công việc theo biểu đồ tiến độ thi công cho phép rút ngắn thời gian lắp đặt, nhanh chóng đưa cơng trình vào vận hành Biểu đồ tiến độ lắp đặt điện thành lập sở biểu đồ tiến độ công việc lắp đặt hoàn thiện Khi biết khối lượng, thời gian hồn thành cơng việc lắp đặt hồn thiện giúp ta xác định cường độ cơng việc theo số - người Từ xác định đƣợc số đội, số tổ, số nhóm cần thiết để thực công việc Tất công việc tiến hành theo biểu đồ công nghệ, việc tổ chức xem xét dựa vào biện pháp thực công việc lắp đặt Việc vận chuyển vật tư, vật liệu phải tiến hành theo kế hoạch cần phải đặt hàng chế tạo trước chi tiết điện đảm bảo sẵn sàng cho việc bắt đầu công việc lắp đặt Các trang thiết bị vật tư, vật liệu điện phải tập kết gần công trình cách nơi làm việc khơng q 100m Ở đối tượng cơng trình, ngồi trang thiết bị chun dùng cần có thêm máy mài, ê tơ, hịm dụng cụ máy hàn cần thiết cho công việc lắp đặt điện 1.2 Tổ chức đội nhóm chun mơn Khi xây dựng, lắp đặt cơng trình điện lớn, hợp lý tổ chức đội, tổ, nhóm lắp đặt theo lĩnh vực chuyên môn Việc chuyên mơn hóa cán cơng nhân lắp đặt điện theo lĩnh vực cơng việc tăng suất lao động, nâng cao chất lượng, công việc tiến hành nhịp nhàng không bị ngưng trệ Các đội nhóm lắp đặt tổ chức theo cấu sau: Bộ phận chuẩn bị tuyến công tác: Khảo sát tuyến, chia khỏang cột, vị trí móng cột theo địa hình cụ thể, đánh dấu, đục lỗ hộp, tủ điện phân phối, đục rãnh dây tường, sẻ rãnh dây Bộ phận lắp đặt đường trục trang thiết bị điện, tủ điện, bảng điện Bộ phận điện lắp đặt nhà, ngòai trời Bộ phận lắp đặt trang thiết bị điện mạng điện cho thiết bị, máy móc cơng trình chun dụng Thành phần, số lượng đội, tổ, nhóm phân chia phụ thuộc vào khối lượng thời hạn hịan thành cơng việc Cấu trúc mạng điện sinh hoạt gia đình Các ký hiệu thƣờng dùng Một số kí hiệu thường dùng vẽ điện công nghiệp Bảng 1.1 Một số kí hiệu thiết bị điện, trạm biến áp, nhà máy điện ( Theo tiêu chuẩn Việt Nam 185 ) Bảng 1.2 Một số ký hiệu dây, thiết bị đóng cắt, bảo vệ vẽ ứng tỏa nhiệt thu đƣợc chỗ, liên kết đồng vật dẫn Quy trình gồm: sử dụng khn hàn hóa nhiệt Apliweld than chì cố định vật dẫn đƣợc hàn Hỗn hợp thuốc hàn hóa nhiệt Apliweld thuốc mồi đƣợc cho vào khn hàn hàn hóa nhiệt Apliweld Khi mồi lửa, bắt đầu có biến đổi đồng oxit nhơm Phản ứng tỏa nhiệt cao, đạt đến nhiệt độ cao đủ để làm tan chảy bột hàn vật dẫn Vì tất trở thành mối hàn hóa nhiệt đồng Tính dẫn điện mối nối cao vật dẫn, chịu đƣợc dịng điện cao ngăn ngừa ăn mòn, điều mà xuất với mối nối khí đơn giản - Cọc tiếp địa điện cực có hình dạng (ống, thanh, dây tiếp địa ) chất liệu kim loại (sắt, đồng, ) phi kim loại (than chì) có tính dẫn điện, đƣợc tiếp xúc trực tiếp với đất tạo liên kết điện với điện trở xác định Các dạng cọc tiếp địa thông thƣờng nhƣ cọc chống sét mạ đồng loại đặc biệt khác nhƣ : cọc tiếp đất hóa học, cọc tiếp địa chống sét than - Phụ kiện tiếp địa: Gồm vật tƣ phụ kiện kết nối, bổ sung hoàn thiện hệ thống tiếp địa nhƣ: Thiết bị nối đẳng thế, kẹp kết nối cọc tiếp địa, dây tiếp đất, ốc siết cáp, định vị dây, hộp kiểm tra điện trở đất, hộp bảo vệ điện 64 cực 4.2 Gia công vật liệu 4.3 Đào hào Xác định vị trí làm hệ thống tiếp đất Kiểm tra cẩn thận trƣớc đào để tránh cơng trình ngầm khác cáp ngầm hay hệ thống ống nước - 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 cơng Đối với nơi có mặt thi cơng hạn chế vùng đất có điện trở suất đất cao phải áp dụng phương pháp khoan giếng, đƣờng kính giếng khoan từ 50mm đến 80mm, sâu từ 20m đến 40m tùy theo độ sâu mạch nước ngầm 4.4 Đóng cọc tiếp đất, hàn nối cọc nối Đóng cọc tiếp đất nơi qui định cho khoảng cách cọc lần độ dài cọc đóng xuống đất Tuy nhiên, nơi có diện tích làm hệ thống đất giới hạn đóng cọc với khoảng cách ngắn (nhưng không ngắn lần chiều dài cọc) - Đóng cọc sâu đến đỉnh cọc cách đáy rãnh từ 100mm đến 150mm - Riêng cọc đất trung tâm đóng cạn so với cọc khác, cho đỉnh cọc cách mặt đất từ 150 ~ 250mm để lắp đặt hố kiểm tra điện trở đất đỉnh cọc nằm bên hố - Rải cáp đồng trần dọc theo rãnh đào để liên kết với cọc đóng - Đổ hố chất làm giảm điện trở đất dọc theo cáp đồng trần trƣớc đóng cọc đào sâu vị trí cọc có hố đƣờng kính từ 200mm đến 300mm sâu 500mm tính từ đáy rãnh hóa chất đổ vào hố - Hóa chất làm giảm điện trở đất hút ẩm tạo thành dạng keo bao quanh lấy điện cực tăng bề mặt tiếp xúc điện cực đất giúp giảm điện trở đất bảo vệ hệ thống tiếp đất - Trong trƣờng hợp khoan giếng, cọc tiếp đất đƣợc liên kết thẳng với cáp để thả sâu xuống đáy giếng - Đổ hóa chất làm giảm điện trở đất xuống giếng, đồng thời đổ nƣớc xuống 65 để tồn hóa chất lắng sâu xuống đáy giếng - Hàn hóa nhiệt EXOWELD (hoặc hàn hóa nhiệt LEEWELD) để liên kết cọc với cáp đồng trần 4.5 Lấp đất hào tiếp đất Lấp đất vào hố rãnh nện chặt để hoàn trả lại mặt 4.6 Đo điện trở hệ thống tiếp đất Lắp đặt hố kiểm tra điện trở đất vị trí cọc trung tâm cho mặt hố ngang với mặt đất - Kiểm tra lần cuối mối hàn thu dọn dụng cụ - Lấp đất vào hố rãnh, nện chặt hoàn trả mặt - Đo điện trở tiếp đất hệ thống, giá trị điện trở cho phép < 10 Ohm, lớn giá trị phải đóng thêm cọc, xử lý thêm hóa chất giảm điện trở đất khoan giếng để giảm tới giá trị cho phép Cách kiểm tra điện trở tiếp đất sử dụng hộp kiểm tra Sau CHONGSET.VN hƣớng dẫn bạn cách kiểm tra điện trở tiếp đất: Bước 1: Kiểm tra điện áp PIN Bước 2: Đấu nối dây nối Bước 3: Kiểm tra điện áp tổ đất cần kiểm tra Bước 4: Kiểm tra điện trở đất Bước 5: Đánh giá kết đo Cụ thể Bước 1: Kiểm tra điện áp PIN Đầu tiên, bạn cần kiểm tra điện áp PIN thiết bị đo Hãy xoay cơng tắc tới vị trí “BATT CHECK” Sau nhấn giữ nút “PRESS TO TEST” Kim đồng hồ phải nằm khoảng “BATT GOOD” để đảm bảo máy hoạt động xác Nếu khơng bạn cần thay PIN tiếp tục làm việc Bước 2: Đấu nối dây nối Trƣớc đấu nối dây, bạn cần cắm cọc bổ trợ Cọc cách điểm đo khoảng 5- 10m Cọc cách cọc từ 5~10m Sau đâu nối dây nối Dùng dây dài 5m màu xanh kẹp vào điểm đo Dây dài 10m màu vàng Dây dài 20m màu đỏ kẹp vào cọc cọc cho phù hợp chiều dài dây Cần cắm cọc bổ trợ trƣớc đấu nối dây nối 66 Bước 3: Kiểm tra điện áp tổ đất cần kiểm tra Tiếp đến, bật cơng tắc tới vị trí “Earth Voltage” Ấn nút “Press to test” để kiểm tra điện áp đất Đảm bảo điện áp đất không 10V để kết đo đƣợc xác Bước 4: Kiểm tra điện trở đất Bật cơng tắc tới vị trí x100Ω để kiểm tra điện trở đất Bạn cần kiểm tra lại đấu nối đèn OK không sáng, tức điện trở cao (>1200Ω) Trong trƣờng hợp kim đồng hồ gần nhƣ khơng nhích khỏi vạch “0”, tức điện trở nhỏ Bạn bật cơng tắc tới vị trí x1Ω x10Ω cho phù hợp để dễ đọc trị số điện trở đồng hồ Bước 5: Đánh giá kết đo Người ta đánh giá điện trở nối đất theo tiêu chuẩn quy định Bên cạnh cịn phụ thuộc mật độ dân cư, điện trở suất đất,… Nhưng thông thường điện trở đất đánh sau: Rnđ £ 0,5 W lƣới 110 kV trở lên có dịng chạm đất lớn 500 A Rnđ £ W đơi với lƣới trung áp có công suất £ 1000 kVA Rnđ £ 10 W cột điện,… Giới thiệu phƣơng pháp đo điện trở tiếp địa Có nhiều phƣơng pháp đo điện trở tiếp địa Trong phổ biến kỹ thuật đo ba điểm (3P) Tuy nhiên, việc đo điện trở tiếp địa bị ảnh hưởng nhiều yếu tố khác Khó định lƣợng xác Vì để có kết xác hơn, bạn nên: Thực phép đo nhiều lần Tính giá trị trung bình Dùng thiết bị đo chất lượng cao Bắt nguồn từ phép đo 4P, phƣơng pháp đo 3P thƣờng đƣợc sử dụng đo điện trở suất đất mang lại kết xác cao Phƣơng pháp đo ba điểm sử dụng ba cọc điện cực Trong có cọc cần đo, hai cọc thử nghiệm độc lập điện với điện cực cần Hai cọc thƣờng đƣợc kí hiệu C (Current) P (Potential) 67 Điện trở đất đƣợc tính tốn định luật Ohm: R g = V / I Dòng điện xoay chiều đƣợc truyền qua điện cực ngồi C Trong đó, điện áp đƣợc đo điện cực bên P số điểm trung gian chúng Kỹ thuật đo ba điểm (3P) phương pháp đo điện trở tiếp địa phổ biến Lưu ý sử dụng hộp đo điện trở nối đất Bạn sử dụng số phương pháp phức tạp để khắc phục hạn chế quy trình đơn giản Các phương pháp phức tạp kể đến Phương pháp bốn điểm (4P) Phương pháp độ dốc (Slope method) Các phƣơng pháp chủ yếu để đo điện trở vị trí có khơng gian đặt điện cực thử nghiệm hạn chế, hệ thống nối đất lớn Khi thực phép đo, bạn cần đặt điện cực P đặt khu vực không chịu ảnh hƣởng điện trở hai cọc cọc C Riêng điện cực thử nghiệm C đặt cho cách xa cọc Điện cực thử nghiệm dòng điện C tạo vùng điện trở phẳng cột đặt vị trí Lưu ý vật thể kim loại nằm gần cọc phụ ảnh hƣởng độ xác phép đo Tổng quan đo điện trở tiếp địa Có phương pháp đo điện trở tiếp địa sử dụng hộp đo điện trở nối đất sau: Phương pháp đo điểm (3P) Phương pháp kiểm tra nối đất cực 62% Phương pháp bốn điểm 4P Phương pháp kẹp Phương pháp đo điện trở nối đất điểm (3P) Phƣơng pháp 3P thực dễ dàng, thƣờng sử dụng cho hệ thống đo nhỏ Hay nói cách khác diện tích bao phủ hệ thống khơng 68 rộng Các điện cực thử nghiệm thƣờng cách cột nối đất khoảng 30 – 50m Cọc thử điện áp đặt giữa, ba cọc nằm thẳng hàng với Bạn thực hai phép kiểm tra bổ sung để phép đo xác Trường hợp 1: Tính từ cọc chính, di chuyển vị trí cọc P lại gần 10% so với vị trí ban đầu Trường hợp 2: Di chuyển vị trí cọc P xa 10% so với vị trí ban đầu Sau kiểm tra, hai phép đo bổ sung phù hợp với phép đo ban đầu cọc thử đƣợc định vị xác Sau bạn lấy điện trở DC cách lấy giá trị trung bình ba kết Nên kiểm tra nhiều lần để có kết xác Nếu kết đo khơng xác, vị trí cọc đƣợc đặt khơng xác Bạn cần phân bố loại khoảng cách cọc Đo lại lần lập lại q trình đến có kết khả quan Phương pháp kiểm tra đo điện trở nối đất cực 62% Phƣơng pháp đƣợc áp dụng hệ thống nối đất diện tích trung bình Khoảng cách từ cọc điện áp đến cọc nằm khoảng 62% Trong phƣơng pháp 3P thơng thường khoảng cách 50% Các đặc điểm lại hai phương pháp giống Khi sử dụng phương pháp này, bạn nên lặp lại phép đo bổ sung, kiểm tra nhiều lần để đạt hiệu tốt Tuy nhiên phương pháp kiểm tra nối đất cực 62% có điểm hạn chế Phương pháp dựa vào lý thuyết giả định đất bên dƣới đồng nhất, việc khó xảy thực tế Vì vậy, cần thận trọng sử dụng phải 69 tiến hành khảo sát điện trở suất đất Phương pháp đo điện trở nối đất bốn điểm 4P Trong phương pháp bốn điểm 4P, bốn điện cực có kích thước nhỏ đƣợc dẫn vào trái đất có khoảng cách nhau, độ sâu, theo đƣờng thẳng Bạn cần lưu ý khoảng cách điện cực không đƣợc gần, ý chất lƣợng đất, vật dẫn khác đất Phƣơng pháp đo 4P đƣợc dùng phổ biến để đo điện trở suất đất Bốn điện cực phƣơng pháp bố điểm dẫn vào trái đất có khoảng cách Phương pháp đo điện trở tiếp địa kẹp Phương pháp kẹp cho khả đo nhanh chóng, giúp đo điện trở mà khơng cần ngắt hệ thống nối đất Khi sử dụng máy kiểm tra điện trở nối đất dạng kẹp, dù có vài nhiều đƣờng nối song song, bạn dễ dàng cọc điện cực Các phép đo đƣợc thực dễ dàng, trực tiếp cách kẹp kìm đo dịng qua dây nối đất Nếu hệ thống tiếp địa đƣợc nối song song, dùng máy đo ampe kìm thực đo xác điện trở Phương pháp kẹp thực nguyên tắc phải đặt kẹp vòng quanh dây tiếp đất đo, nối kẹp với dụng cụ đo kẹp đo dòng điện chảy mạch vòng, kẹp vào mạch vịng tiếp đất tín hiệu biết trước (32V/ 1367Hz) Trong phương pháp kiểm tra điện trở đất kìm kẹp phép đo điện trở tồn vịng lặp Vì cần có điện trở vòng để đo, số lượng đƣờng song song lớn, giá trị đo gần với điện trở đất thực tế Lưu ý trình kiểm tra điện trở nối đất – tiếp địa Sau đo, để đảm bảo an toàn tốt nhất, điện trở hệ thống tiếp địa phải = 10 70 Ohm cần làm gì? Câu trả lời bao gồm: Đo, tính tốn lại giá trị điện trở suất cơng trình Tăng số lượng cọc tiếp địa hóa chất giảm điện trở Xây dựng vẽ, thi công để phê duyệt Thi công theo vẽ phê duyệt Câu hỏi ôn tập Câu 1: Nêu công dụng việc nối đất phương pháp nối đất? Câu 2: Trình bày cấu tạo hệ thống nối đất? 71 BÀI 6: LẮP ĐẶT HỆ THỐNG CHỐNG SÉT Mã bài: MĐ25 - 06 Mục tiêu: - Trình bày khái niệm, cơng dụng chống sét hệ thống điện công nghiệp; - Tính tốn hệ thống chống sét theo u cầu kỹ thuật; - Thực đƣợc lắp đặt hệ thống chống sét cho phân xƣởng theo yêu cầu kỹ thuật; - An toàn cho ngƣời thiết bị Nội dung chính: Khái niệm chống sét Hệ thống chống sét hệ thống lắp đặt tịa nhà nhằm mục đích thu sét để ngăn chặn việc sét đánh trực tiếp vào tòa nhà để bảo vệ tòa nhà người Một hệ thống chống sét tốt phải có khả nhận lượng sét từ hệ thống kim thu sét giải phóng lượng vào lòng đất cách nhanh nhất, nhằm giảm thiểu khả lan truyền lượng sét hệ thống làm phá hỏng thiết bị Phạm vi thu sét hệ thống thu dẫn sét khơng cố định nhƣng coi hàm mức độ tiêu tán dòng điện sét Bởi phạm vi thu sét đại lượng thống kê Mặt khác, phạm vi thu sét bị ảnh hƣởng cách cấu tạo hệ thống thu dẫn sét, đặt theo chiều ngang chiều thẳng đứng tƣơng đƣơng Do khơng thiết phải sử dụng đầu thu nhọn chóp nhọn, ngoại trừ việc cần thiết mặt thực tiễn Hệ thống tiếp địa phận tách rời hệ thống chống sét Nó đảm bảo cho việc dẫn dịng xung sét từ thiết bị bảo vệ xuống tổ đất tiếp địa công tác tiêu tán lượng xung Tiếp địa đóng vai trị quan trọng việc chống sét, thiết bị chống sét không tiếp địa tốt (điện trở đất cao), việc sét đánh vào mạng điện gây hậu lớn hoàn tồn xảy Tuỳ thuộc vào u cầu tiếp địa điện trở đất cơng trình ,chúng ta xây dựng hệ thống tiếp địa an tồn đóng cọc, khoan giếng thả cọc với số lượng cọc hồn tồn tính tốn đƣợc 72 Hình 6.1 Cấu trúc chung hệ thống đất chống sét: Một hệ thống tiếp địa thông thƣờng bao gồm cọc sắt cọc sắt bọc đồng (có thể cần mạ đồng đủ) đƣợc chơn chìm lịng đất Các cọc dùng thép góc thép trịn để chế tạo, chiều dài thơng thƣờng từ 1,2 - 1,5 m Các cọc đƣợc liên kết với tạo thành hệ thống lƣới tiếp địa có điện trở phù hợp với yêu cầu chống sét cơng trình Trong nhiều trƣờng hợp, điện trở lƣới tiếp địa cao cho dù gia tăng thêm số cọc đóng vào lịng đất Để đạt điện trở đất nhƣ mong muốn, kỹ thuật chống sét sử dụng loại hoá chất làm giảm trở kháng đất (GEM) Để giảm điện trở cho hệ thống tiếp địa đảm bảo làm việc ổn định hệ thống, ngày mối liên kết dây dẫn sét với cọc tiếp địa đƣợc liên kết với phƣơng pháp hàn hoá nhiệt ( Cad-Weld) thay dùng kẹp nối hay hàn nhƣ trƣớc Hoá chất giảm điện trở đất (GEM): Đây hoá chất gồm hai thành phần trộn lẫn với nƣớc đổ lên vùng chôn điện cực tạo nên lớp keo hồ (GEM) đồng Chính khơng bị rửa trôi giống nhƣ muối tro tồn đất nhiều năm Hợp chất tỏ đặc biệt thích hợp vùng đất trung du, đồi núi Việt Nam Mối hàn hố nhiệt (Cad-Weld): Là cơng nghệ tiên tiến, dựa vào phản ứng nhiệt nhơm có nhiệt độ nóng chảy cao 30000 C, đƣợc hàn khn hàn nên có độ thẩm mỹ cao, đồng khối, khơng có khiếm khuyết dị tật, vị trí đƣợc hàn nóng chảy hồn, xỉ than phụ gia hàn đƣợc lên Nên có ưu điểm so với loại hàn hơi, hay kẹp cáp thông thƣờng tránh đƣợc ăn mịn điện hố kim loại đƣợc nối với nhau, độ thẩm mỹ cao, khả tiêp xúc tốt bền học 73 Hệ thống tiếp địa thƣờng đƣợc bố trí gần cơng trình Trong điều kiện bất khả kháng đặt xa cơng trình, phải tham khảo thêm tiêu chuẩn điện trở đất Sau hoàn thành hệ thống đƣợc nối lên kẹp nối để liên kết với hệ thống thu dẫn sét Yêu cầu hệ thống chống sét lan truyền sau hoàn thành hệ thống tiếp đất có giá trị điện trở đất phải phù hợp với tiêu chuẩn ngành, nhà nƣớc, nƣớc sản xuất thiết bị Đẳng hệ thống đất: Một cơng trình bao gồm nhiều hệ thống tiếp địa: Hệ thống đất trực tiếp, hệ thống đất chống sét lan truyền, hệ thống đất công tác (nối mass) Để đảm bảo cân điện thế, tránh xảy tƣợng chênh lệch điện hệ thống mass làm phá hỏng thiết bị điện tử cần phải thực nối đẳng hệ thống tiếp địa Nhƣng việc nối đẳng gây rủi ro dịng điện sét lớn gây tƣợng dòng điện sét lan truyền từ hệ thống đất qua đƣờng đẳng xâm nhập vào thiết bị làm cho thiết bị cắt sét bị đánh ngƣợc, làm tăng đột biến điện áp gây hỏng máy móc, thiết bị Để khắc phục tƣợng ta lắp đặt thêm thiết bị nối đẳng để nối hệ thống tiếp địa Thiết bị làm việc nhƣ biến trở cực lớn tăng điện trở tối đa phân cách mức xung sét tổ đất trực tiếp cao đến giới hạn định Nghiên cứu vẽ thiết kế Chuẩn bị gia công vật liệu Đo điện trở tiếp đất hệ thống đƣờng dây cọc tiếp đất Lắp thiết bị thu sét 5.1 Lắp đặt kim thu sét Hình 6.2 Một số hình ảnh kim thu sét Kim thu sét thiết bị thép khơng gỉ, kim có tác dụng tạo đường dẫn dòng sét xuống đất theo đường dây dẫn sét Để kim thhu sét phát huy tác dụng ta phải gắn kim trụ đỡ cao 2m so với mặt trần tòa nhà 74 Để lắp đặt kim thu sét ta tiến hành theo bước sau Lắp đặt trụ đỡ kim: Trụ đỡ kim đƣợc xây dựng gạch, cột bê tơng thép có chiều cao tối thiểu 2m đƣợc đặt trung tâm mái nhà Hình 6.3 Trụ đỡ kim thu sét Đặt kim thu sét vào vị trí cần đặt tiến hành cố định kim thu sét (kim thu sét phải cố định chắn để tránh trường hợp bão gió làm đổ hỏng kim) Hình 6.4 Kim thu sét gắn vào trụ 5.2 Đặt đường dây dẫn sét nằm mái Đường dây dẫn sét thép dẹt đặt song song với mặt mái đƣợc bắt cố định mặt mái đai thép Đường dây dẫn sét có nhiệm vụ dẫn sét từ kim thu sét xuống cọc tiếp địa 75 Hình 6.5 Đường dây dẫn sét nằm mái Để lắp đặt đƣờng dây dẫn sét nằm mái ta tiến hành bƣớc sau - Khoan lỗ, đặt sâu vít mặt mái (chú ý khoan lỗ đặt sau vít ta khoan lỗ có đọ sâu vừa với chiều dài sâu vít để tránh làm hỏng mặt mái) - Đặt miếng đế đỡ cao su dọc theo đƣờng dây dẫn sét - Đặt dây dẫn sét lên đế đỡ - Bắt đai thép cố định dây dẫn sét - Đấu nối đƣờng dây dẫn với kim thu sét 5.3 Đường dây dẫn sét đứng tường Đường dây dẫn sét đứng tƣờng đƣợc nói liền vơid đƣờng dây nằm mái cố định chắn Đường dây đƣợc nối với kim thu sét thông qua đƣờng dây nằm mái xuống cọc tiếp địa dọc theo tƣờng Khi bắt đường dây đứng dọc theo tường ta dùng cọc sắt đƣợc trôn tường để hàn cố định cố định dây dẫn sét dung đai thép để cố định Việc bắt cố định đƣờng dây đứng dọc theo tƣờng ta sử dụng giàn giáo để khoan lỗ bắt sâu vít dung xe cẩu thùng để bắt nhà cao tầng Hình 6.6 Đường dây dẫn sét đứng dọc theo tường Hàn nối hệ thống 76 Khi lắp đặt song hệ thống dây dẫn sét ta tiến hành liên kết dây dẫn sét với hệ thống nối đất để đảm bảo có sét đánh, sét đƣợc truyền qua hệ thống kim thu, dây dẫn đƣợc truyền xuống đất Kiểm tra tồn hệ thống Một cơng trình bao gồm nhiều hệ thống tiếp địa: Hệ thống đất trực tiếp, hệ thống đất chống sét lan truyền, hệ thống đất công tác (nối mass) Để đảm bảo cân điện thế, tránh xảy tƣợng chênh lệch điện hệ thống mass làm phá hỏng thiết bị điện tử cần phải thực nối đẳng hệ thống tiếp địa Nhƣng việc nối đẳng gây rủi ro dòng điện sét lớn gây tƣợng dòng điện sét lan truyền từ hệ thống đất qua đƣờng đẳng xâm nhập vào thiết bị làm cho thiết bị cắt sét bị đánh ngƣợc, làm tăng đột biến điện áp gây hỏng máy móc, thiết bị Để khắc phục tƣợng ta lắp đặt thêm thiết bị nối đẳng để nối hệ thống tiếp địa Thiết bị làm việc nhƣ biến trở cực lớn tăng điện trở tối đa phân cách mức xung sét tổ đất trực tiếp cao đến giới hạn định Câu hỏi ôn tập Câu 1: Trình bày bước lắp kim thu sét? Câu 2: Nêu cách đặt đường dây sét nằm mái đường dây sét đứng? 77 Tài liệu cần tham khảo - Trần Nguyên Thái - Cẩm nang kỹ thuật kèm ảnh dùng cho thợ đường dây trạm mạng điện trung - Trường Kỹ Thuật Điện, Công Ty Điện lực 2, Bộ lƣợng, 1994; - Nguyễn Xuân Phú - Cung cấp điện - NXB Khoa học Kỹ thuật, 1998; - Tài liệu giảng dạy Kỹ thuật lắp đặt điện Trung Tâm Việt - Đức, Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật TP.Hồ Chí Minh; - Phan Đăng Khải - Giáo trình kỹ thuật lắp đặt điện - NXB Giáo dục, 2002 78