Điều này khó thực hiện vì độ ẩm của đất thay đổi theo mùa.Vì thế, tập đoàn quốc tế Erico đã cung cấp một loại hóa chất làm giảm điện trở đất GEM được sử dụng nhiều trong các hệ thống nối
Trang 1CHƯƠNG III
PHẦN MỀM GEM
1 Giới thiệu phần mềm GEM:
Ngày nay, điện năng được sử dụng rộng rãi trong tất cả các lĩnh vực trong đời sống và thường xuyên có người làm việc với các thiết bị điện Vì vậy, thường xảy
ra những tai nạn thương tâm về điện do người vận hành không tuân thủ theo những nguyên tắc an toàn về điện, do cách điện của các thiết bị bị chọc thủng hoặc có thể là do sét đánh trực tiếp hoặc gián tiếp… Để đảm bảo an toàn cho người và tránh hư hỏng các thiết bị điện, cần áp dụng biện pháp an toàn, hiệu quả và tương đối đơn giản là thực hiện nối đất cho thiết bị điện và đặt các thiết bị chống sét
Khi thiết kế hệ thống nối đất, phải đảm bảo rằng dòng điện rò hoặc sét tản vào đất theo con đường cực tiểu hóa điện áp tiếp xúc và điện áp bước Như vậy, tổng trở nối đất phải đủ nhỏ Muốn giảm điện trở đất phải giảm điện trở suất mà điện trở suất của đất giảm khi độ ẩm của đất càng tăng Do đó, cần phải giữ độ ẩm đất tại nơi đặt hệ thống nối đất Điều này khó thực hiện vì độ ẩm của đất thay đổi theo mùa.Vì thế, tập đoàn quốc tế Erico đã cung cấp một loại hóa chất làm giảm điện trở đất (GEM) được sử dụng nhiều trong các hệ thống nối đất Ngoài ra, có thể tính toán giá trị điện trở nối đất của hệ thống nối đất và số lượng hóa chất cần sử dụng với phần mềm GEM
Trang 2LƯU ĐỒ LÀM VIỆC VỚI PHẦN MỀM GEM
BƯỚC 1: KHỞI ĐỘNG.
Có 4 bước: đào lỗ, đặt cọc nối đất, lắp hóa chất xung quanh c dầm đất và lắp đầy rãnh
ọc,
a Chọn đơn vị
BƯỚC 2: CHỌN NGÔN NGỮ
Có 4 loại ngôn ngữ: Anh , Pháp, Đức,
Tây Ban Nha
BƯỚC 3: MÀN HÌNH CHÍNH
1 Cách lắp đặt: có 2 cách
b Lắp đặt theo chiều dọc:
3 Thu hồi Gem
+ Tính điện trở dây nối đất đơn theo chiều ngang
a Lắp đặt nằm ngang
2 Tính toán với Gem
b.Chọn cách tính toán
+ Tính điện trở cọc nối đất đơn theo chiều dọc
5 Đặc tính của Gem:
giảm điện trở đất, được sử dụng ở mọi môi trường đầm lầy, không phân hủy theo thời gian…
4 Các thông tin về Gem: tính hiệu quả, tính
ổn định, tính thân thiện, dễ sử dụng
6 Giới thiệu về phần mềm Gem: chức năng,
hạn chế, cách sử dụng, phương pháp tính toán
Có thể gởi trả lại hóa chất không dùng hết khi hoàn thành xong hệ thống nối đất
7.Giới thiệu về Gem: giới
thiệu sự ra đời và các tính năng của Gem
+ Tính điện trở nối đất nhiều
Trang 32 Nội dung phần mềm GEM
2.1 Khởi động GEM:
Từ Desktop nhấp chuột chọn Start/ All program/ Gem Caculator hoặc nhấp
Sau đó xuất hiện một hộp thoại GEMTM như sau:
Chọn Continue
2.2 Chọn ngôn ngữ:
Sau khi khởi động xong, phần mềm sẽ xuất hiện một hộp thoại để chọn ngôn ngữ, phần mềm này được phiên dịch ra làm 4 ngôn ngữ: Anh, Pháp, Đức, Tây Ban Nha
Để dễ dàng thực hiện: chọn English (ngôn ngữ tiếng Anh)
Trang 4Xuất hiện màn hình làm việc như sau:
2.3 Cách lắp đặt
2.3.1 Hệ thống nối đất với dây nối đất nằm ngang:
Trang 5Bước một:
Đào một cái rãnh có chiều rộng là 4 inches, chiều sâu là 30 inches hoặc ở dưới băng thì chiều rộng và chiều sâu sẽ rộng và sâu hơn
Bước hai:
Trãi một lớp hóa chất GEM với một lượng vừa
đủ khoảng 1 inches ở dưới đáy của cái rãnh
Bước ba:
Đặt dây đẫn nối đất lên trên bề mặt hóa chất GEM Dùng đất để giữ cố định sợi dây nối đất
ở yên vị trí
Bước 4:
Trãi thêm một lớp GEM nữa bao phủ hoàn toàn lên trên bề mặt của sợi dây nối đất
khoảng 1 inches
Bước 5:
Cẩn thận lắp đất lên trên hóa chất GEM khoảng 4 inches và kiểm tra chắc chắn rằng dây nối đất không bị lộ ra
Bước 6:
Đầm đất cho đất được lắp ở bước 5 dẻ lại và sau đó lắp đất đầy rãnh Đối với trường hợp nhiều rãnh thì chiều rộng và bề dày của lớp hóa chất GEM sẽ được phần mềm tính toán
2.3.2 Hệ thống nối đất với cọc nối đất thẳng đứng:
Trang 6Bước một:
Khoan một cái lỗ có đường kính khoảng 3 inches và chiều sâu ít hơn khoảng 6 inches so với chiều sâu
của cách đặt dây nối đất nằm ngang
Bước hai:
Đặt cọc nối đất xuống lỗ đã khoan (nếu có thể thì đóng một phần của cọc vào đáy của lỗ khoảng 12 inches và đầu của cọc nối đất cách mặt đất khoảng 6 inches, kết nối dây dẫn với cọc nối đất bằng phương pháp hàn hóa nhiệt CADWELD được sử dụng để kết nối các bộ phận nối đất với chất lượng cao
CADWELD có khả năng tạo ra mối nối giữa các phân tử đồng/đồng, đồng/thép, mà không cần năng lượng ngoài hay nguồn nhiệt
Bước ba:
Rải một lượng hóa chất GEM xung quanh cọc Đầm lớp hóa chất ấy cho dẻ lại để chắc chắn rằng GEM lắp đầy xung quanh cọc Có thể trộn hóa chất GEM
với nước tạo thành hồ như xi măng
Bước 4:
Lắp đất phủ kín lên phần còn lại ở trên miệng lỗ
Trong trường hợp rẽ nhánh cọc nối đất thì đường kính của lỗ khoan và chiều sâu của lỗ sẽ do phần mềm tính toán
Các mối nối CADWELD có đặc điểm sau:
¾ Không hư hỏng hay giảm chất lượng với thời gian, tải dòng điện hiệu quả hơn dây dẫn Mối hàn CADWELD là mối nối phân tử nên không
bị lỏng hay ăn mòn
¾ Phẩm chất có thể nhận thấy dễ dàng bằng cách quan sát
¾ Thiết bị nhẹ, không đòi hỏi nguồn ngoài và không đắt tiền
2.4 Cách tính toán với phần mềm gem:
Trang 7Để tính toán với GEM , chọn nút GEM Caculation
Hộp thoại yêu cầu lựa chọn đơn vị tính toán sẽ hiện ra: chọn tính toán theo đơn vị Metric
Sau đó một hợp thoại để lựa chọn các phương thức nối đất sẽ hiện ra
1.Single Horizontal Ground Electrde: dây nối đất đơn đặt theo chiều ngang
2 Single vertical Gound Electrode: cọc nối đất đơn đặt theo chiều dọc
3 Multiple Vertical Ground Rods: nhiều cọc nối đất đặt theo chiều dọc
2.4.1 Tính điện trở dây nối đất nằm ngang:
Chỉ cần nhập thông số sau vào hộp thoại
Length(m): Chiều dài cáp đồng
Resistivity(ohm-cm): Điện trở suất của đất
Thickness (cm): bề dầy lớp hoá chất GEM
Depth and width (cm): Chiều sâu và chiều rộng của rãnh
Sau đó nhấn nút Calculate thì lập tức giá trị điện trở nối đất và số lượng GEM cần thiết sử dụng sẽ được tính toán
Tương tự với cách nối đất với cọc thẳng đứng và nhiều cọc nối đất
Trang 82.4.2 Tính điện trở cọc nối đất thẳng đứng:
Nhập các thông số sau:
Length(m): Chiều dài cọc
Resistivity(ohm-cm): Điện trở suất của đất
Auger Dia (cm): Đường kính của lỗ khoang
Nhấn nút caculation phần mềm sẽ tự tính toán các giá trị còn lại
2.4.3 Đối với cọc phân nhánh theo chiều dọc:
Nhập các thông số sau:
Length(m): Chiều dài cọc
Resistivity(ohm-cm): Điện trở suất của đất
Auger Dia(cm): Đường kính lỗ khoang.
No.of Electrodes: Số cọc nối đất
Spacing(m): Khoảng cách giữa các cọc.
Hiện nay, sử dụng phổ biến nhất là cọc thép bọc đồng đường kính là13mm vì
nó có độ dẫn điện tốt, độ chống ăn mòn cao do tác động của khí quyển hay đất bao bọc xung quanh, bền vững trong kết nối và lắp đặt Cọc thép không gỉ với hàm lượng Crôm tinh chất là 17% và phủ một lớp Austenitic được khuyến cáo sử dụng ở những nơi như vùng đất thủy triều, đầm muối, đất phủ tro, vùng đất phủ than cám và các môi trường ăn mòn khác
2.5 Chính sách thu hồi
Có thể gởi bán lại cho công ty nhưng phải đảm bảo các điều kiện sau:
Trang 9 Trả lại số hóa chất dư trong vòng 60 ngày kể từ ngày bán ra
2.6 Hóa chất GEM:
Hóa chất GEM được sử dụng vào năm 1992, là vật liệu có tính dẫn điện tốt kể cả những vùng đất cứng nhất Nó là một vật liệu được sử dụng làm tăng khả năng dẫn điện cho những vùng đất có độ dẫn điện kém như đất đá, đất trên đỉnh núi, đất cát… Hóa chất GEM có những ưu điểm sau đây:
2.6.1 Tính hiệu quả:
Giảm điện trở nối đất
Vẫn giữ giá trị của điện trở nối đất ở hằng số khi nó được thiết lập
GEM sử dụng trong mọi nơi bất chấp điều kiện của đất thậm chí ở nơi khô khan
2.6.2 Tính ổn định:
GEM không bị hòa tan và phân hủy theo thời gian
GEM không cần bảo trì và thay thế (không bị ăn mòn do phản ứng với muối hay hóa chất)
Điện trở suất của Gem giảm 10% khi độ lạnh môi trường tăng
Không phụ thuộc vào điều kiện của nước để giữ vững tính dẫn điện của nó
2.6.3 Tính thân thiện:
Không gây độc hại đối với đất và nước của khu vực xung quanh
2.6.4 Dễ sử dụng:
Chỉ cần một người lắp đặt
GEM thích hợp lắp đặt ở nơi đất bùn hoặc khô
Cũng dễ dàng được trộn chung với xi măng
Yêu cầu không được trộn khi dùng khô, chỉ cần mở ra và tưới lên đất vì GEM sẽ nhanh chống hấp thu sự ẩm ướt xung quanh và biến chúng về dạng khô
Có thể dùng GEM để giảm kích thước của hệ thống nối đất nếu không đạt yêu cầu
2.7 Thông tin phần mềm GEM:
2.7.1 Chức năng:
Phần mềm này có thể tính toán điện trở nối đất kết hợp với việc dùng hóa chất GEM
Phần mềm cũng tính toán số lượng GEM cần thiết sử dụng và giới thiệu cách nối đất với điện cực nằm ngang hay thẳng đứng
2.7.2 Giới hạn:
Công ty Erico không đảm bảo và chịu trách nhiệm bất kỳ vấn đề nào khi sử dụng phần mềm này để tính toán Cách tính toán đơn giản, chỉ cần nhập vào các tham số về điện trở suất của đất, số lượng cọc và chọn cách nối đất cho từng thiết
bị …Phần mềm sẽ tự tính toán giá trị điện trở nối đất nhưng chỉ một cách gần đúng
Trang 10Phaăn meăm tính toaùn soâ löôïng Gem thì raât laø caơn thaôn Keât quạ tính toaùn ñöôïc laøm troøn ñeân gaăn nhaât1 bao hoaù chaât, do ñoù trong tröôøng hôïp duøng khođng heât löôïng hoùa chaât coù theơ gôûi baùn lái cho cođng ty nhöng phại ñạm bạo caùc ñieău kieôn sau :
Hoùa chaât vaên coøn toât _ coøn söû dúng ñöôïc
Ngöôøi söû dúng phại trạ tieăn chuyeđn chôû hoùa chaât ñeân cođng ty FOB ôû Salon, Ohio
Phại ñöôïc söï chaâp thuaôn cụa cođng ty maø mua hoùa chaât ñoăng yù cho trạ lái soâ hoùa chaât
Trạ lái soâ hoùa chaât dö trong voøng 60 ngaøy keơ töø ngaøy baùn ra
2.7.4 Veă tính toaùn : coù 2 caùch
Tính toaùn ñieôn trôû noâi ñaât theo dađy noâi ñaât naỉm ngang
Tính toaùn ñieôn trôû noâi ñaât theo cóc noâi ñaât ñoùng thaúng ñöùng vaø coù theơ söû dúng nhieău cóc noâi ñaât
Khi tính toaùn theo cóc noâi ñaât thaúng ñöùng thì phại giạ söû cóc noâi ñaẫt naỉm caùch maịt ñaât moôt khoạng caùch h naøo ñoù Vaø khi söû dúng nhieău cóc noâi ñaât phại tính toaùn caùc thanh daên noâi ñaât tređn moôt ñöôøng thaúng vaø khoạng caùch caùc thanh daên naøy phại baỉng hoaịc lôùn hôn chieău daøi cụa cóc noâi ñaât
Coøn ñoâi vôùi tröôøng hôïp tính toaùn ñieôn trôû noâi ñaât cho cóc noâi ñaât naỉm ngang thì cho caùc ñieôn cöïc laø moôt ñöôøng thaúng
Cạ hai caùch tính toaùn tređn duøng trong ñieôn moôt chieău vaø taăn soâ thaâp Thođng soâ ngoõ vaøo, ñöôøng kính caùp, soâ löôïng GEM caăn duøng trong cạ hai caùch tính toaùn tređn gioâng nhau, ñieôn trôû suaât thì khođng cao laĩm vaø khođng quan tađm veă ñieôn trôû tieâp xuùc giöõa ñaât vaø dađy daên khi tính toaùn ñieôn trôû noâi ñaât