bảo vệ chống sét sử dụng thiết bị hãng INDELEC, chương 10 pptx

Chương 10: DÂY DẪN SÉT Dây dẫn sét có nhiệm vụ dẫn dòng sét từ đầu thu sét xuống hệ thống nối đất. Dây dẫn sét nên đặt bên ngoài công trình, ngoại trừ các trường hợp đặc biệt .Dây dẫn sét của hãng Indelec có 3 dạng chính: dẹp, tròn hay cáp bện nhiều sợi.  Dây dẹp : có kích thước từ 30 x 2  30 x 3,5(mm) tùy thuộc vào loại dây như dây đồng mạ thiếc, dây nhôm, dây thép không rỉ hay thép mạ.  Dây đồng trần điện phân mạ thiếc có tính chất dẫn tốt và thường dùng cho môi trường ăn mòn cao.  Dây thép không rỉ dùng cho môi trường ăn mòn cao.  Dây nhôm được dùng khi cần gắn lên bề mặt tường, vỏ bọc công trình bằng nhôm.  Dây tròn: có đường kính từ 8 đến 10mm phụ thuộc vào loại dây dẫn như dây đồng đỏ, dây đồng mạ thiếc, dây thép không rỉ, thép mạ hay dây nhôm.  Dây cáp: bằng đồng hay đồng mạ thiếc và đều được bọc cách điện. Tùy theo điều kiện công trình và môi trường mà các loại dây dẫn xuống được chọn. III. THIẾT BỊ NỐI ĐẤT : Thiết bò chính của hệ thống nối đất là một thiết bò nối dạng “ chân chim” và các điện cực đất :  Thiết bò nối “chân chim” gồm 3 thanh dài 6 -7m với các góc ở giữa là 45 0 , và các mối nối được thực hiện sao cho khó có thể bò phá hủy bởi thời gian. Thiết bò này làm bằng thép mạ đồng.  Cọc nối đất được nối vào “ chân chim”. Cọc nối đất chủ yếu làm bằng thép cứng phủ đồng bên ngoài ( dây tối thiểu 0,25mm) để tiếp xúc tốt với đất. Các cọc dài từ 1,5 đến 2,1m, đường kính 15 – 20 mm, khi cần cọc dài hơn có thể nối nhiều cọc lại với nhau nhờ các măng _ xông bằng đồng coni tiếp xúc hoàn toàn với cọc. Để nối hệ thống nối đất và dây dẫn sét có thể hàn hoặc dùng các kẹp bằng đồng thau.  Cọc nối đất “tích cực” là loại cọc được dùng khi môi trường đất có điện trở suất cao. Trong các cọc này người ta đổ đầy hóa chất và hóa chất này sẽ tản dần vào đất có tác dụng làm giảm điện trở đất, hóa chất này có thể dễ dàng làm đầy trở lại khi đã hết. Ngoài các thành phần chính nêu trên, trong hệ thống nối đất còn có các bộ phận khác với mục đích kiểm tra an toàn :  Nối kiểm tra: được làm bằng đồng thau, dùng để tách riêng dây dẫn sét và hệ thống nối đất nhờ đó có thể đo chính xác điện trở hệ thống nối đất. Nối kiểm tra được đặt cao 2m kể từ mặt đất.  Ống bảo vệ: bảo vệ khoảng dây dẫn sét, nối kiểm tra và mặt đất, tránh khỏi các va chạm và có thể gây hư hỏng cho dây dẫn sét. Ống này thường được làm bằng thép mạ nóng hay thép không rỉ.  Hộp quan sát: dùng để kiểm tra sự kết nối giữa dây dẫn sét và hệ thống nối đất.  Lưới nối đất dùng thay cho hệ thống cọc nối đất khi thực hiện nối đất trong vùng đất không cho phép cọc đóng sâu. IV. MÁY ĐẾM SÉT : 1. Máy đếm sét song song : Máy này được thiết kế để đếm những cú sét thực sự xảy ra cho một kiến trúc kim loại ( thép, sườn nhà bằng sắt ) hay cho một hệ thống dây dẫn sét. Nó có thể đếm những cú sét mà không cần nối với dây dẫn xuống của cột thu lôi và thậm chí không có cả cột thu sét. Máy này lợi dụng hiệu điện thế cảm ứng tạo ra trong khi dòng điện sét chạy qua kiến trúc kim loại hay dây dẫn xuống để tạo năng lượng cho máy đếm. Máy được đếm song song với cấu trúc kim loại nhờ hai dây nối với máy, vò trí hai điểm nối này cách nhau ít nhất là 2m. 2. Máy đếm sét nối tiếp : Máy đếm sét nối tiếp được thiết kế để đếm và trình bày thông số những cú sét mà một hệ thống chống sét nhận được. Máy được lắp nối tiếp với dây dẫn sét, máy dùng dòng điện cảm ứng trong mạch phụ để chỉ thò bộ phận hiển thò. Máy đơn giản và chắc chắn có dải hoạt động rộng từ 0,3 - 100KA, máy được dùng không chỉ cho các thiết kế mới mà còn cho cả các thiết kế cũ. Lắp đặt máy đếm sét nối tiếp bằng cách ngắt ở giữa dây dẫn xuống một khoảng dài 12cm, máy được mắc nối tiếp vào giữa bằng các mối nối thích hợp. V. THIẾT BỊ CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN : Sự cảm ứng quá điện áp, quá trình quá độ do bởi sét đánh, các hậu quả của đóng ngắt mạch, của sự cố lưới điện … và nhiều hiện tượng khác do con người tạo ra có thể là một trong nhiều nguyên nhân làm hư hỏng các trang thiết bò động lực, các mạng máy tính, các thiết bò trong mạng lưới viễn thông … mà trong vấn đề vận hành rất khó phát hiện. Sơ bộ, qua thống kê thấy rằng khoảng 70% hư hỏng do sét gây ra là do sét đánh lan truyền hay quá điện áp cảm ứng theo đường cấp nguồn và đường tín hiệu. Do việc chống sét lan truyền chưa được quan tâm một cách đầy đủ dẫn đến thiệt hại do sét lan truyền gây ra rất lớn. Vì vậy việc đề ra các giải pháp và cung cấp các thiết bò chống sét lan truyền theo công nghệ mới là cấp bách và cần thiết. 1. Nguyên tắc chống quá điện áp “bậc thang” : Sóng quá điện áp có dạng sóng xung gia tăng đột ngột (do sét hay do các thao tác đóng cắt trên lưới), dó đó có khả năng gây hư hỏng các thiết bò điện đặc biệt là các thiết bò điện tử rất nhạy cảm. Năng lượng trong một sóng dao động như vậy có thể giảm xuống nhờ hai lớp: cắt và lọc sóng.  Lớp cắt sóng năng lực cao (VGA hay DP) đặt ở tuyến đầu sóng làm giảm phần lớn năng lượng của sóng.  Điện áp dư sau khi qua lớp thứ nhất sẽ được giảm đến giới hạn cho phép của thiết bò phía sau nhờ lớp lọc sóng dùng biến trở (DG và DGT). 2. Các loại thiết bò :  Máy VGA : Loại này được thiết kế để bảo vệ trạm điện một pha hay ba pha trong truyền tải áp thấp để chống lại sự tăng áp phát sinh trong mạng do những cú sét trực tiếp hay gián tiếp hoặc do các thao tác đóng cắt (ký sinh công nghiệp). Sự bảo vệ thực hiện qua trung gian môt khe phóng điện cách điện cao lắp song song với một biến trở oxyt kẽm. Những sóng ở mức 10 KA đi qua biến trở được truyền xuống đất và những sóng với cường độ lớn hơn 100 KA nhờ sự hoạt động của khe phóng điện, nhờ đó mà không gây hư hỏng máy. Điện áp dư của máy khoảng 2,5 KV cho dòng điện phóng là 5 KA (sóng 8/20). Máy chống sét VGA với khả năng tản mạnh có thể dùng làm thành phần đầu của thiết bò phòng chống quá điện áp bậc thang (thác nước) được thực hiện kết hợp với chống sét kiểu DG hay DGT. Chi tiết kỹ thuật : Loại VGA/2 (mạng1pha 220V) VGA/4 (3pha 380/400V) Mã 8302 8304 Tuân theo qui tắc CEI 99,1 Chế độ điện áp tối đa cho phép 280V/50 Hz hoặc 275V/400 Hz Dòng tối đa * Trò đỉnh 100 KA * Điện tích 50 As * Năng lượng riêng 2,5 x 10 6 A 2 s Dòng xung đột max (sóng 4/10) 65 KA Điện áp dư : * Dòng 5 Ka (sóng 8/20) < 2,5 KV * Dòng sét < 4 KV Thiết bò được bảo vệ L N Sơ đồ mạng một pha Thiết bò được bảo vệ       N Sơ đồ mạng ba pha L 1 L 2 L 3 Cỡ máy cắt bảo vệ ở trên (nếu không tăng dây chì) 100 A Dòng ngắt mạch cho phép 25 kA/50 Hz (hoặc phụ thuộc dây chì thêm vào) Khoảng nhiệt độ - 40 o C  80 o C Tiết diện cáp max 50 mm 2 Tiếp điểm báp khoảng cách một khe hở 500 mA, 250 V hoặc 75V Tiết diện max dây báo lỗi 25 mm 2  Máy DP : Thiết bò chống sét kiểu DP được thiết kế để bảo vệ những trạm điện truyền tải điện áp thấp, chống lại những quá áp do sét đánh trực tiếp hay gián tiếp gây ra trên mạng điện, hoặc do những thao tác đóng cắt (ký sinh công nghiệp). Cần phải lắp đặt một mun cho mỗi pha cần bảo vệ và có thể lắp một mun cho dây trung hòa tùy theo sơ đồ phân phối. Sự bảo vệ thực hiện bởi một khe phóng điện có khả năng tản nhanh. Những quá điện áp được tản nhanh xuống đất và không làm hư hỏng thiết bò cho đến dòng điện 100KA. Điện áp dư dành cho hệ thống dưới cùng khoảng 3,5KV đối với dòng điện tạo ra một cú sét trực tiếp trên đường dây. Khả năng tản nhanh của thiết bò chống sét DP khiến cho nó là một thành phần bảo vệ tuyến đầu lý tưởng trong thiết kế phòng chống quá áp bậc thang cho những thiết bò điện, được thực hiện kết hợp với những chống sét kiểu DG hay DGT. Thông số kỹ thuật : Loại DP 280 DP 500 Mã 8310 8311 Điện áp tối đa cho phép Uc 255V/50- 60Hz 440V/50- 60Hz Dòng tối đa ( sóng 10/350) 1 đỉnh Imax 75KA Dòng tối đa ( sóng 10/350) 2 hay nhiều đỉnh Imax 100KA Điện áp dư ( sóng 1,2/50 ) Up < 3,5 KV Mức cách điện Iiso <10M Thời gian đáp ứng t <100ns Cỡ máy cắt tối đa( không kể dây chảy ) 200Agl 63Agl Dòng ngắn mạch cho phép 25KA/50Hz ( hoặc tùy dây chảy) Khoảng nhiệt độ làm việc - 40 o C + 80 o C Tiết diện cáp sử dụng Min 10 mm 2 Max 50 mm 2  Máy DG và DGT : Những thiết bò chống sét kiểu DG và DGT bảo đảm bảo vệ những hệ thống điện chống lại sự tăng áp có thể xảy ra trên đường truyền tải trong khi bão táp hay trong khi thực hiện các thao tác đóng cắt. Tùy theo sơ đồ phân phối cần dự kiến 1 modun cho mỗi pha cần bảo vệ và 1 modun phụ cho dây trung hòa. Sự bảo vệ được thực hiện bởi biến trở oxyt kẽm có khả năng tản dòng xuống đất đối với dòng 40 kA mà không gây thiệt hại. Có thể thực hiện một hệ thống phòng chống bậc thang bằng cách dùng các thiết bò DG và DGT kết hợp với những thiết bò kiểu VGA hay DP lắp phía trên. Với kiểu DGT ta có thể thay các biến trở mà không đụng chạm gì đến hệ thống dây của thiết bò. Thông số kỹ thuật: Kiểu DG75 DG15 0 DG28 0 DG38 5 DG50 0 DGT 280 DGT 500 Mã 8408 8407 8400 8409 8406 8410 8416 Theo tiêu chuẩn NFC 61 - 740 Điện áp tối đa cho phép Uc 75V/ 50Hz 100 V - 150V /50Hz 200V - 280V /50Hz 350V - 355V /50Hz 550V - 440V /50Hz 600V - 280V /50Hz 300V - 440V /50Hz - Dòng phóng điện bình thường (sóng 8/20) In 10 KA 15 KA 15 KA 15 KA 15 KA 15 KA 10 KA Dòng phóng 40 KA 40 KA 40 KA 40 KA 40 KA 40 KA 40 KA điện max (sóng 8/20) Imax Dòng xung max (sóng 4/10) Imax 65 KA 65 KA 65 KA 65 KA 65 KA 65 KA 65 KA Mức điện áp Up 450V 570V 1.5K V 2KV 3KV 1.5K V 2.5K V Điện áp dư với dòng 5kA (sóng 8/20) < 350V < 550V < 1KV < 1.5K V < 2.5K V < 1KV - Thời gian đáp ứng < 25 ns Dòng ngắn mạch cho phép 25 KA/50Hz Khoảng nhiệt độ - 40 o C + 80 o C Tiết diện cáp max 35 mm 2 [...]...L N Nguồn  Thiết bò được bảo vệ       Ngoài các thiết bò trên, INDELEC còn có bộ PSEE, bộ này nối tiếp với các thiết bò điện hay điện tử để bảo vệ nó khỏi những quá điện áp truyền vào từ đường dây điện lực Điện áp dư sau PSEE tối đa là 800V và thiết bò vẫn chạy êm Ngoài ra nó cũng dùng chung để bảo vệ các máy tính hay thiết bò viễn thông  Nguyên lý và cấu tạo:... các máy tính hay thiết bò viễn thông  Nguyên lý và cấu tạo: PSEE gồm 3 phần: 1) Khe phóng điện : khe này sẽ tản phần lớn năng lượng của sóng quá điện áp xuống đất 2) Cuộn cảm ứng : mắc nối tiếp và đảm bảo rằng năng lượng sẽ phân bố đều trong khoảng giữa khe phóng điện và phần lọc . - 40 o C + 80 o C Tiết diện cáp sử dụng Min 10 mm 2 Max 50 mm 2  Máy DG và DGT : Những thiết bò chống sét kiểu DG và DGT bảo đảm bảo vệ những hệ thống điện chống lại sự tăng áp có thể xảy ra. max dây báo lỗi 25 mm 2  Máy DP : Thiết bò chống sét kiểu DP được thiết kế để bảo vệ những trạm điện truyền tải điện áp thấp, chống lại những quá áp do sét đánh trực tiếp hay gián tiếp gây. Chương 10: DÂY DẪN SÉT Dây dẫn sét có nhiệm vụ dẫn dòng sét từ đầu thu sét xuống hệ thống nối đất. Dây dẫn sét nên đặt bên ngoài công trình, ngoại trừ các trường hợp đặc biệt .Dây dẫn sét