Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu bao gồm lý thuyết và bài tập áp dụng ( có đáp án ) về thiết kế hệ thống nối đất trong bài giảng an toàn điện. Tài liệu rất dễ hiểu sẽ giúp bạn hiểu rõ những kiến thức cần nắm. Chúc các bạn học tốt.
GV: Nguyễn Công Tráng Chöông 4: HỆ THOÁÁNG NOÁÁI ÑAÁÁT I KHÁI QUÁT CHUNG GV: Nguyễn Công Tráng Trong HTĐ tồ t i l i nối đất T tồn loại ối đất: - Nối đất làm việc RnđHT: Thực nối điểm mạng điện (thường trung tính mạng điện) với hệ thống nối đất nhằm đảm bảo chế độ làm việc mạng điện điện - Nối đất an toàn (BV) Rđ: Thực nối phần tử bình thường không mang điện áp (thường vỏ máy, khung máy, chân sứ,…) với hệ thống nối đất nhằm đảm bảo an toàn cho người tiếp xúc với phần g g p p tử lý (thường cách điện bị hỏng) chúng có điện - Nối đất chống sét Rxk: Thực nối thiết bị chống sét với hệ ố ấ ố ố ế ố thống nối đất nhằm đảm bảo an toàn cho người thiết bị, công trình có sét đánh GV: Nguyễn Công Tráng I KHÁI QUÁT CHUNG BA TBĐ R0 Rđ I KHÁI QUÁT CHUNG GV: Nguyễn Công Tráng Một hệ thống nối đất là: ố ố ấ ể - Tự nhiên: Tận dụng phận kim loại có sẵn lòng đất làm hệ thống nối đấ hố ối đất - Nhân tạo: Chủ định dùng điện cực kim loại (bằng đồng tốt nhất) chôn sâ đất làm hệ thống nối đất sâu đất - Hỗn hợp: Kết hợp loại nối đất Điện trở hệ thống nối đất gồm thành phần: điện trở ệ ự ệ g q thân điện cực kim loại điện trở khối đất tham gia trình tản dòng điện vào đất gọi điện trở tản Điện trở phụ thuộc vào kích thước, độ chôn sâu điện trở suất vùng đất Điện trở suất đất có ảnh hưởng lớn tới trị số điện trở tản Do điện trở suất phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: loại đất, thời tiết, độ chặt,…(trong đặ biệt l ý đế yếu tố thời tiết) nên tí h t điệ hặt (t đặc lưu đến ế ê tính toán điện trở tản, điện trở suất cần hiệu chỉnh theo hệ số mùa km II MỤC ĐÍCH VÀ Ý NGHĨA CỦA BẢO VỆ NỐI ĐẤT GV: Nguyễn Công Tráng Mục đích: Nhằm giảm dòng điện qua người đến trị số an toàn; Tăng dòng điện cố pha-vỏ để thiết bị bảo vệ dòng truyền thống (CC, ATM, BVRL) cắt phần tự khỏi mạng điện, an toàn cho người thiết bị g ị Ý nghĩa: Khi cách điện pha phần tử bình thường không g ệ g p p g g mang điện bị hỏng, nối đất trì điện áp phần tử với đất nhỏ an t cho người chạm phải ới hỏ ẽ toàn h ời h hải II MỤC ĐÍCH VÀ Ý NGHĨA CỦA BẢO VỆ NỐI ĐẤT GV: Nguyễn Công Tráng Điện trở yêu cầu hệ thống nối đất (Ryc) ầ ố ố ấ III TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ LẮP ĐẶT HT NỐI ĐẤT GV: Nguyễn Công Tráng Bước 1: Xác định chức HTNĐ Bước 2: Xác định điện trở suất đất Khảo sát vùng đất (bằng máy đo điện trở đất) => để tìm ρđ (Ωm) g g y ệ Hệ số mùa(km) Bố trí điệ cực t í điện Thanh ngang Độ chôn sâu, m hô â 0,5 Cọc thẳng đứng 0,8÷1 0,8 km Ghi hú 1,45÷1,8 Khi đo ẩm lấy trị số lớn 1,25÷1,45 ngược lại khô lấy trị số nhỏ 1,2÷1,4 III TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ LẮP ĐẶT HT NỐI ĐẤT GV: Nguyễn Công Tráng Máy đo điện trở suất đất R H/C2 S/P2 4pole ES/P1 E/C1 E/C1 ES/P1 S/P2 H/C2 20m 20 => Đọc giá trị R màng hình 20m 20 20m 20 III TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ LẮP ĐẶT HT NỐI ĐẤT GV: Nguyễn Công Tráng Bước 3: Xác định cấu hình HTNĐ Bước 4: Xác định điện trở nối đất cọc (rc) Cọc chôn sâu đất khoảng h: ấ Mặt đất ấ h L III TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ LẮP ĐẶT HT NỐI ĐẤT GV: Nguyễn Công Tráng Bước 5: Xác định điện trở nối đất n cọc (Rc) ố ấ Tra bảng: “Hệ số sử dụng ηc cọc chôn thẳng đứng ηth thanh/dây nối cọc” => Hệ số sử dụng cọc (ηc) > 10 III TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ LẮP ĐẶT HT NỐI ĐẤT GV: Nguyễn Công Tráng Hệ số sử dụng ηc cọc chôn thẳng đứng ηth thanh/dây nối cọc ố ửd ủ hô thẳ đứ ủ th h/dâ ối Số cọc chôn thẳng đứng Tỉ số a/l (a: khoảng h iữ ( kh ả cách cọc ; l chiều dài cọc) l: hiề ) ηc ηth ηc ηth ηc ηth 0,78 0,74 0,70 0,63 0,59 59 0,54 0,49 , 0,43 0,80 0,77 0,74 0,72 0,62 62 0,50 0,42 , 0,31 0,86 0,83 0,81 0,77 0,75 75 0,70 0,68 , 0,65 0,92 0,87 0,86 0,83 0,75 75 0,64 0,56 , 0,46 0,91 0,88 0,87 0,83 0,81 81 0,78 0,77 , 0,75 0,95 0,92 0,90 0,88 0,82 82 0,74 0,68 , 0,58 Các cọc đặt thành dãy 10 15 20 30 11 III TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ LẮP ĐẶT HT NỐI ĐẤT GV: Nguyễn Công Tráng Hệ số sử dụng ηc cọc chôn thẳng đứng ηth thanh/dây nối cọc ố ửd ủ hô thẳ đứ ủ th h/dâ ối Số cọc chôn thẳng đứng Tỉ số a/l (a: khoảng h iữ ( kh ả cách cọc ; l chiều dài cọc) l: hiề ) ηc Các cọc đặt theo chu vi mạch vòng 10 20 30 50 70 100 ηth ηc ηth ηc 0,69 0,82 0,58 0,55 0,47 47 0,43 0,40 0,38 0,35 0,45 0,40 0,36 0,34 0,27 27 0,24 0,21 0,20 0,19 0,78 0,73 0,71 0,69 0,64 64 0,60 0,56 0,54 0,52 0,55 0,48 0,43 0,40 0,32 32 0,30 0,28 0,26 0,24 0,85 0,80 0,78 0,76 0,71 71 0,68 0,66 0,64 0,62 ηth 0,70 0,64 0,60 0,56 0,47 47 0,41 0,37 0,35 0,3312 III TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ LẮP ĐẶT HT NỐI ĐẤT GV: Nguyễn Công Tráng Bước 6: Xác định điện trở ối B Xá đị h điệ t nối đất cáp nối (thanh ngang) ( th) ối (th h ) (r Thanh nằm ngang chôn sâu đất khoảng h: Mặt đất h L Bước 7: Xác định điện trở nối đất hệ thống cáp nối (thanh ngang) (Rth) Tra bảng: “Hệ số sử dụng ηc cọc chôn thẳng đứng ηth thanh/dây nối cọc” => Hệ số sử dụng th h ( th) > ố ửd (η 13 III TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ LẮP ĐẶT HT NỐI ĐẤT GV: Nguyễn Công Tráng Hệ số sử dụng ηc cọc chôn thẳng đứng ηth thanh/dây nối cọc ố ửd ủ hô thẳ đứ ủ th h/dâ ối Số cọc chôn thẳng đứng Các cọc đặt thành dãy 10 15 20 30 Tỉ số a/l (a: khoảng h iữ ( kh ả cách cọc ; l chiều dài cọc) l: hiề ) ηc ηth ηc ηth ηc ηth 0,78 0,74 0,70 0,63 0,59 59 0,54 0,49 , 0,43 0,80 0,77 0,74 0,72 0,62 62 0,50 0,42 , 0,31 0,86 0,83 0,81 0,77 0,75 75 0,70 0,68 , 0,65 0,92 0,87 0,86 0,83 0,75 75 0,64 0,56 , 0,46 0,91 0,88 0,87 0,83 0,81 81 0,78 0,77 , 0,75 0,95 0,92 0,90 0,88 0,82 82 0,74 0,68 , 0,58 14 III TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ LẮP ĐẶT HT NỐI ĐẤT GV: Nguyễn Công Tráng Hệ số sử dụng ηc cọc chôn thẳng đứng ηth thanh/dây nối cọc ố ửd ủ hô thẳ đứ ủ th h/dâ ối Số cọc chôn thẳng đứng Tỉ số a/l (a: khoảng h iữ ( kh ả cách cọc ; l chiều dài cọc) l: hiề ) ηc Các cọc đặt theo chu vi mạch vòng 10 20 30 50 70 100 ηth ηc ηth ηc 0,69 0,82 0,58 0,55 0,47 47 0,43 0,40 0,38 0,35 0,45 0,40 0,36 0,34 0,27 27 0,24 0,21 0,20 0,19 0,78 0,73 0,71 0,69 0,64 64 0,60 0,56 0,54 0,52 0,55 0,48 0,43 0,40 0,32 32 0,30 0,28 0,26 0,24 0,85 0,80 0,78 0,76 0,71 71 0,68 0,66 0,64 0,62 ηth 0,70 0,64 0,60 0,56 0,47 47 0,41 0,37 0,35 0,3315 III TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ LẮP ĐẶT HT NỐI ĐẤT GV: Nguyễn Công Tráng Bước 8: Tính giá trị điện trở nối đất toàn hệ thống í iá ị iệ ối ấ ệ ố Kết luận: Nếu đạt ok Nếu không đạt quay lại Bước 16 III TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ LẮP ĐẶT HT NỐI ĐẤT GV: Nguyễn Công Tráng Đặc điểm trang thiết bị nối đất đại Cọc đồng C đồ lõi thép: đ kí h d = 13 ÷ 16 thé đường kính 16mm, chiều dài L = 1,4 ; 2,4 ; 3m hiề 14 24 Cọc mạ lõi thép: φ = 13 ÷ 16mm, L = ; 1,5 ; 3m Cáp đồng trần : S ≥ 25mm2 Liên kết cọc cáp: Hàn hóa nhiệt (cadweld) (cad eld) Cải tạo đất: Hóa chất GEM giảm điện trở đất: không ăn mòn điện cực, không bị phân hủy theo thời gian, ổn định điện trở đất Hộp kiểm tra nối đất nhựa tổng hợp 17 III TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ LẮP ĐẶT HT NỐI ĐẤT GV: Nguyễn Công Tráng Bảng trị ố điện trở ất ủ Bả t ị số điệ t suất ρ đất Loại đất -Nước biển -Đất đen -Đất sét ẩ ấ ẩm -Nước sông, ao hồ -Đất pha sét Đất -Đất vườn, đất ruộng -Bê tông g -Đất khô -Đất pha cát -Than -Đất đá nhỏ -Cát Cát -Đất đá lớn Giá trị ρ giới hạn (Ωm) 0,15 ÷ 0,25 ÷ 100 ÷ 12 10 ÷ 500 20 ÷ 200 20 ÷ 100 40 ÷ 1000 20 ÷ 1000 300 ÷ 500 1000 ÷ 5000 1000 ÷ 50 000 1000 ÷ 10 000 10 000 ÷ 50 000 Giá trị ρ thiết kế (Ωm) 0,2 10 20 30 40 100 100 400 2000 3000 3000 20 000 18