Chương 8 chống sét và nối đất

Chương 9: Chiếu sáng công nghiệp 9.1. Khái niệm chung: 9.2. Các đại lượng cơ bản: 9.2.1. Quang thông: 9.2.2. Cường độ sáng: 9.2.3. Độ rọi: 9.3. Tính toán chiếu sáng: 9.3.1. Những vấn đề chung: 1. Không loá mắt: 2. Không loá do phản xạ: 3. Không có bóng tối: 4. Độ rọi yêu cầu phải đồng đều: 5. Phải tạo ánh sáng gần giống với ánh sáng ban ngày:

đám mây Các đám mây mang điện là do kết quả

của sự phân tích các điện tích trái dấu và tập trung chúng trong các phần tử khác nhau của đám mây

Phần d ới của đám mây giông th ờng tích điện âm

Các đám mây cùng với đất hình thành tụ điện mây,

đất Khi có sự tích tụ về điện tích đủ lớn tạo nên sự phóng điện gọi là sét

Dạng phóng điện của sét hình 8.1

8.1.2 Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp vào trạm:

1 Khái niệm cột thu lôi:

Muốn bảo vệ vật kiến trúc hoặc trạm biến áp không

bị sét đánh trực tiếp thì chủ yếu làm cho dòng

điện sét khi bị sét đánh đ ợc nhanh chóng chạy

xuống đất Nói chung th ờng dùng là cột thu lôi Thực chất cột thu lôi là thiết bị dùng để thu và dẫn

nhanh dòng điện sét xuống đất

Sự phóng điện này có thể giải thích nh sau: Khi có một đám mây tích điện tích âm đi qua trên

đỉnh của cột thu lôi (có chiều cao đối với đất và có

điện thế của đất coi nh bằng không) Nhờ cảm ứng tĩnh điện và hiệu ứng mũi nhọn thì đỉnh của cột

sẽ nạp một điện tích d ơng Vì đỉnh của cột thu lôi nhọn nên c ờng độ điện tr ờng của vùng này khá lớn

Điều này sẽ tạo điều kiện dễ dàng một kênh phóng

điện từ đầu cột thu lôi đến đám mây tích điện

âm do vậy sẽ có dòng điện phóng từ đám mây

xuống đất (gọi là dòng điện sét)

2 CÊu t¹o cét thu l«i: H 8.2

a

d c

• 3 Phạm vi bảo vệ của cột thu sét:

• Không gian xung quanh gần cột thu sét mà đối

tượng được bảo vệ đặt trong đó rất ít khả năng bị sét đánh gọi là phạm vi bảo vệ của cột thu sét

Cho đến nay chỉ có một cách duy nhất là xác định phạm vi bảo vệ bằng thực nghiệm trên mô hình Tuy còn nhiều nhược điểm nhưng đã qua một

thời gian khá dài được kiểm nghiệm trong thực

tế, kết quả của mô hình có thể chấp nhận được

với độ tin cậy lớn Theo quy phạm thiết kế chống sét cho các công trình kiến trúc, phạm vi bảo vệ của các cột thu sét được xác định như sau:

• a Phạm vi bảo vệ của một cột thu sét đứng riêng

rẽ:

• Phạm vi bảo vệ của một cột thu sét đứng riêng rẽ

là một hình nón cong tròn xoay đỉnh trùng với

đỉnh kim, đáy là một hình tròn có bán kính bằng 1,50 lần chiều cao của cột (r0 = 1,50 h) Mặt cắt của phạm vi bảo vệ qua cột thu sét là một tam

giác đỉnh chùng với đỉnh kim, đáy nằm trên mặt đất, hai cạnh bên là đường cong lõm nhưng được tuyến hóa thành đường gãy khúc tạo bởi hai đọan thẳng vẽ qua các điểm đặc biệt có tọa độ như sau: (0,75h-h) và (1,5h-0,8h) như (hình 8.3).

0,75 h 0,75 h 0,75 h 0,75 h

0,2 h

h

hx

Rx 2h/3

Hình 8.3 Phạm vi bảo vệ của một cột thu sét

b Phạm vi bảo vệ của cột thu sét kép, tạo bởi hai cột thu sét cao bằng nhau

(hình 8.4).

Phạm vi bảo vệ ở hai bên xác định như trường hợp 2 cột thu sét đứng riêng rẽ; Phạm vi ở giữa hai cột có giới hạn trên là một cung tròn đi qua hai đỉnh kim và tâm cung nằm trên đường trung trực của đoạn thẳng nối liền giữa hai đỉnh kim và có độ cao H bằng 4 lần chiều cao của cột thu sét

(H = 4h)

Hình 8.4 Phạm vi bảo vệ của hai cột chống sét cao bằng nhau

0,75

h

0,75 h

Rx

hx 2h/3

0,2 h

h

0,75 h

0,75 h

c Phạm vi bảo vệ của nhiều cột thu sét kết hợp:

Hình 8.5 chỉ rõ phạm vi bảo vệ của ba và bốn cột

thu sét kết hợp.

Phạm vi bảo vệ ở phía ngoài tam giác hoặc đa giác (do vị trí các cột tạo thành) xác định như trường

hợp hai cột thu sét phối hợp từng đôi một.

Phạm vi ở phía trong tam giác hoặc đa giác hoàn

toàn được bảo vệ với điều kiện:

Hình 8.5a Phạm vi bảo vệ của 3 cột chống sét

rx21

rx1

4

rx4

3 rx3D

Khe hở phóng điện là thiết bị chống

sét đơn giản nhất gồm có hai điện

cực, trong đó một điện cực nối với mạch

điện và một điện cực nối với đất hình

8.6

Khi làm việc bình th ờng, khe hở cách ly

những phần tử mang điện (dây dẫn)

với đất Khi có sóng quá điện áp chạy

trên đ ờng dây, khe hở phóng điện sẽ

phóng điện và truyền xuống đất.

Ưu điểm: Loại này là đơn giản, rẻ tiền.

Nh ợc điểm: Vì không có bộ phận dập hồ quang

cho nên khi làm việc bảo vệ rơ le có thể tác

động cắt mạch điện Do vậy khe hở phóng

điện chỉ đ ợc dùng làm bảo vệ phụ cũng nh làm

một bộ phận trong các loại chống sét khác.

2 Chống sét ống:

Sơ đồ nguyên lý cấu tạo nh hình 8.7

Hình 8.7 Cấu tạo của chống sét ống 1- Ống sinh khí; 2 - Điện cực thanh; 3-nắp ; 4- Dây tiếp

địa.

4

l2

3 DDK

l1

1 2

nắp kớn

2 1

MC DCS

Hình 8.9: Sơ đồ bảo vệ trạm 22 -110KV

8.2.1 Mục đích của việc nối đất:

XC XB XA

A B C

b)

XC XB XA

A B C

a)

A B C

• 8.2.2 Các hình thức nối đất:

• 1 Nối đất tự nhiên:

• Nối đất tự nhiên là sử dụng các ống dẫn

n ớc hay các ống bằng kim loại khác đặt trong đất (trừ các đ ờng ống dẫn nhiên liệu lỏng và khí dễ cháy), các kết cấu

của công trình nhà cửa có nối đất, vỏ bọc kim loại của cáp đặt trong đất làm trang bị nối đất.

• Khi xây dựng trang bị nối đất cần phải tận dụng các vật liệu tự nhiên có sẵn

Điện trở nối đất này đ ợc xác định bằng cách đo điện trở thực tế tại chỗ hay

dựa theo các tài liệu cho tr ớc.

• 2 Nối đất nhân tạo:

• Th ờng thực hiện bằng các cọc thép,

thanh thép, ống thép, hay thép góc dài

từ (2- 3)m đóng sâu xuống đất sao cho

đầu trên của nó cách mặt đất khoảng (0,5 0,7)m.

• Dây nối đất cần có tiết diện thoả mãn

độ bền cơ khí và ổn định nhiệt, chịu

đ ợc dòng điện cho phép lâu dài Dây nối không đ ợc bé hơn tiết diện dây

pha, th ờng dùng thép có tiết diện

120mm2, dây nhôm có tiết diện

35mm2, dây đồng có tiết diện 25mm2.

• 8.3.3 Kỹ thuật nối đất:

• Gồm có các b ớc sau:

• 1 Chuẩn bị cọc nối đất:

• Căn cứ vào số l ợng và qui cách thiết kế để chuẩn bị các cọc nối đất Cọc nối đất là cọc thép có thể là:

• - Thép ống mạ kẽm có đ ờng kính từ 38 - 50mm dày 3,5mm dài (2-3)m th ờng là 2,5m

• - Thép góc 60 x 60 x 6 dài 2,5m

• Các thanh dẫn chính nối đất th ờng làm bằng thép

dẹt (40 x 4)mm, các thanh nhánh nối với thiết bị điện

th ờng làm bằng thép dẹt (25 x 4)mm

• 2 Đào rãnh:

• Tr ớc hết cần xem kỹ bản vẽ thi công, căn cứ vào thiết

bị để xác định tuyến đặt ống nối đất và l ới nối

đất, rồi đào rãnh sâu (0,8 -1)m, rộng 0,5m

• Khi đào nếu ở gần vật kiến trúc thì tâm của rãnh

phải cách móng vật kiến trúc 2m

• 3 Đặt cọc nối đất:

• Căn cứ vào vị trí thiết kế để đóng cọc nối đất vào đ ờng tâm của rãnh, sau khi đóng xong đầu cọc nhô lên khỏi đáy rãnh từ (0,15 0,2)m để hàn thanh nối chính vào đó Khoảng cách giữa các

cọc nối đất tuỳ theo yêu cầu thiết kế, nói chung không nhỏ hơn 2,5 đến 3m.

• Khi đóng cọc phải thẳng với mặt đất.

• 4 Đặt các thanh chính và thanh nhánh nối đất:

• Đặt các thanh chính và thanh nhánh nối đất có 2 loại: là đặt trong nhà và đặt ngoài trời Thanh

chính đặt ngoài nhà đ ợc nối trực tiếp với các cọc nối đất và chôn xuống đất, thanh nhánh dùng để nối đất tram biến áp và các thiết bị ở ngoài nhà, phần nối đất ở trong nhà đ ợc nối với l ới nối đất ở ngoài nhà quanh thanh chính ở 2 chỗ trở lên,

trong nhà thì đặt nối, thanh nhánh dùng để nối

đất các thiết bị phát điện và thiết bị phân phối

điện ở trong nhà.

5 Hàn nối hệ thống nối đất:

Khi nối các vật nối đất với nhau phải đảm bảo mối nối tiếp xúc tốt, do đó khi nối các cọc nối đất với thép dẹt, nối thanh nhánh với thanh chính và nối dài các thép dẹt lại đều phải dùng ph ơng pháp hàn

6 Kiểm tra sơn màu hệ thống nối đất:

Đối với thanh nối đặt nổi, để phân biệt khi làm xong phải sơn màu theo qui định sau:

- Dây dẫn và thép dẹt nối đất điểm trung tính đặt nổi sơn màu tím

và cách 0,15mm thì sơm một vạch màu đen rộng 15mm.

- Dây dẫn và thép dẹt nối đất bảo vệ đặt nổi sơn màu đen.