Đối với tòa nhà này ta chọn sơ đồ TN – S. Sơ đồ dạng TN – S:
+ Cách nối đất:
Điểm trung tính máy biến áp được nối đất một lần tại đầu vào của lưới.
Các vỏ kim loại và vật dẫn tự nhiên sẽ được nối với dây bảo vệ PE, dây này sẽ được nối với trung tính máy biến áp.
+ Bố trí dây PE: Dây PE tách biệt với dây trung tính và được định kích cỡ theo dòng sự cố lớn nhất có thể xảy ra.
+ Bố trí bảo vệ chống chạm điện: Do dòng sự cố và điện áp tiếp xúc lớn. - Tự động ngắt điện khi có hư hỏng cách điện.
- Các CB, cầu chì sẽ đảm nhận vai trò này hoặc RCD, vì bảo vệ chóng chạm điện sẽ tách biệt với bảo vệ ngắn mạch pha – pha hoặc pha – trung tính.
Hệ quả:
+ Cách nối đất:
Điểm trung tính máy biến áp được nối tại đầu của lưới.
Các vỏ kim loại và vật dẫn tự nhiên sẽ được nối với dây bảo vệ, dây này sẽ được nối với trung tính máy biến áp.
+ Qúa điện áp: Trong điều kiện bình thường, trung tính biến áp, vỏ thiết bị có cùng điện áp, ngay cả khi hiện tượng quá độ không bị loại trừ và dẫn tới sử dụng chống sét trên pha, trung tính và vỏ kim loại.
+ Khả năng liên tục cấp điện và nhiễu điện từ, phòng cháy: Ảnh hưởng của sự cố trung hạ, hư hỏng cách điện cuộn sơ và thứ sẽ tương tự như sơ đồ TN – C. Dòng sự cố khi hư hỏng cách điện lớn.
+ Dây trung tính không được nối đất. Điều nầy để tránh tạo nên sơ đồ TN – C ( tránh điện áp áp rơi và dòng trong dây bảo vệ trong điều kiện vận hành bình thường).
+ Bố trí dây PE: Dây PE tách biệt với dây trung tính và được định cỡ theo dòng sự cố lớn nhất.
+ Tương hợp điện từ: Trong điều kiện bình thường, trên PE không có sụt áp và các nhược điểm của sơ đồ TN –C được khắc phục. sơ đồ TN – S sẽ tương tự như sơ đồ TT về mặt này.
Khi có hư hỏng cách điện, điện áp xung lớn sẽ xuất hiện dọc theo PE tạo nên hiện tượng quá độ giống như sơ đồ TN – C.
+ Bố trí bảo vệ chống tiếp xúc gián tiếp: Do dòng sự cố và điện áp tiếp xúc lớn nên cần có tự động cắt khi có hư hỏng cách điện.
Sự cắt này cần được thực hiện bằng CB, cầu chì hoặc bằng RCD.Vì bảo vệ chóng tiếp xúc gián tiếp có thể được tách rời bảo vệ chống ngắn mạch pha – pha hoặc pha – trung tính.
Nếu bảo vệ chóng tiếp xúc gián tiếp được trang bị thiết bị bảo vệ dòng thì các đặc tính tương tự như sơ đồ TN – C được sử dụng.
+ Thiết kế và vận hành:
- Tính toán tổng trở của nguồn và mạch có sự kiểm tra đo lường sau khi lắp đặt và định kỳ sau đó.
- Xác định điều kiện cắt khi công trình được cung cấp từ hai nguồn. - Xác định chiều dài lớn nhất cho phép.
- Kiểm tra điều kiện bảo vệ khi có sự cải tạo lưới.
Nếu bảo vệ chạm điện gián tiếp có trang bị RCD: Để tránh nhiễu hài bậc ba, thường dùng dòng rò lớn ( lớn 1A).
+Hỏa hoạn thiết kế và vận hành:
- Các khuyết điểm nói trên có thể được loại bỏ và chúng ta sẽ có những ưu điểm của sơ đồ TT.
- Ta thấy mỗi sơ đồ nối đất đều có những đặc trưng về ưu điểm và khuyết điểm. Song với mục đích sử dụng là tòa nhà cao tầng nên ta sẽ chọn sơ đồ TN-S. Có sử dụng thêm RCD có độ nhạy thấp
Nguyên tắt hoạt động của RCD:
Theo sơ đồ trên, ta thấy dòng điện chạy qua tất cả các dây dẫn (dây pha, dây trung tính) được cho đi qua lõi của một mạch từ. Từ thông sinh ra trong mạch từ phụ thuộc vào tổng đại số các từ thông sinh ra do các thanh phần dòng chạy trên các dây dẫn. Dòng trên một chiều nào đó được coi là dương thì dòng chạy theo chiều ngược lại được gọi là âm.
GVHD:PGS.TS HỒ ĐẮC LỘC SVTH: ĐỖ QUỐC KHA
Trong mạch đang làm việc bình thường i1+i2 = 0, sẽ không có từ thông sinh ra trên lõi từ, và không có sức điện động sinh ra trên cuộn dây. Khi xảy ra chạm vỏ thiết bị, sẽ có dòng chạm đất iđ sẽ đi qua lõi tới chổ sự cố và trở về nguồn qua đất hoặc qua dây PE trong sơ đồ TN. Ta có: i1+i2 ≠ 0, dòng không cân bằng này tạo ra từ thông Φ trong mạch từ, nguyên tắt này thực hiện giống như trong trường hợp bảo vệ so lệch. Từ thông xoay chiều sinh ra trong mạch từ sẽ cảm ứng suất điện động trong cuộn dây, vì vậy dòng i3 chạy qua cuộn cắt của thiết bị RCD. Nếu dòng rò vượt quá giá trị của cuộn cắt, máy cắt liên quan sẽ tác động cắt.