CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐƯỜNG DÂY
3.2. Một số biện pháp hạn chế sự cố do sét đánh đường dây 220kV Thái Bình –Nam
3.2.6. Tái hoàn thổ phục hồi điện trở suất của đất
Do trong quá trình thi công đào đúc móng nền đất tại vị trí thi công bị đào xới san lấp trên bề mặt rộng làm ảnh hưởng rất lớn đến kết cấu đất, khi thi công xong công tác hoàn thổ không được đơn vị thi công, tư vấn giám sát và đơn vị tiếp nhận vận hành đường dây chú trọng thực hiện nên ảnh hưởng rất lớn tới sự phục hồi và sinh trưởng của thảm thực vật – tác nhân chính để duy trì độ ẩm, chống xói lở móng cột, giữ nguyên trạng cấu trúc của đất tại các vị trí móng cột. Đây là nguyên nhân cốt lõi làm cho điện trở suất của đất tăng cao theo thời gian vận hành của đường dây chưa kể đến việc sạt lở chân móng cột gây mất an toàn cho công trình – đòi hỏi phát sinh chi phí bảo dưỡng cải tạo.
Khi độ ẩm nền đất không được duy trì, lớp đất mặt bị nước mưa làm xói lở chỉ còn lại nền đất đá khô cứng thì biện pháp bổ sung tiếp địa tại chân cột cho hệ thống nối đất không đem lại hiệu quả.
Kết quả thử nghiệm và tính toán cho thấy tại vị trí cột số 40 sau khi tiến hành bổ sung tiếp địa cho hệ thống nối đất bằng 02 bộ tiếp địa RS-4 kết quả đo được trị số điện trở nối đất cột chỉ giảm được từ 2- 5 Ω. Như vậy biện pháp bổ sung tiếp địa cột vị trí này không hiệu quả đồng nghĩa với nguy cơ sự cố do sét đánh không giảm.
Biện pháp hữu hiệu nhất trong trường hợp này là thực hiện tái hoàn thổ tại chân cột. Tại vị trí cột 55 có nền đất khô cứng nên gặp khó khăn trong việc áp dụng biện pháp nối bổ sung dây tiếp địa xuống nơi đất thấp hay thực hiện đào đổ hoá chất vào tiếp địa cột. Tác giả cùng đơn vị quản lý vận hành đã tiến hành thực hiện tái hoàn thổ qua các bước sau:
1. Dùng sỏi đá xếp xung quanh chân móng cột trên diện tích 225 m2 (Ngang tuyến 15 m X dọc tuyến 15 m ).
2. Đào xới nền đất tại chỗ và đổ đất lấy từ 2 phía hành lang an toàn tạo thành lớp đất xốp, mầu dầy trung bình 0,3 m.
3. Đào các gốc cỏ hương bài có đường kính khóm từ 0,2 - 0,3 m trồng theo hàng khoảng cách các khóm là 0,8 m. Đây là loại cây tự nhiên rất thích nghi với điều kiện khí hậu nhiệt đới ở nước ta, đặc biệt phát triển rất nhanh vào mùa mưa có khả năng duy trì độ ẩm cao cho đất và chống sói mòn móng cột.
4. Tiến hành đo điện trở suất đất và đo điện trở nối đất cột sau 4 tháng kết quả đo được rất khả quan các trị số đo được giảm rõ rệt. cụ thể như bảng sau:
Stt Trị số đo Trước thi
công Sau thi công
Chênh lệch giảm
1 Điện trở suất đất ( Ωm) 56,8 11,68 - 45,12 2 Điện trở nối đất cột (Ω) 15,7 6,65 - 9,05
Nhận xét
- Biện pháp này thời gian cho kết quả có lâu hơn các biện pháp khác nhưng lại đem lại hiệu quả cao về kinh tế - kỹ thuật. Điện trở nối đất cột giảm nhiều nhờ điện trở suất đất được cải thiện về gần với trị số ban đầu của nguyên thổ.
- Như vậy biện pháp tái hoàn thổ phục hồi điện trở suất đất là biện pháp cốt lõi của việc duy trì điện trở cột theo tính toán thiết kế và thi công ban đầu đồng thời nâng cao hiệu quả cho biện pháp bổ sung tiếp địa.
- So sánh về hiệu quả trong việc làm giảm trị số điện trở suất đất, giảm trị số điện trở nối đất cột thì biện pháp này có nhiều ưu điểm hơn biện pháp sử dụng hoá chất GEM 25A hay biện pháp sử dụng than bùn để cải thiện trị số điện trở cột [13 ] đó là:
+ Biện pháp tái hoàn thổ tạo nên độ ẩm đồng đều trên toàn bộ khu vực móng với diện tích 250 ÷ 400 m2 tuỳ theo từng loại móng, đây là môi trường lý tưởng để hệ thống nối đất làm việc có hiệu quả trong việc tản nhanh nhất dòng sét ra nền đất xung quanh trong khi biện pháp sử dụng hoá chất GEM 25A hay biện pháp sử dụng than bùn chỉ tạo nên rãnh ẩm xung quang đường đi của bộ tiếp địa, phần đất khô cứng còn lại vẫn không được cải thiện. Trong trường hợp dòng sét có biên độ và độ dốc lớn khó có thể tản một cách nhanh chóng.
+ Biện pháp tái hoàn thổ duy trì được độ ẩm ổn định trên bề mặt cũng như trong lòng đất đặc biệt là trong mùa mưa, mùa giông sét nhiều cũng là mùa sinh trưởng tốt nhất của thảm thực vật, do đó việc tản sét càng hiệu quả trong khi biện pháp sử dụng hoá chất GEM 25A hay biện pháp sử dụng than bùn sẽ mất dần độ ẩm theo thời gian.
+ Biện pháp tái hoàn thổ là biện pháp thân thiện với môi trường không những duy trì tốt độ ẩm mà còn góp phần hạn chế khả năng gây sói mòn, sạt lở móng đặc biệt là không ăn mòn kim loại, không gây ảnh hưởng đến kết cấu của bộ tiếp địa trong khi biện pháp sử dụng hoá chất GEM 25A hay biện pháp sử dụng than bùn lại có nguy cơ gây ăn mòn kim loại khi các chất này kết hợp với các chất khác trong lòng đất đồng thời khi thi công phải đào xới đất chạy dọc theo bộ tiếp địa ảnh hưởng đến bề mặt xung quanh của đất.
+ Biện pháp tái hoàn thổ rất dễ dàng trong thi công và không phải sử dụng máy móc hay bất kỳ loại hoá chất nào trong khi biện pháp sử dụng hoá chất GEM 25A hay biện pháp sử dụng than bùn thi công khó khăn hơn nhiều phải tiến hành đào và
phủ kín hoá chất, than vào bộ tiếp địa sau đó dùng máy đầm nén để gắn kết hoá chất với đất thì mới có tác dụng.
+ Biện pháp tái hoàn thổ là biện pháp kinh tế vì vật tư và thi công ngay tại chỗ nên chi phí thấp trong khi biện pháp sử dụng hoá chất GEM 25A có chi phí cao hơn do giá mua hoá chất, than bùn cao ( Giá thành cho một vị trí áp dụng giải pháp sử dụng hoá chất GEM 25A là 11.551.086 đồng, [ 13])
Đề xuất
- Tuyến đường dây Thái Bình – Nam Định chủ yếu đi qua vùng đồng bằng nên hầu như toàn bộ các vị trí cột đều có có thể áp dụng biện pháp này.
- Qua kết quả đo kiểm tra định kỳ điện trở suất đất, điện trở nối đất một số cột năm 2014 ( bảng phụ lục 1 ) ta thấy:
+ Cần kiểm tra, chọn lọc áp dụng biện pháp này đối với các vị trí móng kè điện trở cột còn cao: cột số 3, 12, 14, 15,16, 20, 21, 46 ( mặc dù có vị trí đã được xử lý, bổ sung tiếp địa) bên cạnh đó thì việc tiến hành thi công các vị trí này cũng dễ dàng và ít tốn kém hơn các vị trí khác vì đã có sẵn mặt phẳng móng ta chỉ cần xếp đá sỏi cao thêm 30 ÷ 40 cm sau đó đổ đất, trồng cỏ hoặc để cỏ tự xâm thực thì chỉ sau một thời gian ngắn sẽ giảm thấp được điện trở suất đất khi đó chắc chắn trị số điện trở cột sẽ giảm mà chưa cần phải áp dụng thêm biện pháp đóng bổ sung tiếp địa.
+ Đối với các vị trí cột còn lại có điện trở nối đất cột cao, để đảm bảo tính hiệu quả của biện pháp này tại từng vị trí cần xét đến khu vực có nguy cơ ảnh hưởng sự cố do sét đánh đồng thời kiểm tra tính toán so sánh điện trở nối đất cột với điện trở suất đất trong giới hạn Quy phạm trang bị điện cho phép theo bảng dưới đây [8].
Bảng 3.1. Điện trở nối đất của đường dây trên không.
Stt Điện trở suất đất (Ωm ) Điện trở nối đất (Ω )
1 Đến 100 10
2 Trên 100 ÷ 500 15
3 Trên 500 ÷ 1000 20
4 Trên 1000 ÷ 5000 30