Có hai loại nối đất là nối đất tự nhiên và nối đất nhân tạo.
Nối đất tự nhiên là sử dụng các ống dẫn nước hay các ông bằng kim loại khác (trừ các ống dẫn nhiên liệu lỏng và khí dễ cháy...) đặt trong đất, các kết cấu bằng kim loại của nhà cửa, các công trình có nối đất, các vỏ bọc kim loại của cáp đặt trong đất... làm trang bị nối đất.
Nối đất nhân tạo thường được thực hiện bằng cọc thép, ống thép, thanh thép dẹt hình chữ nhật hoặc thép góc dài 2 đến 3 m chôn sâu xuống đất sao cho đầu trên của chúng cách mặt đất khoảng 0,5 đến 0,7 m. Nhờ vậy giảm được sự thay đổi của điện trở nối đất theo thời tiết.
Tính toán nối đất nhân tạo:
Bước 1:
Xác định điện trở nối đất Rđ theo quy định của quy phạm về nối đất.
Bước 2:
Xác định điện trở nối đất của một cọc:
Trong đó:
– điện trở suất của đất, Ω.m - hệ số max
– đường kính ngoài của cọc, m – chiều dài của cọc, m
– độ chôn sâu của cọc, tính từ mặt đất tới điểm giữa của cọc, m
Đối với thép góc có bề rộng của cạnh là b, đường kính ngoài đẳng trị được tính:
Nếu ρ là số liệu đo trong mùa mưa thì phải nhân thêm hệ số kmax để tìm được giá trị nhất, tra bảng PL 6.3 và PL6.4:
Bước 3:
Xác định sơ bộ số cọc:
o Số cọc được xác định theo kinh nghiệm, đổng thời cũng có thể xác định theo sơ bộ theo công thức:
Trong đó:
– điện trở nối đất của 1 cọc, Ω ;
– điện trở của thiết bị nối đất theo quy định, Ω; – hệ số sử dụng cọc;
Bước 4:
o Xác định điện trở của thanh nối nằm ngang:
Trong đó:
– điện trở suất của đất ở độ sâu chôn thanh nằm ngang, Ω.m; – chiều dài (chu vi) mạch vòng tạo nên bởi các thanh nối, m;
– bề rộng thanh nối, m; – chiều sâu chôn thanh nối, m;
o Điện trở của thanh nối thực tế còn cần phải xét đến hệ số sử dụng thanh ηt .
Bước 5:
Xác định điện trở (khuếch tán) của n cọc chôn thẳng đứng Rc:
Bước 6:
Xác định điện trở (khuếch tán) của thiết bị nối đất gồm hệ thống cọc và các thanh nối nằm ngang:
67 download by : skknchat@gmail.com
So sánh điện trở nối đâts tính được với điện trở nối đất theo quy định , nếu thì phải tăng số cọc lên và tính lại.
6.2. Chống sét
Sét là sự phóng điện trong khí quyển giữa các đám mây tích điện và đất hay giữa các đám mây mang điện tích trái dấu. Năng lượng của sét rất lớn, điện áp 25kV đến 30kV, dòng điện 50kA đến 100 kA, nhiết độ 100000C, thời gian rất ngắn 20 đến 30 μs nên rất nguy hiểm cho người và thiết bị.
6.2.1. Chống sét đánh trực tiếp
Sử dụng kim thu sét: để thu dòng điện sét, sau đó nhanh chóng dẫn dòng điện sét xuống đất.
- Sử dụng lưới chống sét: thu dòng điện bằng hệ thống nhiều kim thu sét lập thành lưới rồi dẫn dòng điện sét xuống đất.
- Sử dụng đường dây chống sét: đặt song song với đường dây tải điện – một đường dây có tác dụng thu sét, sau đó dẫn dòng điện sét xuống đất.
6.2.2. Chống sét đánh lan truyền từ đường dây vào trạm biến áp
Khe hở phóng điện:
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 còn điện cực kia nối với đất.
Ưu điểm: Chi phí cho hệ thống này đơn giản, ít tiền.
Nhược điểm: Do không có bộ phận dập hồ quang nên khi phóng điện có dòng và áp vô cùng lớn dễ gây nên hiện tượng ngắn mạch tạm thời làm cho các rơle bảo vệ có thể tác động nhầm.
Chống sét ống (CSO):
Gồm hai khe hở phóng điện S1 và S2, khe hở S1 được đặt trong ống làm bằng vật liệu sinh khí như fibrrobakelit vinipolat. Khi có sóng quá điện áp, S1 và S2 đều phóng điện. Khi có sóng quá điện áp S1 và S2 đều phóng điện. Dưới tác dụng của hồ quang, chất sinh khí phát nóng và sản sinh ra nhiều khí làm cho áp suất trong ống tăng tới hàng chục atm và thổi tắt hồ quang.
Ưu điểm: Hiệu quả hơn khe hở phóng điện.
Nhược điểm: Khả năng dập hồ quang còn hạn chế. Chống sét van (CSV):
Gồm hai phần tử chính là khe hở phóng điện và điện trở làm việc. Khe hở phóng điện của chống sét van là một chuỗi các khe hở. Điện trở làm việc là điện trở phi tuyến có tính chất đặc biệt khi điện áp tăng thì điện trở giảm xuống để tăng khả năng dẫn điện, khi điện áp trở lại bình thường thì điện trở tăng để đảm bảo khả năng cách điện.
68 download by : skknchat@gmail.com
Ưu điểm: Có khả năng dập hồ quang, nâng cao độ tin cậy và an toàn trong quá trình vận hành.
Nhược điểm: Giá thành cao.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Mạnh Hoạch, Hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp công nghiệp, đô thị và nhà cao tầng, Nxb khoa học và kỹ thuật, Hà Nội,2007.
2. https://tailieu.vn/doc/luan-van-thiet-ke-he-thong-cung-cap-dien-cho- nha-may- lien-hop-det--1566454.html.
69 download by : skknchat@gmail.com
70 download by : skknchat@gmail.com