Hình 2.IV Đo điện áp tiếp xúc, điện áp bước bằng phương pháp bơm dòngđiện
hoặc thí nghiệm giả lập sự cố. Trình tự thực hiện:
Bước 1: Xác định vị trí để tạo một lưới nối đất xa tạm thời (cọc dòng).
Bước 2: Sơ đồ đo như hình 2.IV. Có thể sử dụng đường dây truyền tải để bơm dòng điện từ vị trí đo đến điểm nối đất xa. Các cọc dò điện áp thường dùng là những cọc có đường kính tương đối nhỏ (khoảng 6 mm) để dể dàng đóng vào lớp đất ẩm (sâu khoảng 150 mm).
Bước 3: Bơm dòng 100 A đến 200 A để giả lập dòng điện sự cố(cần phải có được nguồn công suất đủ lớn và điện áp thích hợp để duy trì dòng điện thử nghiệm).Dòng thử nghiệm liên tục chạy trong lưới nối đất cho phép đo đượcđộ tăng điện thế đất (GPR) và phân bố điện áp bề mặt.
Bước 4: Điện áp đo được bằng cách dùng một cặp dây có mỏ kẹp và hai cọc dò điện áp, hoặc dùng giày đo chuyên dùng có đế bằng kim loại. Điện áp bước được đo với khoảng cách là 1m. Điện áp tiếp xúc cũng được đo bằng cọc dò điện áp và kết cấu kim loại gần nhất với khoảng cách cũng 1m. Điện áp bước cũng có thể thu được bằng cách thực hiện hai phép đo điện áp tiếp xúc tại hai vị trí cách nhau 1m trên mặt đất, hiệu số của hai phép đo này là giá trị điện áp bước.
Bước 5: Các giá trị điện áp tiếp xúc sẽ tăng theo hướng xa cấu trúc kim loại khảo sát. Khi giá trị điện áp tiếp xúc không tăng nữa, ghi nhận đó là điện áp GPR. Tập hợp các giá trị điện áp đo được tạo thành đặc tuyến phân bố điện thế đất theo khoảng cách.
Bước 6: Giá trị điện áp tiếp xúc và điện áp bước:
U = Utn x (Dòng điện sự cố/Dòng điện thử nghiệm)
Chú thích:
- Một điện trở 500 Ω hoặc 1000 Ω để mô phỏng một cơ thể con người có thể được mắc nối tiếp vào mạch đo.
- Để có được kết quả chính xác hơn, tránh ảnh hưởng của nhiễu và sóng hài, người thí nghiệm có thể dùng cách đảo cực tính nguồn bằng công tắcchuyển mạch từ 1 đến 4 trên phía đầu ra của nguồn điện (hình 3.IV).
Hình 3.IV Đo điện áp tiếp xúc bằng phương pháp bơm dòng điện
hoặc giả lập sự cố có đảo chiều nguồn thí nghiệm.
Công tắc chuyển mạch cho phép một thí nghiệm để có được ba số đo riêng biệt đối với mỗi tham số nối đất được liệt kê như sau:
a) Không có dòng thí nghiệm (vị trí "0"). Đo giá trị điện áp nhiểu Vt(0), dòng điện nhiễu Itst(0).
b) Công tắc chuyển mạchđóng ở vị trí 1,4 (vị trí "a" ), Đo giá trị điện áp Vt(a), dòng điện Itst(a) .
c) Công tắc chuyển mạch đóng ở vị trí 2,3 (vị trí "b" ), Đo giá trị điện áp Vt(b), dòng điện Itst(b ) .
Áp dụng các công thức sau để thu được các giá trị đo dòng điện và điện áp đã loại nhiễu:
2 2s ( ) s ( ) 2 s ( ) s ( ) 2 s s (0) 2 t t a t t b t t t t I I I + I = − ÷÷ 2 2 ( ) ( ) 2 (0) 2 t a t b t t V V V + V = − ÷÷
Điều 16. Đánh giá kết quả
Trang bị nối đất phải đảm bảo trị số điện áp tiếp xúc và điện áp bước ở bất kỳ thời điểm nào trong năm khi có dòng ngắn mạch chạy qua không được quá giới hạn qui định như sau:
+ Đối với cơ thể nặng 50kg:
Ubước 50= (1000 + 6.Cs.ρs)
Utiếp xúc 50 = (1000 + 1,5Cs.ρs) + Đối với cơ thể nặng 70kg:
Ubước 70 = (1000 + 6.Cs.ρs)
Utiếp xúc 70 = (1000 + 1,5Cs.ρs)
Trong đó:
- Ubước : Điện áp bước (V). - Utiếp xúc :Điện áp tiếp xúc (V). -Cs : là hệ số suy giảm bề mặt.
- ρs: Điện trở suất của vật liệu bề mặt (lớp đá rải nền trạm) (Ω.m).
- ρ: Điện trở suất của lớp dưới vật liệu bề mặt (lớp cát san nền trạm)(Ω.m). - hs: Độ dày của vật liệu bề mặt (m)
- ts: Thời gian duy trì sự cố (s).
Nếu không có lớp bảo vệ bề mặt thì ρs = ρ và Cs = 1. 0,09.(1 / ) 1 2 0, 09 s s s C h ρ ρ − = − +
* Điện áp tiếp xúc kim loại với kim loại cả hai trường hợp tay tiếp xúc với kim loại và tay kia tiếp xúc với kim loại khác và tay đến chân ρs =0. Điện áp tiếp xúc giới hạn cho phép loại này như sau :
+ Đối với cơ thể nặng 50kg : Emm-tiếp xúc 50 =
+ Đối với cơ thể nặng 70kg : Emm-tiếp xúc 70 =
Emm: Điện áp tiếp xúc kim loại với kim loại (V) Tham khảo thêm phụ lục D5