Chương 6 TÍNH TỐN BẢO VỆ NỐI ĐẤT
6.3. Áp dụng tính tốn nối đất cho nhà biệt thự
Theo tiêu chuẩn IEC thì các thiết bị điện trong mạng điện hạ áp U < 1000V thì điện trở suất của đất là: Rđ = Rnt ≤ 10Ω
Xác định điện trở tính tốn của đất : Ở đây cần chú ý là vì các cọc chôn thẳng đứng và các thanh nối ngang có độ chơn sâu khác nhau nên chúng có điện trở suất tính khác nhau.
Cụ thể như sau:
Với các cọc: ρttc = Kmc.ρ = 2x100 = 200 Ω.m
Với các thanh nối ngang: ρttn = Kmn.ρ = 3x100 = 300 Ω.m Trong đó:
Kmc: là hệ số mùa của các cọc. Kmn: là hệ số mùa các thanh ngang.
Dự định: Hệ thống nối đất, cho ngôi nhà dùng các cọc thép trịn đường kính d = 20mm, dài l = 4m đóng cách nhau 5,2m và các thanh nối ngang nối các cọc đặt ở độ sâu 0,5m.
Dự kiến mạch vòng nối đất là: 2.(5,2+14)= 38,4m. Như vậy chiều dài của thanh nối ngang là: Ln = 38,4m, tỉ số a/l = 1 và số lượng cọc ban đầu là:
nbđ = 38,4/5 = 7,68 (cọc) ta làm tròn lấy thành 8 cọc.
Điện trở nối đất của 1 cọc nối đất thẳng đứng theo cách lắp đặt trên là R1C = 〖ρ 〗_ttc/(2π.l)(ln2l/d+ 1/2ln(4t+l)/(4t-l)) = 200/(2π.4)(ln2.4/0,02+
1/2ln(4.2,5+4)/(4.2,5-4)) = 23,65 Ω Trong đó
42 l chiều dài của cọc (m)
d là đường kính của cọc
Xác định số lượng cọc cần dùng:
nsb = R_1c/(R_tn μ_c ) = 23,65/10.0,69 = 3,43 (cọc) ta lấy 3 cọc Trong đó:
µc: là hệ số sử dụng của các cọc phụ thuộc vào số lượng cọc ban đầu (nbđ) và tỉ số a/l.
Rtn: là điện trở suất nhân tạo yêu cầu khi đã tính đến điện trở nối đất tự nhiên (nếu có).
Xác định điện trở nối đất của các thanh ngang nối đất giữa các cọc theo công thức đã biết có tính đến hệ số sử dụng của các thanh ngang:
Rn = ρ_ttn/(2π〖μ_n l〗_n ).(2π〖(l_n)〗^2)/bt = 300/(2π.0,58.38,4).ln (2.〖
(38,4)〗^2)/0,04.2,5 = 22,07 Ω Trong đó:
µn: là hệ số sử dụng của các thanh ngang phụ thuộc vào nbđ và a/l.
ln: tổng chiều dài của các thanh ngang nối giữa các cọc ở đây ta coi đó là một thanh ngang duy nhất.
b: là chiều rộng của thanh thép, nếu dùng thép trịn thì thay b=2d d: là đường kính
t: khoảng cách từ mặt đất đến điểm giữa của cọc
Xác định trị số điện trở nối đất yêu cầu của cọc khi có xét đến điện trở nối đất của các thanh ngang:
Rc = (R_n R_tn)/(R_n-R_tn ) = 22,7.10/(22,7-10) = 17,87 Ω Xác định chính xác số cọc cần dùng: