CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN CHO BIỆT THỰ
2.3 Thiết kế hệ thống điện cho biệt thự
2.3.7 Thiết kế hệ thống chống sét và nối đất an toàn
2.3.7.1 Nối đất
a. Mục đích của việc nối đất
Mục đích: Bảo vệ nối đất nhằm bảo vệ an toàn cho người khi người tiếp xúc với thiết bị đã bị chạm vỏ bằng cách giảm điện áp trên vỏ thiết bị xuống một trị số an toàn.
Chú ý: Ở đây ta hiểu chạm vỏ là hiện tượng một pha nào đó bị hỏng cách điện và có sự tiếp xúc điện với vỏ thiết bị.
Ý nghĩa: là tạo ra giữa vỏ thiết bị và đất một mạch điện có điện dẫn lớn làm giảm phân lượng dịng điện qua người (nói cách khác là giảm điện áp trên vỏ thiết bị) đến một trị số an toàn khi người chạm vào vỏ thiết bị đã bị chạm vỏ.
b. Tính tốn cụ thể
- Phân tích các hệ thống nối đất hiện đại:
Để đảm bảo tản nhanh dịng sét vào đất thì điện trở của hệ thống nối đất chống sét cho nhà ở Ryc 10, để bảo vệ an toàn cho người sử dụng khi thiết bị điện bị rị thì điện trở nối đất an tồn là Ryc 4.
Để giảm điện trở nối đất thường dùng các biện pháp đơn giản như tăng số lượng cọc, kích thước cọc, cải tạo đất bằng dùng than, muối. Các biện pháp này tuy dễ làm nhưng hiệu quả kỹ thuật không cao và gặp một số hạn chế.
Điện cực nối đất được sử dụng ở đây là cọc thép bọc đồng đường kính 13mm, 16mm, hay 23mm vì nó có giá thành rẻ, độ dẫn điện tốt, độ chống ăn mòn cao do tác động của khí quyển hay đất bọc xung quanh và bền vững trong kết nối và lắp đặt.
Liên kết giữa các bộ phận nối đất có thể thực hiện bằng cơng nghệ hàn hóa nhiệt CADWELD được sử dụng để nối kết các bộ phận nối đất với chất lượng cao. Hàn hóa nhiệt CADWELD có khả năng tạo ra mối nối giữa các phân tử đồng- đồng, đồng-thép mà không cần năng lượng ngoài hay nguồn nhiệt. Các mối nối hàn hóa nhiệt CADWELD có các đặc điểm sau:
- Tản dịng điện hiệu quả hơn dây dẫn.
- Khơng hư hỏng hay giảm chất lượng theo thời gian.
- Mối nối hàn hóa nhiệt CADWELD là mối nối phân tử nên khơng bị hỏng hay ăn mịn.
- Chịu được dịng sự cố lặp lại, khơng địi hỏi kỹ năng đặc biệt để thực hiện mối hàn hóa nhiệt CADWELD.
- Thiết bị nhẹ, khơng địi hỏi nguồn ngồi và không đắt tiền.
Để đạt được trị số điện trở yêu cầu trong vùng có điện trở suất cao ln là một vấn đề khó khăn, yêu cầu điện trở đất của hệ thống Ryc 10 nếu chỉ sử dụng đơn thuần các cọc đồng, lá hoặc lưới nhơm có thể khơng nhận được kết quả như mong muốn. Vì vậy cần phải sử dụng các loại hóa chất giảm điện trở đất. EEC và GEM. Hóa chất giảm trở đất có các ưu điểm sau:
- Bền vững và khơng cần bảo trì.
- Giữ điện trở đất ở hằng số ổn định với thời gian. - Khơng bị phân hủy hay mục rữa.
- Thích hợp cho việc lắp đặt ở nơi đất khô hay đất bùn.
- Không phụ thuộc vào sự hiện diện của nước để duy trì tính dẫn điện của nó.
+ Nối đất an toàn
Nối đất làm việc theo quy định phải nhỏ hơn hoặc bằng Ryc ≤4. Hệ thống nối đất dùng mạch vịng gồm n cọc chơn đứng dưới đất ở độ sâu 0,8m được hàn nối với nhau bằng 1 thanh hình chữ nhật.
Để đảm bảo an toàn cho hệ thống chọn phương án nối đất là cọc và thanh, chọn cọc thép tròn mạ đồng có đường kính dc = 16mm, dài l = 2.5m, các cọc chôn cách nhau khoảng a = 5m.
CHƯƠNG 3:TÍNH TỐN DUNG LƯỢNG BÙ
Tính tốn dung lượng bù để cải thiện hệ số công suất lên giá trị cosφ2=0,95 - Phụ tải tính tốn của biệt thự là: Pttbt= 6,77 kW
- Hệ số công suất của biệt thự: Cosφ1 = 0,85 Ta có :
Cosφ1 = 0,85 => Tanφ1 = 0,62 Cosφ2 = 0,95 => Tanφ2 = 0,33 - Dung lượng bù cho nhà biệt thự:
Qb = Ptt bt ( Tanφ1- Tanφ2) =6,77.( 0,62 - 0,33) = 1,96 kVAr.
Theo tính tốn thì dung lượng bù Qb =1,96 kVAr và cơng suất phụ tải nhỏ nên không cần thiết để lắp thiết bị bù.