Chương 5 AN TOÀN ĐIỆN
5.5. Nối đất bảo vệ thiết bị
Bảo vệ bằng cách nối đất được xem như một trong những biện pháp bảo vệ rất cổ điển nhưng lại là một biện pháp rất hay dùng để bảo vệ điện giật do tiếp xúc gián tiếp vì nó rất đơn giản và đại đa số trong các trường hợp lại ít tốn kém.
Tác dụng của nối đất bảo vệ là để tản dòng điện và giữ mức điện thế thấp trên các vật được nối đất. Trong thực tế có 3 dạng nối đất, đó là:
a. Nối đất làm việc
Là nối điện một số điểm của mạng điện (thường là các điểm trung tính) với hệ thống nối đất, nhằm nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, kinh tế khi vận hành hệ thống điện cả trong chế độ làm việc bình thường cũng như khi xảy ra sự cố.
b. Nối đất an toàn (hay nối đất bảo vệ)
Khi cách điện bị hư hỏng, những phần kim loại của thiết bị điện hay các máy, thiết bị khác thường trước kia khơng có điện áp, bây giờ có thể mang hồn tồn điện áp làm việc. Khi người chạm vào, có thể bị tai nạn điện.
Nối đất bảo vệ là dùng dây dẫn điện nối vỏ kim loại của máy, thiết bị (bình thường khơng có điện) với vật nối đất bằng sắt thép chôn dưới đất.
Nối đất bảo vệ được áp dụng trong mạng điện ba pha có trung tính cách ly, có tác dụng làm cho dịng điện khi chạm vỏ, do lớp cách điện bị hỏng (chập mạch một pha), sẽ truyền xuống đất nhờ dây dẫn nối liên vỏ thiết bị với vật nối đất. Khi chạm vào vỏ thiết bị đã bị chạm mát, thân người khi đó được coi như mắc song song với
vật nối đất có điện trở nhỏ do đó sẽ làm giảm giá trị số dịng điện đi qua người nên khơng gây nguy hiểm.
- Cách nối đất thiết bị an toàn, đơn giản:
So với điện trở của cơ thể con người thì điện trở của dây tiếp đất nhỏ hơn rất nhiều vì vậy dịng điện sẽ qua đó và truyền xuống đất. Để phát huy tốt nhất tác dụng tiếp đất của dây tiếp đất thì dây tiếp đất phải được tiếp xúc tốt khoảng đất rộng, điện trở của dây không quá 4 ôm.
Nếu ở chung cư hoặc nhà riêng nhưng khơng có sẵn hệ thống tiếp đất (ổ cắm 3 chấu), ta có thể tận dụng chính khung cửa bằng kim loại (có thể là khung cửa sổ, cửa ra vào, khung nhôm, khung sắt…) hoặc bất kỳ phần kim loại nào có chân chơn vào tường/sàn vài cm.
Lấy 1 sợi dây kim loại (khơng cần to, thậm chí cả dây con chuột máy tính/cục sạc bị hư cũng được nhưng phả có vỏ bọc) nối từ vỏ các thiết bị điện rồi cho tiếp xúc trực tiếp với phần kim loại của vật đó.
Lưu ý: Nếu có lớp sơn thì phải cạo đi, nếu có lớp bụi bẩn, keo… phải lau
chùi/cạo cho lộ hẳn phần kim loại ra, và phải chắc chắn chân của vật này tiếp xúc trực tiếp vào tường (có những khung cửa được bắt khoan vào tường thông qua những con ốc đã bọc nhựa bên ngồi thì sẽ mất tác dụng dẫn điện).
Hình 5.6. Nối đất bảo vệ thiết bị
c. Nối đất chống sét
Là nối điện thiết bị chống sét (kim thu lôi, dây thu sét, lưới thu sét…) với hệ thống nối đất nhằm tản dòng điện sét vào trong đất và giữ cho điện áp tại mọi điểm không quá lớn, đảm bảo an tồn cho các cơng trình, thiết bị và con người khi có sét đánh.
- Nội dung chống sét bao gồm: + Chống sét đánh thẳng;
+ Chống sét lan truyền từ đường dây hoặc ống dẫn kim loại vào cơng trình. - Chống sét đánh thẳng:
Chống sét đánh thẳng cho 1 cơng trình dân dụng bao gồm: bộ phận thu sét, bộ phận dẫn sét, bộ phận nối đất.
- Bộ phận thu sét:
Kim thu sét dạng thanh có đường kính 15 mm; chiều dài 150 mm mạ kẽm hoặc nhôm đặt lên cột thu lôi. Nếu một cột thu lơi khơng đảm bảo an tồn cho tồn bộ cơng trình thì đặt vài cột. Bộ phận thu sét được đặt trực tiếp trên cơng trình hay đặt bên ngồi cơng trình là căn cứ theo kết cấu và hình dáng cơng trình hoặc phân loại theo cơng trình. Lựa chọn chiều dài của kim cịn phụ thuộc vào cấu trúc của cơng trình cần được bảo vệ.
- Dây dẫn sét:
Được làm từ thanh hoặc dây kim loại, tiết diện không nhỏ 50 mm2 và phải được nối chắc chắn với phần thu sét và vật nối đất bằng cách hàn.
Dây dẫn sét sẽ kéo dài xuống đất và nối với đầu cọc nối đất, cọc này đóng cách xa móng tường khoảng 5 m.
- Vật nối đất:
Tùy thuộc vào loại đất và độ ẩm trong đất phải dùng 1 cọc hay 1 cụm cọc gồm nhiều cọc nối đất. Cọc nối đất có thể là cọc thép trịn, thép ống, thép góc đóng ngập sâu xuống đất hoặc các thanh thép dài chôn trong đất cách mặt đất từ 0,5 - 0,8 m. Cọc nối đất nên dài từ 2,5 m đến 3 m để dễ đóng xuống đất. Dùng thép dẹt 20x5 cm để nối từ đầu cọc này sang đầu cọc kia. Khi dùng nhiều cọc nối đất thì dây dẫn sét được nối với điểm giữa của cụm cọc nối đất. Điện trở của hệ thống ln dưới 4 Ơm.
- Chống sét lan truyền:
Dịng điện sét có thể lan truyền theo đường cáp điện cung cấp cho sản xuất và sinh hoạt hoặc có thể lan truyền theo đường truyền thông tin, dữ liệu như đường dây điện thoại, đường nối mạng của các máy vi tính… do vậy ta phải thực hiện biện pháp an toàn trên cả hai đường mà sét có thể lan truyền:
+ Chống sét lan truyền trên đường cấp nguồn điện cho thiết bị; + Chống sét lan truyền trên đường truyền thông tin, dữ liệu.