Dũng điện đi qua cơ thể ngƣời gõy nờn những tỏc hại nguy hiểm: gõy bỏng, giật, trƣờng hợp nặng sẽ làm chết ngƣời, do đú tỏc dụng của nối đất là để tản dũng điện và giữ mức điện thế thấp trờn cỏc thiết bị đƣợc nối đất. Hệ thống nối đất là để tản dũng điện và giữ mức điện thế thấp trờn cỏc thiết bị đƣợc nối đất. Hệ thống nối đất cú 2 chức năng: nối đất làm việc và nối đất an toàn.
Ngƣời bị tai nạn về điện là do chạm phải những phần tử mang điện, song cũng cú thể chạm phải những bộ phận của thiết bị điện bỡnh thƣờng khụng mang điện nhƣng lại cú điện ỏp khi cỏch điện bị hỏng. Trong trƣờng hợp này, để đảm bảo an toàn cú thể thực hiện bằng cỏch nối đất tất cả những bộ phận bỡnh thƣờng khụng mang điện nhƣng khi cỏch điện bị hỏng cú thể cú điện ỏp.
Khi cú nối đất, qua chỗ cỏch điện bị chọc thủng và thiết bị nối đất sẽ cú dũng điện ngắn mạch 1 pha với đất và điện ỏp đối với đầu của vỏ thiết bị bằng:
Trong đú: U
đ = Iđ.Rđ
Iđ : Dũng điện 1 pha chạm đất.
Rđ : Điện trở nối đất của cỏc trang bị nối đất.
Trƣờng hợp ngƣời chạm phải vỏ thiết bị cú điện ỏp, dũng điện qua ngƣời xỏc định theo biểu thức Ing.Rng = Iđ.Rđ
Vỡ Rđ << Rng nờn Ing << Iđ, vỡ vậy I’đ = Iđ, khi đú
Rnt Rnd Rtn
, từ đú nhận thấy khi thực hiện nối đất với điện trở nối đất đủ nhỏ cú thể đảm bảo cho dũng In qua ngƣời
khụng nguy hiểm đến tớnh mạng.
Trang bị nối đất bao gồm điện cực nối đất và cỏc đƣờng dõy dẫn nối đất, điện cực nối đất đặt trực tiếp trong đất, cỏc dõy nối đất dựng để nối cỏc bộ phận đƣợc nối đất với điện cực nối đất.
Khi cú trang bị nối đất, dũng điện ngắn mạch xuất hiện do cỏch điện thiết bị hỏng sẽ qua vỏ thiết bị theo dõy dẫn nối đất xuống điện cực và chạy tản vào trong đất.
Cú 2 loại nối đất sau:
- Nối đất tự nhiờn: là cỏc ống kim loại đặt trong đất, cỏc kết cấu bằng kim loại của cỏc cụng trỡnh cú nối với đất, khi xõy dựng trang bị nối đất trƣớc hết cần phải sử dụng cỏc vật nối đất tự nhiờn cú sẵn, điện trở nối đất tự nhiờn đƣợc xỏc định bằng đo lƣờng, nếu điện trở nối đất tự nhiờn khụng đạt đƣợc trị số đó quy định trong quy phạm thỡ ta mới thực hiện nối đất nhõn tạo.
- Nối đất nhõn tạo: thực hiện bằng cọc thộp, ống thộp, thanh thộp chữ nhật hay thộp gúc dài 2ữ3 m chụn xuống đất.
Thƣờng cỏc điện cực nối đất này đƣợc đúng sõu xuống đất sao cho đầu trờn của chỳng cỏch mặt đất khoảng 0,5ữ0,8 m, nhờ vậy giảm đƣợc sự thay đổi điện trở nối đất theo thời tiết. Cỏc điện cực đƣợc nối với nhau bằng cỏch hàn với thộp nằm ngang đặt ở độ sõu
0,5ữ0,8 m. Để chống ăn mũn cỏc ống thộp trong đất phải cú bề dầy khụng nhỏ hơn 3,5mm, cỏc thanh thộp dẹt, gúc khụng đƣợc nhỏ hơn 4mm và dõy nối đất cần cú tiết diện thỏa món độ bền cơ khớ ổn định nhiệt và chịu đƣợc dũng làm việc lõu dài.
Điện trở nối đất chủ yếu xỏc định bởi điện trở suất của đất, hỡnh dỏng kớch thƣớc điện cực và độ chụn sõu trong đất. Nối đất thƣờng bao gồm 1 số điện cực nối song song với nhau và đặt cỏch nhau 1 khoảng tƣơng đối nhỏ, vỡ vậy khi cú dũng ngắn mạch chạm đất, hệ số sử dụng điện cực nối đất sẽ giảm xuống khi tăng số điện cực và giảm khoảng cỏch giữa chỳng, ngoài ra cũn phụ thuộc vào hỡnh dạng nối đất.
Điện trở suất của đất phụ thuộc vào thành phần, mật độ, độ ẩm và nhiệt độ của đất và chỉ cú thể xỏc định bằng đo lƣờng. Điện trở suất khụng phải cố định trong cả năm mà thay đổi do sự thay đổi độ ẩm và nhiệt độ của đất do đú điện trở của trang bị nối đất cũng thay đổi, vỡ vậy trong tớnh toỏn nối đất phải dựng điện trở suất tớnh toỏn là trị số lớn nhất trong
tt =kmax max là hệ số tăng cao, phụ thuộc điều kiện khớ hậu nơi sẽ xõy dựng trang bị nối đất.