Phương pháp đo và lưu ý trong đo điện trở nối đất (tiếp địa)

By Lidinco Ff

1524 view

Nối đất (tiếp địa) là một phương pháp cực kỳ hữu hiệu trong việc bảo vệ an toàn cho các thiết bị của bạn nó. Trong những ngày mưa giông, sét là một yếu tố nguy hiểm có thể gây cháy nổ hàng loạt cho khu vực bị đánh trúng, xây dựng một hệ thống tiếp địa không chỉ giúp truyền được lượng điện trong sét, mà còn giúp truyền những dòng điện rò rỉ từ mạch điện xuống lòng đất giúp đảm bảo an toàn cho con người và thiết bị. Tuy nhiên, việc đầu tư một hệ thống nối đất qua loa có thể gây tâm lý chủ quan làm tăng nguy cơ nguy hiểm

1️⃣ Yếu tố làm giảm hiệu quả của hệ thống nối đất

Theo thời hạn, các thành phần trong đất như nhiệt độ, muối khoáng và nhiệt độ hoàn toàn có thể làm giảm chất lượng của các thanh nối đất và các link giữa chúng. Do đó, dù các mạng lưới hệ thống nối đất có giá trị điện trở rất nhỏ khi lắp ráp khởi đầu, sau một thời hạn sử dụng cần phải kiểm tra lại vì khi đó các cọc nối đất đã bị ăn mòn và giá trị điện trở tăng caoViệc kiểm tra nối đất là một kỹ năng và kiến thức thiết yếu giúp giải quyết và xử lý các sự cố nâng cao thời hạn hoạt động giải trí. Đối với các mạng lưới hệ thống này tốt nhất bạn cần chính sách kiểm tra tối thiểu một lần trên năm để hoàn toàn có thể duy trì hoạt động giải trí không thay đổi nhất. Nếu mức điện trở tăng hơn khoảng chừng 20 % trong các lần kiểm tra định kỳ này hoàn toàn có thể đã có một sự cố nào đó xảy ra, bạn nên tìm hiểu nguồn gốc của sự không ổn định và triển khai các chỉnh sửa để giảm điện trở bằng cách thay thế sửa chữa hoặc thêm các nối đất vào mạng lưới hệ thống

2️⃣ Làm cách nào để giảm điện trở nối đất

Bốn yếu tố ảnh hưởng tác động đến điện trở của một mạng lưới hệ thống tiếp địa là : Chiều dài ( độ sâu ) của các điện cực, đường kính của cọc nối đất, số lượng cọc nối đất và cách thiết kết mạng lưới hệ thống. Cùng đi sâu thêm một chút ít vào 4 yếu tố này để xem chúng ảnh hưởng tác động thế nào đến năng lực truyền điện nhé

1. Chiều sâu của các cọc điện cực 

Một điều vô cùng đơn thuần để tránh được các nguy hại là cần phải tránh xa chúng. Trường hợp này cũng vậy, việc cắm cọc sâu sẽ khiến điện được truyền sâu xuống lòng đất tránh gây nguy khốn. Ngoài ra, cách lái các cọc dẫn xuống sâu còn là một cách hiệu suất cao để hạ thấp điện trở ( Do đất có điện trở suất không đồng điệu ở tầng cao, càng xuống sâu trong lòng đất độ không thay đổi càng tốt hơn )Mức điện trở hoàn toàn có thể giảm thêm 40 % bằng cách tăng gấp đôi chiều dài của cọc nối đất. Tuy nhiên, không phải khi nào cũng có thực thi giải pháp này nổi bật là ở các khu vực có nhiều đá cứng. Trong trường hợp này, hoàn toàn có thể thay thế sửa chữa giải pháp nối đất bằng cột xi-măng hoặc tìm hiểu thêm thêm các giải pháp bên dưới

2. Đường kính cọc nối đất 

Tăng đường kính của cọc cũng là một giải pháp giúp giảm điện trở tuy nhiên việc này gần như không khả thi vì công dụng hạ điện trở thấp. Ví dụ, để hoàn toàn có thể giảm 10 % điện trở bạn cần phải tăng đường kính của cọc lên gấp đôi như vậy tất cả chúng ta phải bỏ một lượng tiền khá lớn chỉ để vô hiệu một điện trở nhỏ

3. Số lượng cọc nối đất 

Sử dụng nhiều cọc hơn là một cách khác để hạ thấp điện trở mặt đất, bằng cách cắm nhiều điện cực được dẫn xuống đất và liên kết song song với nhau. Để các cọc hoàn toàn có thể tương hỗ qua lại tốt, khoảng cách của các cọc bổ trợ tối thiểu phải bằng độ sâu của thanh truyền độngPhạm vi ảnh hưởng của các điện cực mặt đất sẽ giao nhau và điện trở sẽ không hạ xuống nếu không có khoảng cách thích hợp. Tham khảo bảng dưới đây để biết năng lực phân phối các điện trở đất khác nhau hoàn toàn có thể sử dụng như một quy tắc chung

4. Thiết kế hệ thống nối đất 

Một mạng lưới hệ thống đơn thuần gồm có một cọc nối đất duy nhất. Việc sử dụng một cọc điện cực duy nhất là hình thức nối đất phổ cập nhất. Các mạng lưới hệ thống nối đất phức tạp gồm có nhiều thanh nối đất, dạng liên kết, mạng lưới, tấm mặt đất hoặc các vòng trên mặt đấtCác mạng lưới hệ thống phức tạp thường được lắp ráp tại các trạm phát điện, văn phòng TT, vị trí các tháp điện thoại di động. Các mạng lưới nối đất phức tạp làm tăng đáng kể diện tích quy hoạnh tiếp xúc với mặt đất xung quanh và điện trở mặt đất thấp hơn

3️⃣ Cách đo điện trở nối đất

Việc đo điện trở đất là vô cùng thiết yếu trước khi xác lập mạng lưới hệ thống nối đất cho các khu công trình lắp ráp mới để cung ứng không thiếu các chuẩn bảo đảm an toàn theo TCVN. Trong một điều kiện kèm theo lý trường nhất bạn sẽ tìm thấy một vị trí có điện trở đất rất thấp và tương đối đồng đều để hoàn toàn có thể đóng các cọc nối đất tại đóTrong điều kiện kèm theo đất kém hoàn toàn có thể khắc phục với các mạng lưới hệ thống nối đất phức tạp hơn, thành phần đất, nhiệt độ và nhiệt độ tác động ảnh hưởng đến điện trở suất của đất, đất hiếm khi như nhau và điện trở suất của nó sẽ biến hóa theo địa lý ở những độ sâu khác nhau. Độ ẩm đổi khác theo mùa, biến hóa tùy theo đặc thù của tầng đất dưới và độ sâu của mực nước ngầm. * Có một khuyến nghị rằng các thanh nối đất được đặt càng sâu càng tốt vào toàn cầu vì đất và nước thường không thay đổi hơn ở các tầng sâu hơn

Công thức tính điện trở suất của đất 

ρ  = 2 π AR

• ρ: điện trở suất trung bình ở độ sâu A ( Đơn vị : ohm / cm )

• π: 3,1616 .

  Xem thêm: Xu hướng giáo dục điện tử – Xu hướng mới của ngành giáo dục

• A: khoảng cách giữa các điện cực tính bằng cm .

• R :giá trị điện trở ( Đơn vị : Ohm )

4️⃣ Giới thiệu các phương pháp đo điện trở tiếp địa

Tổng quan về đo điện trở tiếp địa

Phương pháp được sử dụng thông dụng nhất để đo điện trở đất là kỹ thuật đo ba điểm ( 3P ), chiêu thức này bắt nguồn từ phép đo bốn điểm ( 4P ) thường được sử dụng đo điện trở suất của đấtPhương pháp đo ba điểm ( Fall-Of-Potential ), sử dụng ba cọc điện cực gồm có một cọc chính cần đo và hai cọc thử nghiệm độc lập về điện, thường được kí hiệu là P. ( Potential ) và C ( Current ). Hai cọc thử nghiệm này hoàn toàn có thể có chất lượng kém hơn nhưng phải độc lập về điện với điện cực cần đó

Một dòng điện xoay chiều ( I ) sẽ được truyền qua điện cực ngoài C và điện áp được đo bằng điện cực bên trong P. tại một số ít điểm trung gian giữa chúng

” Điện trở đất được giám sát đơn thuần bằng định luật Ohm : R g = V / I

Ngoài ra, bạn hoàn toàn có thể sử dụng 1 số ít giải pháp phức tạp khác như chiêu thức độ dốc ( Slope method ) hoặc giải pháp bốn điểm ( 4P ) được tăng trưởng để khắc phục các yếu tố đơn cử tương quan đến tiến trình đơn thuần này, đa phần để đo điện trở của các mạng lưới hệ thống nối đất lớn hoặc tại các vị trí có khoảng trống đặt điện cực thử nghiệm hạn chế

Khi triển khai phép đo, mục tiêu là đặt điện cực thử nghiệm C cách cọc chính xa nhất, điện cực P. sẽ nằm ở khu vực không chịu ảnh hưởng tác động điện trở của cả hai cọc chính và cọc C

• Nếu điện cực thử nghiệm dòng điện C quá gần các vùng điện trở sẽ chồng lấp và sẽ có một biến hóa dốc trong điện trở đo được khi điện cực thử điện áp được vận động và di chuyển

• Nếu điện cực thử nghiệm dòng điện C được đặt đúng vị trí sẽ tạo ra một vùng điện trở phẳng ( hoặc gần như vậy ) ở đâu đó giữa nó và cột chính. Khi đó, sự đổi khác vị trí của điện cực thử nghiệm điện áp chỉ tạo ra biến hóa điện trở rất nhỏ

Phương pháp đo 3 điểm (3P) 

Đây là một trong những chiêu thức phổ cập nhất được sử dụng để đo điện trở đất, thường sử dụng cho các mạng lưới hệ thống đo nhỏ tức là diện tích quy hoạnh bao trùm của mạng lưới hệ thống không quá rộng. Ưu điểm của chiêu thức này là thuận tiện thực thi và chỉ cần nhu yếu đo lường và thống kê ít để hoàn toàn có thể đưa ra được hiệu quả

Không nên sử dụng chiêu thức đo nối đất 3P cho các khu vực lớn, vì sự phân làn thiết yếu để bảo vệ phép đo đúng mực hoàn toàn có thể quá mức, yên cầu phải sử dụng các ống dẫn rất dài ( tìm hiểu thêm thêm ở bảng 1 )Thông thường, các điện cực thử nghiệm ngoài cùng ( hoàn toàn có thể là cọc dòng điện ) sẽ cách cột nối đất chính khoảng chừng 30 – 50 m ( mặc dầu size này sẽ nhờ vào vào kích cỡ của mạng lưới hệ thống được nghiệm – tìm hiểu thêm bảng 1 ). Cọc thử điện áp sẽ đặt ở giữa và ba cọc này sẽ nằm thẳng hàng với nhau

Bảng 1 – Khoảng cách của cọc điện áp và dòng điện tính theo kích thước cọc nối đất chính 

Phương pháp 3P tích hợp kiểm tra để bảo vệ rằng các cọc thử nghiệm thực sự được đặt ở vị trí đủ xa để tác dụng đo được đúng chuẩn. Do đó, để phép đo đúng chuẩn hơn bạn hoàn toàn có thể thực thi hai phép kiểm tra bổ trợ

• Trường hợp 1 : Di chuyển vị trí cọc P xa hơn 10 % ( tính từ cọc chính ) so với vị trí khởi đầu của nó

• Trường hợp 2 : Di chuyển vị trí cọc P. lại gần 10 % ( tính từ cọc chính ) so với vị trí bắt đầu của nó

Nếu hai phép đo bổ trợ này tương thích với phép đo bắt đầu ( trong khoảng chừng đúng mực được cho phép ) thì các cọc thử đã được xác định đúng chuẩn và hoàn toàn có thể lấy được điện trở DC bằng cách lấy giá trị trung bình của ba hiệu quả

Để đạt được vị trí đúng chuẩn nhất cần phân bổ loại khoảng cách giữa các cọc và thực thi 3 lần đo lặp lại như trên. Quá trình này nên được lặp lại cho đến khi có tác dụng khả quan nhất

Phương pháp kiểm tra nối đất 3 cực 62%

 

Đối với các mạng lưới hệ thống nối đất trên một diện tích quy hoạnh trung bình mạng lưới hệ thống 3P cổ xưa sẽ không đạt được hiệu suất cao tốt, do đó tất cả chúng ta cải tổ một chút ít về khoảng cách giữa các cọc, đây gọi là giải pháp nối đất 62 %. Trong giải pháp này, khoảng cách từ cọc chính đến cọc điện áp nằm ở khoảng chừng 62 % ( ở giải pháp 3P thường thì là 50 % )Đây là điểm độc lạ duy nhất của giải pháp nâng cấp cải tiến này, các yếu tố như ba cọc phải được đặt thẳng hàng và cách xa các yếu tố gây nhiễu vẫn được giữ lạiKhi sử dụng giải pháp này, cũng nên lặp lại các phép đo với các thử bên trong vận động và di chuyển ± 10 % khoảng cách như trong giải pháp 3P truyền thống lịch sử, để đạt hiệu suất cao tốt nhất

Phương pháp bốn điểm 4P

Đây là một trong những chiêu thức rất thông dụng dùng để đo điện trở suất của đất. Trong giải pháp này, bốn điện cực có kích cỡ nhỏ được dẫn vào toàn cầu ở cùng độ sâu, khoảng cách bằng nhau và theo cùng một đường thẳngTrong giải pháp này, bạn vẫn phải quan tâm đến các yếu tố như khoảng cách các điện cực không quá gần, các vật dẫn khác trong đất và chất lượng đất

Phương pháp kẹp

Đây là giải pháp duy nhất giúp bạn đo điện trở mà không cần ngắt mạng lưới hệ thống nối đất. Phương pháp cho năng lực đo nhanh gọn, thuận tiện các phép đo được triển khai trực tiếp bằng cách kẹp kìm đo dòng qua dây nối đất chính

Trong trường hợp một mạng lưới hệ thống tiếp địa được nối song song, bạn hoàn toàn có thể dùng 2 ampe kìm cùng với máy đo để thực thi đo đúng chuẩn điện trởNguyên tắc của chiêu thức đo này là phải đặt 2 kẹp vòng quanh dây tiếp đất đo và nối mỗi kẹp với dụng cụ đo. 1 kẹp đưa vào mạch vòng tiếp đất một tín hiệu biết trước ( 32V / 1367H z ) ; kẹp kia sẽ đo dòng điện chảy trong mạch vòng .

Tóm lại, trong chiêu thức kiểm tra điện trở đất bằng kìm kẹp là phép đo điện trở của hàng loạt vòng lặp. Do đó, phải có một điện trở vòng để đo, nếu không có vòng lặp để đo người thực thi phép đo hoàn toàn có thể tạo một vòng lặp của các cọc điện cực bằng các bước nhảy trong thời điểm tạm thời. Số lượng đường tuy nhiên sóng càng lớn, giá trị đo được sẽ càng gần với điện trở đất thực tiễn

5️⃣ Hướng dẫn sử dụng máy đo điện trở nối đất

Cách đo điện trở hệ thống tiếp địa chống sét bằng máy đo điện trở, gồm 4 bước như sau 

Bước 1: Kiểm tra điện áp PIN

– Bật công tắc tới vị trí “BATT. CHECH” và ấn nút “PRESS TO TEST” để kiểm tra điện áp Pin.  
– Để máy hoạt động chính xác thì kim trên đồng hồ phải chỉ ở vị trí “BATT. GOOD”

Bước 2: Đấu nối các dây nối.

– Cắm 2 cọc bổ trợ như sau: Cọc 1 cách điểm đo khoảng 5~10m, cọc 2 cách cọc 1 từ 5~10m.  
– Dây màu xanh (Green) dài 5m kẹp vào điểm đo.  
– Dây màu vàng (Yellow) dài 10m, dây màu đỏ (red) dài 20m kẹp vào cọc áp và cọc 2 dòng sao cho phù hợp với chiều dài của dây.

Bước 3: Kiểm tra điện áp của tổ đất cần kiểm tra

– Bật công tắc tới vị trí “EARTH VOLTAGE” và ấn nút “PRESS TO TEST” để kiểm tra điện áp đất.  
– Để kết quả đo được chính xác thì điện áp đất không được lớn hơn 10V.

Bước 4: Kiểm tra điện trở đất.

– Đầu tiên ta bật công tắc tới vị trí x100Ω để kiểm tra điện trở đất.  
– Nếu điện trở quá cao (>1200Ω) thì đèn OK sẽ không sáng, khi đó ta cần kiểm tra lại các đầu đấu nối.  
– Nếu điện trở nhỏ thì ta bật công tắc tới vị trí x10Ω hoặc x1Ω sao cho phù hợp để có thể dễ đọc được trị số điện trở trên đồng hồ.  
– Kết quả đo đạt yêu cầu TCCSVN dưới <10Ω hoặc thấp hơn theo yêu cầu từng công trình khác nhau.

Source: https://dichvubachkhoa.vn
Category : Điện Tử Bách Khoa