công thức tính điện trở nối đất | Dương Lê

Ngày 04/12/2018 15:20:02 / Lượt xem : 8478 / Người đăng : biendt
Thiết kế mạng lưới hệ thống tiếp địa, đo lường và thống kê điện trở nối đất

Nguồn: duongleteach.com

Trong toàn bộ những mạng lưới hệ thống cơ điện, mạng lưới hệ thống tiếp đất có ngân sách không quá cao nhưng lại đóng vai trò cực kỳ quan trọng về mặt bảo đảm an toàn cho cả khu công trình cũng như người sử dụng. Do đó việc phong cách thiết kế nối đất cần được xem xét một cách thận trọng. Chúng ta cùng san sẻ và bàn luận về yếu tố này nhé .

1-Tại sao phải nối đất? Tầm quan trọng của nối đất an toàn?

Như mọi người đã biết, trong mạng điện hạ áp có trung tính nối đất, toàn bộ những thành phần sắt kẽm kim loại của những thiết bị thông thường không mang điện đều được nối với mạng lưới hệ thống nối đất bảo vệ. Tác dụng bảo vệ của mạng lưới hệ thống nối đất này được lý giải như sau : Khi có sự ngắn mạch chạm masse, nếu vỏ thiết bị không được tiếp đất thì trên vỏ sẽ Open điện áp bằng điện áp pha. Nếu những dòng sự cố không có đường nào để truyền xuống đất trải qua một mạng lưới hệ thống nối đất được phong cách thiết kế và bảo dưỡng đúng cách thì chúng sẽ tìm những con đường khó lường trước được, hoàn toàn có thể gồm có con người khi người tiếp xúc với nó .

Nguyên lý bảo vệ nối đất
Trường hợp vỏ thiết bị được nối đất, thì giá trị điện áp tiếp xúc chỉ bằng độ rơi điện áp trên điện trở của mạng lưới hệ thống nối đất bảo vệ, nếu mạng lưới hệ thống nối đất bảo vệ có giá trị đủ nhỏ thì hoàn toàn có thể bảo vệ được sự bảo đảm an toàn cho người khi tiếp xúc với vỏ thiết bị. Ngoài ra, một mạng lưới hệ thống nối đất tốt sẽ nâng cao độ đáng tin cậy của thiết bị và giảm thiểu rủi ro tiềm ẩn hư hại do sét đánh hoặc dòng sự cố .

Tác dụng của nối đất bảo đảm an toàn

2-Thiết kế hệ thống nối đất:2.1-Các kiểu nối đất:Ở đây đang bàn về vấn đề thiết kế nối đất nên mình chỉ nói về nối đất nhân tạo thôi. Nối đất nhân tạo sử dụng để đảm bảo giá trị của điện trở nối đất nằm trong giới hạn cho phép và ổn định trong thời gian dài. Có 2 kiểu nối đất chính là nối đất tập trung và nối đất mạch vòng.

Đa phần những dự án Bất Động Sản Nước Ta được phong cách thiết kế nối đất tập trung chuyên sâu. Một số những dự án Bất Động Sản của Nước Singapore hoặc của tư vấn có tương quan đến Nước Singapore thì em có thấy họ vẫn sử dụng nối đất mạch vòng. Không biết chỗ mấy bác như thế nào ?

Nối đất tập trung: dùng nhiều cọc đóng xuống đất sau đó nối các cọc với nhau bằng thanh ngang hay cáp đồng. Khoảng cách giữa các cọc tối thiều phải bằng chiều dài cọc để tránh hiệu ứng màn che. Hiệu ứng màn che làm méo dạng vùng đẳng thế giữa hai điện cực, làm giảm khả năng tản của hệ thống nối đất.

Hiệu ứng màn che

Nối đất mạch vòng: các điện cực đặt theo chu vi công trình cần bảo vệ, cách mép móng từ 1-1.5m. Nối đất mạch vòng cũng có thể đặt ngay bên trong phạm vi công trình.

Nối đất tập trung chuyên sâu và nối đất mạch vòng

2.2-Xác định điện trở suất của đất:Điện trở suất của đất là yếu tố chủ yếu quyết định điện trở tản của cực nối đất. Điện trở suất của đất phụ thuộc vào cấu tạo chất đất, độ ẩm của đất, nhiệt độ, các thành phần kim loại, muối, acid… có trong đất.

Để phong cách thiết kế mạng lưới hệ thống tiếp địa phân phối có điện trở theo nhu yếu, khâu xác lập điện trở suất của đất là quan trọng nhất. Các dự án Bất Động Sản phong cách thiết kế M&E mà em làm thì chưa có dự án Bất Động Sản nào mà đơn vị chức năng khảo sát địa chất phân phối cho bên em những thông số kỹ thuật về điện trở suất của đất cả. Không biết có bạn bè phong cách thiết kế cơ điện nào đo thực tiễn khi phong cách thiết kế không nữa ?
Để xác lập điện trở suất của đất khi không có giá trị đo thực tiễn thường thì em làm như sau, những bác có cách nào hay thì comment san sẻ bên dưới nhé .
Đầu tiên mình file báo cáo giải trình khảo sát địa chất của đơn vị chức năng khảo sát địa chất. Tùy theo mỗi khu công trình mà đơn vị chức năng khảo sát họ sẽ khoan khoảng chừng 2-4 hố khoan. Vâng đây chính là cái mình cần đấy ạ. Đọc qua tài liệu khảo sát mình sẽ biết được sơ bộ những lớp đất ở khu vực khu công trình như : khu vực khu công trình có những loại đất gì ? Độ dày, phân bổ mỗi lớp như thế nào ? Các thành phần khác có trong đất ?

Hố khoan khảo sát địa chất

Tuyệt đối không căn cứ mực nước ngầm để xác định điện trở suất của đất. Do trong thực tế mực nước ngầm dao động khá lớn, không thể lấy tiêu chí này để xác định điện trở suất của đất được.

Sau khi biết được thành phần đất và những thông số kỹ thuật tương quan tạo khu công trình việc tiếp theo là lựa chọn giá trị điện trở đất theo ứng với từng trường hợp đơn cử .

Bảng giá trị điện trở suất của đất
Đất là môi trường tự nhiên dẫn điện phức tạp, không như nhau về thành phần và cấu trúc, nhờ vào vào rất nhiều yếu tố, thế cho nên khi thống kê giám sát nối đất thì người ta lấy : r tt = rđất x kmùa .

Bảng thông số đổi khác của điện trở đất theo mùa

Các tiêu chuẩn thiết kế tiếp đất:Tiêu chuẩn về thiết kế hệ thống tiếp đất chủ yếu vẫn dùng 2 tiêu chuẩn bên dưới.:

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9358:2012 về Lắp đặt hệ thống nối đất thiết bị cho các công trình công nghiệp – Yêu cầu chung.Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7447-5-54:2015 (IEC 60364-5-54:2011) về Hệ thống lắp đặt điện hạ áp – Phần 5-54: Lựa chọn và lắp đặt thiết bị điện – Bố trí nối đất và dây bảo vệ

2.3-Tính toán điện trở nối đấtViệc tính toán nối đất là để xác định số lượng cọc và thanh ngang cần thiết đảm bảo điện trở của hệ thống nối đất nằm trong giới hạn yêu cầu. Điện trở của hệ thống nối đất phụ thuộc vào loại và số lượng cọc tiếp địa, cấu trúc của hệ thống nối đất và tính chất của đất nơi đặt tiếp địa.

Thông thường người ta phối hợp mạng lưới hệ thống lưới nối đất ngang và những cọc tiếp địa thẳng đứng để bảo vệ độ không thay đổi của điện trở nối đất. Công thức này vận dụng cho trường hợp điện trở suất của đất là như nhau. ( Trong trong thực tiễn cọc tiếp đất xuyên qua những lớp đất khác nhau, mỗi lớp lại có điện trở suất khác nhau ) .

Tính toán điện trở tản của hệ n cọc chôn thẳng đứng:Điện trở tản của 1 cọc chôn cách 1 mặt đất 1 khoảng h được xác định bằng công thức sau:

Trong đó : ρ : điện trở tản của mạng lưới hệ thống gồm n cọc ( Ωm ) L : chiều dài cọc ( m ) d : đường kính cọc ( m ) h : độ sâu chôn cọc ( m )
Hệ thống gồm n cọc chôn thẳng đứng xác lập bằng công thức sau :

Trong đó : Rc : điện trở tản của mạng lưới hệ thống gồm n cọc. rc : điện trở tản của 1 cọc. ηc : thông số sử dụng ứng với n cọc chôn thẳng đứng .

Tính toán điện trở tản của hệ thanh (dây cáp) nằm ngang kết nối n cọc chôn thẳng đứng:Điện trở tản của 1 thanh/ dây dẫn chôn cách 1 mặt đất 1 khoảng h được xác định bằng công thức sau:

Trong đó : ρ : điện trở tản của mạng lưới hệ thống gồm n cọc ( Ωm ) L : chiều dài cọc ( m ) d : đường kính cọc ( m ) h : độ sâu chôn cọc ( m )
Điện trở tản của mạng lưới hệ thống thanh ( dây ) nối đất đặt nằm ngang liên kết n cọc chôn thẳng đứng được xác lập bằng công thức sau :

Trong đó : Rth : điện trở tản của mạng lưới hệ thống thanh ( dây ) nối đất đặt nằm ngang liên kết n cọc chôn thẳng đứng. rt : điện trở tản của thanh ( dây ) nối đất đặt nằm ngang chưa xét đến thông số sử dụng. ηth : thông số sử dụng của thanh ( dây ) nối đất đặt nằm ngang liên kết n cọc chôn thẳng đứng .

Tính toán điện trở tản của hệ thống thanh ngang (dây) và cọc:Điện trở nối đất của hệ thống gồm n cọc chôn thẳng đứng và thanh (dây) kết nối đặt nằm ngang là:

Trong đó : RHT : điện trở tản của mạng lưới hệ thống thanh ( dây ) và cọcRc : điện trở tản của hệ cọc. Rt : điện trở tản hệ thanh .
Phía dưới là bảng công thức tính điện trở nối đất tương ứng với những kiểu nối đất. Phần em khoanh màu đỏ là trường hợp hay thông dụng nhất cọc chôn thẳng đứng cách mặt đất 1 khoảng chừng, dây cáp hoặc thanh liên kết những thanh những cọc lại .

Ảnh hưởng của hiệu ứng màn che làm giảm năng lực tản dòng của những cọc đặt chôn gần nhau nên người ta đưa thêm thông số sử dụng cọc, thanh vào khi giám sát. Bên dưới là bảng tra thông số sử dụng của chôn thẳng đứng và thanh ( dây ) nối những cọc trong từng trường hợp đơn cử .

2.4-Các lưu ý khi thiết kế hệ thống nối đất:

Vì mối quan hệ giữa điện trở nối đất với chiều dài cọc, đường kính cọc không tuyến tính nên khi phong cách thiết kế mạng lưới hệ thống nối đất cũng có vài điểm để đồng đội phong cách thiết kế cơ điện mình chú ý quan tâm .
Điện trở nối đất không giảm tuyến tính theo số lượng hay đường kính cọc, việc tăng số lượng cọc hay đường kính cọc cũng không làm giảm đáng kể điện trở của mạng lưới hệ thống nối đất, nhiều khi còn làm phát sinh ngân sách không thiết yếu .
Đường kính cọc tăng gần gấp đôi thì điện trở nối đất chỉ giảm được 12.5 %. Đường kính cọc nối đất hầu hết được lựa chọn theo độ bền cơ học để bảo vệ đóng xuống đất mà không bị cong hay gãy .
Điện trở nối đất biến hóa nhiểu khi chiều trong trường hợp cọc nối đất có chiều dài nhỏ hơn 6 m. Khi chiều dài cọc lớn hơn 6 m thì điện trở nối đất giảm không đáng kể .

Mối quan hệ giữa điện trở nối đất với đường kính và chiều dài cọc

2.5-Tính toán điện trở nối đất online:

Bên dưới là bảng tính điện trở nối đất của mạng lưới hệ thống trực tuyến. Mọi người chỉ cần nhập những thông số kỹ thuật như đã nghiên cứu và phân tích ở trên sẽ ra điện trở nối đất tổng của hệ thanh và cọc cho cả 2 trường hợp cọc đóng thành dãy hay đóng dạng mạch vòng .

Nếu kết quả không tự cập nhật mọi người nhấn vào Reset nhé!

Các bạn xem phần tính toán online tại link

4-Kết luận:Như vậy duongleteach.com vừa chia sẻ với các bạn quy trình thiết kế hệ thống tiếp đất. Còn bạn, bạn tính toán thiết kế hệ thống tiếp địa như thế nào? Cùng chia sẻ và thảo luận bên dưới nhé. Cám ơn đã đọc bài viết.

Bài viết có tìm hiểu thêm Giáo Trình An Toàn Điện Của TS.Quyền Huy Ánh .

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