Lắp đặt hệ thống nối đất cho căn hộ

Lắp đặt hệ thống nối đất cho căn hộ

Việt nối đất và chống sét cho các tòa nhà là một việc rất quan trọng vì nó đảm bảo cho sự an toàn của con người sống trong tòa nhà đó. Bài này trang bị cho người học những kỹ năng trong việc lắp đặt hệ thống nối đất.

Mục tiêu: Trình bày được khái niệm về nối đất trong hệ thống điện dân dụng; Lắp đặt được hệ thống nối đất và chống sét cho căn hộ; Có đầy đủ năng lực, tinh thần trách nhiệm và tác phong công nghiệp.

1. Khái niệm chung về hệ thống nối đất

Mục tiêu: Trình bày được khái niệm về nối đất

1.1. Một số khái niệm , định nghĩa.

a. Hệ thống nối đất – tập hợp các cực tiếp địa và dây nối đất có nhiệm vụ truyền dẫn dòng điện xuống đất. Hệ thống nối đất bao gồm nối đất tự nhiên và nối đất nhân tạo.

b. Cực tiếp địa – Cọc bằng kim loại dạng tròn, ống hoặc thép góc, dài 2¸3 mét được đóng sâu trong đất. Các cọc này được nối với nhau bởi các thanh giằng bằng phương pháp hàn.

c. Hệ thống nối đất tự nhiên – hệ thống các thiết bị, công trình ngầm bằng kim loại có sẵn trong lòng đất như các cấu kiện bê tông cốt thép, các hệ thống ống dẫn bằng kim loại, vỏ cáp ngầm v.v.

d. Hệ thống nối đất nhân tạo – hệ thống bao gồm các cực tiếp địa bằng thép hoặc bằng đồng được nối liên kết với nhau bởi các thanh ngang. Phân biệt hai dạng nối đất là nối đất làm việc và nối đất bảo vệ.

e. Hệ thống nối đất làm việc – hệ thống nối đất mà sự có mặt của nó là điều kiện tối cần thiết để các thiết bị làm việc bình thường, ví dụ nối đất điểm trung tính của máy biến áp, nối đất của các thiết bị chống sét v.v.

f. Hệ thống nối đất bảo vệ – hệ thống nối đất với mục đích loại trừ sự nguy hiểm khi có sự tiếp xúc của người với các phần tử bình thường không mang điện nhưng có thể bị nhiễm điện bất ngờ do những nguyên nhân nào đó. Ví dụ nối đất vỏ thiết bị, nối đất khung, bệ máy v.v.

1.2. Vai trò của bảo vệ nối đất.

Vai trò bảo vệ của hệ thống nối đất này được giải thích như sau :

Khi có sự ngắn mạch chạm masse, nếu vỏ thiết bị không được nối đất (Hình 1.a) thì trên vỏ sẽ xuất hiện điện áp bằng điện áp pha, do đó sẽ gây nguy hiểm khi người tiếp xúc với nó. Nếu vỏ thiết bị được nối đất (Hình 1.b), thì giá trị điện áp tiếp xúc chỉ bằng độ rơi điện áp trên điện trở của hệ thống nối đất bảo vệ, nếu hệ thống nối đất bảo vệ có giá trị đủ nhỏ thì có thể đảm bảo được sự an toàn cho người khi tiếp xúc với vỏ thiết bị.

Hình 1. Nguyên lý bảo vệ nối đất
Hình 1. Nguyên lý bảo vệ nối đất

 

2. Lắp đặt hệ thống nối đất.

Mục tiêu: Lắp đặt được hệ thống nối đất.

2.1. Nối đất tự nhiên.

Nối đất tự nhiên là tập hợp các cực tiếp địa và dây nối đất có nhiệm vụ truyền dẫn dòng điện xuống đất thông qua hệ thống các thiết bị, công trình ngầm bằng kim loại có sẵn trong lòng đất như các cấu kiện bê tông cốt thép, các hệ thống ống dẫn bằng kim loại, vỏ cáp ngầm v.v.

Những bộ phận sau đây được sử dụng để làm nối đất tự nhiên:

– Các ống dẫn nước và các ống dẫn bằng kim loại khác đặt dưới đất, ngoại trừ các ường ống dẫn chất lỏng dễ cháy, khí, và các hợp chất cháy nổ.

– Các ống chôn trong đất của giếng khoan, các kết cấu kim lọai và cốt thép nằm dưới đất của các nhà và các công trình xây dựng, các đường ống kim loại của công trình thuỷ lợi.

– Vỏ bọc chì của dây cáp đặt trong đất, không được phép sử dụng vỏ nhôm của dây cáp để làm cực nối đất tự nhiên.

– Nối đất của cột điện thuộc đường dây tải điện đã được nối với trang bị nối đất của thiết bị điện bằng dây chống sét của đường dây nếu như dây chống sét không bị cách ly với cột của đường dây.

– Dây không của đường dây tải điện trên không điện áp đến 1000V có nối đất lặp lại khi số đường dây không ít hơn 2.

– Các cụm nối đất phải được nối với trục nối đất ít nhất ở 2 chỗ khác nhau. Yêu cầu này không áp dụng đối với cột điện của đường dây tải điện trên không và với vỏ kim loại của cáp.

Để tiến hành việc lắp đặt hệ thống nối đât ta phải thực hiện các bước sau:

  • Khảo sát khu vực ta định tiến hành nối đất. Tìm ra điểm nối đất phù hợp.
  • Chạy một đường dây nối từ điểm nối đất đến vị trí thiết bị cần nối.
  • Nối dây nối đất của các vỏ máy, vỏ thiết bị vào dây nối đất đã chờ sẵn.

2.2. Nối đất nhân tạo.

a) Trang thiết bị cho nối đất nhân tạo.

Nối đất nhân tạo được thực hiện bằng các cọc thép tròn được mạ đồng hoặc bằng  inox, thép ống, thanh thép dẹt hay thép góc dài 2 – 3m, đóng sâu xuống đất, đầu trên của chúng cách mặt đất 0,5 – 0,7 m để tránh thay đổi của điện trở đất theo thời tiết. Các cọc thép được hàn nối với nhau bằng các thanh thép đặt nằm ngang và cũng được chôn sâu cách mặt đất 0,5 – 0,7m.

Hình 3. Một số cọc tiếp địa thông dụng
Hình 2. Một số cọc tiếp địa thông dụng

Để chống ăn mòn kim loại, các ống thép và các thanh thép dẹt hay thép góc phải có bề dày không nên nhỏ hơn 4 mm.

Dây nối đất cần phải có thiết diện đảm bảo được độ bền về cơ khí và độ ổn định nhiệt. Thường dùng thép có tiết diện 120 mm2, nhôm 35 mm2 hoặc đồng 25 mm2.

Hình 4. Dây nối đất bằng thép bọc đồng
Hình 3. Dây nối đất bằng thép bọc đồng

Tất cả các chỗ nối của trang bị nối đất được thực hiện bằng cách hàn chồng, chiều dài chỗ hàn phải ít nhất bằng 2 lần chiều rộng của thép dẹt hoặc 6 lần đường kính của thép tròn. Chỗ hàn phải được bảo vệ chống ăn mòn.

Khi đấu dây nối đất vào các đường ống mà ở đó nếu hàn có thể gây ra biến dạng thì dùng vòng đai bằng thép thanh dày ≥ 4mm.

b) Các hình thức thực hiện nối đất nhân tạo.

– Nối đất tập trung: dùng một thanh nối đất hay nhiều thanh nối đất đặt tập trung một chỗ. Điều kiện để đảm bảo an toàn cho người là:

Iđ x Rđ <= Utxcp

Điều kiện trên nhiều khi rất khó thực hiện vì hoặc do điện trở suất của đất quá lớn, hoặc dòng điện qua hệ thống nối đất rất lớn. Như vậy khi có dòng điện Iđ đi qua thì điện thế phân bố trên mặt đất rất không có lợi (cả Utx và Ubước đều lớn).

Để tăng độ an toàn, tránh Utx và Ubước còn khá lớn, người ta dùng hình thức nối đất hình lưới (hay hình vòng).

– Nối đất hình lưới điện cực nối đất là một lưới sắt rộng chôn phía dưới khu vực đặt thiết bị được bảo vệ (hoặc chỉ chôn theo chu vi mạch vòng của khu vực được bảo vệ). Có thể đóng thêm các cọc theo chu vi mạch vòng và ở các mắt lưới. Với hình thức nối đất này, trong khu vực được bảo vệ cả Utx và Ubước đều được giảm thấp đảm bảo an toàn cho người.

Theo phương thức bố trí, hệ thống nối đất được phân biệt hai loại là nối đất ngoại biên và nối đất bao quanh (hình 4). Nối đất ngoại biên thường được bố trí xa vị trí đặt thiết bị (hình 5). Nối đất bao quanh có thể được thực hiện theo vòng kín hoặc vòng hở.

Hình 5. Các loại hệ thống nối đất.
Hình 4. Các loại hệ thống nối đất.

a, Nối đất ngoại biên; b, Nối đất bao quanh

Ở hệ thống nối đất bao quanh, trường phân bố dòng điện từ các cực tiếp địa đan vào nhau, do đó điện thế tại điểm bất kỳ trên mặt đất bên trong khung tiếp địa khá cao. Tuy nhiên, hiệu điện thế giữa các điểm trên lãnh thổ bên trong khung của hệ thống nối đất lại giảm, do đó điện áp tiếp xúc sẽ không lớn.

Hình 6.  Nối đất ngoại biên
Hình 5.  Nối đất ngoại biên

a) Mạch vòng; b) Mạch thẳng; 1- Cực tiếp địa; 2- Dây nối đất; 3- Thiết bị ; 4- Thanh nối.

Các bước nối đất nhân tạo.

Để thực hiện việc nối đất ta phải tiến hành các bước sau:

  • Đóng cọc tiếp địa: cọc tiếp địa là các cọc thép tròn, thép ống, thanh thép dẹt hay thép góc dài 2 – 3m, đóng sâu xuống đất, đầu trên của chúng cách mặt đất 0,5 – 0,7 m. Để đóng cọc tiếp địa xuống độ sâu cần thiết ta phải đào hào xung quanh khu vực cần nối đất, độ sâu của hào từ 0,5 – 0,7 m sau đó đóng các cọc xuống cho đến khi đầu cọc bằng với đáy hào ta vừa đào.
  • Hàn nối các cọc tiếp địa với nhau bằng các thanh thép dẹt nằm ngang. Ta dùng máy hàn để hàn nối các đầu cọc với nhau.
  • Nối đường dây nối đất vào lưới tiếp địa vừa hàn, nếu dùng dây thép làm dây nối đất ta có thể hàn trực tiếp vào lưới, nếu dùng dây nhôm hoặc đồng ta tiến hành quấn thành nhiều vòng để đảm bảo dây nối đất tiếp xúc tốt với lưới tiếp địa.
  • Lấp đất, khi lấp đất ta phải dung loại đất tơi và có khả năng giữ ẩm tốt, tránh dùng gạch và đá để lấp.
  • Nối dây nối đất của các vỏ máy, vỏ thiết bị vào dây nối đất đã được chờ sẵn.

Câu hỏi ôn tập: Trình bày khái niệm chung về hệ thống nối đất; các bước lắp đặt hệ thống nối đất?

Share this post

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *