Khái niệm cơ bản về nối đất thiết bị trung thế

Hệ thống nối đất bảo vệ thiết bị điện như thế nào

Hệ thống nối đất bảo vệ thiết bị điện bằng cách cung cấp một đường truyền an toàn cho dòng điện sự cố chạy vào lòng đất. Dòng điện sự cố là dòng điện chạy qua thân thiết bị trong điều kiện sự cố hay ngắn mạch. Không có hệ thống nối đất, dòng điện sự cố có thể chạy qua cơ thể người hoặc qua các vật liệu dẫn điện khác, điều này có thể gây ra điện giật hay hư hỏng thiết bị.

Khi xảy ra sự cố về điện hay xung sét, dòng sự cố chạy qua hệ thống nối đất rồi xuống đất. Hệ thống nối đất cung cấp đường dẫn có tổng trở thấp để dòng điện sự cố dễ dàng chạy qua, giúp nhanh chóng cách ly sự cố và ngăn ngừa thiệt hại cho thiết bị.

Hệ thống nối đất cũng giảm nguy cơ cháy nổ bằng cách giới hạn hiện tượng tĩnh điện hay các hiện tượng tích điện khác vì hệ thống này cho phép giải tỏa các điện tích này xuống đất, ngăn ngừa khả năng tích lũy năng lượng điện ở mức độ nguy hiểm.

Các phương pháp nối đất cho thiết bị điện

Có một số phương pháp nối đất cho thiết bị điện như sau:

1. Tấm nối đất: Trong phương pháp này, một tấm kim loại bằng đồng hay thép mạ kẽm được chôn khoảng 2 mét dưới mặt đầt. Tấm kim loại được nối với thiết bị bằng dây dẫn. Phương pháp này thích hợp cho thiết bị điện hạ áp và dòng điện nhỏ.
2. Cọc nối đất: trong phương pháp này, một cọc kim loại bằng đồng hay thép mạ kẽm được đóng thẳng đứng xuống đất. Thiết bị được nối vào cọc bằng dây dẫn. Độ sâu của cọc phụ thuộc vào điện trở suất của đất và độ lớn dòng điện sự cố. Phương pháp này thích hợp cho thiết bị có dòng điện lớn hơn.
3. Ống nối đất: Trong phương pháp này, một ống kim loại rỗng bằng đồng hay thép mạ kẽm được đóng thẳng đứng xuống đất. Thiết bị được nối với cọc bằng dây dẫn. Lòng ống được đổ đầy hỗn hợp than cốc và muối ăn để tăng mức dẫn điện.
4. Thanh nối đất: Trong phương pháp này, một thanh dẹp kim loại bằng đồng hoặc thép mạ kẽm được chôn nằm ngang dưới mặt đất và thiết bị được nối với thanh bằng dây dẫn. Thanh được chôn ở độ sâu khoảng 0,5 mét và cần có chiều dài phù hợp để đảm bảo điện trở nối đất cần thiết.
5. Thảm nối đất: trong phương pháp này, một lưới dẫn điện làm bằng đồng hay nhôm được đặt dưới thiết bị. Thảm được nối với thiết bị bằng dây dẫn. Phương pháp này dùng cho thiết bị hạ áp và dòng điện nhỏ.
6. Nối đất hóa học: Trong phương pháp này điện trở suất của đất được tăng cường bằng một hợp chất hóa học. Hóa chất được đổ vào một lỗ khoan có chứa một điện cực bằng đồng. Điện cực được nối với thiết bị bằng dây dẫn. Phương pháp này thích hợp cho thiết bị có dòng sự cố lớn.

Việc chọn lựa phương pháp nối đất phụ thuộc vào một số yếu tố như loại thiết bị, độ lớn dòng sự cố, điện trở suất của đất. Điều quan trọng là tuân thủ các tiêu chuẩn và hướng dẫn để đảm bảo an toàn và hoạt động bình thường cho thiết bị.

Các loại vật liệu dùng trong nối đất thiết bị

Sử dụng vật liệu thích hợp với mức điện áp và dòng điện là tiêu chí quan trọng để đảm bảo hệ thống không bị xuống cấp hay hư hỏng. Đây là một số vật liệu thường dùng để nối đất thiết bị trung thế:

1. Đồng: Đồng là vật liệu dẫn điện tuyệt vời và được sử dụng rộng rãi trong hệ thống nối đất lưới trung thế. Nhờ lợi thế thể dẫn dòng điện lớn và không bị ăn mòn, nó là lựa chọn hàng đầu.
2. Thép mạ kẽm: Thép mạ kẽm là một lựa chọn tốt trong khu vực có điện trở suất cao. Nó cũng có thể dẫn dòng lớn và chống được ăn mòn. Tuy nhiên nó có mức đáp ứng tần số khác so với vật liệu đồng, trong đó tổng trở của nó trở nên cao hơn khi dẫn dòng cao tần. Do đó, nó không thích hợp hay được đồng ý để dùng cho các Recloser OSM của NOJA Power.
3. Thép mạ đồng: Thép mạ đồng bao gồm một lõi thép được mạ một lớp đồng. Vật liệu kết hợp này cho cứng của thép và mức dẫn điện của đồng, khiến nó cũng là một lựa chọn tốt để nối đất thiết bị trung thế.
4. Nhôm: Nhôm là vật liệu có trọng lượng nhẹ và chi phí thấp và cũng thường dùng trong hệ thống nối đất trung thế. Tuy nhiên, nó không có mức dẫn điện tốt như đồng và thường cần dây tiết diện lớn để dẫn cùng một dòng sự cố. Nó cũng có tần số đáp ứng khác với đồng, trong đó tổng trở của nó sẽ tăng lên khi dẫn dòng cao tần. Do đó, nó không thích hợp hay được đồng ý để dùng cho các Recloser OSM của NOJA Power.
5. Than chì (Graphite): đây là một vật liệu tương đối mới nhưng ngày càng được dùng rộng rãi trong hệ thống nối đất thiết bị điện trung thế. Nó có tính dẫn điện rất cao và có thể dẫn dòng lớn, đồng thời có khối lượng nhẹ và chống ăn mòn.

Khi chọn vật liệu nối đất cho thiết bị điện trung và cao thế, cần cân nhắc các yếu tố như điện dẫn, mức chống ăn mòn và độ cứng của vật liệu. Cần chọn vật liệu thích hợp dựa trên yêu cầu cụ thể của thiết bị và môi trường vận hành. Ngoài ra, tất cả các vật liệu được sử dụng cần tuân thủ các tiêu chuẩn và qui định hiện hành về an toàn.

Tiêu chuẩn nào áp dụng khi chọn vật liệu nối đất cho thiết bị đóng cắt trung thế

Cần cân nhắc một số tiêu chuẩn và tài liệu hướng dẫn để đảm bảo tính an toàn và độ tin cậy của hệ thống nối đất. các tiêu chuẩn liên quan bao gồm:

1. IEC 62271-200: Là tiêu chuẩn bao quát các qui định về thiết kế, xây dựng và thử nghiệm máy cắt và bộ phận điều khiển cho lưới trung thế. Tiêu chuẩn này hướng dẫn việc lựa chọn hệ thống và vật liệu nối đất, bao gồm các yêu cầu về điện trở nối đất và cách dùng nhiều điện cực nối đất.
2. IEEE 80: Tiêu chuẩn này hướng dẫn công tác thiết kế và thi công hệ thống nối đất cho các trạm điện cũng như các công tác thi công trung thế khác. Nó bao gồm việc lựa chọn vật liệu nối đất, thiết kế hệ thống nối đất và đo đạc điện trở nối đất.
3. IEC 60364: Tiêu chuẩn này hướng dẫn thiết kế, thi công lắp đặt và bảo trì các công trình điện, bao gồm hệ thống nối đất. Nó cũng bao gồm công tác lựa chọn vật liệu nối đất, yêu cầu về điện trở nối đất và cách dùng các điện cực nối đất bổ sung.
4. BS 7430: Tiêu chuẩn Vương quốc Anh này qui định công tác thiết kế, lắp đặt và bảo trì các hệ thống nối đất cho các công trình điện. Nó cung cấp các hướng dẫn trong việc lựa chọn vật liệu nối đất, thiết kế hệ thống nối đất và đo đạc điện trở nối đất.
5. ANSI/IEEE C2: Đây là tiêu chuẩn Hoa Kỳ, hướng dẫn cho công tác thiết kế và thi công các hệ thống nối đất trong hệ thống điện. Nó bao gồm việc lựa chọn vật liệu nối đất, thiết kế hệ thống nối đất và đo đạc điện trở nối đất.

Các tiêu chuẩn trên đây hướng dẫn việc lựa chọn vật liệu nối đất cho các máy cắt trung thế, cũng như công tác thiết kế và thi công các hệ thống nối đất. Khi chọn các vật liệu nối đất, cần tuân thủ các tiêu chuẩn và hướng dẫn này để đảm bảo sự vận hành an toàn và tin cậy của hệ thống nối đất.

Recloser OSM của NOJA Power cần được nối đất như thế nào?

Recloser OSM của NOJA Power yêu cầu hệ thống nối đất thích hợp để đảm bảo vận hành an toàn và tin cậy. Các yêu cầu nối đất cụ thể cho recloser OSM sẽ tùy thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm điện áp vận hành, điều kiện đất đá tại chỗ và các tiêu chuẩn và qui định an toàn liên quan.

“Điều tối quan trọng là nối đất thiết bị đúng cách để đảm bảo vận hành an toàn và tin cậy của sản phẩm,” Tổng giám đốc điều hành tập đoàn NOJA Power Neil O’Sullivan cho biết.

“Đó là điều quan trọng nhất và cần được quan tâm cho mọi vị trí lắp đặt.”

Theo sách hướng dẫn sử dụng Recloser OSM của NOJA Power, hệ thống cần một dây dẫn bằng đồng tiết diện tối thiểu 35mm2 để nối đất cho thân máy OSM và tủ điều khiển RC. Dây nối đất phải là đường dẫn trực tiếp ngắn nhất không chắp nối chạy từ thân máy OSM đến điểm nối đất dưới chân trụ. Phải dùng kẹp nối song song để nối một đoạn dây dẫn ngắn nhất có thể từ tủ điều khiển vào dây nối đất của recloser OSM.