Phân tích chọn lựa giá trị điện trở trang bị nối đất áp dụng cho lưới điện thành phố Hồ Chí Minh và các vấn đề an toàn điện liên quan pot - Pdf 15

PHÂN TÍCH
CHỌN LỰA GIÁ TRỊ ĐIỆN TRỞ TRANG BỊ NỐI ĐẤT ÁP DỤNG CHO
LƯỚI ĐIỆN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH VÀ CÁC VẤN ĐỀ AN TOÀN
ĐIỆN LIÊN QUAN
Bảo vệ nối đất được áp dụng với tất cả các thiết bị có điện áp >1000V lẫn
thiết bị có điện áp <1000V, tuy nhiên trong mỗi trường hợp là khác nhau.
I. Đối với các thiết bị có điện áp > 1000V:
Bảo vệ nối đất phải được áp dụng trong mọi trường hợp, không phụ
thuộc vào chế độ làm việc của trung tính và loại nhà cửa. (Điều 1.2, TCVN
4756-89 Phần 1. Yêu cầu chung).
CÁC QUY ĐỊNH VỀ ĐIỆN TRỞ NỐI ĐẤT TIÊU CHUẨN:
Điện trở nối đất an toàn của hệ thống không được lớn hơn các trị số nối
đất tiêu chuẩn đã được quy định trong các quy phạm cụ thể:
1. Đối với các thiết bị điện áp > 1000V có dòng chạm đất lớn (>500A)
như các thiết bị điện ở mạng điện có điện áp từ 110kV trở lên thì điện trở nối đất
tiêu chuẩn:
R
đ


0,5 Ω
Với các mạng có dòng chạm đất lớn này, khi có sự chạm đất (chạm vỏ)
thì điện áp trên vỏ thiết bị so với đất (đã thoả mãn điều kiện
R
đ


0,5 Ω
) vẫn có
thể đạt trị số lớn (hàng trăm thậm chí hàng ngàn vôn) nhưng khi có cân bằng thì
điện áp tiếp xúc không vượt quá 250-300V.

250
=
(nhưng phải thoả mãn R
đ
≤ 10 Ω )
* Khi hệ thống nối đất dùng cho cả thiết bị có điện áp <1000V:
________________________________________________________________________________
Trang 1/8
đ
I
V
đ
R
125
=
(nhưng phải thoả mãn R
đ
≤ 10 Ω )
Trong mạng có dòng chạm đất bé ( hoặc mạng có trung tính cách điện)
khi có 1 pha chạm đất, các thiết bị rơle bảo vệ thường không cắt phần sự cố. Vì
vậy chạm đất 1 pha có thể bị kéo dài làm tăng xác suất người tiếp xúc với điện
áp nguy hiểm. Do dó người ta mới qui định điện áp lớn nhất cho phép trên hệ
thống nối đất là 250V (khi điện áp > 1000V) và 125V (khi điện áp <1000V) với
dòng chạm đất là Iđ.
Lưu ý:
Ta cần phân biệt rõ dòng điện chạm đất khác với dòng điện ngắn mạch:
- Chạm đất (đúng theo nghĩa đen) là dây pha chạm trực tiếp xuống đất
(mặt đường bê tông, nhựa đường, đất thịt…):
 Ở mạng trung tính cách điện: dòng điện chạm đất này rất bé, nên
mạng điện vẫn hoạt động bình thường và người ta thường phải sử

I.7.46. Đối với thiết bị điện trên 1kV trung tính cách ly, trị số điện trở nối
đất trong năm được xác định theo các công thức sau đây, nhưng không được
lớn hơn 10Ω:
a. Nếu trang bị nối đất đồng thời sử dụng cho cả thiết bị điện có điện áp
cao hơn 1kV và dưới 1kV.

I
V

R
125
=
(Ω )
Trong trường hợp này vẫn phải thực hiện những yêu cầu về nối đất cho
thiết bị điện có điện áp đến 1kV.
b. Nếu trang bị nối đất chỉ sử dụng riêng cho những thiết bị điện có điện
áp cao hơn 1kV.

I
V

R
250
=
(Ω )
Trong đó:
Rnđ: Trị số điện trở nối đất lớn nhất khi có tính đến sự thay đổi điện trở
suất của đất (ρđ) theo thời tiết trong năm, [Ω]
Icđ: Dòng điện chạm đất tính toán, [A] (chạm đất chứ không phải ngắn
mạch pha-N chú thích người viết)

30
6.10
-3
ρ
Như vậy, đối với lưới điện Tp.HCM hiện nay:
 Ở cột ĐDK có đặt các thiết bị như: MBA đo lường, Recloser, LBS,
DS, tụ bù trung thế… áp dụng trị số điện trở đất Rnđ ≤ 10 Ω (hoặc áp
dụng theo Bảng II.5.5) là đạt tiêu chuẩn.
 Riêng đối với trạm MBA lực ngoài trời: thực hiện theo giá trị điện trở
nối đất Rnđ ≤ 4 Ω là đạt tiêu chuẩn (chung 2 cấp điện áp).
II. Đối với các thiết bị có điện áp < 1000V: việc có áp dụng bảo vệ nối
đất hay không là phụ thuộc vào chế độ làm việc của trung tính:
 Khi trung tính cách điện đối với đất thì phải áp dụng bảo vệ nối đất
 còn nếu trung tính nối đất thì thay bảo vệ nối đất bằng biện pháp bảo
vệ nối dây trung tính.
Điều 1.2 TCVN 4756-89. Phần 1. Yêu cầu chung. Qui định:
1. 2. Các thiết bị điện được cung cấp từ mạng có điện áp đến 1000V có
điểm trung tính nối đất trực tiếp hoặc từ các nguồn điện một pha có đầu ra nối
đất trực tiếp cũng như từ các mạng một chiều 3 dây có điểm giữa nối đất trực
tiếp cần phải được nối “không”.
Thực tế, áp dụng trên lưới điện 220/380V ở Tp.HCM, các thiết bị điện lắp
đặt trên trụ chỉ cần áp dụng bảo vệ nối dây “không” hay còn gọi là bảo vệ nối
dây trung tính và không cần áp dụng thêm bảo vệ nối đất:
 vừa giảm nguy cơ dẫn dòng điện xuống đất (do đấu nhầm, chạm
chập…) tạo ra điện áp tiếp xúc, điện áp bước, đảm bảo an toàn điện
cho người. (Điển hình là các vụ rò điện xuống dây nối đất làm chết
người vừa qua ở Tp)
 vừa giảm chi phí đầu tư.
 giảm chi phí kiểm tra, bảo trì, sửa chữa…
Mặt khác, ở cấp điện áp đến 1kV, còn các quy định về nối đất khác:

mang

điện

áp



đất

nơi

người

đứng

gọi



điện

áp

tiếp

xúc.
Vì chúng ta nghiên cứu an toàn trong điều kiện chạm vào một pha là chủ
yếu cho nên có thể xem điện áp tiếp xúc là thế giữa hai điểm trên đường dòng
điện đi mà người có thể chạm phải.

Tay người chạm vào thiết bị nào cũng đều có điện áp là U
đ
trong lúc đó
điện áp của chân người U
ch
lại phụ thuộc chỗ người đứng tức là phụ thuộc vào
khoảng cách từ chỗ đứng đến vật nối đất. Kết quả là người bị tác động của hiệu
số điện áp đặt vào tay và chân, đó là điện áp tiếp xúc :
U
tx
= U
đ
–U
ch
Như vậy, điện áp tiếp xúc phụ thuộc vào khoảng cách từ vỏ thiết bị được
nối đất.
Trường hợp chung có thể biểu diễn điện áp tiếp xúc theo biểu thức :
U
tx
= α. U
đ
, trong đó α là hệ số tiếp xúc (α ≤1). Trong thực tế điện áp tiếp
xúc thường bé hơn điện áp giáng trên vật nối đất.
2. Điện áp bước
Trên hình, vẽ sự phân bố
thế của các điểm trên mặt đất
lúc có pha chạm đất (do dây
dẫn 1 pha rớt chạm đất hay
cách điện một pha của thiết
bị điện bị chọc thủng )

________________________________________________________________________________
Trang 6/8
U
b
U
đ
= I
đ
.R
đ
U
đ
= 0
Trong đó : U
ch1
, U
ch2
là điện áp đặt vào hai chân người.
Hay nếu chân thứ nhất đứng ở vị trí cách điểm chạm đất là x còn chân thứ
hai ở vị trí (x + a) thì :
U
b
= U
ch 1
- U
ch 2
= U
x
– U
x +a

)(2
.
==
+
π
π
ρ
+ Điện áp bước có thể bằng 0 mặc dầu người đứng gần chỗ chạm đất, đó
là trường hợp khi hai chân người đều đặt trên cùng một vòng tròn đẳng thế.
+ Điện áp bước có thể đạt đến trị số lớn vì vậy mặc dù không tiêu chuẩn
hoá điện áp bước nhưng để bảo đảm an toàn tuyệt đối cho người, quy định là khi
có xảy ra chạm đất phải cấm người đến gần chổ bị chạm khoảng cách sau :
- Từ 4 ÷ 5 m đối với thiết bị trong nhà.
- Từ 8 ÷ 10 m đối với thiết bị ngoài trời.
Không nên cho rằng điện áp bước không nguy hiểm đến tính mạng con
người. Dòng điện qua hai chân người thường ít nguy hiểm nhưng với trị số lớn
(trên 100V) thì các bắp cơ của chân người có thể bị co rút làm người ngã xuống
và lúc đó sơ đồ nối điện sẽ thay đổi nguy hiểm hơn.
3. ĐIỆN ÁP CHO PHÉP
Trị số dòng điện qua người là yếu tố quan trọng nhất gây ra tai nạn chết
người nhưng dự đoán trị số dòng điện qua người trong nhiều trường hợp không
thể làm được bởi vì ta biết rằng trị số đó phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố khó xác
định được.
Cần lưu ý là dòng điện chỉ nguy hiểm khi truyền qua người, nên việc đo
được các dòng rò trên thiết bị (dây nối đất, dây dẫn…)không thể kết luận đó là
giá trị nguy hiểm mà phải xác định được điện áp xuất hiện trên thiết bị đó.
Vì vậy, để xác định giới hạn an toàn, người ta không đưa ra khái niệm
“dòng điện an toàn”, mà theo khái niệm “điện áp cho phép”. Dùng “điện áp cho
phép” rất thuận lợi vì với mỗi mạng điện thường có một điện áp tương đối ổn
định đã biết. Cũng cần nhấn mạnh rằng “điện áp cho phép” ở đây cũng có tính

- I
nm
là dòng điện ngắn mạch khi có chạm vỏ.
- R
0
và R
đ
là điện trở nối đất của nguồn điện và của thiết bị điện.
- I
dđbv
là dòng điện danh định của thiết bị bảo vệ (cầu chảy hoặc ap-to-
mat)
- K là bội số của dòng điện ngắn mạch . Trị số của K phải theo quy định
ở điều 3.2 của Tiêu chuẩn.
Biện pháp này có thể áp dụng khi công suất thiết bị nhỏ, nối đất dễ thực
hiện hay đã có sẵn nối đất tự nhiên (khung sắt của đê, đập, trạm bơm, đường
ống, của móng cột…).
2. Dùng dây dẫn loại tăng cường cách điện (cách điện 2 lớp).
3. Dùng thiết bị cắt điện hạ thế loại chống rò điện.
4. Nâng cao chỗ đấu nối điện, chỗ lắp đặt thiết bị đóng cắt, ổ cắm…trên
2m.
Tài liệu viện dẫn:
1. Căn cứ Quy phạm trang bị điện (QPĐ) năm 2006 do Bộ Công nghiệp
ban hành theo quyết định số 16/2006/QĐ-BCN ngày 11/7/2006;
2. Căn cứ Quy phạm nối đất và nối không các thiết bị điện – TCVN
4756-89 (có hiệu lực từ 01/01/1991).
3. Giáo trình an toàn điện – Bộ môn Hệ thống điện – Khoa điện –
Trường Đại học Đà Nẵng.
Mọi góp ý, xin vui lòng liên lạc với:
Lê Ngọc Huynh – email: ;


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status