1
Chương 3:
NỐI ĐẤT TRONG HỆ
THỐNG ĐIỆN
2
3.1 KHÁI NIỆM
Cọc nối đất: được đóng
thẳng xuống mặt đất ở độ
sâu từ 0,5m đến 0,8m
Đất
Không khí
độ chôn
sâu t
0
dây dẫn dòng
sự cố, dòng sét
Cọc nối đất
bằng đồng hay
thép mạ kẽm
3
3.1 KHÁI NIỆM
Thanh nối đất: được chôn
trong đất ở độ sâu từ 0,5m
đến 0,8m
Đất
Không khí
độ chôn
sâu t
0
dây dẫn dòng
sự cố, dòng sét

cách điện.

Nối đất chống sét: là nối đất các bộ phận
thu sét ( KTS, DCS…) Nhằm tản dòng sét
vào đất, tránh phóng điện ngược từ phần tử
đó đến các bộ phận mang điện.
C
B
R
đ
A
N
Muốn điện áp tại N = 0
R
đ
R
đ
KTS
7
3.1 KHÁI NIỆM
Cấu tạo của nối đất: thông thường được thực hiện bằng một hệ
thống những cọc bằng thép hoặc đồng ( có thể tròn hoặc dẹt) đóng
vào đất, hoặc những thanh ngang chôn vào đất. Hoặc cọc và thanh
nối liền với nhau và chôn vào đất.
Trạm phân phối: 3 hệ thống nối đất phải được nối riêng lẻ.
Trạm truyền tải ( >=110 kV): 3 hệ thống nối đất được dùng chung.
Điện trở nối đất R
đ
là tỉ số giữa điện áp trên cực
U

đs
( l bé): Nối đất tập trung. R
x
=R
∞
T >=T
đs
( l lớn): Nối đất kéo dài ( nối đất phân bố). R
x
≥ R
∞
R
x
(Ω)
t (µs)
R
∞
Ảnh hưởng của điện cảm sẽ giảm dần theo thời gian. Điện trở tản
của cực nối đất lớn nhất gần đúng vào lúc dòng sét đạt giá trị cực
đại.
T=L
0
.g
0
.l
2
T
đs
10
3.1 KHÁI NIỆM

~
) hay dòng một chiều.

x
x
R
R
α
∞
=

Nối đất tập trung: α
x
< 1, ảnh hưởng của phóng điện tia lữa
chiếm ưu thế

Nối đất kéo dài: α
x
≥ 1, ảnh hưởng của điện cảm dọc theo chiều
dài của thanh dẫn trong HTNĐ chiếm ưu thế
15
3.1 KHÁI NIỆM

Một số phương pháp đo điện trở suất đất

2
U
a
I
ρ π

được rải một lớp sỏi hoặc đá để
giảm sự chên lệch điện thế.
U
đ
φ
r
/U
đ

Giảm điện áp trên điện cực U
đ

hay giảm điện trở tiếp đất.
17

Đối với điện cực nối đất đơn giản: công thức xác định điện trở
tản ở tần số công nghiệp của một số dạng điện cực thường dùng
(Bảng 4.1, 4.2)
3.2 ĐIỆN TRỞ TẢN DÒNG XOAY CHIỀU R
~
4
ln
2
tt
c
l
R
l d
ρ
π

ρ
π
=
Thanh chôn chìm:
0
8
(ln ln )
2 . 4
tt
V
D D
R
D d t
ρ
π
π π
= +
Thanh hình xuyến chôn chìm:
2
0
ln
2
tt
t
kL
R
L dt
ρ
π
=

nghiệp. Đây là đại lượng toán học thể hiện
bản chất vật lý là hiệu ứng màn che.
R
1
R
2
R
3

Bỏ qua hiệu ứng màn che R
tđ
= R
1
//R
2
//R
3

Xét đến hiệu ứng màn che R
th~
=R
tđ
/η
~
> R
tđ
~
~
1
td

= 0.74
VD
c t
c t c t
th
c t
c t t c
c t
R R
n R R
R
R R
R R n
n
η η
η η
η η
×
×
= =
+ × ×
+
20
3.3 ĐIỆN TRỞ TẢN NỐI ĐẤT CHỐNG SÉT
3.3.1 Điện trở tản xung của dạng nối đất tập trung

Kích thước thật của điện cực có thể
thay thế bằng kích thước của khu vực
phóng điện tia lửa.
R

E = E
pđ(đ)ρ
đ

Nếu nối đất là tổ hợp R
thx
= R
tđx
/η
x
> R
tđx
η
x
: thể hiện hiệu ứng màn che của tổ hợp
khi tản dòng điện xung.
21
3.3 ĐIỆN TRỞ TẢN NỐI ĐẤT CHỐNG SÉT
Trình tự tính toán điện trở tản xung của một tổ hợp nối đất tập trung
B1: Chọn k
m
(nối đất chống sét) . ρ
tt
= k
m
.ρ
đo

B4: Điện trở tản xung của cả tổ hợp
1 1
xc
xt
xc xt
th
xc
x xc xt x
xt
R
R
R R
n
R
R
R n R
R
n
η η
×
×
= × = ×
+ ×
+
n : số cọc
η
x
: hệ số sử dụng xung
của tổ hợp. ( η
x

chiều của tổ hợp.
23
3.3 ĐIỆN TRỞ TẢN NỐI ĐẤT CHỐNG SÉT
BT 3:
BT 4:
Cho một hệ tổ hợp phức như hình gồm 3
cọc, mỗi cọc dài 3 m, đường kính 25 mm,
đóng cọc dọc theo thanh dạng tròn đường
kính 15 mm dài 12 m. Cả tổ hợp nằm sâu
trong đất 0.5 m có điện trở suất đo lúc khô
ráo là 150 Ωm. Tính điện trở tản xoay chiều
và tản xung của tổ hợp.
Xác định điện trở xoay chiều và xung kích của ba thanh nối
đất làm bằng thép dẹt 4x40 mm2, mỗi thanh dài 15 m chôn
sâu trong đất 0.8 m. Điện trở suất đất đo vào mùa ẩm là 200
Ωm. Giả sử dòng sét chạy qua hệ thống nối đất là 120 kA.
I
s
= 100kA
( ) ( )
1500
320 45
t
tt t
l
I
α
ρ
=
+ +

0
g
0
g
0
g
0
0
0
~
0.2 ln 0.31 /
1
1/
l
L H m
r
g m
R l
µ
 
= −
 ÷
 
= Ω
Phương trình truyền sóng qua điện cực có dạng:
0
0
u i
L
x t

2
1
0
1
2
1
0
1
( , ) 2 1 os
1
(0, ) 2 1
k
k
t
T
k
t
T
k
a k x
u x t t T e c
g l k l
a
u t t T e
g l k
π
∞
−
=
∞

2
1
0
2
(0, ) 1 1
(0, ) 1 1
(0, )
k
t
T
k
s
T
u t
Z t e
i t g l t k
∞
−
=
 
 
= = + −
 
 ÷
 ÷
 
 
 
∑
2