Giáo trình Mô đun Kỹ thuật lắp đặt điện 2 - Điện công nghiệp

iảm cường độ điện trường của đám mây ngăn không 
cho đám mây giông hình thành tia tiên đạo phóng xuống công trình. 
5.3. Lắp đặt cọc tiếp đất: 
5.3.1. Chọn phƣơng án nối đất: 
prevects3.40 prevects2.25 prevec4.50 
)2()2( LDLhDhr
aax
Hình 14.15: Các loại đầu thu sét do indele chế tạo 
149 
 Nối đất tự nhiên: 
Những bộ phận sau đây đƣợc sử dụng để làm nối đất tự nhiên: 
- Các ống dẫn nƣớc và các ống dẫn bằng kim loại khác đặt dƣới đất, ngoại 
trừ các ƣờng 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 bêtông cốt 
thép nằm dƣới đất của các nhà và các công trình xây dựng, các đƣờng ống kim 
loại của công trình thuỷ lợi. 
- Vỏ bọc chì của dây cáp đặt trong đất, không đƣợc phép sử dụng vỏ nhôm của 
dây cáp để làm cực nối đất tự nhiên. 
- Nối đất của cột điện thuộc đƣờng dây tải điện đã đƣợc nối với trang bị nối đất 
của thiết bịđiện bằng dây chống sét của đƣờng dây nếu nhƣ dây chống sét 
không bị cách ly với cột của đƣờng dây. 
- Dây không của đƣờng dây tải điện trên không điện áp đến 1000V có nối đất 
lặp lại khi số đƣờng dây không ít hơn 2. 
- Các cụm nối đất phải đƣợc nối với trục nối đất ít nhất ở 2 chỗ khác nhau. Yêu 
cầu này không áp dụng đối với cột điện của đƣờng dây tải điện trên không và 
với vỏ kim loại của cáp. 
 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 ngƣời 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. Nhƣ vậy khi có dòng điện 
Iđ đi qua thì điện thế phân bố trên mặt đất rất không có lợi (cả Utiếp xúc và. 
Ubƣớc đều lớn). 
Để tăng độ an toàn, tránh Utx và Ubƣớc còn khá lớn, ngƣời ta dùng hình thức 
nối đất hình lƣới (hay hình vòng). 
- Nối đất hình lƣới: Điện cực nối đất là một lƣới sắt rộng chôn phía dƣới khu 
vực đặt thiết bị đƣợc bảo vệ (hoặc chỉ chôn theo chu vi mạch vòng của khu vực 
đƣợc bảo vệ). Có thể đóng thêm các cọc theo chu vi mạch vòng và ở các mắt 
150 
lƣới. Với hình thức nối đất này, trong khu vực đƣợc bảo vệ cả Utx và Ubƣớc 
đều đƣợc giảm thấp đảm bảo an toàn cho ngƣời. 
5.3.2. Lắp cọc nối đất; 
 Trang bị nối đất 
- Cực nối đất: có 3 loại xem phần nối đất an toàn. 
 Cho phép sử dụng thay cọc nối đất bằng các vật nối đất tự nhiên như kết cấu 
kim loại và bê tông cốt thép nằm trong đất của toà nhà và công trình, ống dẫn 
nước và ống dẫn bằng kim loại chôn trong đất, trừ các ống dẫn chất lỏng dễ 
cháy, khí và hợp chất cháy nổ. 
- Dây nối đất có thể đƣợc làm bằng thép tròn đƣờng kính không nhỏ hơn 
6mm; thép dẹt kích thƣớc không nhỏ hơn 24 x 4mm; dây đồng mềm tiết diện 
không nhỏ hơn 16mm2; nếu dây nối đất làm bằng thép thì phải đƣợc mạ kẽm 
hoặc sơn chống gỉ. 
- Trong trường hợp nhà, công trình đã có lưới nối đất thì không phải làm cọc 
nối đất mà chỉ cần liên kết dây nối đất vào lưới nối đất đó bằng bulông hoặc 
hàn; 
Hình 14.16: Nối đất mạch vòng 
151 
 Cách thực hiện hệ thống trang bị nối đất: 
 Trang bị nối đất bao gồm các điện cực nối đất và dây nối đất. 
- Các điện cực nối đất thƣờng sử dụng loại cọc nối đất gồm nhiều cọc nối đất 
thẳng đứng đƣợc đóng sâu vào trong đất và các điện cực nằm ngang đƣợc chôn 
trong đất ở một độ sâu nhất định. 
- Dây nối đất dùng để nối liền các bộ phận đƣợc nối đất với các điện cực nối 
đất. 
Khi thực hiện nối đất, trƣớc hết lợi dụng các vật nối đất tự nhiên sẵn có nhƣ các 
đƣờng ống dẫn nƣớc hay các ống bằng kim loại khác đặt trong đất (trừ các ống 
dẫn nhiên liệu lỏng, khí dễ cháy), các kết cấu kim loại của công trình nhà cửa có 
nối đất, các vỏ bọc kim loại của cáp đặt trong đất (trừ vỏ cáp chì, vỏ cáp thép ít 
dùng). Điện trở của các nối đất tự nhiên đƣợc xác định bằng cách đo thực tế hay 
tính gần đúng theo các công thức kinh nghiệm. 
 Nếu nối đất tự nhiên không đảm bảo đƣợc trị số điện trở Rđ theo yêu cầu thì 
phải dùng nối đất nhân tạo. 
 Nối đất nhân tạo đƣợc thực hiện bằng 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 – 0,8 m để tránh thay đổi của Rđ theo thời tiết. Các cọc thép đƣợc hàn 
nối với nhau bằng các thanh thép đặt nằm ngang và cũng đƣợc chôn sâu cách 
mặt đất 0,5 – 0,8m. 
 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. 
Hình 14.17: Cố định dây nối đất 
152 
 Dây nối đất cần phải có thiết diện đảm bảo đƣợc độ bền về cơ khí và độ ổn 
định nhiệt. Thƣờng dùng thép có tiết diện 120 mm2, nhôm 35 mm2 hoặc đồng 
25 mm2. 
 Tất cả các chỗ nối của trang bị nối đất đƣợc thực hiện bằng cách hàn chồng 
hoặc bằng bulong, chiều dài chỗ hàn phải ít nhất bằng 2 lần chiều rộng của thép 
dẹt hoặc 6 lần đƣờng kính của thép tròn. Chỗ hàn phải đƣợc bảo vệ chống ăn 
mòn. Khi đấu dây nối đất vào các đƣờng ống mà ở đó nếu hàn có thể gây ra biến 
dạng thì dùng vòng đai bằng thép thanh dày >= 4mm. 
5.3.3. Lắp dây dẫn sét và kim thu lôi: 
 Khái quát: 
- Với công nghệ kim cổ điển gồm ba phần: 
 Các đầu kim thu sét thƣờng làm bằng thép mạ đồng, đồng đúc hay bằng inox, 
chiều dài kim phụ thuộc vào cấu trúc của công trình cần đƣợc bảo vệ. Dây dẫn 
sét dẫn từ đầu kim thu đến hệ thống tiếp đất, dây này thƣờng làm bằng đồng lá 
hoặc cáp đồng trần, tiết diện của dây đƣợc quy định theo tiêu chuẩn quốc tế 
(NFC 17 - 102 của Pháp) từ 50 – 75mm2. Và phần thứ ba là hệ thống tiếp đất để 
SÀN HOÀN THIỆN 
ĐẤT TỰ NHIÊN 
MỐI NỐI 
HÀN HOÁ 
NHIỆT 
DÂY ĐỒNG 
TRẦN 
MỐI NỐI 
HÀN HOÁ 
NHIỆT 
CỌC TIẾP ĐẤT 
Φ16 DÀI 2400mm 
2400 
XỬ LÝ CHỐNG THẤM 
80
0 
CHI TIẾT HỆ THỐNG TIẾP ĐẤT 
Hình 14.18: Lắp cọc nối đất 
153 
tản dòng điện sét trong đất. Hệ thống này có các cọc tiếp đất thƣờng dài từ 2,4 – 
3m, đƣờng kính thƣờng là 14 – 16mm đƣợc chôn thẳng đứng và cách mặt đất từ 
0,5 – 1m, khoảng cách giữa các cọc từ 3 – 15m; dây tiếp đất cũng giống nhƣ dây 
dẫn sét dùng để liên kết các cọc này lại bằng ốc xiết hoặc hàn hoá nhiệt cadweld. 
- Công nghệ tiêu tán đám mây điện tích không cho hình thành tia tiên đạo 
sét cũng gồm ba phần: 
 Các đầu phát ion dƣơng thƣờng bằng thép mạ đồng hay inox, có hình dạng 
nhƣ quả cầu nhiều gai, dạng cái dù có gai hoặc dạng cánh dơi nhiều gai. Dây 
dẫn sét cũng nhƣ dây dẫn đã nêu để dẫn dòng ion dƣơng từ mặt đất đi lên các 
thiết bịphát ion dƣơng. Và phần thứ ba là hệ thống tiếp đất để tản dòng điện sét 
có cấu tạo nhƣ công nghệ cổ điển. 
- Công nghệ phát tia tiên đạo sớm cũng có ba phần: 
 Đầu thu lôi để phát tia tiên đạo đi lên thu hút sét về nó, đầu này gắn trên trụ 
đỡ có độ cao trung bình là 5m so với đỉnh của công trình. Hai phần còn lại giống 
nhƣ ba công nghệ nêu trên. 
 Cách lắp dây dẫn sét: 
 Chức năng của dây xuống là tạo ra một nhánh có điện trở thấp từ bộ phận 
thu sét xuống cực nối đất sao cho dòng điện sét đƣợc dẫn xuống đất một cách an 
toàn. 
 Trong thực tế, tùy thuộc vào dạng của công trình, thông thƣờng cần có các 
dây xuống đặt song song, một số hoặc toàn bộ những dây xuống đó có thể là 
một phần của kết cấu công trình đó. Ví dụ, một khung thép hoặc kết cấu bê tông 
cốt thép có thể không cần các dây xuống vì bản thân cái khung đóđã tạo ra một 
mạng lƣới gồm nhiều nhánh xuống đất một cách hiệu quả, ngƣợc lại một kết cấu 
đƣợc làmhoàn toàn từ các vật liệu không dẫn điện sét sẽ cần các dây xuống bố 
trí theo kích thƣớc và dạng của kết cấu đó. 
 Hệ thống dây xuống khi có thể thực hiện đƣợc thì nên dẫn thẳng từ bộ phận thu 
sét đến mạng lƣới nối đất và đặt đối xứng xung quanh các tƣờng bao của công 
trình bắt đầu từ các góc. Trong mọi trƣờng hợp, cần phải lƣu ý đến hiện tƣợng 
lan truyền sét. 
154 
- Bố trí đƣờng dẫn xuống 
 Dây xuống cần phải đi theo lối thẳng nhất có thể đƣợc giữa lƣới thu sét và 
mạng nối đất. Khi sử dụng nhiều hơn một dây xuống thì các dây xuống cần đƣợc 
sắp xếp càng đều càng tốt xung quanh tƣờng bao của công trình, bắt đầu từ các 
góc tùy thuộc vào kiến trúc và khả năng thi công. 
 Các mối nối 
 Bất kỳ mối nối khác với mối nối hàn đều thể hiện sự gián đoạn trong hệ 
thống dẫn điện và nhạy cảm với sự thay đổi và hƣ hỏng. Cho nên, hệ thống 
chống sét càng ít mối nối càng tốt. 
Hình 14.19: Các cách bố trí dây dẫn xuống đất 
155 
 Các mối nối phải hiệu quả cả về mặt cơ và điện, ví dụ nhƣ kẹp, vít, bu 
lông,chốt, đinh tán hoặc hàn. 
 Với mối nối chồng, khoảng chồng lên của mọi kiểu dây dẫn phải không nhỏ 
hơn 20mm. Bề mặt tiếp xúc trƣớc hết phải đƣợc làm sạch và sau đó ngăn chặn 
hiện tƣợng ôxy hoá bằng hóa chất chống rỉ thích hợp. Mối nối giữa hai kim loại 
khác nhau phải đƣợc làm sạch bằng các chất khác nhau với mỗi kiểu vật liệu. 
 Tất cả các mối nối phải đƣợc bảo vệ ăn mòn và xâm thực do môi trƣờng và 
phải có diện tiếp xúc thích hợp. Kiểm tra định kỳ sẽ thuận tiện do sử dụng các 
lớp sơn bảo vệ bằng: 
 - sơn phủ có gốc hoá dầu; 
 - sơn phủ cao su bằng phƣơng pháp phun; 
 - sơn phủ không co nhiệt. 
 Vật liệu sử dụng làm đai ốc và bulông phải phù hợp với các tiêu chuẩn hiện 
hành về bu lông và đai ốc. 
 Để bắt bulông thanh dẹt, cần ít nhất là 2 bulông M8 hoặc một bulông M10. 
Với các mối nối đinh tán, cần phải sử dụng ít nhất 4 đinh tán có đƣờng kính 
5mm. 
 Bulông liên kết các thanh dẹt với tấm kim loại có chiều dầy nhỏ hơn 2mm 
cần phải có miếng đệm với diện tích không nhỏ hơn 10cm² và phải sử dụng 
không ít hơn 2 bulông M8. 
 Lắp kim thu lôi: 
 Kim thu lôi trực tiếp là một que kim loại nhọn gắn liền với mái của toàn nhà, 
có đƣờng kính khoảng 2cm. 
156 
Hình 14.20: Lắp đặt cột thu lôi trên mái nhà đang xây. 
 Cột thu lôi lắp càng cao càng tốt, lắp càng cao, phạm vi bảo vệ công trình 
càng lớn. Nhƣng cũng không đƣợc quá cao, vì nếu lắp cao quá, độ chắc chắn của 
cột thu lôi sẽ không đảm bảo, khi gặp gió lớn có thể sẽ bị nghiêng hoặc đổ, làm 
mất tác dụng của cột thu lôi. Ở những nơi trống trải hay xảy ra sét đánh thì phải 
trồng cột thu lôi. Ngƣời ta dùng một cột gỗ hoặc cột xi măng cao chừng 5 - 6 m. 
Trên đỉnh cột hàn một thanh sắt đầu nhọn hƣớng lên trời, phần đuôi thanh sắt 
hàn dây nối đất 
Hình 14.21: Sơ đồ lắp đặt cột thu lôi với một ngôi nhà. 
5.4. Kiểm tra điện trở nối đất: 
 Mỗi dây xuống phải bố trí một điểm đo kiểm tra ở vị trí thuận tiện cho việc 
đo đạc nhƣng không quá lộ liễu, dễ bị tác động không mong muốn. 
157 
 Cần đặt các bảng chỉ vị trí, số lƣợng và kiểu của các cực nối đất ở trên mỗi 
điểm kiểm tra. 
 Tương tư kiểm tra nối đất an toàn. 
6. Lắp đặt dây chống sét. 
 Dùng cho bảo vệ chống sét đối với các đƣờng dây tải điện trên không. 
 Để bảo vệ chống sét các đƣờng dây tải điện, nên treo dây chống sét trên toàn 
bộ tuyến đƣờng dây là tốt nhất trong việc bảo đảm vận hành an toàn và liên tục 
cung cấp điện nhƣng làm nhƣ vậy rất tốn kém. 
 Hệ thống chống sét dây cũng gồm 3 bộ phận chính: điện trở cực nối đất, dây 
dẫn sét vá dây chống sét. 
 Cách lắp đặt: 
- Điện cực nối đất và dây dẫn sét đƣơc lắp tƣơng tự nhƣ hệ thống cột thu sét. 
- Dây dẫn sét đƣợc kéo lắp trên các định cột đƣờng dây tải điện. 
7. Một số hệ thống chống sét cho lƣới điện và trạm biến áp. 
Đối với TBA từ 35-110kV. 
• Dùng DCS bảo vệ CS đánh trực tiếp trên đoạn 1-2km 
• CSÔ1: Đặt tại cột đầu tiên đặt DCS để hạn chế biên độ của sóng quá điện áp 
truyền vào TBA. Theo quy phạm, điện trở nối đất của CSÔ này: 
 + R ≤10Ω khi ρđ ≤ 10
3 Ωm; 
 + R ≤15Ω khi ρđ > 10
3 Ωm; 
TBA 
CSÔ1 CSÔ2 
CSV 
DCS, L = 1-2km 
MC 
Hình 14.22: Hệ thống chống sét TBA từ 35-110kv 
158 
• CSÔ2: Đặt cuối đƣờng dây (cột cuối trƣớc khi nối với MBA) để bảo vệ MC 
đƣờng dây khi nó hở mạch (điện áp tăng cao do phản xạ ở nơi hở mạch). Phải 
chỉnh định sao cho, CSÔ2 không đƣợc làm việc khi MC đang đóng mạch 
• CSV: Đặt tại thanh cái TBA bảo vệ MBA. 
. TBA từ 110kV trở lên 
. TBA nối với cáp. 
TBA 
CSV3 
MC 
CSV1 CSV2 
lc l1 
Hình 14.23: Hệ thống chống sét TBA từ 110kv trở lên 
Hình 14.23: Hệ thống chống sét TBA 
159 
BÀI 15 
LẮP ĐẶT HỆ THỐNG NỐI ĐẤT LÀM VIỆC 
Giới thiệu: 
 Nối đất làm việc là một dạng của hệ thống nối đất dùng cho hệ thống truyền 
tải điện, thu phát sóng Bài 15 giời thiệu về hệ thống nối đất làm việc. 
Mục tiêu: 
- Trình bày đƣợc công dụng của việc nối đất làm việc 
- Tính chọn vật tƣ, thiết bị cho hệ thống nối đất làm việc đúng yêu cầu kỹ thuật. 
- Trình bày các bƣớc lắp đặt đƣợc hệ thống nối đất làm việc đúng yêu cầu kỹ 
thuật. 
- Rèn luyện tính cẩn thận, có tác phong công nghiệp, khả năng làm việc độc lập 
củng nhƣ theo nhóm và vận dụng sáng tạo kiến thức đã học vào thực tiển. 
Nội dung: 
1. Công dụng của hệ thống nối đất làm việc 
 Tiếp địa công tác: dùng cho hệ thống truyền tải điện, thu phát sóng ... 
Ví dụ: Nối đất công tác nhƣ sau khi cần sửa chữa đƣờng dây trên không, ta mở dao 
cácy ly mở ra rồi nhƣng khi lên sửa thì phải nối đất công tác. Trình tự là nối tiếp đất ở 
dƣới đất trƣớc, sau đó lên trên đƣờng dây nối vào 3 pha. Mục đích là giúp đẳng thế 3 
dây và tiếp đất an toàn khi có hiện tƣợng nhiễm điện, sét lan truyền lên các đƣờng dây 
hoặc thậm chí do ai bất cẩn đóng điện các tuyến dây sửa chữa... Trình tự lúc tháo 
ngƣợc với trình tự lúc nối... 
2. Các quy định về nối đất làm việc 
- Điện trở tiếp đất phải đủ nhỏ để hệ thống điện làm việc tốt, ví dụ: trạm biến áp 
35KV <0,2 Ohm. 
- Đối với một số hệ thống phải bắt buộc nối đất làm việc nhƣ: Trạm Biến Áp, 
Hệ thống thông tin, đài phát thanh , truyền hình 
3. Các bƣớc lắp đặt hệ thống nối đất làm việc 
Bƣớc 1: Lắp đặt cực mối đất. 
160 
 Tƣơng tự hệ thống nối đất trên 
Bƣớc 2: Lắp đặt đây dẫn nối đất. 
 Tƣơng tự hệ thống nối đất trên 
Bƣớc 3: Kiểm tra điện trở nối đất 
 Tƣơng tự hệ thống nối đất trên 
Câu hỏi bài tập: 
15.1. Có bao nhiêu loại hệ thống nối đất? Công dụng của từng loại hệ thống nối 
đất? 
15.2. Các bƣớc lắp đặt hệ thống nối đất làm việc? 
15.3. Các bộ phận hệ thống nối đất? 
Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập: 
- Học viên nắm đƣợc các hệ thống nối đất và công dụng của từng loại hệ thống 
nối đất. 
- Học viên đọc đƣợc bản vẽ, chọn và lắp đƣợc hệ thống nối đất. 
161 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] Giáo trình kỹ thuật lắp đặt điện, Phan Đăng Khải, NXB Giáo Dục, TP Hồ 
Chí Minh 2004. 
[2] Hƣớng dần thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC, Schneider 
Electric S.A, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội 2000. 
[3] Cung cấp điện, Nguyễn Xuân Phú - Nguyễn Công Hiền - Nguyễn Bội Khuê, 
NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội 1998. 
[4] Thiết kế cấp điện, Ngô Hồng Quang - Vũ Văn Tẩm, NXB Khoa học và Kỹ 
thuật, Hà Nội 2001. 
[5] Hƣớng dẫn thiết kế lắp đặt mạng điện Xí nghiệp - Công nghiệp, Trần Thế 
Sang - Nguyễn Trọng Thắng, NXB Đà Nẵng 2001. 
[6] Tính toán cung cấp và lựa chọn thiết bị khí cụ điện, Nguyền Xuân Phú, 
NXB Giáo dục 1998. 
[7] Giáo trình kỹ thuật lắp đặt điện – TS Phan Đăng Khải, NXB Giáo dụng , tái 
bản lần thứ 2. 
[8] Các sách báo và tạp chí về điện.