Giáo trình mô đun Lắp đặt hệ thống cung cấp điện (Mới)

g bảo vệ cho người khỏi bị 
điện giật, nghĩa là bảo đảm cho thiết bị 3 điện hay các dụng cụ điện làm việc bình 
Khoa Điện –Điện tử Trường Cao đẳng Lào Cai 
Giáo trình Lắp đặt hệ thống cung cấp điện 
thường . 
 Nôi đât và nối dây trung hòa chỉ là một trong những biện pháp bảo vệ an toàn 
về điện. Ngoài hai phương pháp kể trên người ta còn có một số cách khác: cân bằng 
điện tích, dùng điện áp thấp, cách điện và thường xuyên kiểm tra cách điện, cắt điện tự 
động, biến áp phân chia, rào chắn bảo vệ, và các biện pháp khác. 
 Nối đất và nối dây trung hòa là những biện pháp bảo vệ chủ yếu. Nối đất là tạo 
nên giữa vỏ máy cần bảo vệ và đất một mạch điện an toàn với điện trở đủ nhỏ để khi 
điện rò do cách điện hỏng, dòng điện sẽ đi qua vỏ máy xuống đất, còn nếu có người 
chạm phải vỏ máy, dòng điện đi qua người sẽ nhỏ nhất không gây nguy hiểm cho 
người. Xong đôi khi dòng điện chập khá lớn, nên dòng điện qua người trong trường 
hợp này có thể gây nguy hiểm. Vì vậy người ta còn áp dụng các biện pháp đặc biệt 
khác để tránh khỏi sự nguy hiểm đó, thí dụ dùng biện pháp cân bằng điện thế tại vùng 
dòng điện chập đi qua. 
 Nối đất dây trung hòa là tạo nên một mạch điện an tòan giữa tất cả vỏ máy hay 
kết cấu bằng kim lọai với dây trung hòa nối đất của máy biến áp qua một dây dẫn bảo 
vệ đặc biệt gọi là dây trung hòa, dây trung hòa còn có thể nối đất lặp lại. Chính nhờ 
biện pháp này tất cả các dòng điện mát ra vỏ đều trở thành dòng ngắn mạch, chúng 
được chuyển qua dây bảo vệ, dây trung hòa làm cắt cầu chì hay cắt tự động đọan sự cố 
được bảo vệ. 
1.2 Khái niệm về chống sét 
 Sét là sự phóng điện trong khí quyển giữa đám mây và đất, hay giữa các đám 
mây mang điện khác dấu. Trước khi có sự phóng điện của sét đã có sự phân chia và 
tích lũy rất mạnh điện tích trong các đám mây giông do tác dụng của các luồng không 
khí nóng bốc lên và hơi nước ngưng tụ trong các đám mây. Các đám mây mang điện là 
do kết quả của sự phân tích các điện tích trái dấu và tập trung chúng trong các phần tử 
khác nhau của đám mây. 
 Phần dưới của đám mây giông thường tích điện tích âm. Các đám mây cùng với 
đất hình thành các tụ điện mây đất. ở phần trên đám mây thường tích lũy điện tích 
dương. Cường độ điện trường của tụ điện mây – đất tăng dần lên và nếu tại chỗ nào đó 
cường độ đạt tới trị số giới hạn 25-30 kV/cm thì không khí bị i ôn hóa và bắt đầu trở 
nên dẫn điện. Sự phóng điện của sét chia làm ba giai đoạn: 
 Phóng điện giữa đám mây và đất được bắt đầu bằng sự xuất hiện một dòng sáng 
chuyển xuống đất, chuyển động từng đợt với tốc độ 100 - 1000 km/giây. Dòng này 
mang phần lớn điện tích của đám mây, tạo nên ở đầu cực của nó một điện thế rất cao 
hàng triệu vôn. Giai đoạn này gọi là giai đoạn phóng điện tiên đạo từng bậc. 
 Khi dòng tiên đạo vừa mới phát triển đến đất hay các vật dẫn điện nối đến đất 
thì giai đọan thứ hai bắt đầu, đó là giai đọan phóng điện chủ yếu của sét. Trong giai 
đọan này, các điện tích dương của đất di chuyển có hướng từ đất theo dòng tiên đạo 
 4 5
với tốc độ lớn (6.10 - 10 km/giây) chạy lên và trung hòa các điện tích âm của dòng 
tiên đạo. 3 
Khoa Điện –Điện tử Trường Cao đẳng Lào Cai 
Giáo trình Lắp đặt hệ thống cung cấp điện 
 Sự phóng điện chủ yếu được đặc trưng bởi dòng điện lớn qua chỗ sét đánh gọi 
là dòng điện sét và sự lóe sáng mãnh liệt của dòng điện phóng. Không khí trong dòng 
phóng được nung nóng đến nhiệt độ khỏang 10.0000C và giãn nở rất nhanh tạo thành 
dòng điện âm thanh. ở giai đọan thứ ba của sét sẽ kết thúc sự di chuyển các điện tích 
của mây và từ đó bắt đầu phóng điện, và sự lóe sáng dần dần biến mất. 
 Bảo vệ chống sét cho nhiều đối tượng khác nhau cũng khác nhau: Bảo vệ chống 
sét đánh trực tiếp đối với trạm biến áp, Bảo vệ chống sét đường dây tải điện, bảo vệ 
chống sét từ đường dây truyền vào trạm, bảo vệ chống sét cho các công trình. Những 
nguyên tắc bảo vệ thiết bị nhờ cột thu sét còn gọi là cột thu lôi đã hầu như không thay 
đổi từ những năm 1750 khi B.Franklin kiến nghị thực hiện bằng một cột cao có đỉnh 
nhọn bằng kim lọai được nối đến hệ thống nối đất. Trong quá trình thực hiện người ta 
đã đưa đến những kiến thức khá chính xác về hướng đánh trực tiếp của sét, về bảo vệ 
cột thu sét và thực hiện hệ thống nối đất (còn gọi là hệ thống tiếp đất). 
 Khi có một đám mây tích điện tích âm đi qua đỉnh của một cột thu lôi có chiều 
cao đối với mặt đất và có điện thế của đất xem như bằng không. Nhờ cảm ứng tĩnh 
điện thì đỉnh của cột thu lôi sẽ nạp một điện tích dương. Do đỉnh cột thu lôi nhọn nên 
cường độ điện trường trong vùng này khá lớn. Điều này sẽ dễ tạo nên một kênh phóng 
điện từ đầu cột thu lôi đến đám mây tích điện tích âm, do vây sẽ có dòng điện phóng từ 
đám mây xuống đất. Khoảng không gian gần cột thu lôi mà vật được bảo vệ đặt trong 
đó, rất ít có khả năng bị sét đánh gọi là vùng hay phạm vi bảo vệ của cột thu lôi. 
2. Lắp đặt hệ thống nối đất 
Thực hiện nối đất thường có hai lọai: Nối đất tự nhiên và nối đất nhân tạo. 
2.1 Nối đất tự nhiên bao gồm: 
 Các đường ống nước, các đường ống bằng kim lọai trừ các đường ống dẫn khí 
đốt hóa lỏng cũng như những đường dẫn khí đốt và các khí dễ cháy dễ nổ. 
Các ống chôn sâu trong đất của giếng khoan. 
 Kết cấu kim lọai và bê tông cốt thép nằm dưới đất của các nhà ở và công trình 
xây dựng 
Các đường ống kim lọai của công trình thủy lợi. 
Vỏ chì của các đường cáp chôn trong đất. 
 Khi xây dựng trang bị nối đất cần phải tận dụng các vật liệu tự nhiên sẵn có. 
Điện trở nối đất này được xác định bằng cách đo thực tế tại chỗ hay dựa theo các tài 
liệu để tính. 
2.2 Nối đất nhân tạo : 
 Thường sử dụng các cọc thép tròn, thanh thép dẹp hình chữ nhật hay hình thép 
góc dài từ 2 - 3m đóng sâu vào đất sao cho đầu trên của chúng cách mặt đất khỏang 
0,5 - 0,7m. Các lọai nối đất nhân tạo: 
Các cọc thép tròn hoặc thép góc, thép ống đóng thẳng đứng xuống đất. 
 3 
Khoa Điện –Điện tử Trường Cao đẳng Lào Cai 
 Giáo trình Lắp đặt hệ thống cung cấp điện 
 Các thanh thép dẹt, thép tròn đặt nằm ngang trong đất. 
 Kích thước tối thiểu các điện cực nối đất (các cọc, ống, thanh) cho trong bảng 5.1. 
 Bảng 5.1.Kích thước nhỏ nhất của các cọc thép nối đất và dây nối đất 
 Tên gọi cực nối đất Trong nhà Thiết bị đặt Trong đất 
 ngòai trời 
 Dây dẫn tròn, đường kính, mm 5 6 
 Thanh dẫn hình chữ nhật 
ết d Tiết diện, mm2 24 48 
 Bề dày, mm2 3 4 
 Thép góc, bề dày của cạnh, mm 2 2,5 4 
 Thép ống, bề dày của ống, mm 2,5 2,5 3,5 
 Đối với mạng điện áp dưới 1000V, điện trở nối đất tại mọi thời điểm trong năm 
 không được vượt quá 4 . Riêng đối với các thiết bị nhỏ, công suất tổng của máy phát 
 điện và máy biến áp không quá 100KVA thì cho phép đến 10. Nối đất lập lại của dây 
 trung tính trong mạng 380/220V phải có điện trở không được quá 10. 
 Đối với thiết bị điện áp cao hơn 1000V có dòng điện chạm đất bé và các thiết bị 
 có điện áp đến 100V nên sử dụng nối đất tự nhiên sẵn có. 
 Đối với đường dây tải điện trên không, cần nối đất các cột bê tông cốt thép và cốt sắt 
 của tất cả các đường dây tải điện 35kV, còn các đường dây 3-20kV chỉ cần nối đất ở 
 khu vực có dân cư. 
 Trên các đường dây ba pha bốn dây 380/220V có điểm trung tính trực tiếp nối 
 đất, các cột sắt, xà sắt của cột bê tông cốt thép cần phải được bố trí nối với dây trung 
 tính. 
 Trong các mạng điện có điện áp dưới 1000V, có điểm trung tính cách điện, các 
 cột sắt và bê tông cốt thép cần có điện trở nối đất không quá 50W. 
 2.3 Lắp đặt điện cực nối đất 
 Thiết bị nối đất thẳng đứng 
 Thiết bị tiếp đất có thể làm bằng thép với các kích thước sau: 
 Hình tròn, đường kính 10mm, nếu cực tròn tráng kẽm thì có thể giảm xuống còn 6cm;. 
 Hình chữ nhật tiết diện 48mm2, dầy 4mm. 
 Thép góc thành dầy 4 mm. 
 Théo dạng ống, thành ống dầy 3,5 mm hình 5.1 
 3 
 Khoa Điện –Điện tử Trường Cao đẳng Lào Cai 
Giáo trình Lắp đặt hệ thống cung cấp điện 
Tất cả các thanh dẫn dài 2 - 3 m 
Hình 5.1Cấu tạo của thiết bị tiếp đất 
 Trước khi đóng điện cực xuống đất, tất cả các điện cực đều phải cạo sạch sơn, 
gỉ, dầu mỡ. Nếu môi trường đóng có tính xâm thực cao, thì tiết diện điện cực có thể 
tăng lên hay bề mặt của nó được tráng kẽm. 
 Để đóng các thiết bị tiếp đất, trước hết người ta đào một đường rãnh sâu 500 - 
700mm và đóng ép hay đóng xoắn các điện cực xuống đáy rãnh. Để làm việc đó người 
ta thường dùng búa tạ, máy ép rung, máy ép thủy lực hay bằng các máy khoan chuyên 
dùng. Đầu điện cực thò lên trên rãnh đào khoảng 100 - 200mm. Các điện cực ngang 
được đặt trực tiếp trên đáy rãnh, nếu các điện cực bằng thép dẹt thì người ta đặt nó 
theo chiều dẹt áp với thành rãnh. 
 3 
Khoa Điện –Điện tử Trường Cao đẳng Lào Cai 
Giáo trình Lắp đặt hệ thống cung cấp điện 
Hình 5.2 Nối các thiết bị tiếp đất nằm ngang và đóng điện cực tiếp đất thẳng đứng 
Dây nối đất chung đấu với thiết bị tiếp đất ở hai điểm. Việc nối các thiết bị nối đất, các 
đường dây tiếp đất chính và mạng nối đất bên trong thường thực hiện bằng cách hàn 
điện và phải bảo đảm tiếp xúc điện tốt nhất. Chát lượng mối hàn phải kiểm tra kỹ trước 
khi lấp đất và độ bền của chúng có thể dùng búa nặng gần 1 kg gõ nhẹ vào mối hàn. 
Cho phép dùng mối nối bu lông, nếu như không làm giảm tiếp xúc điện. 
Một số ví dụ về nối đất 
 3 
Khoa Điện –Điện tử Trường Cao đẳng Lào Cai 
Giáo trình Lắp đặt hệ thống cung cấp điện 
 a) 
 b) 
Hình 5.3 Nối đất mạng T, mạng  (a), nối đất dây trung hòa cho cần cẩu tháp(b) 
 3 
Khoa Điện –Điện tử Trường Cao đẳng Lào Cai 
Giáo trình Lắp đặt hệ thống cung cấp điện 
3. Lắp đặt hệ thống chống sét. 
 Hệ thống bảo vệ chống sét cơ bản gồm: Một bộ phận thu đón bắt sét đặt trong 
không trung, được nối xuống một dây dẫn đưa xuống, đầu kia của dây dẫn lại nối đến 
mạng lưới nằm trong đất còn gọi là hệ thống nối đất. Hệ thống bảo vệ được đặt ở vị trí 
nhằm đạt được yêu cầu bảo vệ trườc sự tấn công đột ngột, trực tiếp của sét. Vai trò của 
bộ phận đón bắt sét nằm trong không trung rất quan trọng và sẽ trở thành điểm đánh 
thích ứng nhất của sét. Dây dẫn nối từ bộ phận đón bắt sét hay còn gọi là đầu thu từ 
trên đưa xuống có nhiệm vụ đưa dòng sét xuống hệ thống kim lọai nằm trong đất và 
tỏa nhanh vào lòng đất. Như vậy hệ thống lưới này dùng để khuếch tán năng lượng của 
sét vào trong đất. 
Một số cách lắp dây chống sét: 
Hình 5.4 Sử dụng dây thu sét trong mạng 
 3 
Khoa Điện –Điện tử Trường Cao đẳng Lào Cai 
Giáo trình Lắp đặt hệ thống cung cấp điện 
 a) b) 
Hình 5.5. Thiết bị chống sét (a) và điểm tách (b) 
* Bản vẽ chống sét cho một công trình: 
 vuèt nhän, m¹ thiÕc 
 115
 1000 1000
 13500
 kim thu sÐt 22
 h=1500
 hµn ®iÖn
 ch©n ®ì 8 
 115
 3 
Khoa Điện –Điện tử Trường Cao đẳng Lào Cai 
Giáo trình Lắp đặt hệ thống cung cấp điện 
 a, 
 d©y d·n sÐt 12
 hµn ®iÖn
 500
 400
 700 hµn ®iÖn
 20
 l63x63x6 
 5000 l = 2500
 b, 
 3 
Khoa Điện –Điện tử Trường Cao đẳng Lào Cai 
Giáo trình Lắp đặt hệ thống cung cấp điện 
 710
 7
 d © y d É n s Ð t 1 2
 3300
 6
 3300
 5000
 5
 d©y10 thu sÐt
 h = = h1500 
 3300
 kim thu sÐt kimsÐt 22 thu
 4
 4400
 19800
 3300
 3
 d©y thu sÐt 10 thu d©y sÐt
 h1500 =
 3300
 kim 22 thu kim sÐt 
 d©y tiÕp ®Þa tiÕpd©y 20 ®Þa 
 2
 3300
 d © y d É n s Ð t 1 2
 l63 x 63 x x l63 6 x 63
 cäc 2500 l®Þa= tiÕp 
 1
 710
 6000 2100 6000
 14110 710
 b
 d
 c
 a
 C*
 c, 
 3 
Khoa Điện –Điện tử Trường Cao đẳng Lào Cai 
Giáo trình Lắp đặt hệ thống cung cấp điện 
ghi chó:
 hÖ thèng thu sÐt trªn m¸i sö dông c¸c kim thu sÐt 
 22 h = 1500. ®Çu kim vuèt nhän vµ m¹ thiÕc 200. 
ch©n kim cã ch©n sø vµ ®¦îc hµn trùc tiÕp vµo v× 
kÌo thÐp hoÆc ch«n chÌn ë t¦êng thu håi.
 d©y thu sÐt trªn m¸i b»ng thÐp 10. d©y dÉn sÐt 
nèi víi tiÕp ®Þa b»ng thÐp 12. ch©n bËt ®ì d©y 
 thÐp 10 ®¦îc hµn vµo nÑp chèng b·o m¸i.
 tÊt c¶ kim, d©y thu vµ d©y dÉn sÐt ®ù¬c ®¸nh gØ råi 
 s¬n mét n¦íc s¬n chèng gØ vµ hai n¦íc s¬n mµu.
 cäc tiÕp ®Þa b»ng thÐp gãc 63 x 63 x 6 l = 2500 
 ®¦îc ®ãng trùc tiÕp xuèng c¸ch mÆt ®Êt 500 - 700, 
c¸ch t¦êng nhµ 2500-5000 råi hµn víi d©y tiÕp ®Þa b»ng 
 thÐp 20.
 tr×nh tù thi c«ng: tiÕp ®Þa _ bé phËn dÉn sÐt _ 
 thu sÐt trªn m¸i khi thi c«ng xong ph¶i tiÕn hµnh 
 ®o kiÓm tra ®iÖn trë tiÕp ®Þa b»ng m¸y ®o ®iÖn trë
 teromet vµ b¸o cho thiÕt kÕ biÕt. 
Hình 5.6. Kích thước kim thu và cách ghá lắp (a), kích thước cọc thu sét (b), 
bản vẽ chống sét tại một công trình (c) 
Phần 2. HƯỚNG DẪN THỰC HÀNH. 
 PHIẾU HƯỚNG DẪN THỰC HÀNH 
 3 
Khoa Điện –Điện tử Trường Cao đẳng Lào Cai 
 Giáo trình Lắp đặt hệ thống cung cấp điện 
LẮP ĐẶT HỆ THỐNG TIẾP ĐỊA VÀ KIM THU SÉT. 1,/B5/MĐ1 
 Bước 
 Dụng cụ, trang thiết 
 công Nội dung Yêu cầu kỹ thuật Ghi chú 
 việc bị 
 • 
 Đào rãnh, hố hoặc Kiểm tra cẩn thận Cuốc, sẻng, xà beng, 
 khoan giếng tiếp đất. trước khi đào để thuổng 
 tránh các công 
 trình ngầm khác 
 như cáp ngầm hay 
 hệ thống ống 
 1 nước. 
 Chôn các điện cực Đóng cọc tiếp đất Cuốc, sẻng, xà beng, 
 xuống đất. tại những nơi qui thuổng 
 định sao cho 
 khoảng cách giữa 
 các cọc bằng 2 lần 
 độ dài cọc đóng 
 xuống đất. 
 Lắp đặt dây dẫn sét. Rải dây cáp theo Dùng dây cáp đồng bọc 
 rãnh đã đào. Liên hoặc dây cáp đồng trần. 
 kết các cọc và dây 
 dẫn bằng các mối 
 2 hàn. 
 Lắp đặt hố kiểm tra Đảm bảo mặt hố CA6417 Ampe kìm đo 
 điện trở suất tại vị trí ngang với mặt điện trở đất. 
 có cọc trung tâm. đất, kiểm tra toàn 
 bộ làn cuối các 
 mối hàn. 
 Lắp đất vào hố rãnh và Lắp đều, nện chặt Cuốc, sẻng, xà beng, 
 nện chặt, hoàn trả mặt đất. thuổng 
 bằng. 
 3 Lắp đặt cột thu lôi. Lắp đặt trụ đỡ và Khoan, Kìm, tua vít, cờ 
 kim thu theo bản lê, mỏ lết 
 vẽ thiết kế thi 
 công hệ thống 
 chống sét. 
 3 
 Khoa Điện –Điện tử Trường Cao đẳng Lào Cai 
Giáo trình Lắp đặt hệ thống cung cấp điện 
 Kết nối kim thu sét và Chú ý nên luồn Kìm, tua vít, máy hàn 
 với dây dẫn sét. dây trong ống tay 
 cách điện từ điểm 
 tiếp xúc với kim 
 2 
 thu sét tới bãi tiếp 
 địa. 
 Lắp đặt bộ đếm sét. Trường hợp có 
 thiết bị đếm sét 
 Tiến hành đo đạc lần Thiết bị đo điện trở 
 cuối điện trở tiếp đất chống sét Kyoritsu 
 2 của hệ thống và đo 3132A, Kyoritsu 4102A. 
 thông mạch dây dẫn 
 sét. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1.Trung Tâm Việt - Đức, Tài liệu giảng dạy Kỹ thuật lắp đặt điện, Đại học Sư 
phạm Kỹ thuật TP.Hồ Chí Minh. 
2. Trần Duy Phụng – Hướng dẫn thực hành thiết kế lắp đặt điện nhà – Nhà xuất 
bản Đà Nẵng. 
3. Trần Duy Phụng - Hướng dẫn thực hành thiết kế lắp đặt điện công nghiệp – 
Nhà xuất bản Đà Nẵng. 
4. TS.Phan Đăng Khải - Giáo trình kỹ thuật lắp đặt điện - Nhà xuất bản Giáo dục . 
5. Technical Drawing for Electrical Engineering 1 Basic Course. 
6. Technical Drawing for Electrical Engineering 1 Basic Course (workbook). 
7. Bộ lao động-Thương binh xã hội - Tập hợp các tiêu chuẩn kỹ thuật an toàn 
điện - Nhà xuất bản Lao động. 
 3 
Khoa Điện –Điện tử Trường Cao đẳng Lào Cai 
Giáo trình Lắp đặt hệ thống cung cấp điện 
 3 
Khoa Điện –Điện tử Trường Cao đẳng Lào Cai