Bài giảng An toàn điện - Chương 7: Bảo vệ nối dây trung tính

Bảo vệ nối dây trung tính là một trong những giải pháp kỹ thuật cốt yếu trong việc đảm bảo an toàn cho các hệ thống điện hạ áp. Trong bối cảnh công nghiệp hóa và đô thị hóa ngày càng phát triển, nguy cơ sự cố chạm vỏ thiết bị điện là không thể tránh khỏi, đe dọa nghiêm trọng đến tính mạng con người và sự ổn định của hệ thống. Việc áp dụng các nguyên lý bảo vệ dây trung tính không chỉ giúp chuyển đổi các sự cố nguy hiểm thành dạng ngắn mạch dễ xử lý, mà còn tối ưu hóa hiệu quả hoạt động của các thiết bị bảo vệ như cầu chì hay aptomat. Do đó, việc nghiên cứu và triển khai hiệu quả hệ thống bảo vệ này là cực kỳ quan trọng để nâng cao độ tin cậy và an toàn điện trong mọi lĩnh vực.

Sinh viên, kỹ sư điện, kỹ thuật viên và các chuyên gia trong lĩnh vực thiết kế, vận hành, bảo trì hệ thống điện hạ áp, đặc biệt quan tâm đến an toàn điện và bảo vệ mạch.

Tài liệu này trình bày chuyên sâu về nguyên lý và ứng dụng của bảo vệ nối dây trung tính (BVNDTT) trong các mạng điện hạ áp, đặc biệt nhấn mạnh tầm quan trọng của nó đối với an toàn điện. BVNDTT được định nghĩa là giải pháp kỹ thuật nhằm nối các phần tử không mang điện với dây trung tính đã nối đất, mục đích chính là biến sự cố chạm vỏ thành sự cố ngắn mạch một pha. Điều này cho phép các thiết bị bảo vệ (như cầu chì hoặc aptomat) dễ dàng cắt mạch, cách ly thiết bị bị sự cố và đảm bảo an toàn cho người sử dụng. Phạm vi áp dụng của BVNDTT rất rộng, bao gồm mạng điện 3 pha hạ áp có trung tính nối đất và mạng điện 1 pha hạ áp có dây nối đất. Tài liệu cũng đi sâu vào khái niệm nối đất làm việc và nối đất lặp lại, phân tích lý do cần thiết của chúng: giảm điện áp của dây trung tính đối với đất khi xảy ra chạm vỏ thiết bị và giảm nhẹ chế độ sự cố khi dây trung tính bị đứt. Kết quả của việc áp dụng nối đất lặp lại là giảm đáng kể điện áp tiếp xúc và làm cho sự phân bố thế của thiết bị trở nên đều hơn ở các vị trí khác nhau. Các phương pháp nối đất lặp lại được phân loại rõ ràng, bao gồm không nối đất lặp lại, nối đất tập trung và nối đất hình mạng lưới. Cuối cùng, tài liệu cung cấp các công thức và phương pháp tính toán cụ thể cho bảo vệ nối dây trung tính trong các trường hợp điểm trung tính không nối đất lặp lại và có nối đất lặp lại (tập trung, hình vòng), cùng với tính toán điện trở làm việc Ro, nhằm đảm bảo hệ thống vận hành an toàn và hiệu quả, giảm thiểu rủi ro cho người và thiết bị.