Ch ng XIIươ
N i đ t và ch ng sétố ấ ố
12.1 Khái ni m v n i đ t:ệ ề ố ấ
Đòng đi n đi qua c th con ng i gây nên nh ng tác h i nguyệ ơ ể ườ ữ ạ
hi m: gây b ng; gi t; tr ng h p n ng có th gây ch t ng i.ể ỏ ậ ườ ợ ặ ể ế ườ
V tr s , dòng đi n t 10 mA tr lên là nguy hi m và t 50 mA trề ị ố ệ ừ ở ể ừ ở
lên th ng d n đ n tai n n ch t ng i. Đi n tr c th cong ng i thay đ iườ ẫ ế ạ ế ườ ệ ở ơ ể ườ ổ
trong gi i h n r t r ng, ph thu c vào tình tr ng c a da, di n tích ti p xúcớ ạ ấ ộ ụ ộ ạ ủ ệ ế
v i đi n c c, v trí đi n c c đ t vào ng i, th i gian dòng đi n ch y qua,ớ ệ ự ị ệ ự ặ ườ ờ ệ ạ
đi n áp gi a các đi n c c và nhi u y u t khác. Khi đi n tr c a ng i nhệ ữ ệ ự ề ế ố ệ ở ủ ườ ỏ
(kho ng 800 ả
÷
1000
Ω
) ch c n 1 đi n áp 40 ỉ ầ ệ
÷
50 V cũng đ gây nguyủ
hi m cho tính m ng con ng i.ể ạ ườ
Ng i b tai n n v đi n tr c h t là do ch m ph i nh ng ph n tườ ị ạ ề ệ ướ ế ạ ả ữ ầ ử
mang đi n, bình th ng có đi n áp. Đ ngăn ng a hi n t ng này, c n đ tệ ườ ệ ể ừ ệ ượ ầ ặ
nh ng rào đ c bi t ngăn cách con ng i v i các b ph n mang đi n đó.ữ ặ ệ ườ ớ ộ ậ ệ
Xong ng i b tai n n v đi n cũng có th là do ch m ph i các b ph nườ ị ạ ề ệ ể ạ ả ộ ậ
c a TB đi n bình th ng không mang đi n nh ng l i có đi n áp khi cáchủ ệ ươ ệ ư ạ ệ
đi n b h ng (nh s cách đi n, v ĐC đi n, các giá thép đ t thi t bệ ị ỏ ư ứ ệ ỏ ệ ặ ế ị
đi n .v…). Trong tr ng h p này, đ đ m b o an toàn, có th th c hi nệ ườ ợ ể ả ả ể ự ệ
b ng cáchằ n i đ t t t c nh ng b ph n bình th ng không mang đi n,ố ấ ấ ả ữ ộ ậ ườ ệ
nh ng khi cách đi n h n có th có đi n áp.ư ệ ỏ ể ệ
Khi có n i đ t, qua ch cácố ấ ỗ h đi n ch c th ng và thi t b n i đ t sệ ọ ủ ế ị ố ấ ẽ
có dòng đi n ng n m ch m t pha v i đ t và đi n áp đ i v i đ t c a vệ ắ ạ ộ ớ ấ ệ ố ớ ấ ủ ỏ
thi t b b ng:ế ị ằ
Uđ = Iđ . Rđ
Trong đó: Iđ - dòng đi n 1 pha ch m đ t.ệ ạ ấ
Rđ - đi n tr n i đ t c a trang TB n i đ tệ ở ố ấ ủ ố ấ
Tr ng h p ng i ch m ph i có TB. có đi n áp, dòng đi n qua ng i xácườ ợ ườ ạ ả ệ ệ ườ
đ nh theo bi u th c:ị ể ứ
ng
d
d
ng
R
R
I
I=
B i Rởđ << Rng nên Ing << Iđ . Tuy nhiên n u Iếđ khá l n thì dòng qua ng iớ ườ
v n là nguy hi m:ẫ ể
d
ng
d
ng I
R
R
I.=
( 2 )
T (2) nh n th y r ng n u th c hi n n i đ t đ có Rừ ậ ấ ằ ế ự ệ ố ấ ể đ đ nh ủ ỏ
→
có thể
đ m bào cho dòng Iảng qua ng i không nguy hi m n a.ườ ể ữ
Khái ni m v đi n tr đ t::ệ ề ệ ở ấ
Trang b n i đ t bao g m đi n c c n i đ t và các dây d n n i cácị ố ấ ồ ệ ự ố ấ ẫ ố
đi n c c tr c ti p d i đ t. Ngoài ra dây d n n i gi a các b ph n c n n iệ ự ự ế ướ ấ ẫ ố ữ ộ ầ ầ ố
v i h th ng n i đ t (g m đi n c c + thanh d n n i đ t trong đ t).ớ ệ ố ố ấ ồ ệ ự ẫ ố ặ ấ
Khi dòng ng n m ch xu t hi n do cách đi n c a TB. b h ng.ắ ạ ấ ệ ệ ủ ị ỏ
Dòng ng n m ch Iắ ạ N s qua v TB. theo dây n i đ t xu ng đi n c c vàẽ ổ ố ấ ố ệ ự
ch y t n vào trong đ t (HV). Trên HV ta th t đ ng cong phân b ạ ả ấ ấ ườ ố đi n thệ ế
trên m t đ t. m t đ t t i ch đ t đi n c c ( đi m 0) có đi n th cao nh tặ ấ ặ ấ ạ ỗ ặ ệ ự ể ệ ế ấ
(
ϕ
đ )
→
càng xa đi n c c đi n th càng gi m d n và t i đi m a & a’ cáchệ ự ệ ế ả ầ ạ ể
kho ng 15 ả
÷
20 m thì đi n th nh t i m c không đáng k và đ c coiệ ế ỏ ớ ứ ể ượ
b ng không.ằ
ĐN: “ Đi n tr n i đ t là đi n tr c a kh i đ t n m gi a đi n c c và m tệ ở ố ấ ệ ở ủ ố ấ ằ ữ ệ ự ặ
có đi n th b ng không”.ệ ế ằ
N u b qua đi n tr nh c a dây d n n i và đi n c c thì đi n tr đ t đ cế ỏ ệ ở ỏ ủ ẫ ố ệ ự ệ ở ấ ượ
xác đ nh theo bi u th c:ị ể ứ
d
d
dI
U
R=
Trong đó:
Ud - đi n áp c a trang b n i đ t.ệ ủ ị ố ấ
Id - dòng ng n m ch (dòng đi n trong đ t).ắ ạ ệ ấ
Khái ni m v đi n áp ti p xúc:ệ ề ệ ế
N u tay ng i ti p xúc v i v TB. (b h ng cách đi n) thì đi n ápế ườ ế ớ ỏ ị ỏ ệ ệ
ti p xúc nghĩa là đi n áp gi a tay và chân ng i b ng:ế ệ ữ ườ ằ
1dtx
U
ϕϕ
−=
ϕ
d - Đi n th l n nh t t i đi m 0.ệ ế ớ ấ ạ ể
ϕ
1 - Đi n th t i ch ng i đ ng.ệ ế ạ ỗ ườ ứ
Khái ni m v đi n áp b c:ệ ề ệ ướ
Khi ng i đ n g n thi t b h ng cách đi n thì đi n áp gi a 2 chânườ ế ầ ế ị ỏ ệ ệ ữ
(gi thi t 2 chân không cùng 1 đi m) s có 2 đi n th khác nhau ả ế ể ẽ ệ ế
→
t oạ
thành đi n áp g i là ệ ọ đi n áp b c.ệ ướ
ĐC Uđ
Rđ
17
÷
20 m
ϕ
2
17
÷
20 m
0a’
a
Utx
ϕ
đ
ϕ
1
Uđ
21b
U
ϕϕ
−=
Đ tăng an toàn, tránh Uểtx và Ub l n nguy hi m đ n con ng i, ng i ta sớ ể ế ườ ườ ẽ
dùng các hình th c n i đ t ph c t p v i s b trí thích h p các đi n c cứ ố ấ ứ ạ ớ ự ố ợ ệ ự
trên di n tích đ t thi t b đi n và m ch vòng xung quanh TB. (HV).ệ ặ ế ị ệ ạ
Th c hi n n i đ t m ng h áp:ự ệ ố ấ ở ạ ạ
Trong cá m ng 4 dây 380/220 V có đi m trung tính tr c ti p n i đ t thì vạ ể ự ế ố ấ ỏ
TB. có th đ c n i trung tính (vì trung tính đã đ c n i đ t). Ph ng ánể ượ ố ượ ố ấ ươ
ch đ c phép dùng n u t t c các ph t i đ u là TB. ba pha ỉ ượ ế ấ ả ụ ả ề
→
U0 = 0.
(t c l i không có nhi u thi t b 1 pha). Tuy v y không ph i lúc nào cũngứ ướ ề ế ị ậ ả
an toàn vì n u m t trung tính t tram các TB. v n có th làm vi c bìnhế ấ ừ ẫ ể ệ
th ng (PA này ch u đi m là r và d th c hi n). Khi yêu c u cao v anườ ỉ ư ể ẻ ễ ự ệ ầ ề
toàn ng i ta s d ng h thông n i đ t riêng cho các TB, ho c h th ngườ ử ụ ệ ố ấ ặ ệ ố
n i đ t l p l i (t c là dây trung tính ngoài vi c n i đ t tr m r i l i c nố ấ ậ ạ ứ ệ ố ấ ở ạ ồ ạ ầ
ph i n i đ t thêm c phân x ng ho c t i thi t b ).ả ố ấ ả ở ưở ặ ạ ế ị
Yêu c u n i đát trong PX; các tr m bi n áp; PP:ầ ố ạ ế
T t c các đ máy, v máy đi n, các b truy n đ ng c a TB. đi n, khungấ ả ế ỏ ệ ộ ề ộ ủ ệ
s t, b ng phân ph i, b ng đi u khi n, các k t c u kim lo i c a thi t bắ ả ố ả ề ể ế ấ ạ ủ ế ị
phân ph i trong nhà và ngoài tr i, hàng rào kim lo i ngăn cách ph n mangố ờ ạ ầ
đi n, v đ u cáp, các TB. ch ng sét, c t s t c a đ ng dây t i đi n, c aệ ỏ ầ ố ộ ắ ủ ườ ả ệ ủ
s t các tr m BA, tr m PX .v.v…ắ ạ ạ
Không yêu c u n i đ t:ầ ố ấ :
Đ i v i các TB. xoay chi u đi n áp ố ớ ề ệ
≤
280 V ho c m t chi u ặ ộ ề
≤
440 V n uế
các TB. này đ t trong nhà và n i khô ráo.ặ ở ơ
Các thi t b đi n áp 127 V xoay chi u và 110 V m t chi u đ tế ị ệ ề ộ ề ặ
trong nhà không c n ph i n i đ t. Tr tr ng h p nh ng n i có kh năngầ ả ố ấ ừ ườ ợ ở ữ ơ ả
đ n ho c cháy.ẽ ổ ặ
12.2 Cách th c hi n và tính toán trang b n i đ t:ự ệ ị ố ấ
1) Khái ni m chung:ệ trong th c t th ng t n t i 2 hình th c n i đ t là n iự ế ườ ồ ạ ứ ố ấ ố
đ t nhân t o và n i đ t t nhiên.ấ ạ ố ấ ự
N i đ t t nhiên:ố ấ ự là hình th c n i đ t t n d ng các công trình ng m hi nứ ố ấ ậ ụ ầ ệ
có, nh các ng d n b ng kim lo i (tr các ng d n nhiên li u l ng và khíư ố ẫ ằ ạ ừ ồ ẫ ệ ỏ
d cháy) đ t trong đ t. Các k t c u b ng kim lo i c a nhà, các công trìnhẽ ặ ấ ế ấ ằ ạ ủ
xây d ng có n i v i đ t, các v cáp b c kim lo i c a cáp đ t trong đ tự ố ớ ấ ỏ ọ ạ ủ ặ ấ
.v.v…
Khi xây d ng trang b n i đ t tr c h t ph i s d ng các v t n iự ị ố ấ ướ ế ả ử ụ ậ ố
đ t t nhiên có s n, đi n tr n i đ t c a các v t t nhiên xác đ nh b ngấ ự ẵ ệ ở ố ấ ủ ậ ự ị ằ
cách đo t i ch ho c l y theo tài li u th c t .ạ ố ặ ấ ệ ự ế
N i đ t nhân t o:ố ấ ạ th ng đ c th c hi n b ng các c c thép (d ng ng,ườ ượ ự ệ ằ ọ ạ ố
d ng thanh, ho c thép góc) dài t 2ạ ặ ừ
÷
3 m và đ c chôn sâu d i đ t.ượ ướ ấ
Thông th ng các đi n c c n i đ t đ c đóng sâu xu ng đ t sao cho đ uườ ệ ự ố ấ ượ ố ấ ầ
trên c a chúng cách m t đ t kho ng 0,5 ủ ặ ấ ả
÷
0,7 m. Nh v y s gi m đ cờ ậ ẽ ả ượ
s thay đ i đi n tr n i đ t theo th i ti t.ự ổ ệ ở ố ấ ờ ế
Các đi n c c n i đ t hay các c c đ c n i v i nhau b ng cáchệ ự ố ấ ọ ượ ố ớ ằ
hàn v i các thanh thép n i (d ng d t ho c tròn) đ t đ sâu 0,5 – 0,7 m.ớ ố ạ ẹ ặ ặ ở ộ
Khi không có đi u ki n đóng đi n c c xu ng sâu (Ví d cácề ệ ệ ự ố ụ ở
vùng đ t đá…) ng i ta dùng các thanh thép d t ho c tròn đ t n m ngangấ ườ ẹ ặ ặ ằ
đ sâu 0,7 – 1,5 m.ở ộ
Đ ch ng ăn mòn các ôngd thép đ t trong đ t ph i có b d yể ố ặ ấ ả ề ầ
không nh h n 3,5 mm. Các thanh thép d t, thép góc không đ c nh h nỏ ơ ẹ ượ ỏ ơ
4 mm. Ti t di n nh nh t cho phép theo ĐK này là 48 mmế ệ ỏ ấ 2 .
Dây n i đ t c n có ti t di n tho mãn đ b c khí, n đ nh nhi tố ấ ầ ế ệ ả ộ ề ơ ổ ị ệ
và ch u đ c dòng cho phép lâu dài, nó không đ c phép bé h n 1/3 ti tị ượ ượ ơ ế
di n c a dây d n các pha. Thông th ng ng i ta hay dùng thép ti t di nệ ủ ẫ ườ ườ ế ệ
120 mm2 , dây nhôm 35 mm2 ; dây đ ng 25 mmồ2 .
Đi n tr c a trang b n i đ t không đ c l n h n tr s qui đ nhệ ở ủ ị ố ấ ượ ớ ơ ị ố ị
trong qui ph m.ạ
Đ i v i m ng Uố ớ ạ dm
≥
110 kV:
là m ng có trung tính tr c ti p n i đ t ho cạ ự ế ố ấ ặ
n i đ t qua 1 đi n tr nh . Khi x y ra ngm. b o v r le t ng ng s tácố ấ ệ ở ỏ ẩ ả ệ ơ ươ ứ ẽ
đ ng c t b ph n h h ng c a TB. Vì v y s xu t hi n đi n th trên trangộ ắ ộ ậ ư ỏ ủ ậ ự ấ ệ ệ ế
b n i đ t khi ngm. ch m đ t có tính ch t t m th i. Vì xác xu t s y ra ngm.ị ố ấ ạ ấ ấ ạ ờ ấ ẩ
ch m đ t đ ng th i v i vi c ng i ti p xúc v i v thi t b có đi n áp Uạ ấ ồ ờ ớ ệ ườ ế ớ ỏ ế ị ệ đ =
Iđ. Rd là r t nh nên qui ph m không qui đ nh đi n áp cho phép l n nh tấ ỏ ạ ị ệ ớ ấ
mà ch đòi h i b t kỳ th i gian nào trong năm, đi n tr c a trang b n iỉ ỏ ở ấ ờ ệ ở ủ ị ố
đ t cũng ph i tho mãnấ ả ả
Ω≤ 50Rd,
Khi dòng đi n ch m đ t l n, đi n áp đ i v i trang b n i đ t m c dù chệ ạ ấ ớ ệ ố ớ ị ố ấ ặ ỉ
trong th i gian ng n có th đ t tr s r t l n. Ví d khi Iờ ắ ể ạ ị ố ấ ớ ụ d = 3000 A mà Rd =
0,5
Ω
thì U = 1500 V. Vì v y đ nâng cao an toàn cho ng i ph c v c nậ ể ườ ụ ụ ầ
ph i t đ ng c t ngm. v i th i gian nh nh t, đ ng th i đ m b o tr sả ự ộ ắ ớ ờ ỏ ấ ồ ờ ả ả ị ố
đi n áp ti p xúc và đi n áp b c nh nh t có th . C n th c hi n n i đ tệ ế ệ ướ ỏ ấ ể ầ ự ệ ố ấ
theo m ch vòng và dùng các bi n pháp b o v ph c v cho ng i v nạ ệ ả ệ ụ ụ ườ ậ
hành nh ng cách đi n và gh cách đi n.ư ủ ệ ế ệ
Trong l i có dòng ch m đ t l n bu c ph i có n i đ t nhân t oướ ạ ấ ớ ộ ả ố ấ ạ
trong m i tr ng h p không ph thu c vào n i đ t t nhiên, đ ng th i đi nọ ườ ợ ụ ộ ố ấ ự ồ ờ ệ
tr n i đ t nhân t o không đu c l n h n 1 ở ố ấ ạ ợ ớ ơ
Ω
.
V i l i trung áp Uớ ướ dm > 1000V: là l i có dòng ch m đ t bé, t c m ng cóướ ạ ấ ứ ạ
đi m trung tính không n i đ t, ho c n i đ t qua cu n dây d p h quang ể ố ấ ặ ố ấ ộ ậ ồ
→
th ng b o v r le không tác đ ng c t b ph n c a TB. có ch m đ t 1ườ ả ệ ơ ộ ắ ộ ậ ủ ạ ấ
pha. Vì v y ch m đ t 1 pha có th kéo dài Uậ ạ ấ ể d trên thi t b ch m đ t cũngế ị ạ ấ
t n t i lâu h n ồ ạ ơ
→
làm tăng xác xu t ng i ti t xúc v i nh ng ph n t c aấ ườ ế ớ ữ ầ ử ủ
Utx Ub
TB. phân ph iố
2
÷
3 m
TB. đó. Vì v y qui ph m qui đ nh r ng đi n tr c a trang b n i đ t t i m iậ ạ ị ằ ệ ở ủ ị ố ấ ạ ọ
th i đi m b t kỳ trong năm không đ c v t quá qui đ nh.ờ ể ấ ượ ượ ị
Khi dùng trang b n i đ t chung có c l i trên và d i 1000 V thì:ị ố ấ ả ướ ướ
d
dI
125
R≤
(4)
Khi dùng riêng (ch dùng cho TB. >1000 V) thì:ỉ
d
dI
250
R≤
(5)
Trong đó 125 và 250 là đi n áp cho phép l n nh t c a trang b n i đ t.ệ ớ ấ ủ ị ố ấ
Id - Dòng ch m đ t 1 pha l n nh t.ạ ấ ớ ấ
+ Trong c hai tr ng h p, đi n tr n i đ t không đ c v t quá 10 ả ươ ợ ệ ở ố ấ ượ ượ
Ω
.
Rd
≤
10
Ω
L i Uướ dm < 1000 V: đi n tr n i đ t t i m i th i đi m trong năm không v tệ ở ố ấ ạ ọ ờ ể ượ
quá 4
Ω
(riêng TB. nh khi t ng công su t c a máy phát và tr m BA khôngỏ ổ ấ ủ ạ
v t quá 100 kVA, cho phép Rượ d đ n 10 ế
Ω
).
+ N i đ t l p l i c a dây trung tính trong m ng 380/220 V ph i có Rố ấ ặ ạ ủ ạ ả d< 10
Ω
+ N u t i đi m nào đó có nhi u TB. phân ph i v i đi n áp khác nhau đ tế ạ ể ề ố ớ ệ ặ
trên cùng khu đ t, n u th c hi n n i đ t chung. Thì đi n tr n i đ t ph iấ ế ự ệ ố ấ ệ ở ố ấ ả
tho mãn yêu c u c a trang b n i đ t nào đ i h i có Rả ầ ủ ị ố ấ ồ ỏ d nh nh t.ỏ ấ
Đ i v i đ ng dây trên không:ố ớ ườ
Udm
≥
35 kV c n n i đ t t t c các c t bê tông, c t thép.ầ ố ấ ấ ả ộ ộ
Udm 3
÷
20 kV – ch c n n i đ t các c t g n n i dân c .ỉ ầ ố ấ ộ ở ầ ơ ư
C n ph i n i đ t cho t t c các c t bê tông, c t thép, c t g c a t t c cácầ ả ố ấ ấ ả ộ ộ ộ ỗ ủ ấ ả
lo i đ ng dây m i c p đi n áp khi trên c t đó có đ t b o v ch ng sétạ ườ ở ọ ấ ệ ộ ặ ả ệ ố
hay dây ch ng sét. Đi n tr n i đ t cho phép c a c t ph thu c vào đi nố ệ ở ố ấ ủ ộ ụ ộ ệ
tr su t c a đ t l y 10 ở ấ ủ ấ ấ
÷
30
Ω
.
+ Trên các đ ng dây 3 pha 4 dây, đi n áp 380/220 V có đi m trung tínhườ ệ ể
tr c ti p n i đ t các c t s t và xà c a c t bê tông c n ph i đ c n i v iự ế ố ấ ộ ắ ủ ộ ầ ả ượ ố ớ
dây trung tính.
+ M ng Uạdm < 1000 V có dây trung tính cách đ t, c t s t, bê tông c t thépấ ộ ắ ố
c n có đi n tr n i đ t không quá 50 ầ ệ ở ố ấ
Ω
.
2) Tính toán h th ng n i đ t:ệ ố ố ấ :
a) Đi n tr n i đ t c a c c và thanh n i:ệ ở ố ấ ủ ọ ố
Ph thu c vào hình d ng, kích th c và đ chôn sâu trong đ t và đi n trụ ộ ạ ướ ộ ấ ệ ở
xu t c a đ t t i n i th c hi n n i đ t. Các công th c tính toán và cách l pấ ủ ấ ạ ơ ự ệ ố ấ ứ ắ
đ t cho trong b ng d i đây.ặ ả ướ
b) Tính toán h th ng n i đ t::ệ ố ố ấ
H th ng n i đ t ệ ố ố ấ th ng bao g m m t s đi n c c n i song song v i nhauườ ồ ộ ố ệ ự ố ớ
m t kho ng t ng đ i nh (ộ ả ươ ố ỏ vì lý do không gian và kinh t ). Vì v y khi cóế ậ
dòng ng n m ch ch m đ t, th tích đ t t n dòng t m i c c gi m đi ắ ạ ạ ấ ể ấ ả ừ ỗ ự ả
→
do
đó làm tăng đi n tr n i đ t c a m i c c.ệ ở ố ấ ủ ỗ ọ
NH v y, n u n i đ t g m n đi n c c (c c) thì đi n tr n i đ t c a toànư ậ ế ố ấ ồ ệ ự ọ ệ ở ố ấ ủ
h th ng (không k đ n thanh n i ngang) không ph i là Rệ ố ể ế ố ả c cọ/n mà là:
B ng công th c xác đ nh đi n tr t n dòng c a các đi n c c khác nhauả ứ ị ệ ở ả ủ ệ ự
B ng 12-1ả
Ki u n i đ tể ố ấ Cách đ tặ
đi n c cệ ự Công th cứChú
thích
Chôn th ngẳ
đ ng, làm băngứ
thép tròn, đ uầ
trên ti p xúc v iế ớ
m t đ t.ặ ấ
l > d
Chôn th ngẳ
đ ng, làm b ngứ ằ
thép tròn, đ uầ
trên n m sâuằ
cách m t đ tặ ấ
m t kho ng.ộ ả
)
lt4
lt4
ln
2
1
d
l2
(ln
l.2
R
ttd
dc
−
+
+=
π
ρ
l > d
Chôn n mằ
ngang, làm
b ng thép d t,ằ ẹ
dài, n m sâuằ
cách m t đ tặ ấ
m t kho ng.ộ ả
b – chi u r ngề ộ
c a thanh d t,ủ ẹ
n u đi n c cế ệ ự
tròn có đ ngườ
kính d thì b=2d
t.b
l2
ln
l.2
R
2
ttng
dc
π
ρ
=
5,2
t2
l
≥
T m th ngấ ẳ
đ ng, sâu cáchứ
m t đ t m tặ ấ ộ
kho ngả
a, b kích th cướ
c a t m.ủ ấ
b.a
25,0R
ttd
dc
ρ
=
Vành xuy n,ế
làm t thép d t,ừ ẹ
đ t n m ngang,ặ ằ
sâu cách m tặ
đ t m tấ ộ
kho ng.ả
b – chi u r ngề ộ
bt
D8
ln
D2
R
2
2
ttng
ng
π
ρ
=
t<D/2
N u đi nế ệ
c c trònự
đ ngườ
kính d thì
b=2d
l
d
l
d
t
b
l
t
b
a
b
D
t
c a c c. ủ ự
(6)
η
.n
R
Rcäc
d=
Trong đó:
η
- là h s s d ng đi n c c n i đ t. H s này s gi m đi khi s c cệ ố ử ụ ệ ự ố ấ ệ ố ẽ ả ố ọ
trong cùng m t không gian tăng lên (t c khi kho ng cách gi a các c cộ ứ ả ữ ọ
gi m), ngoài ra còn ph thu c hình d ng các lo i n i đ t (ki u n i m chả ụ ộ ạ ạ ố ấ ể ố ạ
vòng, ki u n i th ng). Tr s ể ố ẳ ị ố
η
th ng đ c cho tr c, ho c tra theo đ ngườ ượ ướ ặ ườ
cong theo s c c, kho ng cách gi a các c c, lo i m ch n i đ t ..v.v…ố ọ ả ữ ọ ạ ạ ố ấ
c) Đi n tr su t c a đ t::ệ ở ấ ủ ấ ph thu c vào thành ph n, m t đ , đ m vàụ ộ ầ ậ ộ ộ ẩ
nhi t đ c a đ t. Và ch có th xác đ nh chính xác b ng đo l ng. Các trệ ộ ủ ấ ỉ ể ị ằ ườ ị
s g n đúng c a đi n tr su t c a đ t (khi đ m b ng 10 – 20 % v kh iố ầ ủ ệ ở ấ ủ ấ ộ ẩ ằ ề ố
l ng) tính b ng ượ ằ
Ω
cm.
Ví d :ụ Cát 7.104
Ω
cm.
Cát l n đ t 3.10ẫ ấ 4
Ω
cm.
Đ t sét 0,6.10ấ4
Ω
cm.
Đ t v n 0,4.10ấ ườ 4
Ω
cm.
Đ t đen 2.10ấ4
Ω
cm.
Đi n tr su t c a đ t không ph i c đ nh trong c năm mà thay đ i do nhệ ở ấ ủ ấ ả ố ị ả ổ ả
h ng c a s thay đ i đ m và nhi t đ c a đ t, do đó đi n tr c a trangưở ủ ự ổ ộ ẩ ệ ộ ủ ấ ệ ở ủ
b n i đ t cũng thay đ i. Vì v y trong tính toán n i đ t ph i dùng đi n trị ố ấ ổ ậ ố ấ ả ệ ở
su t tính toán là tr s l n nh t trong năm.ấ ị ố ớ ấ
ρ
tt = Kmax .
ρ
(7)
Trong đó: Kmax – h s tăng cao, ph thu c đi u ki n khí h u n i xâyệ ố ụ ộ ề ệ ậ ở ơ
d ng trang b n i đ t.ự ị ố ấ
Đ i v i các ng và thanh thép góc dài 2 – 3 m khi chôn sâu mà đ u trênố ớ ố ầ
cách m t đ t 0,5 – 0,8 m thì h s Kặ ấ ệ ố max = 1,2 – 2. Còn khi đ t n m ngangặ ằ
cách m t đ t 0,8 m thì h s Kặ ấ ệ ố max = 1,5 – 7. Tóm l i trình t tính toán n iạ ự ố
đât nh sau:ư
Trình t tính toán:ự
B c 1:ướ Xác đ nh đi n tr c n thi t c a trang b n i đ t (c a h th ng n iị ệ ở ầ ế ủ ị ố ấ ủ ệ ố ố
đ t) theo tiêu chu n (cách thông th ng ho c theo Iấ ẩ ườ ặ Nmax). Rd
B c 2:ướ Xác đ nh đi n tr n i đ t c a HT n i đ t t nhiên có s n Rị ệ ở ố ấ ủ ố ấ ự ẵ tn .
B c 3:ướ N u Rếtn < Rd nh đã nói ph n trên, v i l i trung áp có dòngư ở ầ ớ ướ
ch m đ t nh và l i h áp ạ ấ ỏ ở ướ ạ
→
không c n ph i đ t n i đ t nhân t o. Cònầ ả ặ ố ấ ạ
l i đi n áp cao U ở ướ ệ
≥
110 kV có dòng ch m đ t l n (ho c ngay c l iạ ấ ớ ặ ả ở ướ
trung áp khi có dòng ch m đ t l n, t c l i dài) ạ ấ ớ ứ ướ
→
lúc đó v n nh t thi tẫ ấ ế
ph i đ t n i đ t nhân t o v i đi n tr không l n h n 1 ả ặ ố ấ ạ ớ ệ ở ớ ơ
Ω
.
N u Rếtn > Rd thì ph i xác đình đi n tr c a n i đ t nhân t o theo côngả ệ ở ủ ố ấ ạ
th c sau: T (HV.) ta có:ứ ừ
tnntd R
1
R
1
R
1+=
→
tnnt
tnnt
dRR
R.R
R+
=
Rd .Rnt + Rd .Rtn = Rnt.Rtn
→
Rnt (Rd - Rtn) = Rd.Rnt
(8)
dtn
tnd
nt RR
R.R
R−
=
B c 4:ướ T tr s Rừ ị ố nt (8) ta s tính ra s đi n c c c n thi t, c n b trí cácẽ ố ệ ự ầ ế ầ ố
đi n c c đ sao cho gi m Uệ ự ể ả tx và Ub . Đ tính đ c s đi n c c c n thi tể ượ ố ệ ự ầ ế
tr c tiên ta ch n m t lo i đi n c c th ng dùng (thép góc ho c thép tròn)ướ ọ ộ ạ ệ ự ườ ặ
→
Tra b ng ho c tính Rả ặ c cọ theo các công th c cho trong B ng 12-1. Trongứ ả
kh u này c n có ấ ầ
ρ
tt ; kích th c b trí, đ sâu chôn c c .v.v… Nh ng đi uướ ố ộ ọ ữ ề
này ph thu c c v o không gian có th đ c phép s d ng, ho c có thụ ộ ả ả ể ượ ử ụ ặ ể
cho phép thi công d dàng.ẽ
B c 5:ướ S b xác đ nh s đi n c c c n thi t c a HT.ơ ộ ị ố ệ ự ầ ế ủ
(9)
sdcnt
coc
K.R
R
n=
Chú ý: s c c trong h th ng n i đ t không đ c phép nh h n 2 (đố ọ ệ ố ố ấ ượ ỏ ơ ể
gi m đi n áp b c).ả ệ ướ
Ksdc – H s s d ng c c, tham s này ph thu c vào s l ng c c,ệ ố ử ụ ọ ố ụ ộ ố ượ ọ
kho ng cách c c, lo i HT (m ch vòng hay tia) ả ọ ạ ạ
→
có th s b tra b ngể ơ ộ ả
theo các kích th c d ki n. Kướ ự ế sdc = f ( n, kho ng cách, lo i HT). ả ạ
→
t m xácạ
đ nh.ị
Rtn Rnt
t ng đ ngươ ươ
Rđ
HV.
B c 6:ướ Khi c n xét đ n đi n tr n i đ t c a các thanh n i n m ngang. Sầ ế ệ ở ố ấ ủ ố ằ ơ
b c l ng chi u dài (chu vi m h vòng có th cho phép l p đ t HT n iộ ướ ượ ề ạ ể ắ ặ ố
đ t). Vi c tính Rấ ệ t (đi n tr c a thanh n i) theo công th c (tra b ng); Sau đóệ ở ủ ố ứ ả
đi n tr c a toàn b thanh n i s đ c tính theo công th c sau:ệ ở ủ ộ ố ẽ ượ ứ
t
t
'
t
R
R
η
=
Trong đó:
Rt – Tính theo công th c tra b ng.ứ ả
η
t – H s s d ng thanh n i ngang.ệ ố ử ụ ố
B c 7:ướ Tính chính xác đi n tr c n thi t c a các c c (đi n c c) th ngệ ở ầ ế ủ ọ ệ ự ẳ
đ ng có xét t i đi n tr c a thanh n i n m ngang.ứ ớ ệ ở ủ ố ằ
'
t
cäc
nt R
1
R
1
R+=
∑
⇒
nt
'
t
'
tnt
coc RR
R.R
R−
=
∑
(11)
B c 8:ướ Tính chính xác s c c th ng đ ng có xét t i nh h ng c a thanhố ọ ẳ ứ ớ ả ưở ủ
n m ngang và h s s d ng c c.ằ ệ ố ử ụ ọ
∑
=R.K
R
n
sdc
coc
(12)
Ví d :ụ Tính toán trang b n i đ t tr m phân ph i 10 kV. Dòng đi n đi nị ố ấ ạ ố ệ ệ
dung ch m đ t 1 pha c a m ng 10 kV b ng 25 A. B o v ch ng ch m đ tạ ấ ủ ạ ằ ả ệ ố ạ ấ
1 pha c a m ng 10 kV tác đ ng phát tín hi u. Trong tr m có đ t máy bi nủ ạ ộ ệ ạ ặ ế
áp gi m áp 10/0,38; 0,22 kV phía h áp có trung tính tr c ti p n i đ t.ả ạ ự ế ố ấ
-Đ t thu c lo i đ t sét, có ấ ộ ạ ấ
ρ
= 0,6 . 104
Ω
cm.
-Gi thi t xây d ng n i đ t hình m ch vòng b ng thanh thép góc,ả ế ự ố ấ ạ ằ
chu vi m ch vòng 80 m. Không có n i đ t t nhiên.ạ ố ấ ự
Gi i:ả Đi n tr trang b n i đ t xác đ nh theo công th c:ệ ở ị ố ấ ị ứ
Ω
5
25
125
Rd==
Đ n i đ t đi m trung tính c a các máy bi n áp phía 380/220 V ph i cóể ố ấ ể ủ ế ở ả
trang b n i đ t v i đi n tr R = 4 ị ố ấ ớ ệ ở
Ω
⇒
Nh v y đi n tr n i đ t chung c aư ậ ệ ở ố ấ ủ
tr m không đ c l n h n 4 ạ ượ ớ ơ
Ω
.
N i đ t đ c làm b ng thanh thép góc L50x50x5 dài 2,5 m v i đ chôn sâuố ấ ượ ằ ớ ộ
0,7 m. Các thanh thép góc đ c n i v i nhau b ng thanh thép d t 20x4ượ ố ớ ằ ẹ
mm, Không tính đ n đi n tr n i đ t c a các thanh n i.ế ệ ở ố ấ ủ ố
Gi thi t h s tăng đi n tr su t c a đ t khi th c hi n n i đ t b ng cácả ế ệ ố ệ ở ấ ủ ấ ự ệ ố ấ ằ
thanh thép góc l y Kấmax = 2.
+ Tính đi n tr su t tính toán c a đ t:ệ ở ấ ủ ấ
ρ
tt = kmax .
ρ
= 2x0,6. 104 = 1,2 . 104
Ω
cm
+ Đi n tr c a m t thanh thép góc theo công th c (7). ệ ở ủ ộ ứ
Rc cọ = 0,00318.
ρ
tt = 38,16
Ω
+ S c c (thép góc) c n thi t cho TH n i đ t.ố ọ ầ ế ố ấ
15
65,0x4
38
.R
R
n
d
coc ===
η
H s s d ng ệ ố ử ụ
η
= 0,65 tìm đ c theo đ ng cong cho s n (l y v i t sượ ườ ắ ấ ớ ỷ ố
a/l = 2. T s gi a kho ng cách gi a các c c và chi u dài c c). T c là taỷ ố ữ ả ữ ọ ề ọ ứ
gi thi t kho ng cách gi a các c c là a = 5 m. Kho ng cách gi a các c cả ế ả ữ ọ ả ữ ọ
là a = 80/15 = 53 m
⇒
g n đúng v i đi u đã gi thi t.ầ ớ ề ả ế
12.3 Quá đi n áp thi n nhiên và đ c tính c a sét:ệ ế ặ ủ
Sét là s phóng đi n trong khí quy n gi a các đám mây và đ tự ệ ể ữ ấ
hay gi a các đám mây mang đi n tích khác d u. Tr c khi có s phóngữ ệ ấ ướ ự
đi n c a sét đã có s phân chia và tích lu r t m nh các đi n tích trongệ ủ ự ỹ ấ ạ ệ
các đám mây giông do tác d ng c a các lu ng không khí nóng th i b c lênụ ủ ồ ổ ố
và h i n c ng ng t trong các đám mây r t mãnh li t. Câc đám mâyơ ướ ư ụ ấ ệ
mang đi n tích là do k t qu c a s phân tích các đi n tích trái d u và sệ ế ả ủ ự ệ ấ ự
t p trung chúng trong các ph n khác nhau c a đám mây.ậ ầ ủ
Ph n d i c a đám mây giông th ng tích đi n tích âm, nó cùngầ ướ ủ ườ ệ
v i m t đ t hình thành m t t đi n “mây-đ t”. phía trên c a đám mâyớ ặ ấ ộ ụ ệ ấ Ở ủ
th ng tích lu các đi n tích d ng. C ng đ đi n tr ng c a t đi nườ ỹ ệ ươ ườ ộ ệ ườ ủ ụ ệ
mây-đ t tăng d n lên và n u t i ch nào đó c ng đ đ t đ n tr s t iấ ầ ế ạ ỗ ườ ộ ạ ế ị ố ớ
h n 25 ạ
÷
30 kV/cm thì không khí b ion hoá, t c là b t đ u tr thành d nị ứ ắ ầ ở ẫ
đi n và s phóng đi n b t đ u phát tri n d i đ t.ệ ự ệ ắ ầ ể ở ướ ấ
Phóng đi n c a sét chia làm 3 giai đo n:ệ ủ ạ
+ Phóng đi n gi a đám mây và đ tệ ữ ấ đ c b t đ u b ng s xu t hi n m tượ ắ ầ ằ ự ấ ệ ộ
dòng sáng phát tri n xu ng đ t chuy n đ ng t ng đ t v i t c đ 100 ể ố ấ ể ộ ừ ợ ớ ố ộ
÷
1000 km/s. Dòng này mang ph n l n đi n tích c a đám mây, t o nên ầ ớ ệ ủ ạ ở
đ u c c nó m t th r t cao “hàng trăm tri u vôn”, giai đo n nàyầ ự ộ ế ấ ệ ạ