Học phần An toàn điện: Bảo vệ dây trung tính gồm 5 phần: Khái niệm chung, mục đích, ý nghĩa của bảo vệ nối đất, phạm vi ứng dụng, nối đất làm việc và nối đất lặp lại, tính toán bảo vệ. Mời các bạn tham khảo.
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Học phần An toàn điện: Bảo vệ dây trung tính
- HỌC PHẦN: AN TOÀN ĐIỆN
- NỘI DUNG CHÍNH
- BẢO VỆ NỐI DÂY TRUNG TÍNH
KHÁI NIỆM CHUNG
Trong mạng điện 3 pha 4 dây điện áp nhỏ
hơn 1000V có trung tính trực tiếp nối đất
người ta không áp dụng hình thức bảo vệ
nối đất mà thay nó bằng hình thức bảo vệ
nối dây trung tính.
Trong bảo vệ nối dây trung tính người ta
nối các phần kim loại của thiết bị điện
hoặc các kết cấu kim loại mà những bộ
phận đó có thể xuất hiện điện áp khi cách
điện bị hư hỏng với dây trung tính
- BẢO VỆ NỐI DÂY TRUNG TÍNH
MỤC ĐÍCH VÀ Ý NGHĨA
Mục đích Ý nghĩa
Bảo vệ nối dây trung tính Bảo vệ nối dây trung tính dùng để
nhằm bảo đảm an toàn thay thế cho bảo vệ nối đất trong các
cho người khi có sự chạm mạng điện 3 pha 4 dây điện áp nhỏ
vỏ của 1 pha nào đó bằng hơn 1000 V có trung tính trực tiếp nối
cách nhanh chóng cắt đất như ở mạng điện 380/ 220 V,
phần điện có sự chạm vỏ . 220/ 127 V...
Ý nghĩa của việc thay thế này xuất
phát từ thực tế là trong mạng điện 3
pha 4 dây trung tính trực tiếp nối đất
mà vẫn áp dụng hình thức bảo vệ nối
đất thì không thể bảo đảm an toàn
cho người.
- BẢO VỆ NỐI DÂY TRUNG TÍNH
MỤC ĐÍCH VÀ Ý NGHĨA
Hình 5.1: Thiết bị bị chạm vỏ trong mạng điện có trung
tính nối đất có điện áp dưới 1000V
- BẢO VỆ NỐI DÂY TRUNG TÍNH
MỤC ĐÍCH VÀ Ý NGHĨA
Trị số dòng điện Iđ này lúc điện áp nhỏ
hơn 1000 V không phải lúc nào cũng đủ
lớn để làm cho các thiết bị bảo vệ,tác
động 1 cách chắc chắn và nhanh để cắt
phần bị chạm vỏ ra, vì vậy trên vỏ thiết
bị sẽ có một điện áp nguy hiểm tồn tại
lâu dài là U = I .R
d d d
Ví dụ: Mạng 380/220 V có trung tính trực
tiếp nối đất với R0 = R đ = 4Ω thì.
220
Id = = 27,5
4+4
27,5 A chỉ có thể làm cho cầu chì có dòng
định mức của dây chảy có trị số khoảng Hình 5.1: Thiết bị bị chạm vỏ trong mạng điện có trung
10A tác động. tính nối đất có điện áp dưới 1000V
- BẢO VỆ NỐI DÂY TRUNG TÍNH
MỤC ĐÍCH VÀ Ý NGHĨA
Thực tế dòng định mức của dây Để có thể giảm Uđ:
chảy có thể lớn hơn trị số 10 A trên Giảm Rđ so với R0 nhưng như vậy
nhiều. Lúc này các thiết bị bảo sẽ sẽ không kinh tế.
không tác động, và trên vỏ thiết sẽ Trường hợp trên nếu chúng ta
có điện áp nguy hiểm là bằng cách nào đó có thể tăng
U d = I d .Rd = 27,5 . 4 = 110V dòng chạm vỏ Iđ đến một giá trị đủ
lớn nào đó để các thiết bị bảo vệ
Điện áp này có thể tồn tại lâu dài. có thể cắt nhanh chổ bị sự cố
Ở đây Rđ = R0 nên chạm vỏ thì mới có thể bảo vệ an
toàn được cho người. Biện pháp
đơn giản nhất là dùng dây dẫn để nối
Nếu Rđ > R0 thì Uđ sẽ lớn hơn. vỏ thiết bị với dây trung tính
- BẢO VỆ NỐI DÂY TRUNG TÍNH
MỤC ĐÍCH VÀ Ý NGHĨA
Như vậy ý nghĩa của bảo vệ nối dây trung
tính là biến sự chạm vỏ của thiết bị thành
ngắn mạch một pha để các thiết bị bảo vệ
cắt nhanh và chắc chắn phần bị chạm vỏ
bảo đảm an toàn cho người.Cần lưu ý rằng
bảo vệ nối dây trung tính chỉ tác động tốt khi
có sự chạm vỏ thiết bị còn khi có sự chạm
đất thì bảo vệ nối dây trung tính sẽ không
tác dụng bảo vệ vì lúc đó dòng chạm đất bé
nên có thể các thiết bị bảo vệ không tác
động vì vậy sự cố chạm đất này sẽ tồn tại
lâu dài nguy hiểm (trong mạng trung tính
trực tiếp nối đất điện áp nhỏ hơn 1000 V
cần phân biệt hai khái niệm chạm đất và
chạm vỏ
- BẢO VỆ NỐI DÂY TRUNG TÍNH
PHẠM VI ỨNG DỤNG
Không phụ thuộc vào môi trường xung
quanh trong các cơ sở sản xuất với các
mạng điện 3 pha 4 dây điện áp nhỏ hơn
1000 V có trung tính trực tiếp nối đất phải
luôn luôn thực hiện biện pháp bảo vệ nối
dây trung tính.
Với các mạng điện 3 pha 4 dây trung
tính trực tiếp nối đất, điện áp 220/127 V Với các phòng làm việc, nhà ở có nền
cho phép chỉ thực hiện bảo vệ nối dây cao ráo thì với điện áp 380/220 V và
trung tính trong các trường hợp sau: 220/127 V (trong mạng có trung tính nối
a.Xưởng đặc biệt nguy hiểm về mặt an đất) cho phép không cần bảo vệ nối dây
toàn . trung tính.
b. Các thiết bị đặt ngoài trời Trên các đường dây 3 pha 4 dây điện
c. Các bộ phận bằng kim loại của các thiết áp 380/ 220 V có trung tính trực tiếp nối
bị điện mà người thường tiếp xúc như tay đất các cột thép, xà thép phải được nối
cầm, cần điều khiển... với dây trung tính
- BẢO VỆ NỐI DÂY TRUNG TÍNH
NỐI ĐẤT LÀM VIỆC VÀ NỐI ĐÂT LẶP LẠI
Khi thực hiện bảo vệ nối dây trung tính, Quy phạm quy định điện trở nối đất làm
dây trung tính sẽ được nối đất ở đầu việc đầu nguồn của mạng điện có trung
nguồn (gọi là nối đất làm việc) và có thể tính trực tiếp nối đất không được quá 4 và
được nối đất lặp lại trong từng đoạn của 8 Ω tương ứng với mạng 380/220 V và
mạng điện gọi là nối đất lặp lại dây trung 220/127 V
tính. Sở dĩ có sự quy định như trên là để hạn
Nhiệm vụ của nối đất làm việc là tạo ra chế điện áp của dây trung tính đối với đất
các điều kiện làm việc bình thường cho lúc có sự xâm nhập điện áp cao sang
các thiết bị điện , ví dụ của nối đất làm phía điện áp thấp cũng như lúc xảy ra
việc là nối đất trung tính MBA, máy phát, chạm đất của 1 pha nào đó ở phía hạ áp.
cuộn dập hồ quang.
- BẢO VỆ NỐI DÂY TRUNG TÍNH
NỐI ĐẤT LÀM VIỆC VÀ NỐI ĐÂT LẶP LẠI
Nhiệm vụ của nối đất lặp lại dây trung tính là giảm
điện áp trên vỏ thiết bị so với đất khi có sự chạm
vỏ, nhất là trong trường hợp dây trung tính bị đứt.
Các quy định liên quan đến việc nối đất lặp lại dây
trung tính :
Không có nối đất lặp lại: Quy phạm cho phép
không dùng nối đất lặp lại cho các mạng điện dùng
dây cáp. Với các mạng cáp này thường dùng một
lõi riêng (cáp 4 lõi) hay dùng ngay vỏ kim loại của
cáp để làm dây trung tính vì vậy xác suất đứt rất
nhỏ.
- BẢO VỆ NỐI DÂY TRUNG TÍNH
NỐI ĐẤT LÀM VIỆC VÀ NỐI ĐÂT LẶP LẠI
Nối đất lặp lại bố trí tập trung: Quy định dùng cho các
mạng đường dây trên không để đề phòng trường hợp
dây trung tính bị đứt. Quy phạm quy định phải nối đất
lặp lại dây trung tính tại đầu cuối của đường dây trên
không có chiều dài lớn hơn 200m và cả tại điểm giữa
của của đường dây có chiều dài khoảng 500 m.
Nối đất lặp lại bố trí theo chu vi mạch vòng: Không phụ
thuộc vào kết cấu của mạng điện (đường dây trên
không hay dây cáp) đối với các thiết bị cố định (trong
các phân xưởng, nhà máy sản xuất cố định...) phải
dùng nối đất lặp lại dây trung tính bố trí theo chu vi
mạch vòng.
- BẢO VỆ NỐI DÂY TRUNG TÍNH
NỐI ĐẤT LÀM VIỆC VÀ NỐI ĐÂT LẶP LẠI
- BẢO VỆ NỐI DÂY TRUNG TÍNH
Tính toán bảo vệ nối dây trung tính
Điểm trung tính không nối đất lặp lại
Mục đích của nối dây trung tính là biến Chính xác hơn chúng ta cần tính điện cảm
chạm vỏ thiết bị thành ngắn mạch dưa của mạch dây trung tính và dây pha
đến cắt nhanh chỗ bị hư hỏng. U
IN = 2,5 I ccdin
Biểu thức chính dùng dể tính toán bào vệ (rk + rph ) + x
2 2
nối dây trung tính :
U Điện kháng x có thể tính như sau:
IN = 2,5I ccdin D −4
rk + rph x = 9, 2ω.l.lg .10
r
Icc - dòng điện định mức của cầu chì trên
đoạn dây cần tính toán ; Ở đây : l - chiều dài của mạch vòng, km ;
rk - điên trở của dây trung tính D - khoảng cách giữa hai day cùa
mạch dây trung tính-dây pha, cm ;
rph - điện trở của dây pha.
r - bán kính của dây, cm.
- BẢO VỆ NỐI DÂY TRUNG TÍNH
Tính toán bảo vệ nối dây trung tính
Điểm trung tính không nối đất lặp lại
Chúng ta thấy x gần như không phụ Khi dây trung tính không có nối đất lặp lại, để
thuộc vào tiết diện dây dẫn và có thể đảm bảo điện áp nói trên có trị số an toàn cần
lấy bằng 0,65 + 0,75 Ω/km. thoả mãn điều kiện sau :
(Khi dùng áptômat có bảo vệ dòng diện IN ZK U txcp
cực đại thì tính theo điều kiện IN > 1,2 Itd
ở đây Itđ - dòng diện tác động của utxcp - điện áp tiếp xúc cho phép ;
áptômat). ZK - Tổng trở của dây trung tính, tính từ
- Mục đích thứ hai của bảo vệ nối dây trạm biến áp đến thiết bị cần bảo vệ.
trung tính là giảm điện áp của vỏ thiết bị
đối với đất đến trị số an toàn cho người.
- BẢO VỆ NỐI DÂY TRUNG TÍNH
Tính toán bảo vệ nối dây trung tính
Điểm trung tính không nối đất lặp lại
Để thỏa mãn điều kiện
trên một cách gần đúng
cần xác định tỉ lệ giữa các
thông số của dây dẫn và
dây trung tính theo công
thức sau:
ZK S ph U txcp
= =
Z ph SK U − U txcp
Chạm vỏ thiết bị nối dây trung tính lúc không có nối đất lặp lại
- BẢO VỆ NỐI DÂY TRUNG TÍNH
Tính toán bảo vệ nối dây trung tính
Dây trung tính có nối đất lặp lại bố trí tập trung
- 7.4.2
• Để giảm điện áp trên vỏ thiết bị đối với đất có thể
làm đơn giản bằng cách nối đất dây trung tính lặp
lại như hình:
Chạm vỏ của thiết bị nối dây trung tính lúc có nối đất lặp lại
- BẢO VỆ NỐI DÂY TRUNG TÍNH
Tính toán bảo vệ nối dây trung tính
Dây trung tính có nối đất lặp lại bố trí tập trung
- • Khi vỏ thiết bị chạm đất, điện áp của nó đối với đất giảm xuống
chỉ còn Id.rl
Ở đây : Id - dòng điện chạm đất ;
rl – điện trở của nối đất lặp lại.
• Có thể xem nhưI :N Z K I d rl U tx
= =
r0 + rn rl rl
• Điều kiện an toàn cho người khi bảo vệ tác động chậm hoặc
không làm việc: r
U tx = I N Z K l
U txcp
r0 + rl
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
