Đang tải... (xem toàn văn)
Thiết kế nối đất và chống sét an toàn điện là một công việc quan trọng trong ngành điện, nhằm bảo vệ con người, thiết bị và công trình khỏi tác động của tia sét và rò rỉ điện. Thiết kế nối đất và chống sét an toàn điện phải tuân theo các tiêu chuẩn kỹ thuật, tính toán chính xác điện trở, điện cảm, điện trường và dòng điện sét. Thiết kế nối đất và chống sét an toàn điện cũng phải lựa chọn hợp lý các loại hệ thống tiếp đất, kim thu sét, dây dẫn, hộp kiểm tra, hộp đếm sét và các phụ kiện khác. Thiết kế nối đất và chống sét an toàn điện cần được thực hiện bởi các chuyên gia có kinh nghiệm và trình độ chuyên môn cao
An Tồn Điện BacSiDien Ơn Tập An Tồn Điện I Thiết Kế Hệ Thống Nối Đất: Bước 1: Xác định chức hệ thống nối đất: - Nối đất cho máy biến áp: 𝑅𝑦𝑐 ≤ Ω - Nối đất an toàn :𝑅𝑦𝑐 ≤ Ω - Nối đất cho hệ thống truyền thông tin: 𝑅𝑦𝑐 ≤ Ω - Nối đất cho hệ thống chống sét: 𝑅𝑦𝑐 ≤ 10 Ω Bước 2: Xác định điện trở suất đất: 𝜌𝑡𝑡 = 𝜌đ ∗ 𝑘𝑚 (Nếu đề không cho 𝑘𝑚 𝜌𝑡𝑡 = 𝜌đ ) Bước 3: Xác định cách xếp cọc để định số cọc (𝑛) cần sử dụng tìm chiều dài nối (𝐿𝑡ℎ ) - Sao, tia: cho hệ thống máy biến áp từ 1000KW nối đất chống sét - Vòng: cho nối đất an toàn - Lưới: cho hệ thống máy biến áp 1000KW hệ thống truyền thông tin Bước 4: Tính tốn điện trở cọc 𝑟𝑐 = 𝜌𝑡𝑡 ∗ 𝐿𝑐 ∗ ℎ + 𝐿𝑐 ∗ ln ( )∗ 2𝜋 ∗ 𝐿𝑐 1,36 ∗ 𝑑 ∗ ℎ + 𝐿𝑐 Bước 5: Tính tốn điện trỡ n cọc song song: 𝑟𝑐 𝑅𝑐 = 𝑛 ∗ 𝜂𝑐 Cách chọn 𝜂𝑐 𝜂𝑡ℎ dựa vào bảng sau: An Tồn Điện BacSiDien Bước 6: Tính điện trở nối nằm ngang chôn độ cao h: 𝑟𝑡ℎ = 𝜌𝑡𝑡 ∗ 𝐿𝑡ℎ ∗ [ln ( ) − 1] 𝜋 ∗ 𝐿𝑡ℎ √ℎ ∗ 𝑑𝑡ℎ Ngồi cịn có trường hợp khác nối có cơng thức khác như: An Tồn Điện BacSiDien Bước 7: Tính điện trỡ dựa vào 𝜂𝑡ℎ : 𝑅𝑡ℎ = 𝑟𝑡ℎ 𝜂𝑡ℎ Bước 8: Tính tốn điện trỡ nối đất: 𝑅𝑛đ𝐻𝑇 = 𝑅𝑐 ∗ 𝑅𝑡ℎ 𝑅𝑐 + 𝑅𝑡ℎ P/s: Nếu mà 𝜂𝑐 𝜂𝑡ℎ khơng dị thấy bảng tra cứu ta tính tốn theo cơng thức tỉ số sau: 𝜂𝑖 − 𝜂𝑡𝑟ướ𝑐 𝑛𝑖 − 𝑛𝑡𝑟ướ𝑐 = 𝜂𝑠𝑎𝑢 − 𝜂𝑡𝑟ướ𝑐 𝑛𝑠𝑎𝑢 − 𝑛𝑡𝑟ướ𝑐 Với 𝜂𝑖 eta nằm 𝜂𝑡𝑟ướ𝑐 𝜂𝑠𝑎𝑢 An Toàn Điện BacSiDien II Thiết Kế Hệ Thống Chống Sét: 1) Sử dụng kim cổ điển Franklin: Bước 1: Tính bán kính lớn cần bảo vệ 𝑎𝑚𝑎𝑥 (Sử dụng PYTAGO để xác định): 𝑎𝑚𝑎𝑥 = √𝑑à𝑖 + 𝑟ộ𝑛𝑔2 Bước 2: Tính tốn độ cao kim theo 𝑎𝑚𝑎𝑥 : 𝑟𝑥 = 𝑎𝑚𝑎𝑥 = 1,6 ∗ ℎ ∗ ℎ − ℎ𝑥 ∗𝑝 ℎ + ℎ𝑥 Với • ℎ ≤ 30 𝑚 𝑡ℎì 𝑝 = • ℎ > 30 𝑚 𝑡ℎì 𝑝 = 5.5 √ℎ ➔ Tính ℎ𝑘 = ℎ − ℎ𝑥 2) Sử dụng nhiều kim cổ điển Franklin: a) Đối với nhà mái bằng: *Chống sét trọng điểm: Bước 1: Lắp góc kim Bước 2: Xác định điều kiện kim giả tưởng: a ≤ (h − ℎ𝑥 ) ∗ 7𝑝 Với • ℎ ≤ 30 𝑚 𝑡ℎì 𝑝 = • ℎ > 30 𝑚 𝑡ℎì 𝑝 = 5.5 √ℎ 𝐿 𝑎 Nếu khoảng cách kim lớn a cần phải lắp thêm kim với số kim thêm là: N = + ngược lại, khơng cần lắp thêm kim • Tính chiều cao kim giả tưởng Với ℎ01 = ℎ − 𝑎 7𝑝 Bước 3: Kiểm tra lại với cạnh lại Bước 4: Kiểm tra xem cịn lỗ hỏng khơng Bước 5: Tính bán kính bảo vệ ℎ−ℎ • Đối với kim thật thì: 𝑟𝑥 = 1,6 ∗ ℎ ∗ ℎ+ℎ𝑥 ∗ 𝑝 • Đối với kim giả tưởng thì: 𝑟01 = 1,6 ∗ ℎ01 ∗ ℎ01 +ℎ𝑥 ∗ 𝑝 𝑥 ℎ o −ℎ 01 𝑎 Với ℎ01 = ℎ − 7𝑝 Bước 6: Vẽ bán kính bảo vệ 𝑥 An Toàn Điện BacSiDien *Chống sét toàn bộ: Bước 1: Xác định chiều dài đường chéo kim gần Bước 2: Xét điều kiện 𝐷 ≤ 8𝑝 ∗ (ℎ − ℎ𝑥 ) 𝑝 Bước 3: Nếu điều kiện thỏa mãn khơng cần lắp thêm kim Ngược lại, phải lắp thêm kim cho 𝐷 ≤ 8𝑝 ∗ (ℎ − ℎ𝑥 ) thực lại bước Bước 4: Vẽ bán kính bảo vệ b) Đối với nhà mái ngói: Bước 1: Lắp kim đỉnh đầu đường mái nhà Bước 2: Tính góc nghiên mái nhà so với mặt đất, góc nghiên lớn 28 độ khơng cần bảo vệ dìm mái bờ chảy Ngược lại, góc nghiên nhỏ 28 độ cần bảo vệ dìm mái bờ chảy Bước 3: Xác định điều kiện kim giả tưởng: a ≤ (h − ℎ𝑥 ) ∗ 7𝑝 Với • ℎ ≤ 30 𝑚 𝑡ℎì 𝑝 = • ℎ > 30 𝑚 𝑡ℎì 𝑝 = 5.5 √ℎ 𝐿 Nếu khoảng cách kim lớn a cần phải lắp thêm kim với số kim thêm là: N = 𝑎 + ngược lại, khơng cần lắp thêm kim • Tính chiều cao kim giả tưởng Với ℎ01 = ℎ − 𝑎 7𝑝 Bước 4: Kiểm tra xem lỗ hỏng khơng Bước 5: Tính bán kính bảo vệ ℎ−ℎ𝑥 ℎ+ℎ𝑥 • Đối với kim thật thì: 𝑟𝑥 = 1,6 ∗ ℎ ∗ • Đối với kim giả tưởng thì: 𝑟01 = 1,6 ∗ ℎ01 ∗ ℎ01 +ℎ𝑥 ∗ 𝑝 ∗𝑝 ℎ o −ℎ 01 𝑎 𝑥 Với ℎ01 = ℎ − 7𝑝 Bước 6: Vẽ bán kính bảo vệ P/s: Nếu so sánh điều kiện kim giả tưởng hai kim khơng độ cao ta tính sau: ℎ −ℎ 𝑎′11 = 1,6 ∗ ℎ1 ∗ ℎ1 +ℎ2 ∗ 𝑝 𝑎′12 = 𝑎12 − 𝑎′11 Với 𝑎′12 khoảng cách kim khối thấp kim giả tưởng kim khối cao An Toàn Điện BacSiDien 3) Sử dụng kim đại ESE: Bước 1: Xác định loại cơng trình tìm mức bảo vệ ➔ Tìm khoảng cách phóng điện tích D dịng sét I - D = 20 m sử dụng cho mức I II: Nơi có đạn dược, khí gas, xăng, dễ cháy nổ, - D = 45 m sử dụng cho mức III: Khu triễn lãm, Tòa nhà lịch sử, Văn phòng phủ, Nghị viện, - D = 60 m sử dụng cho mức IV: Nhà văn phịng, Khu cơng nghiệp, Khu dân cư, Bước 2: Xác định ∆T V để tính tốn ∆L = ∆T ∗ V đề khơng cho lấy tùy ý ∆T V theo sau: Protection level Very High (I) High (II) Medium (III) Standard (IV) I(kA) ≥3 ≥6 ≥ 10 ≥ 15 D(m) 20 30 45 60 Probability I(%) 99 98 93 85 Bước 3: Tìm bán kính lớn cần bảo vệ 𝑎𝑚𝑎𝑥 , chọn chiều cao kim tính bán kính bảo vệ kim: ℎ∗𝑅𝑝(5) • Nếu h m 𝑅𝑝(ℎ) = • Nếu h từ trở lên tính theo cơng thức sau: 𝑅𝑝(ℎ) = √h ∗ (2 ∗ D − h) + ∆𝐿(2 ∗ D + ∆𝐿) với 𝑅𝑝(5) = √5 ∗ (2 ∗ D − 5) + ∆𝐿(2 ∗ D + ∆𝐿) Bước 4: Tính tốn bán kính bảo vệ kim theo mặt phẳng so sánh với khoảng cách lớn mặt phẳng, Nếu khơng thỏa mãn lại bước để chọn lại ∆T V tính tốn lại sau cho theo yêu cầu đề Bước 5: Vẽ lồng Paraday cho cơng trình cần bảo vệ