Tài liệu kỹ thuật

Tại các trạm biến áp trung thế MV và cao thế HV, nguồn và tải được kết nối thông qua các đường dây trên đỉnh cột, vì vậy thoát sét chỉ qua đường tiếp đất. Có nghĩa cọc tiếp đất phải chịu tải thoát sét cho cả nguồn và trạm biến áp.

Chiều dài, số lượng và vị trí của các cọc tiếp đất ảnh hưởng đến điện trở tiếp đất. Tăng gấp đôi chiều dài cọc sẽ làm giảm điện trở tiếp đất 45%, theo điều kiện đất đồng nhất. Thông thường, điều kiện đất không đồng nhất nên phải xác định bằng thiết bị đo. Để đạt hiệu quả tối đa, cọc tiếp địa phải được đặt không gần nhau hơn chiều dài của thanh. Thông thường là 3 m. Mỗi cọc tạo thành một vỏ điện từ xung quanh nó, và khi các cọc quá gần, dòng nối đất cọc sẽ lan truyền lẫn nhau. Cần lưu ý rằng, khi số lượng cọc tăng lên, điện trở đất không giảm theo tỷ lệ nghịch tương ứng. Hai mươi cọc không làm giảm điện trở tổ đất giảm 1/20 mà chỉ là 1/10.

Thông thường, giới hạn này là 6 m. Hơn 6 m, chi phí của dây dẫn bổ sung cần thiết để kết nối các cọc làm chi phí tăng cao. Trong những trường hợp nhất định, khi trạm biến áp không có không gian như yêu cầu sẽ làm chi phí tăng đáng kể. Bốn cọc tiếp đất kết nối từ trung tâm ra 30 m sẽ làm điện trở suất giảm 94% so với một cọc tiếp đất nhưng đòi hỏi 120 m dây dẫn. Trong khi đó, bốn cọc đặt cách nhau 6 m sẽ làm giảm điện trở suất 81% so với một cọc tiếp đất nhưng chỉ sử dụng 24 m dây dẫn.

 

 

Điện trở đất là yếu tố quan trọng trong thiết kế hệ thống tiếp đất trạm biến áp. Điện trở đất thấp sẽ làm thoát sét tốt hơn. Các khu vực của điện trở suất đất cao cần xem xét đặc biệt. Điện trở suất đất cao nhất trong chu kỳ thời tiết hàng năm phải có dự trù trong thiết kế, cũng như điện trở đất tăng khi thời tiết khô và giảm khi thời tiết ẩm.

Cách giải quyết vấn đề là dùng các cọc tiếp đất chôn sâu để không bị ảnh hưởng bởi khí hậu bề mặt. Phương pháp khác là dùng hóa chất trộn vào tổ đất. Sử dụng cọc hóa chất là một biện pháp khác.

Điện thế bước là sự khác biệt hiệu điện thế khoảng cách bằng bước chân người và được đo bằng điện áp tại đó với điện áp tại điểm dòng thoát vào đất. Điện thế mạnh nhất tại điểm thoát sét và sau đó giảm dần. Ở khoảng cách 75 cm so với điểm thoát sét, điện áp thường sẽ giảm 50%. Vì vậy, tại một điểm cách 75 cm từ điểm thoát sét (ít hơn khoảng cách bước chân), sẽ có nguy cơ gây tử vong do điện áp một vài kilovolt. Nguy cơ tiếp xúc xảy ra do điện áp vào tay và chân con người. Điều này xảy ra khi một người đứng trên mặt đất chạm vào cấu trúc trạm biến áp, làm thoát sét ra nền nhà. Khi đó có dòng điện trong cơ thể con người chạy qua cánh tay và vào tim xuống các chi dưới, gây tử vong. Vì lý do này, giới hạn an toàn tiếp xúc phải thấp hơn giới hạn an toàn bước chân.

Lưới này sẽ phải được cài đặt trong vùng lân cận của bất kỳ thiết bị và hoạt động ngay lập tức kết nối vào hệ thống tiếp đất. Lưới đẳng thế bố trí dọc khu vực đi lại làm việc và giữa thiết bị với tay chân công nhân vận hành. Với lưới này, nguy cơ chênh lệch điện áp (tiềm năng) như vậy, về cơ bản loại bỏ, sự an toàn của nhân viên hầu như được bảo đảm.

 

 

Khuyến cáo hàng rào phải được nối với hệ thống tiếp đất chính.