Kiểm định chống sét – Tiêu chuẩn Hệ thống nối đất chống sét [Copy địa chỉ]

Thời gian đăng: 12/6/2017 10:42:37

Kiểm định chống sét – Tiêu chuẩn Hệ thống nối đất chống sét

Trong bất kỳ hệ thống chống sét nào trực tiếp đến lan truyền đều tồn tại hệ thống nối đất chống sét. Hệ thống này có nhiệm vụ tản nhanh dòng sét vào đất và do đó có một vai trò rất quan trọng trong việc đánh giá hiệu quả thoát sét của hệ thống chống sét. Việc thực hiện, hệ thống nối đất có tổng trở nhỏ đạt yêu cầu theo các tiêu chuẩn đòi hỏi phải am tường về sét, thiết bị nối đất và các công nghệ mới.

1 .Yêu cầu chung của hệ thống nối đất chống sét.

Các yêu cầu chung của hệ thống nối đất bao gồm:

♦ Tản nhanh và an toàn năng lượng sét đánh trực tiếp vào đất.

♦ Tản an toàn xung quá áp và xung đột biến do sét lan truyền vào đất.

♦ Bảo vệ an toàn cho người và thiết bị khỏi nguy hiểm do điện áp bước.

♦ Duy trì các chức năng vận hành của hệ thống điện.

♦ Vận hành tin cậy, hạn chế việc bảo trì.

♦ Tuổi thọ cao.

2 .Tổng trở nối đất và các yêu cầu đối với hệ thống nối đất chống sét.

Thiết kế HTNĐ phải đảm bảo rằng sét tản vào đất theo con đường cực tiểu hóa điện áp tiếp xúc và điện áp bước. Một loạt các nghiên cứu về dạng sóng sét chỉ ra rằng xung sét mang cả hai tần số cao và tần số thấp. Tần số cao liên quan tới độ gia tăng rất nhanh của độ dốc đầu sóng (thường <10μs để đạt đến đỉnh dòng) của xung sét còn tần số thấp thì liên quan đến phần đuôi sóng – dài và năng lượng cao.

Như vậy điều quan trọng là HTNĐ phải có tổng trở nối đất đủ nhỏ và không chỉ hiểu đơn giản là điện trở nối đất nhỏ. Tổng trở nối đất của HTNĐ bao gồm điện trở thuần và dung kháng của các bề mặt tiếp giáp điện cực – đất.

Điện trở thuần R của HTNĐ bao gồm điện trở của bản than điện cực nối đất, các bộ phận kết nối, điện trở tiếp xúc giữa đất và điện cực nối đất và điện trở của khối đất bao quanh điện cực. Dung kháng C của HTNĐ tỉ lệ với diện tích tiếp xúc giữa điện cực và đất.

Các yếu tố ảnh hưởng tới giá trị điện trở tổng của HTNĐ bao gồm: loại đất, độ ẩm của đất mùa, kết cấu và cấu trúc của HTNĐ… Thông số đặc trung cho loại đất là điện trở suất của đất, giá trị này thay đổi trong một phạm vi rất rộng từ 40Ωm (đất sét) đến 25000Ωm (đá granite). Điện trở suất của đất càng giảm khi độ ẩm càng tăng, và do đó để đạt được giá trị điện trở nối đất nhỏ cần phải giữ độ ẩm của đất tại nơi đặt HTNĐ. Điều này thường được chú ý bằng cách chôn HTNĐ ở độ sâu khoảng 0.5 – 0.8m. Điện trở suất của đất thay đổi theo mùa, độ chôn càng sâu thì độ dao động giá trị điện trở nối đất càng nhỏ. Như vậy, hệ thống nối đất phải được thi công sao cho:

♦ Có điện trở đủ nhỏ tuân theo các tiêu chuẩn chống sét hiện hành.

♦ Có bề mặt tiếp xúc với đất lớn để tăng dung kháng của hệ thống nối đất.

♦ Mọi kết nối của hệ thống nối đất phải đảm bảo tải được các dòng lớn lập lại nhiều lần.

♦ Hệ thống đất phải bền vững theo thời gian không bị ăn mòm hóa học hay điện phân.

♦ Không lắp đặt gần các cáp ngầm truyền tải điện.

Theo tiêu chuẩn chống sét TCN 68:174 – 1998 của tổng cục Bưu điện, tiêu chuẩn chống sét của pháp NFC17-102:1991, tiêu chuẩn chống sét của Úc NZC/AS1768-1991 đều yêu cầu hệ thống chống sét phải có giá trị điện trở nối đất Rnđ < 10 Ω. Lưu ý, vì dòng sét không phải là dòng một chiều hay dòng xoay chiều có tần số 50Hz, do đó giá trị điện trở nối đất vừa nêu là giá trị điện trở xung. Giá trị điện trở nối đất xung này được xác định theo biểu thức :

Rnđ = αR

Ở đây : α là hệ số xung, R là điện trở nối đất thuần (một chiều hay xoay chiều 50Hz)