Docstoc

Chuong2-x73

Document Sample
Chuong2-x73 Powered By Docstoc
					Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                                             
Ch-¬ng 2
                                                                   Ch-¬ng 2
                            C¸c biÖn ph¸p b¶o vÖ an toµn ®iÖn

    §1. B¶o vÖ b»ng c¸ch nèi vá thiÕt bÞ ®iÖn ®Õn hÖ thèng nèi
                             ®Êt.
    I. Dßng ®iÖn qua ng-êi khi tiÕp xóc gi¸n tiÕp:
    H×nh 2-1 giíi thiÖu mét vµi vÝ dô vÒ kh¶ n¨ng xuÊt
hiÖn ®iÖn ¸p tiÕp xóc:
    - §èi víi l-íi ®iÖn cã trung tÝnh nèi ®Êt, ®iÖn ¸p
tiÕp xóc ®óng b»ng ®iÖn ¸p pha cña l-íi ®iÖn (h×nh 2-1a,
b, c), cßn dßng ®iÖn ®i qua ng-êi sÏ lµ:
                    U tx U f
           I ng        
                    R ng R ng                                            U
                                  Uf
    - §iÖn ¸p tiÕp xóc
cã thÓ b»ng ®iÖn ¸p
gi÷a c¸c pha cña l-íi
®iÖn (h×nh 2-1d), cßn
dßng ®iÖn ®i qua ng-êi                 a             b) c)           d)
                                       )
sÏ lµ:                           H×nh 2-1. Nh÷ng kh¶ n¨ng xuÊt hiÖn ®iÖn ¸p
                                                   tiÕp xóc.
                    U tx U d
           I ng                  a. Gi÷a vá thiÕt bÞ vµ ®Êt; b. Gi÷a mét
                    R ng R ng   phÇn tö tiÕp xóc víi vá thiÕt bÞ vµ ®Êt; c.
                                  Gi÷a vá thiÕt bÞ vµ mét phÇn tö tiÕp xóc
    NÕu kh«ng cã nh÷ng          víi ®Êt (n-íc m¸y); d. Gi÷a hai vá thiÕt bÞ
                                         bÞ sù cè ë hai pha kh¸c nhau.
biÖn ph¸p b¶o hé tèt, th× dßng ®iÖn ®i qua c¬ thÓ ng-êi
khi tiÕp xóc gi¸n tiÕp cã thÓ cã cïng gi¸ trÞ nh- ë tr-êng
hîp tiÕp xóc trùc tiÕp.
    §iÖn ¸p tiÕp xóc cã thÓ gi¶m ®Õn gi¸ trÞ an toµn nÕu
vá thiÕt bÞ ®iÖn ®-îc nèi ®Õn ®Êt ®Ó dßng ®iÖn sù cè ch¹y
qua mét c¸ch dÔ dµng.
    Thùc hiÖn b»ng c¸ch nèi ®Õn hÖ thèng nèi ®Êt, khi cã
sù cè do h- háng c¸ch ®iÖn bÞ ch¹m vá ®èi víi:
    - L-íi ®iÖn l-íi ®iÖn trung tÝnh nèi ®Êt: dßng ®iÖn sù
cè sÏ khÐp kÝn qua hÖ thèng nèi ®Êt vËn hµnh cña nguån
cung cÊp ®iÖn (h×nh 2- 2a).
    - L-íi cã trung tÝnh c¸ch ®iÖn ®èi víi ®Êt: dßng ®iÖn
sù cè sÏ khÐp kÝn qua ®iÖn trë ng¨n c¸ch (®iÖn trë c¸ch
®iÖn) Rngc = Rcd vµ ®iÖn dung C ®èi víi ®Êt qua c¸c pha
kh¸c cña l-íi ®iÖn (h×nh 2- 2b)



           Uf                      Uf
                                                                         22
Trang:                                                 C     C      C
                                                 Rc®   Rc®   Rc®
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                                      
Ch-¬ng 2




    ë tr-êng hîp tiÕp xóc trùc tiÕp vµ tiÕp xóc gi¸n tiÕp,
dßng ®iÖn ch¹y qua ng-êi cã thÓ gi¶m ®Õn gi¸ trÞ an toµn
nÕu trong m¹ch dßng ®iÖn nµy ta nèi nèi tiÕp víi hai phÇn
tö c¸ch ®iÖn, vÝ dô: nÒn c¸ch ®iÖn vµ g¨ng tay c¸ch ®iÖn
v.v...
    HÖ thèng nèi ®Êt lµ trang bÞ ®Ó tiÕp xóc ®iÖn tèt ®èi
víi ®Êt. §Ó ph©n biÖt víi kh¸i niÖm nµy, ng-êi ta ®-a ra
kh¸i niÖm “ch¹m ®Êt”, ®ã lµ do xuÊt hiÖn sù cè (ph¸ háng
c¸ch ®iÖn v.v...), nªn cã sù tiÕp xóc ®iÖn víi ®Êt; ®«i
khi ng-êi ta cßn gäi hiÖn t-îng ch¹m ®Êt lµ hiÖn t-îng
ch¹m ®Êt sù cè.
    B¶o vÖ b»ng c¸ch nèi ®iÖn ®Õn hÖ thèng nèi ®Êt lµ mét
trong nh÷ng biÖn ph¸p b¶o vÖ rÊt tèt dïng ®Ó tr¸nh nguy
hiÓm ®iÖn giËt do tiÕp xóc gi¸n tiÕp. BiÖn ph¸p b¶o vÖ nµy
®-îc dïng phæ biÕn v× nã rÊt ®¬n gi¶n vµ Ýt tèn kÐm.
    ViÖc nèi vá thiÕt bÞ víi ®Êt lu«n lu«n lµm gi¶m ®iÖn
¸p tiÕp xóc vµ ®iÖn ¸p b-íc. Nh-ng kh«ng ph¶i bÊt kú mét
d¹ng nèi ®Êt nh- thÕ nµo còng ®em l¹i kÕt qu¶ lµ gi¶m ®iÖn
¸p tiÕp xóc vµ ®iÖn
                                               T
¸p b-íc ®Õn gi¸ trÞ                            S
                                               R
kh«ng cßn nguy hiÓm                                     Isc Rsc
                             Isc
®èi víi ng-êi.
                                         UR      UR
    Tiªu chuÈn chÝnh
                            Rsc       Rng            I   Rd Ing Rng Utx
x¸c ®Ó x¸c ®Þnh hiÖu                                 d
                           Id           Ing
qu¶   cña   hÖ   thèng
trang bÞ nèi ®Êt lµ        Rd
                                           H×nh 2-3.
gi¸ trÞ ®iÖn ¸p tiÕp     §-êng ®i cña dßng ®iÖn sù cè Isc khi “ch¹m
xóc vµ ®iÖn ¸p b-íc                       ®Êt sù cè”
                                     (thiÕt bÞ ch¹m vá)
khi sù cè. BÊt kÓ
l-íi ®iÖn lo¹i nµo, khi sù cè c¸ch ®iÖn, vá ch¹m ®Êt (ch¹m
m¸t) th× sÏ xuÊt hiÖn dßng ®iÖn sù cè. Dßng ®iÖn nµy ch¹y
vµo trong ®Êt: qua ®iÖn trë c¸ch ®iÖn sù cè Rsc, ®iÖn trë


                                                                    23
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                                        
Ch-¬ng 2
hÖ thèng b¶o vÖ nèi ®Êt (RtiÕp ®Êt = Rd) vµ ®ång thêi mét
phÇn dßng ®iÖn ®i qua ®iÖn trë cña ng-êi Rng (h×nh 2.3)
     §iÖn trë cña hÖ thèng nèi ®Êt vµ ®iÖn trë cña ng-êi
nèi song song víi nhau. NÕu nh- tay ®Æt lªn vá cña thiÕt
bÞ ®iÖn bÞ ch¹m vá ng-êi sÏ ph¶i chÞu ®iÖn ¸p cña hÖ thèng
trang bÞ nèi ®Êt Up.
     Do ®ã, ®iÖn trë t-¬ng ®-¬ng ë chç x¶y sù cè sÏ lµ:
           R .R
Rtd  Rsc  d ng
           Rd  Rng
     Dßng ®iÖn ch¹y vµo trong ®Êt hay dßng ®iÖn sù cè
          U         Uf
lµ: I sc  f 
          Rtd       R .R
               Rsc  d ng
                    Rd  Rng
     Víi Uf: ®iÖn ¸p gi÷a pha x¶y ra sù cè vµ ®Êt.
                                                     Rd
     Dßng ®iÖn ch¹y qua ng-êi sÏ lµ: I ng  I sc .
                                                   Rd  Rng
      NÕu ng-êi cã tay ®Æt lªn vá thiÕt bÞ vµ ch©n ë ®iÖn
thÕ kh«ng, th× ®iÖn ¸p tiÕp xóc mµ ng-êi ph¶i chÞu sÏ lµ:
                         R .R
U tx  I ng .Rng  I sc . p ng
                         Rd  Rng
       Dßng ®iÖn        ch¹y   qua   hÖ   thèng   nèi   ®Êt   sÏ    lµ:
               Rng
I d  I sc .
             Rd  Rng
    NÕu trong c¸c biÓu thøc trªn, kh«ng tÝnh Rd so víi Rng,
v× ®iÖn trë cña hÖ thèng nèi ®Êt bÐ h¬n rÊt nhiÒu so víi
®iÖn trë cña ng-êi, ta cã: I sc  I d vµ: U tx  I dRd  U d .
    II. TÝnh to¸n ®iÖn trë nèi ®Êt b¶o vÖ an toµn.
    Ho¹t ®éng cña hÖ thèng tiÕp ®Êt b¶o vÖ an toµn phô
thuéc rÊt lín vµo yÕu tè l-íi ®iÖn c¸ch ®iÖn víi ®Êt hay
l-íi ®iÖn cã trung tÝnh nèi ®Êt trùc tiÕp.
    - HÖ thèng tiÕp ®Êt vËn hµnh: lµ hÖ thèng tiÕp ®Êt
®-îc thùc hiÖn theo yªu cÇu ®ßi hái cña thiÕt bÞ ®iÖn ®Ó
nã cã thÓ tham gia vµo trong l-íi ®iÖn.
    - HÖ thèng tiÕp ®Êt b¶o vÖ: lµ hÖ thèng ®-îc thùc hiÖn
theo yªu cÇu an toµn sö dông thiÕt bÞ ®iÖn, ®Ó ®Ò phßng
tai n¹n do vá thiÕt bÞ cã ®iÖn ¸p (hÖ thèng tiÕp ®Êt b¶o
vÖ kh«ng tham gia vµo sù lµm viÖc cña l-íi ®iÖn).
    1. L-íi ®iÖn cã trung tÝnh c¸ch ®iÖn ®èi víi ®Êt.
                                                                     24
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                                                                             
Ch-¬ng 2
    a. L-íi 1 pha 2 d©y:
    * L-íi cã ®iÖn dung nhá.
    Khi x¶y ra ch¹m ®Êt ë d©y dÉn 1, dßng ®iÖn ch¹m ®Êt
®-îc nèi kÝn qua hai d©y dÉn 2 (h×nh 2-4).
                                                           1                         1
                                            2
                                                     Rsc         Rc®1
                                            U                                   1          Rc®1          1
                                            1                    Id
                                                    Ing
                                                                 Rd
                                                                               C        Rtd            C
                                                U   Rng
                   Rsc                C     C
                     Rc®2
                                     Rc®1                 Rc®2             1        Rc®2
                            Id                                                                      1
                                                                          C
                                 0                                                                 C
                                                                      2                        2
                       a)                             b)                            c)

         H×nh 2-4:       a. L-íi ®iÖn 1 pha 2 d©y dÉn.
                          b, c. S¬ ®å thay thÕ cña m¹ng khi ng-êi tiÕp xóc víi
         d©y dÉn 1.
    Dßng ®iÖn ch¹y vµo trong ®Êt ë chç sù cè sÏ gåm ®iÖn
trë c¸ch ®iÖn bÞ ph¸ huû Rsc, ®iÖn trë cña hÖ thèng tiÕp
®Êt Rd vµ ®iÖn trë ng-êi Rng.
                                          R .R
    - §iÖn trë t-¬ng ®-¬ng lµ: Rtd  Rsc  d ng
                                          Rd  Rng
    Tr-êng hîp Rsc = 0 (ch¹m vá trùc tiÕp), vµ Rd << Rng,
th× ta sÏ cã: Rtd  Rd

    - NÕu ®iÖn trë c¸ch ®iÖn Rcd1  Rcd2 th×:
    + Dßng ®iÖn ch¹m ®Êt qua hÖ thèng nèi ®Êt sÏ lµ:

                                U             R .R  1         U.Rcd1
              I dR                         . d cd1  . 
                               R .R  R  Rcd1  Rd Rd (Rcd1  Rcd2 )  Rcd1.Rcd2
                       Rcd2   d cd1   d
                               Rd  Rcd1 
    Trong ®ã: U lµ ®iÖn ¸p cña m¹ng.
                                                                                    U.Rcd1.Rd
    + §iÖn ¸p tiÕp xóc sÏ lµ: U tx  I dR .Rd 
                                                                           Rd (Rcd1  Rcd2 )  Rcd1.Rcd2
      + Gi¸ trÞ giíi h¹n ®iÖn trë hÖ thèng tiÕp ®Êt lµ:
              U tx.cp .Rcd1.Rcd2
Rd.cp 
        U.Rcd1  U tx.cp .(Rcd1  Rcd2 )

    - NÕu ®iÖn trë c¸ch ®iÖn Rcd1 = Rcd2 = Rcd th×:




                                                                                                             25
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                                             
Ch-¬ng 2
         + Dßng ®iÖn ch¹m ®Êt qua hÖ thèng nèi ®Êt sÏ lµ:
            U
I dR 
         2Rd  Rcd

                                                         U.Rd
         + §iÖn ¸p tiÕp xóc sÏ lµ: U tx  I dR .Rd 
                                                       2Rd  Rcd
         Trong ®ã: + U: ®iÖn ¸p cña l-íi ®iÖn, (V)
                       + Rcd: ®iÖn trë c¸ch ®iÖn cña l-íi ®iÖn ®èi
          víi ®Êt, ().
                                                                    U tx .Rcd
         + iÖn trë an toµn cña hÖ thèng tiÕp ®Êt lµ: Rp 
                                                                   U  2.U tx
    Nh- vËy ta thÊy: ®iÖn ¸p tiÕp xóc còng nh- ®iÖn trë
cña hÖ thèng tiÕp ®Êt phô thuéc vµo ®iÖn trë c¸ch ®iÖn cña
l-íi ®iÖn ®èi víi ®Êt (Rc®).
    VÝ dô 1: §iÖn ¸p tiÕp xóc cho phÐp lµ Utxcf = 24 V;
®iÖn trë c¸ch ®iÖn cña l-íi ®iÖn ®èi víi ®Êt lµ R c® =
10.000  , ®iÖn ¸p U = 127 V (tr-êng hîp hay gÆp trong khai
th¸c má ë hÇm lß). Khi ®ã, ®iÖn trë hÖ thèng b¶o vÖ nèi
®Êt ph¶i lµ:
                   24.10000
           Rd.cf              3037 ()
                   127  2.24
    VÝ dô 2: §iÖn ¸p tiÕp xóc Utx= 24V; Rcd2 = 50  (cã ch¹m
®Êt sù cè ë l-íi ®iÖn nªn ®iÖn trë c¸ch ®iÖn cña pha thø
hai ®· gi¶m lµ 50  ). §iÖn ¸p U = 380V; Rcd1 = 10.000  .
Khi ®ã ®iÖn trë cña hÖ thèng b¶o vÖ nèi ®Êt sÏ lµ:
                          24.10000.50
                Rd                             3,37 ( )
                   380.10000  24.(10000  50)
       * Khi mçi dÉy dÉn ®iÖn cã mét ®iÖn dung C lín ®èi víi
®Êt.
       - Kh«ng kÓ ®Õn dßng ®iÖn ch¹m ®Êt ch¹y qua c¸ch ®iÖn
cña l-íi ®iÖn, gi¸ trÞ dßng ®iÖn dung ch¹m ®Êt lµ:
           U..C
I dC 
        1  4R22C2
              d

    -  Khi kÓ ®Õn dßng ®iÖn ch¹y qua ®iÖn trë c¸ch ®iÖn
cña l-íi, ta x¸c ®Þnh dßng ®iÖn ch¹m ®Êt tæng b»ng c¸ch
lÊy tæng h×nh häc cña dßng ®iÖn t¸c dông vµ dßng ®iÖn dung
ch¹y qua lµ: I d  I 2  I 2
                     dR    dC



                                                                                26
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                                                                             
Ch-¬ng 2
    VÝ dô 3: §iÖn trë c¸ch ®iÖn: Rc® = 5000  ; C = 10-6F; 
= 2  f = 2  .50; U = 380V; Rd = 100  .
                     U          380
           I dR                         0,073 (A)
                  2Rd  Rcd 2.100  5000
                              U..C                     380.314.106
              I dC                                                          0,119       (A)
                            1  4R22C2
                                  d                1  4.104.3142.1012
     VËy               dßng                  ®iÖn                   ch¹m               ®Êt               tæng
lµ: I d  I 2  I 2  0,0732  0,1192  0,14 (A)
            dR    dC

     §iÖn ¸p tiÕp xóc lín nhÊt lµ: U tx  I dRd  0,14.100  14
              (V)
    KÕt luËn: trong l-íi ®iÖn mét pha c¸ch ®iÖn ®èi víi
®Êt, th× mét hÖ thèng tiÕp ®Êt Rd = 100  cã thÓ ®¶m b¶o
mét ®iÖn ¸p tiÕp xóc t-¬ng ®èi bÐ, víi ®iÒu kiÖn lµ ®iÖn
trë c¸ch ®iÖn cña l-íi ®iÖn ph¶i ®-îc ®¶m b¶o th-êng xuyªn
ë gi¸ trÞ t-¬ng ®èi lín.
    b. L-íi ®iÖn 3 pha:

                                                          3
                                                          2
                                                          1     U       U
                        Isc

                              Rc®1    Rc®2       Rc®3                        Rc®1   Rc®2    Rc®3
                        Rsc           C          C       C    Utx Rng       Rd        1       1      1
                                                                                     C      C     C
                               Id


                                    H×nh                 2-5.
                   M¹ch ®iÖn khi x¶y ra                  sù cè vÒ c¸ch ®iÖn ë
                     thiÕt bÞ trong l-íi                  cã trung tÝnh c¸ch
                                ®iÖn ®èi                 víi ®Êt.
    - Dßng ®iÖn ch¹m ®Êt ch¹y qua hÖ thèng tiÕp ®Êt (khi
cã sù cè ch¹m vá) lµ:
    +   NÕu  Rc®1  =     Rc®2 =   Rc®3  =  Rc®  th×   ta
               U                    3.U
cã: I dR                    
             3Rd 
                     Rcd         3Rd  Rcd
                      3
     + NÕu Rc®1  Rc®2  Rc®3 th× ta cã:
                                         URc®1 R2  Rcd2 .Rcd3  R2
                     I dR                          cd2                   cd3

                              Rd (Rcd1.Rcd2  Rcd2 .Rcd3  Rcd3 .Rcd1 )  Rcd1.Rcd2 .Rcd3


                                                                                                           27
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                                                       
Ch-¬ng 2
                                             3.U..C
    - Dßng ®iÖn dung lµ: I dC 
                                           9R22C2  1
                                             d

    + Dßng ®iÖn ch¹m ®Êt tæng khi Rc®1 = Rc®2 = Rc®3 = Rc® lµ:
                                      U
                       Id 
                                     Rcd (Rcd  6Rd )
                            3Rd 1 
                                    9R2 (R2 2C2  1)
                                      d    cd

    VÝ dô 4: §iÖn ¸p U = 380V, ®iÖn trë c¸ch ®iÖn Rc® =
5000  , C2= 10-5F,  = 2  .50 = 314; Rp = 10  .
                       3U       380. 3
           I dR                          0,131                      (A)
                    3Rd  Rcd 3.10  5000
                       3.U..C          380. 3.314.105
           I dC                                               2,1   (A)
                     9R22C2  1
                       d               9.102.31422.1010  1
                             U
           Id 
                            R (R  6R )
                    3Rd 1  cd 2cd 2 2 d
                           9R2 (Rcd C  1)
                             d

                                     380
                                                           2,049           (A)
                                  5000(5000  6.10)
                     3.10 1 
                              9.102 (50002.3142.1010  1)
    HoÆc ta ¸p dông c«ng thøc nh- sau sÏ ®-îc mét gi¸ trÞ
gÇn b»ng gi¸ trÞ tÝnh ë trªn: I d  0,1312  2,12  2,03
                           (A)
    §iÖn ¸p tiÕp xóc lµ: U tx  I p .R p  2,049.10  20,49
     (V)
    KÕt luËn: ®èi víi l-íi ®iÖn ba pha c¸ch ®iÖn ®èi víi
®Êt, khi ®iÖn dung cña l-íi ®iÖn ®èi víi ®Êt lín th× ®iÖn
¸p tiÕp xóc nhá víi mét hÖ thèng tiÕp ®Êt ®¬n gi¶n (chØ
cÇn cã ®iÖn trë Rd = 10  ë ®iÖn thÕ 380V), nÕu ®iÖn trë
c¸ch ®iÖn cña l-íi ®iÖn ®-îc duy tr× th-êng xuyªn ë mét
gi¸ trÞ t-¬ng ®èi lín.
    c. M¹ch ®iÖn khi x¶y ra sù cè háng c¸ch ®iÖn ë 2 thiÕt
bÞ trong cïng 1 l-íi ®iÖn:
    Sù nguy hiÓm trë nªn rÊt trÇm träng nÕu trong lóc
thiÕt bÞ thø nhÊt tån t¹i mét pha ch¹m vá l¹i xuÊt hiÖn sù
cè ch¹m ®Êt trªn mét pha kh¸c cña thiÕt bÞ thø hai ë mét
vÞ trÝ kh¸c (h×nh 2.6).
    Khi ®ã dßng ®iÖn sù cè gi÷a c¸c pha sÏ xuÊt hiÖn, tøc
lµ hiÖn t-îng ch¹m ®Êt kÐp x¶y ra. Mçi thiÕt bÞ ®Òu ®-îc
                                                                                   28
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                                                            
Ch-¬ng 2
nèi ®Õn hÖ thèng tiÕp ®Êt riªng cã ®iÖn trë t-¬ng øng lµ
Rd1vµ Rd2. Dßng ®iÖn sù cè sÏ khÐp kÝn qua c¶ hai pha cã
c¸ch ®iÖn bÞ háng vµ nh÷ng ®iÖn trë Rd1vµ Rd2 cña c¸c hÖ
thèng tiÕp ®Êt.
                                   R2
                                               2                                         2
                                               3               U                         3
                                               1                                         1
               R1
                                                                   R1             R2
                                                         Isc
                                                                   Rsc1 Rc i      Rsc2
                      Rsc1              Rsc2
                                                                          UC
                              Rc                         Id
                                                         Rd1        Rng     Rng    Rd2   Utx
         Rd1    Id            Uc                   Rd2                    Utx

                             a)                                b)
                                           H×nh 2-6.
                     M¹ch ®iÖn khi x¶y ra sù cè vÒ háng c¸ch ®iÖn ë hai
                       thiÕt bÞ trong cïng mét l-íi ®iÖn cã trung tÝnh
                                    c¸ch ®iÖn ®èi víi ®Êt.
    Muèn x¸c ®Þnh ®iÖn ¸p mµ c¶ hai ng-êi ph¶i chÞu khi hä
tiÕp xóc víi vá thiÕt bÞ bÞ sù cè, th× ta ph¶i x¸c ®Þnh
dßng ®iÖn ch¹y qua c¶ hai hÖ thèng tiÕp ®Êt.
    Dßng ®iÖn sù cè khi xuÊt hiÖn hiÖn t-îng ch¹m ®Êt kÐp
nÕu kh«ng tÝnh ®Õn R1 vµ R2 sÏ lµ:
                                           U
                       I sc 
                                           R .(R  Rd2 )
                              Rsc1  Rsc2  c d1
                                           Rc  Rd1  Rd2
       Trong ®ã:
+ U: ®iÖn ¸p gi÷a c¸c pha cña l-íi ®iÖn.
+ Rsc1: ®iÖn trë c¸ch ®iÖn bÞ ph¸ huû cña thiÕt bÞ 1, ë pha
1.
+ Rsc2: ®iÖn trë c¸ch ®iÖn bÞ ph¸ huû cña thiÕt bÞ 2, ë pha
2.
+ Rd1: ®iÖn trë cña hÖ thèng tiÕp ®Êt ®-îc nèi ®Õn vá
thiÕt bÞ 1.
+ Rd2: ®iÖn trë cña hÖ thèng tiÕp ®Êt ®-îc nèi ®Õn vá
thiÕt bÞ 2.
+ Rc: ®iÖn trë cña d©y dÉn nèi gi÷a hai vá thiÕt bÞ.
       NÕu ta coi Rsc1= Rsc2 = 0 (ch¹m vá trùc tiÕp), ta sÏ cã:
             U
I sc 
       Rc .(Rd1  Rd2 )
       Rc  Rd1  Rd2


                                                                                               29
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                               
Ch-¬ng 2
    Khi Rc = , tøc lµ kh«ng cã ®-êng d©y ®iÖn nèi liÒn hai
vá, th× dßng ®iÖn ch¹m ®Êt ch¹y gi÷a hai thiÕt bÞ tiÕp ®Êt
                      U
lµ: I d1  I d2 
                  Rd1  Rd2
    §iÖn ¸p tiÕp xóc trªn vá cña c¶ hai thiÕt bÞ, cã gi¸
trÞ cùc ®¹i:
                                  Rd1
          U tx1  I d1.Rd1  U
                               Rd1  Rd2
                                     Rd2
           U tx2  I d2 .Rd2  U
                                   Rd1  Rd2
    Tæng ®iÖn ¸p tiÕp xóc sÏ kh«ng ®æi vµ b»ng ®iÖn ¸p lµm
viÖc cña l-íi ®iÖn:
                             Utx1 + Utx2 = U
    dï cho Rd1 vµ Rd2 cã gi¸ trÞ nh- thÕ nµo. Nh- vËy, Ýt
nhÊt sÏ cã mét trong 2 thiÕt bÞ xuÊt hiÖn ®iÖn ¸p tiÕp xóc
nguy hiÓm. Trong ®a sè c¸c tr-êng hîp, c¶ hai ®iÖn ¸p tiÕp
xóc ®Òu v-ît qu¸ gi¸ trÞ cho phÐp.
    VÝ dô 5: Cho Rd1 = 1  , Rd2 = 18  , U = 380 V
    Ta tÝnh ®-îc:
                380
          Id          20                       (A)
               1  18
          Utx1 = 20.1 = 20   (V);        Utx2= 20.18 = 360
     (V)
    Râ rµng ë thiÕt bÞ thø 2 cã thÓ ®-a ®Õn tai n¹n ®iÖn
nguy hiÓm.
    VÝ dô 6: Cho Rd1 = 2  , Rd2 = 17  , U = 380 V
    Ta tÝnh ®-îc:
                380
          Id          20                     (A)
               2  17
          Utx1 = 20.2 = 40   (V);        Utx2=   20.17   = 340
     (V)
    Tõ vÝ dô trªn ta thÊy: nÕu trang thiÕt bÞ ®iÖn sö dông
trong khai th¸c má (ë ®©y ®iÖn ¸p tiÕp xóc lín nhÊt cho
phÐp lµ 24V), th× râ rµng: ngay thiÕt bÞ cã ®iÖn ¸p tiÕp
xóc bÐ nhÊt lµ thiÕt bÞ 1 (Utx1 = 40V) còng lín h¬n ®iÖn ¸p
tiÕp xóc cho phÐp, dï cho ®iÖn trë tiÕp ®Êt R d1 cã gi¸ trÞ
bÐ.
    Khi xuÊt hiÖn ch¹m ®Êt kÐp: nÕu kh«ng cã ®-êng d©y kim
lo¹i nèi gi÷a c¸c vá cña trang thiÕt bÞ sö dông ®iÖn, ®ång
                                                            30
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                                                                  
Ch-¬ng 2
thêi c¸c hÖ thèng tiÕp ®Êt ®-îc nèi ®Õn vá cña c¸c trang
thiÕt bÞ, th× ®iÖn ¸p tiÕp xóc kh«ng phô thuéc vµo nh÷ng
gi¸ trÞ tuyÖt ®èi cña ®iÖn trë hÖ thèng tiÕp ®Êt mµ chØ
phô thuéc vµo quan hÖ gi÷a chóng, tøc lµ phô thuéc vµo:
                            Rd1
                                 k.
                            Rd2
         NÕu ta thay tØ lÖ nµy vµo c«ng thøc tÝnh Utx1 vµ Utx2 ta
cã:
                                 Rd1        k
                  U tx1  U             U
                              Rd1  Rd2    1 k
                                Rd2         1
                  U tx2  U             U
                              Rd1  Rd2    1 k
                                                                 U
         NÕu: Rd1 = Rd2, ta cã: U tx1  U tx 2 
                                                                 2
         §iÖn ¸p tiÕp xóc sÏ b»ng nhau vµ b»ng mét nöa ®iÖn ¸p
cña       l-íi ®iÖn, dï cho hÖ thèng tiÕp ®Êt cã ®iÖn trë nh-
thÕ      nµo ®i n÷a.
         * Dßng ®iÖn sù cè khi xuÊt hiÖn hiÖn t-îng ch¹m ®Êt
kÐp         nÕu     kh«ng        tÝnh ®Õn Rsc1 vµ Rsc2 sÏ  lµ:
                   U
I sc 
                  R (R  Rd2 )
         R1  R2  c d1
                  Rc  Rd1  Rd2
    Trong ®ã: R1 vµ R2 lµ nh÷ng ®iÖn trë cña d©y dÉn pha 1
vµ 2 ë trong m¹ch dßng ®iÖn sù cè.
    Dßng ®iÖn ch¹y qua hÖ thèng tiÕp ®Êt lµ:
                                              U.Rc
              I d1  I d2 
                            (R1  R2 )(Rc  Rd1  Rd2 )  Rc (Rd1  Rd2 )
         §iÖn ¸p tiÕp xóc t-¬ng øng lµ:
                                                   U.Rc .Rd1
               U tx1  I d1.Rd1 
                                  (R1  R2 )(Rc  Rd1  Rd2 )  Rc (Rd1  Rd2 )
                                                        U.Rc .Rd2
                  U tx2  I d2 .Rd2 
                                        (R1  R2 )(Rc  Rd1  Rd2 )  Rc (Rd1  Rd2 )
         VÝ dô 8: Cho U = 380 V;                      R1 = R2 = 1  ;            Rc = 0,25  ;
Rd1      = Rd2 = 20 
                                                   380.0,25.20
                  U tx1  U tx2                                               21      (V)
                                    (1  1).(0,25  20  20)  0,25.(20  20)



                                                                                              31
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                           
Ch-¬ng 2
                     380
           I sc                   170        (A)
                   0,25(20  20)
             1 1
                   0,25  20  20
    * Tõ vÝ dô trªn ta cã kÕt luËn vÒ -u ®iÓm cña viÖc nèi
gi÷a c¸c vá cña thiÕt bÞ lµ:
    - Dßng ®iÖn sù cè lín, v× ®ã lµ dßng ®iÖn ng¾n m¹ch,
dßng ®iÖn nµy cã ®ñ kh¶ n¨ng t¸c ®éng ®Ó c¾t khu vùc sù cè
ra khái l-íi ®iÖn.
    - NÕu sù cè nµy kh«ng ®-îc lo¹i ra trong mét kho¶ng
thêi gian cÇn thiÕt nµo ®ã th× ®iÖn ¸p tiÕp xóc còng sÏ
rÊt bÐ.
    Nh- vËy, ta cã thÓ nhËn thÊy r»ng: ®iÖn ¸p tiÕp xóc
phô thuéc rÊt quan träng vµo ®iÖn trë cña d©y dÉn ®iÖn nèi
gi÷a c¸c vá cña thiÕt bÞ ®iÖn vµ phÈm chÊt mèi nèi d©y dÉn
nµy víi vá thiÕt bÞ.
    KÕt luËn: víi l-íi ®iÖn c¸ch ®iÖn ®èi víi ®Êt cã thÓ
®¹t ®-îc yªu cÇu b¶o vÖ rÊt tèt b»ng hÖ thèng tiÕp ®Êt nÕu
tho¶ m·n nh÷ng ®iÒu kiÖn chÝnh sau ®©y:
    - Cã ®-êng d©y nèi gi÷a c¸c vá cña thiÕt bÞ ®iÖn víi
®iÖn trë kh¸ nhá.
    - §iÖn trë cña hÖ thèng tiÕp ®Êt ph¶i t-¬ng ®èi bÐ ®Ó
cã thÓ ®¶m b¶o b¶o vÖ khi ch¹m ®Êt mét pha.
    - Ph¶i thùc hiÖn kiÓm tra theo chu kú ®iÖn trë cña hÖ
thèng tiÕp ®Êt vµ cña d©y nèi b¶o vÖ.
    - Ph¶i chän ®óng th«ng sè ®iÒu chØnh cña khÝ cô ®iÖn
b¶o vÖ (tøc lµ chän ®óng dßng ®iÖn t¸c ®éng) ®Ó khÝ cô
®iÖn b¶o vÖ t¸c ®éng tèt, nh»m lo¹i khu vùc sù cè ra khái
nguån ®iÖn khi ch¹m ®Êt kÐp.
    §èi víi l-íi ®iÖn cã ®iÖn ¸p cao ®-îc c¸ch ®iÖn ®èi
víi ®Êt: th× dßng ®iÖn ch¹m ®Êt mang tÝnh chÊt ®iÖn dung
vµ cã gi¸ trÞ lín h¬n nhiÒu so víi dßng ®iÖn khÐp kÝn qua
®iÖn trë c¸ch ®iÖn ®èi víi ®Êt cña pha kh«ng bÞ sù cè.
L-íi cã ®iÖn ¸p cµng cao th× gi¸ trÞ dßng ®iÖn ch¹m ®Êt
cµng lín. §Ó gi¶m gi¸ trÞ dßng ®iÖn ch¹m ®Êt ng-êi ta dïng
cuén d©y ®iÖn c¶m kh¸ng.
    Trong thùc tÕ, ®èi víi l-íi ®iÖn cao thÕ ba pha cã
®iÓm trung tÝnh cña nguån c¸ch ®iÖn ®èi víi ®Êt cã thÓ
dïng c¸c c«ng thøc gÇn ®óng sau ®©y:
    - §èi víi l-íi ®-êng d©y trªn kh«ng, tuyÕn ®¬n:


                                                        32
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                                                              
Ch-¬ng 2
               U.l
              Id             (A)
               350
    - §èi víi l-íi ®-êng d©y trªn kh«ng, tuyÕn kÐp:
               U.l
          Id                 (A)
               400
    Trong ®ã: + U: ®iÖn ¸p ®Þnh møc cña l-íi ®iÖn, [KV]
                + l: chiÒu dµi, [km]
    2. L-íi ®iÖn nèi ®Êt (l-íi ®iÖn cã trung tÝnh tiÕp
®Êt).
    ë l-íi ®iÖn ba pha nèi ®Êt: ®iÓm trung tÝnh cña nguån
cung cÊp ®-îc nèi ®Êt qua mét hÖ thèng tiÕp ®Êt vËn hµnh,
®iÖn trë hÖ thèng tiÕp ®Êt vËn hµnh lµ R0.
    NÕu mét thiÕt bÞ ®iÖn cã vá ®-îc tiÕp ®Êt, th× khi sù
cè c¸ch ®iÖn bÞ háng, dßng ®iÖn sÏ ch¹y qua ®iÖn trë R1
cña pha bÞ sù cè, qua ®iÖn trë tiÕp ®Êt b¶o vÖ R d, ®ång
thêi qua ®iÖn trë cña ng-êi Rng, qua ®iÖn trë hÖ thèng
tiÕp ®Êt vËn hµnh R0 vµ ®ãng kÝn qua nguån cung cÊp (h×nh
2.7).




              Uf
                                                                       Uf
                                                                            Rsc1    Isc
                                        Rsc1
                                                Rng
                         Rd
                     K                          Ing   R0        Rng Utx Rd          Rng Utx
                         R0   Id                                               Id
                     =
         R0                        Rd

                                                            b)
                         a)            H×nh 2-7.
                      M¹ch ®iÖn khi x¶y ra sù cè háng c¸ch ®iÖn ë
                   thiÕt bÞ trong l-íi cã trung tÝnh ®-îc tiÕp ®Êt.


                                                       Uf
    Dßng ®iÖn sù cè sÏ lµ: I sc 
                                                             Rd .Rng
                                               Rsc1  R0 
                                                             Rd  Rng
                  Uf: ®iÖn ¸p pha ®Þnh møc cña l-íi.
       Dßng ®iÖn ch¹y qua hÖ thèng tiÕp ®Êt                                  b¶o     vÖ       lµ:
               Rng
I d  I sc .
             Rd  Rng

                                                                                               33
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                                   
Ch-¬ng 2
      §-a biÓu thøc dßng ®iÖn Isc vµo biÓu thøc dßng ®iÖn
ch¹y        qua       hÖ     thèng        tiÕp ®Êt b¶o vÖ, ta ®-îc:
                         Rng
I d  Uf .
           (Rsc1  R0 )(Rd  Rng )  Rd .Rng
    V× ®iÖn trë cña hÖ thèng tiÕp ®Êt Rd bÐ h¬n nhiÒu so
víi ®iÖn trë cña c¬ thÓ ng-êi Rng nªn Rd sÏ kh«ng ®¸ng kÓ
so víi tæng Rd + Rng. Dßng ®iÖn sù cè tæng Isc thùc tÕ sÏ
b»ng dßng ®iÖn ®i qua hÖ thèng tiÕp ®Êt Id, ta ®-îc:
                     Uf
I sc  I d 
               Rsc1  R0  Rd
    Trong thùc tÕ ¸p dông, ®iÖn trë Rsc1 cã thÓ kh«ng cÇn
xÐt ®Õn v×:
    - Nã cã gi¸ trÞ bÐ so víi tæng ®iÖn trë R0 vµ Rd.
    - Khi kh«ng cÇn xÐt ®Õn Rsc1, chóng ta sÏ nghiªn cøu
tr-êng hîp bÊt lîi nhÊt, ®ã lµ tr-êng hîp sù cè ë gÇn
                             Uf
nguån cung cÊp hay: I sc 
                           R0  Rd
    §iÖn ¸p mµ con ng-êi ph¶i chÞu khi tiÕp xóc víi vá cña
thiÕt bÞ sù cè sÏ lµ:
                                                       Rd
                        U tx  U d  I d .Rd  U f .
                                                     R0  Rd
    Mét ng-êi, tay tiÕp xóc víi phÇn tö dÉn ®iÖn, ch©n l¹i
tiÕp xóc víi hÖ thèng tiÕp ®Êt vËn hµnh (h×nh 2.7), cã thÓ
                                                 R0
chÞu ®iÖn ¸p tiÕp xóc: U tx0  I d .R0  U f .
                                               R0  Rd
    Tæng cña hai ®iÖn ¸p tiÕp xóc sÏ b»ng víi ®iÖn ¸p pha:
Utx + Utx0 = Uf.
    Nh- vËy: khi x¶y ra ch¹m ®Êt mét pha ë l-íi trung tÝnh
tiÕp ®Êt th× sÏ t-¬ng ®-¬ng víi ch¹m ®Êt ë hai pha ë l-íi
trung tÝnh c¸ch ®iÖn (theo c¸ch nh×n vÒ hiÖu qu¶ b¶o vÖ
b»ng c¸ch tiÕp ®Êt), nÕu kh«ng cã ®-êng d©y nèi ®iÖn b¶o
vÖ Rc gi÷a hai hÖ thèng tiÕp ®Êt (tr-êng hîp nµy ®· ®-îc
ph©n tÝch khi nghiªn cøu l-íi ®iÖn cã trung tÝnh c¸ch ®iÖn
®èi víi ®Êt). Tæng sè ®iÖn ¸p tiÕp xóc kh«ng ®æi: ®iÒu ®ã
cã nghÜa lµ cã Ýt nhÊt mét trong hai hÖ thèng tiÕp ®Êt sÏ
cã ®iÖn ¸p tiÕp xóc ®¹t ®Õn gi¸ trÞ nguy hiÓm.
    NÕu chóng ta ®Æt:



                                                                 34
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                                                  
Ch-¬ng 2
              Rd
                 k
              R0
     BiÓu thøc ®iÖn ¸p tiÕp xóc sÏ trë nªn:
                               k
              U tx  U f .
                           1 k
                                1
              U tx 0    Uf .
                              1 k
    Chóng ta thÊy râ rµng lµ ®iÖn ¸p tiÕp xóc kh«ng phô
thuéc vµo gi¸ trÞ tuyÖt ®èi cña ®iÖn trë cña hÖ thèng tiÕp
®Êt mµ phô thuéc vµo tû lÖ cña chóng. §©y lµ mét trong
nh÷ng bÊt lîi quan träng cña b¶o vÖ b»ng tiÕp ®Êt ë l-íi
®iÖn trung tÝnh tiÕp ®Êt.
    Chóng ta h·y t×m lêi gi¶i cho bµi to¸n vÒ tØ lÖ gi÷a
Rd vµ R0, ®Ó sao cho ®iÖn ¸p tiÕp xóc cÇn ph¶i ®¹t ®-îc ®èi
víi hÖ thèng tiÕp ®Êt b¶o vÖ lµ bÐ h¬n 40V?
                                                   U tx
     Tõ biÓu thøc Utx, ta cã: k 
                                                U f  U tx
     -   øng       víi       Uf      =   220V   ë    l-íi    380/220V   ta    cã:
       40      1
k           
     220  40 4,5
     -   øng       víi       Uf      =   120V   ë    l-íi    208/120V   ta    cã:
        40     1
k           
     120  40 2
    NÕu ®iÖn trë cña hÖ thèng tiÕp ®Êt b¶o vÖ lµ R d = 4  ,
®Ó ®iÖn ¸p tiÕp xóc bÐ h¬n Utx = 40V, th× ®iÖn trë tèi
thiÓu cña hÖ thèng tiÕp ®Êt vËn hµnh ph¶i lµ:
     - §èi víi 380/220V  R0 = 4,5 . 4 = 18 
    - §èi víi 208/120V  R0 = 2 . 4 = 8 
    §iÖn ¸p tiÕp xóc ë hÖ thèng tiÕp ®Êt vËn hµnh trong
hai tr-êng hîp trªn sÏ lµ 180V vµ 80V. Nh÷ng gi¸ trÞ nµy
cã thÓ ®-a ®Õn tai n¹n trÇm träng.
                                                                        Uf
     Khi Rd     = R0, ®iÖn ¸p tiÕp xóc sÏ lµ: U tx  U tx 0 
                                                                        2
    * KÕt luËn:
    + L-íi ®iÖn cã trung tÝnh c¸ch ®iÖn, hËu qu¶ nghiªm
träng cña ch¹m ®Êt kÐp cã thÓ ®-îc lo¹i ra mét c¸ch ®¶m
b¶o, nÕu chóng ta thùc hiÖn nèi d©y cã ®iÖn trë bÐ gi÷a
c¸c vá thiÕt bÞ ®-îc cung cÊp ®iÖn tõ cïng mét nguån ®iÖn.

                                                                               35
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                           
Ch-¬ng 2
    + L-íi ®iÖn cã trung tÝnh tiÕp ®Êt, th× bÊt kú sù nguy
hiÓm nµo do tai n¹n ®Òu cã thÓ ®-îc lo¹i ra, nÕu gi÷a hÖ
thèng tiÕp ®Êt vËn hµnh vµ hÖ thèng tiÕp ®Êt b¶o vÖ ®-îc
nèi d©y ®iÖn cã ®iÖn trë bÐ, sao cho dßng ®iÖn sù cè trë
thµnh dßng ®iÖn ng¾n m¹ch.




                                                        36
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                           
Ch-¬ng 2
    III. Thùc hiÖn b¶o vÖ b»ng c¸ch tiÕp ®Êt b¶o vÖ
    1. L-íi ®iÖn ¸p thÊp, trung tÝnh c¸ch ®iÖn ®èi víi ®Êt
    §Ó cung cÊp ®iÖn cho c¸c hé tiªu thô ®iÖn mét pha,
chóng ta cÇn ph¶i sö dông m¸y biÕn ¸p c¸ch ®iÖn ®èi víi
®Êt.
    Vá kim lo¹i cña tÊt c¶ trang thiÕt bÞ ®iÖn ®-îc nèi
®Õn mét l-íi tiÕp ®Êt chung vµ ®-îc xem nh- lµ ph-¬ng ¸n
b¶o vÖ chÝnh. Ngoµi ra cßn thùc hiÖn c©n b»ng ®iÖn thÕ
(®èi víi trang thiÕt bÞ ®iÖn ngÇm ë d-íi hÇm má) lµm
ph-¬ng ¸n b¶o vÖ phô.
    Khi cã nhiÒu khu vùc ®-îc cung cÊp tõ cïng mét nguån
®iÖn, th× hÖ thèng tiÕp ®Êt b¶o vÖ cña mçi mét khu vùc cÇn
ph¶i ®-îc nèi víi nhau thµnh hÖ thèng tiÕp ®Êt b¶o vÖ
chung.
    Khi kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c trang thiÕt bÞ kh¸ lín viÖc
thùc hiÖn hÖ thèng tiÕp ®Êt b¶o vÖ chung ®èi víi tÊt c¶
c¸c trang thiÕt bÞ ®iÖn ®-îc cung cÊp tõ mét nguån ®iÖn sÏ
trë nªn rÊt tèn kÐm vµ khã mµ thùc hiÖn, th× cÇn thiÕt
ph¶i kiÓm tra ®Æc biÖt ®èi víi ®iÖn trë c¸ch ®iÖn cña l-íi
®iÖn.
    L-u ý trong nh÷ng ®iÒu kiÖn thùc hiÖn hÖ thèng b¶o vÖ
chung, th× vai trß cña hÖ thèng tiÕp ®Êt khu vùc t¹i chç
®Æc biÖt quan träng.
    ChØ khi vá thiÕt bÞ ®-îc nèi ®Õn c¶ hai hÖ thèng b¶o
vÖ: b¶o vÖ khu vùc t¹i chç vµ b¶o vÖ chung th× thiÕt bÞ
®iÖn míi cã thÓ ®-îc hoµn toµn ®¶m b¶o an toµn khi ng-êi
tiÕp xóc.
    §Ó tr¸nh tr-êng hîp h- háng ®ång thêi c¶ hai mèi nèi
®Õn vá thiÕt bÞ th× vá thiÕt bÞ ®iÖn ph¶i ®-îc nèi ®Õn hÖ
thèng tiÕp ®Êt b¶o vÖ chung vµ nèi ®Õn hÖ thèng tiÕp ®Êt
khu vùc ë hai ®iÓm kh¸c nhau cña vá.
    HÖ thèng tiÕp ®Êt khu vùc t¹i chç phôc vô cho c¸c
thiÕt bÞ ®iÖn trong mét ph©n x-ëng hay trong mét toµ nhµ,
th-êng ®-îc tËp trung t¹i mét vÞ trÝ nµo ®ã.
    HÖ thèng tiÕp ®Êt khu vùc t¹i chç cÇn ph¶i bao gåm mét
sè ®iÖn cùc tiÕp ®Êt, mét ®-êng dÉn chÝnh ®Õn hÖ thèng
tiÕp ®Êt (cßn gäi lµ vµnh ®ai tiÕp ®Êt) vµ c¸c ®-êng dÉn
nh¸nh nèi ®Õn c¸c thiÕt bÞ ®iÖn trong khu vùc.
    §èi víi tr-êng hîp thiÕt bÞ ®iÖn dïng trong khai th¸c
má than, gi¸ trÞ lín nhÊt cho phÐp nh- sau:

                                                        37
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                              
Ch-¬ng 2
    + §iÖn trë cña hÖ thèng tiÕp ®Êt chung, ®-îc ®o t¹i
bÊt kú thiÕt bÞ ®iÖn nµo, ph¶i cã gi¸ trÞ bÐ h¬n 2  .
    + §iÖn trë cña hÖ thèng tiÕp ®Êt khu vùc t¹i chç, ®-îc
®o ®èi víi thiÕt bÞ ®iÖn ë xa nhÊt ph¶i bÐ h¬n 20  ; hÖ
thèng tiÕp ®Êt khu vùc phôc vô cho nh÷ng trang thiÕt bÞ
quan träng (tr¹m biÕn thÕ v.v...) cÇn ph¶i cã gi¸ trÞ bÐ
h¬n 10  .
    + §iÖn trë cña d©y dÉn nèi gi÷a hai hÖ thèng tiÕp ®Êt
khu vùc gÇn nhau kh«ng ®-îc v-ît qu¸ 0,2  . §iÒu kiÖn nµy
x¸c ®Þnh tiÕt diÖn cÇn thiÕt cña d©y dÉn b¶o vÖ cña hÖ
thèng tiÕp ®Êt chung. Ph¶i ®Æc biÖt chó ý ®Õn mèi nèi ®Õn
vá thiÕt bÞ vµ ®Õn c¸c ®-êng rÏ nh¸nh ®Ó kh«ng t¹o ra mét
®iÖn trë phô.
    Chó ý: Kh«ng ®-îc phÐp nèi nèi tiÕp hai hay nhiÒu vá
thiÕt bÞ vµ chØ cã mét vá thiÕt bÞ (trong sè c¸c vá thiÕt
bÞ nµy), nèi ®Õn hÖ thèng b¶o vÖ chung hoÆc ®Õn hÖ thèng
b¶o vÖ khu vùc; v× nh- vËy nÕu x¶y ra tr-êng hîp mèi nèi
cuèi cïng nµy bÞ ®øt th× tÊt c¶ c¸c thiÕt bÞ sÏ kh«ng ®-îc
b¶o vÖ.
    Khi l¾p ®Æt trang thiÕt bÞ ®iÖn, tr-íc tiªn ng-êi ta
nèi vá thiÕt bÞ ®Õn hÖ thèng b¶o vÖ tiÕp ®Êt khu vùc, sau
®ã thùc hiÖn nèi ®Õn hÖ thèng b¶o vÖ chung.
    2. L-íi ®iÖn ¸p thÊp cã trung tÝnh tiÕp ®Êt.
    HÖ thèng tiÕp ®Êt cã thÓ ®-îc tÝnh to¸n xuÊt ph¸t tõ
®iÖn ¸p tiÕp xóc hoÆc xuÊt ph¸t tõ gi¸ trÞ cña ®iÖn trë
ch¹y vµo trong ®Êt cho phÐp:
    - §iÖn ¸p tiÕp xóc: ®iÖn ¸p tiÕp xóc kh«ng ®-îc phÐp
v-ît qu¸ gi¸ trÞ 40V khi ng-êi ®øng ë kho¶ng c¸ch 0,8 m
®èi víi thiÕt bÞ ch¹m ®Êt, hay tiÕp xóc ®ång thêi vËt tiÕp
                                                   40
®Êt vµ 1 ®iÓm ®iÖn thÕ b»ng kh«ng. KÕt qu¶: Rd       víi Id:
                                                   Id
dßng ®iÖn ch¹m ®Êt.
    V× dßng ®iÖn Id rÊt khã x¸c ®Þnh nªn dßng ®iÖn nµy cã
thÓ ®-îc thay thÕ b»ng dßng ®iÖn t¸c ®éng më cÇu dao ®iÖn
tù ®éng hay dßng ®iÖn lµm nãng ch¶y nhanh cÇu ch× t-¬ng
øng cña trang thiÕt bÞ ®iÖn cã c«ng suÊt lín nhÊt, tøc lµ:
          40
Rd 
       I mocaudao


                                                           38
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                                  
Ch-¬ng 2
    Dßng ®iÖn Imë cÇu dao sÏ ®-îc x¸c ®Þnh Ýt nhÊt gÊp ba lÇn
dßng ®iÖn ®Þnh møc cña cÇu ch×.
    VÝ dô: ë cÇu ch× cã dßng ®iÖn ®Þnh møc lµ 10A, th×
®iÖn trë cña hÖ thèng tiÕp ®Êt cÇn ph¶i bÐ h¬n.
                                 40
                         Rp          1.33   ()
                                3.10
    - §iÖn trë cña hÖ thèng tiÕp ®Êt b¶o vÖ: ®iÖn trë nµy
kh«ng ®-îc phÐp cã gi¸ trÞ lín h¬n 4  . MÆt kh¸c, ®iÖn trë
cña m¹ch gi÷a mét thiÕt bÞ ®iÖn bÊt kú nµo víi hÖ thèng
tiÕp ®Êt kh«ng ®-îc phÐp v-ît qu¸ 0,5  ; do vËy, ®iÖn trë
cña hÖ thèng tiÕp ®Êt tèi ®a còng chØ ®-îc lµ 3,5  .
    Muèn cho ®iÖn trë cña ®-êng dÉn nèi gi÷a c¸c vá thiÕt
bÞ ®iÖn vµ hÖ thèng tiÕp ®Êt kh«ng v-ît qu¸ 0,5  th×:
    - D©y dÉn nèi ph¶i ng¾n nhÊt vµ cã mét tiÕt diÖn lín
nhÊt cã thÓ ®-îc.
    - Nh÷ng ®iÓm tiÕp xóc gi÷a c¸c d©y dÉn víi nhau, gi÷a
c¸c d©y dÉn vµ vá cña thiÕt bÞ hay gi÷a c¸c d©y dÉn vµ hÖ
thèng tiÕp ®Êt ph¶i ®-îc tiÕp xóc thËt tèt (®iÖn trë tiÕp
xóc cña c¸c mèi tiÕp xóc ph¶i b»ng kh«ng).
    - HÖ thèng tiÕp ®Êt ph¶i rÊt gÇn c¸c hé dïng ®iÖn: nÕu
hÖ thèng tiÕp ®Êt kh«ng thÓ bè trÝ ë gÇn c¸c hé dïng ®iÖn
th× ®iÖn trë cña hÖ thèng tiÕp ®Êt ph¶i cã gi¸ trÞ bÐ nhÊt
sao cho ®iÖn trë cña
hÖ thèng tiÕp ®Êt nµy             1
®-îc ®o ë thiÕt bÞ
                                                 H×nh 2-8.
®iÖn   ®Æt   xa   nhÊt          2
                                        HÖ thèng tiÕp ®Êt khi vµnh
kh«ng ®-îc lín h¬n                      ®ai chÝnh t¹o nªn mét m¹ch
                              4                     kÝn.
4.                                         1. D©y dÉn ph©n nh¸nh.
                                            2. Chi tiÕt ng¨n c¸ch.
    *    NhiÒu    ph©n    3     2           3. Vµnh ®ai tiÕp ®Êt
x-ëng   lín  hay   c¸c                  chÝnh.
                                            4. HÖ thèng tiÕp ®Êt.
phßng réng: hÖ thèng
tiÕp ®Êt ph¶i bè trÝ n»m gi÷a c¸c ph©n x-ëng hay c¸c
phßng, mçi ph©n x-ëng hay phßng sÏ cã vµnh ®ai chÝnh
(®-êng dÉn chÝnh) vµ ®-îc nèi víi nhau thµnh m¹ch kÝn nÕu
cã thÓ ®-îc. H×nh 2.8 cho ta thÊy c¸c ®-êng dÉn chÝnh
(vµnh ®ai chÝnh) sÏ ®-îc nèi víi nhau ®Ó t¹o nªn mét m¹ch
kÝn. Tõ hai ®iÓm ë rÊt xa nhau cña m¹ch kÝn nµy sÏ ®-îc
nèi ®Õn hÖ thèng tiÕp ®Êt.



                                                               39
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                                  
Ch-¬ng 2
    * Nhµ m¸y hay c¸c
xÝ nghiÖp cã c¸c phßng
réng hay c¸c ph©n x-ëng
®-îc n»m r¶i r¸c ë mét                   3
kho¶ng c¸ch kh¸ lín mµ         4
                                            1              2
®-êng dÉn chÝnh (vµnh
®ai chÝnh) cña c¸c ph©n
x-ëng hay c¸c phßng lín
                                          H×nh 2-9.
kh«ng cã thÓ t¹o ®-îc      HÖ thèng tiÕp ®Êt ®-îc bè trÝ ph©n bè
                                             r¶i.
mét m¹ch kÝn, th× lóc
                             1. D©y dÉn ph©n nh¸nh.    2. Chi tiÕt
Êy ta sÏ thùc hiÖn ng¨n c¸ch.
                                Vµnh ®ai
nhiÒu hÖ thèng tiÕp ®Êt nh- 3. tiÕp 2.9. tiÕp ®Êt chÝnh. 4. HÖ
                             h×nh ®Êt.
                         thèng
    Mèi mét khu vùc cña hÖ thèng tiÕp ®Êt cÇn ph¶i cã ®iÖn
trë bÐ h¬n 3,5  , sao cho mçi hÖ thèng tiÕp ®Êt cã thÓ tù
®¶m b¶o b¶o vÖ ®-îc khi lµm viÖc ®éc lËp (®Ò phßng sù cè
®øt ®-êng nèi gi÷a c¸c ®-êng d©y dÉn chÝnh cña hÖ thèng
tiÕp ®Êt cña c¸c ph©n x-ëng).
    Mèi nèi gi÷a d©y ®ång vµ ®iÖn cùc b»ng thÐp ph¶i thùc
hiÖn b»ng hµn. D©y dÉn b»ng thÐp nªn m¹ kÏm hay ®-îc b¶o
vÖ theo c¸ch nµo ®ã ®Ó tr¸nh ¨n mßn kim lo¹i.
    ë bªn trong c¸c khu nhµ, ®-êng d©y dÉn chÝnh sÏ l¾p
trªn c¸c bê t-êng hay ®Æt trong c¸c r·nh. NÕu cÇn dÉn ra
bªn ngoµi c¸c toµ nhµ, th× ®-êng d©y dÉn chÝnh ph¶i ®-îc
ch«n ë ®é s©u Ýt nhÊt lµ 0,4 m ®Ó tr¸nh c¸c va ®Ëp c¬ khÝ.
    NÕu ®-êng d©y dÉn nèi ®Êt chÝnh vµ d©y dÉn cung cÊp
®iÖn kh«ng ®-îc ®Æt hiÖn diÖn th× c¶ hai ®-êng d©y nµy
ph¶i c¸ch ®iÖn ®èi víi nhau, ph¶i ®Æt trong èng b¶o vÖ vµ
s¬n mµu kh¸c nhau.
    Mèi nèi gi÷a c¸c phÇn tö cÊu t¹o nªn hÖ thèng tiÕp ®Êt
ph¶i thùc hiÖn b»ng c¸ch hµn. NÕu ta kh«ng thÓ hµn ®-îc
th× ph¶i b¾t bul«ng vµ siÕt ªcu sao cho ªcu kh«ng thÓ tù
th¸o láng. Mèi tiÕp xóc víi thiÕt bÞ ph¶i thùc hiÖn b»ng
bul«ng ®Æc biÖt ®-îc chÕ t¹o s½n dµnh ®Ó tiÕp ®Êt vá thiÕt
bÞ hoÆc còng cã thÓ dïng ph-¬ng ph¸p hµn. Mèi nèi gi÷a
thiÕt bÞ vµ hÖ thèng tiÕp ®Êt ph¶i thùc hiÖn tr-íc khi nèi
d©y dÉn lµm viÖc ®Ó cung cÊp ®iÖn cho thiÕt bÞ.
    L-u ý: ®èi víi thiÕt bÞ di ®éng hay cÇm tay, ng-êi ta
dïng c¸p mÒm b»ng ®ång ®Ó dÉn ®iÖn, khi ®ã viÖc nèi ®Õn hÖ
thèng tiÕp ®Êt cã thÓ thùc hiÖn b»ng d©y dÉn thø ba cña
®-êng d©y c¸p 3 d©y dÉn ®èi víi thiÕt bÞ ®iÖn mét pha hay
                                                                40
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                           
Ch-¬ng 2
thùc hiÖn b»ng d©y dÉn thø t- cña ®-êng d©y c¸p 4 d©y dÉn
®èi víi thiÕt bÞ ®iÖn ba pha.
    3. L-íi ®iÖn cao thÕ.
    ë thiÕt bÞ cao thÕ, ph-¬ng ¸n b¶o vÖ chÝnh ®èi víi
®iÖn ¸p tiÕp xóc lµ tiÕp ®Êt. BÊt kú trang thiÕt bÞ ®iÖn
hay phßng nµo mµ cã thiÕt bÞ ®iÖn cao thÕ th× cÇn ph¶i
thùc hiÖn hÖ thèng b¶o vÖ tiÕp ®Êt ®Ó nèi tÊt c¶ nh÷ng vá
thiÕt bÞ cã thÓ cã ®iÖn ¸p khi sù cè.
    T-¬ng tù, ph¶i nèi c¸c hµng rµo hay c¸c bé ®ì kim lo¹i
cña c¸c thiÕt bÞ ®Õn hÖ thèng tiÕp ®Êt.
    Dßng ®iÖn ch¹m ®Êt sÏ ch¹y qua c¸c phÇn tö cã thÓ dÉn
®iÖn vµ ch¹y vµo trong ®Êt, t¹o nªn ®iÖn thÕ kh¸c nhau
gi÷a c¸c phÇn tö cÊu tróc dÉn ®iÖn tèt vµ c¸c ®iÓm kh¸c
nhau cña t-êng hay sµn. NÕu mét ng-êi nµo ®ã tiÕp xóc víi
bê t-êng cña toµ nhµ, ë phÝa trong hay phÝa ngoµi, cã thÓ
ph¶i chÞu mét ®iÖn ¸p tiÕp xóc nguy hiÓm.
    TÊt c¶ c¸c gi¸ ®ì cña sø c¸ch ®iÖn ph¶i ®-îc tiÕp ®Êt.
    §èi víi l-íi c¸p ch«n ngÇm, ph¶i nèi c¸c vá kim lo¹i
cña c¸c m¨ng s«ng c¸p, c¸c vá c¸p, c¸c vá kim lo¹i cña hép
®Çu nèi c¸p víi hÖ thèng b¶o vÖ.
    M¹ch ®iÖn thÕ thÊp cña m¸y biÕn ®o l-êng ph¶i ®-îc nèi
trùc tiÕp ®Õn hÖ thèng tiÕp ®Êt. Nh- vËy, sÏ tr¸nh ®-îc
nguy hiÓm khi ®iÖn ¸p cao xuyªn qua c¸ch ®iÖn bÞ háng ®Ó
®Õn cuén d©y thø cÊp (khi c¸ch ®iÖn cña c¸c cuén d©y bÞ
háng).
    Ngoµi ra, ph¶i nèi ®Õn hÖ thèng tiÕp ®Êt b¶o vÖ:
    - C¸c cét kim lo¹i vµ nh÷ng gi¸ ®ì b»ng thÐp cña cét
bª t«ng cèt thÐp nÕu c¸c cét nµy kh«ng cã hÖ thèng tiÕp
®Êt tù nhiªn cã ®iÖn trë t-¬ng ®èi bÐ.
    - C¸c vá m¸y c¾t ®iÖn, c¸c m¸y biÕn ¸p vµ nh÷ng trang
thiÕt bÞ ®iÖn kh¸c ®-îc m¾c trªn cét; ph¶i tiÕp ®Êt c¸c
phÇn tö kim lo¹i cña bé phËn gi÷ dao c¸ch ly, m¸y biÕn ¸p
hay trang thiÕt bÞ ®iÖn kh¸c ®-îc m¾c trªn cét.
    - C¸c phÇn tö t¸c ®éng b»ng kim lo¹i cña m¸y c¾t ®iÖn
vµ cña dao c¸ch ly.
    - Vá c¸p vµ vá hép ®Çu c¸p ë trªn bÊt kú lo¹i cét nµo
(gç, thÐp hay bª t«ng).
    - C¸c phÇn kim lo¹i nh-: khung, cöa tay n¾m, cÇu thang
s¾t v.v...
    * §èi víi l-íi ®iÖn cao thÕ c¸ch ®iÖn ®èi víi ®Êt:

                                                        41
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                           
Ch-¬ng 2
    §Ó tÝnh hÖ thèng tiÕp ®Êt ta nghiªn cøu tr-êng hîp
ch¹m ®Êt mét pha: gi¶ thiÕt sù ch¹m ®Êt nµy ®-îc ®¸nh tÝn
hiÖu vµ sau ®ã ®-îc lo¹i ra khái trong mét thêi gian t-¬ng
®èi ng¾n ®Ó sao cho kh«ng thÓ ®¹t ®Õn ch¹m ®Êt hai pha.
Khi x¶y ra ch¹m ®Êt hai pha th× m¸y c¾t ®iÖn ph¶i tiÕn
hµnh c¾t thËt nhanh. NÕu cã nhiÒu kh¶ n¨ng ng-êi ph¶i tiÕp
xóc víi vá thiÕt bÞ vµ thêi gian më m¸y c¾t ®iÖn khi x¶y
ra ch¹m ®Êt hai pha kh«ng ®-îc nhanh th× chóng ta ph¶i
tÝnh to¸n ®èi víi dßng ®iÖn ch¹m ®Êt kÐp.
    §iÖn trë cña hÖ thèng tiÕp ®Êt trong tr-êng hîp nµy
                                  U
®-îc tÝnh b»ng c«ng thøc sau: Rd  d víi Id lµ trÞ sè tÝnh
                                   Id
to¸n cña dßng ng¾n m¹ch ch¹m ®Êt.
    - §èi víi thiÕt bÞ ®iÖn ®-îc ®Æt trong hµng rµo b¶o vÖ
hay ë nh÷ng n¬i Ýt ng-êi qua l¹i, víi ®iÒu kiÖn cã thiÕt
bÞ ®¸nh tÝn hiÖu ch¹m ®Êt vµ tÝn hiÖu më m¸y c¾t ®iÖn, th×
chóng ta sÏ tÝnh víi Ud  250V.
    C¸c trang thiÕt bÞ ®iÖn cña tr¹m trung t©m vµ cña tr¹m
h¹ ¸p ®-îc ®Æt ë bªn trong rµo th-êng xuyªn ®-îc b¶o vÖ,
hoÆc ®Æt ë trong c¸c phßng hay c¸c buång mµ chØ cã nh÷ng
chuyªn viªn ®iÖn ¸p cao míi cã thÓ vµo ®Ó thùc hiÖn c¸c
c«ng t¸c hoÆc thao t¸c víi c¸c ph-¬ng tiÖn b¶o hé an toµn
®iÖn c¸ nh©n, th× còng sÏ ®-îc tÝnh víi Ud  250V.
    - §èi víi nh÷ng thiÕt bÞ ®iÖn ®Æt ë khu vùc Ýt ng-êi
qua l¹i vµ kh«ng cã thiÕt bÞ ®iÖn ®¸nh tÝn hiÖu hay c¾t tù
®éng mét c¸ch ®¶m b¶o khi cã sù cè, th× ta sÏ tÝnh tíi
®iÒu kiÖn Ud  125V. Tr-êng hîp nµy lµ tr-êng hîp ®èi víi
c¸c trang thiÕt bÞ ë tr¹m trung t©m, tr¹m h¹ ¸p mµ kh«ng
®-îc rµo b¶o vÖ nh- tr-êng hîp võa nªu trªn.
    - Khi trang thiÕt bÞ cã nhiÒu ng-êi cã thÓ ®Õn vµ tiÕp
xóc (vÝ dô c¸c ®éng c¬ ®iÖn, c¸c tñ hay c¸c m¸y biÕn ¸p
n»m trong tñ b»ng kim lo¹i ®-îc sö dông rÊt phæ biÕn vÒ
sau nµy) th× cÇn ph¶i cã nh÷ng biÖn ph¸p b¶o vÖ ®Æc biÖt.
Nh÷ng biÖn ph¸p nµy ®Òu nh»m môc ®Ých chÝnh lµ sÏ ®¹t ®-îc
®iÖn ¸p tiÕp xóc vµ ®iÖn ¸p b-íc d-íi gi¸ trÞ 40V ë bÊt kú
®iÒu kiÖn nµo.
    §iÒu nµy cã thÓ thùc hiÖn hoÆc b»ng c¸ch tÝnh to¸n hÖ
thèng tiÕp ®Êt, dïng c«ng thùc ®· tÝnh ë tr-êng hîp l-íi
®iÖn ¸p thÊp, hoÆc thùc hiÖn ph©n phèi l¹i ®iÖn thÕ, hoÆc
b»ng c¸ch bè trÝ c¸ch ®iÖn trong viÖc x©y dùng.
                                                        42
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                           
Ch-¬ng 2
    Gi¸ trÞ ®iÖn trë cña hÖ thèng tiÕp ®Êt ®èi víi tr-êng
hîp l-íi ®iÖn c¸ch ®iÖn ®èi víi ®Êt sÏ kh«ng bao giê ®-îc
v-ît qu¸ 10  .
    * §èi víi l-íi ®iÖn cao thÕ cã trung tÝnh tiÕp ®Êt:
    Khi ch¹m ®Êt mét pha (ng¾n m¹ch mét pha) cÇn ph¶i thùc
hiÖn c¾t tù ®éng thËt nhanh khu vùc sù cè, ®Ó lo¹i khu vùc
nµy ra khái nguån ®iÖn.
    §Ó tÝnh to¸n hÖ thèng tiÕp ®Êt, chóng ta còng sö dông
                U
biÓu thøc: Rd  d
                Id
    + Ip: dßng ®iÖn mét pha ch¹m ®Êt (ng¾n m¹ch mét pha).
    Dßng ®iÖn nµy sÏ ®i vµo hÖ thèng tiÕp ®Êt vµ thùc hiÖn
t¸c ®éng c¾t khu vùc sù cè mét c¸ch ®¶m b¶o ra khái l-íi
®iÖn chung.
    + Ud: ®iÖn ¸p cña hÖ thèng tiÕp ®Êt.
    §-îc x¸c ®Þnh sao cho ®iÖn ¸p tiÕp xóc Utx vµ ®iÖn ¸p
b-íc Ub-íc ë ngay t¹i thiÕt bÞ còng nh- ë xung quanh thiÕt
bÞ kh«ng ®-îc v-ît qu¸ nh÷ng gi¸ trÞ cho phÐp.
    §iÖn trë cña hÖ thèng tiÕp ®Êt b¶o vÖ ®èi víi l-íi
®iÖn cao thÕ cã trung tÝnh nèi ®Êt trong bÊt kú tr-êng hîp
nµo còng kh«ng ®-îc v-ît qu¸ 0,5  .
    Tr-êng hîp tr¹m biÕn ¸p vµ tr¹m ph©n phèi cã ®iÖn ¸p
®Þnh møc gi÷a c¸c pha tõ 110KV trë lªn vµ ë xung quanh cã
c¸c xÝ nghiÖp c«ng nghiÖp: ë vÞ trÝ ngay ph¹m vi rµo b¶o
vÖ tr¹m, ®ång thêi ë trong vïng lµm viÖc xung quanh trang
thiÕt bÞ ®iÖn (tñ ®iÒu khiÓn, m¸y biÕn ¸p, m¸y c¾t ®iÖn
v.v...) yªu cÇu ®iÖn ¸p tiÕp xóc vµ ®iÖn ¸p b-íc kh«ng
v-ît qu¸ 40V.
    ë l-íi ®iÖn ®iÖn ¸p cao trung tÝnh nèi ®Êt, v× gi¸ trÞ
dßng ®iÖn ch¹m ®Êt lín nªn rÊt khã ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn nªu
trªn. Muèn thùc hiÖn ®-îc th× ®iÖn trë tiÕp ®Êt Rd ph¶i bÐ
h¬n 0,5  . Thùc tÕ, nhiÒu tr-êng hîp kh«ng cã kh¶ n¨ng
gi¶m ®iÖn trë tiÕp ®Êt xuèng thÊp d-íi gi¸ trÞ nµy nhiÒu
®-îc.
    VÝ dô: NÕu Id = 5.000 A vµ Rd = 0,5  , ®iÖn ¸p cña hÖ
thèng tiÕp ®Êt sÏ lµ: Ud =     Id.Rd = 5.000. 0,5 = 2500V.
§iÖn ¸p nµy mµ kh«ng cã kh¶ n¨ng më m¸y c¾t ®iÖn ngay tøc
thêi, th× râ rµng sÏ dÉn ®Õn tai n¹n. Muèn ®¶m b¶o b¶o vÖ
®-îc th× yªu cÇu:

                                                        43
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                            
Ch-¬ng 2
                  U tx   40
           Rd              0,008   ()
                  I d 5000
    * Khi tÝnh to¸n ®-êng d©y dÉn sö dông trong hÖ thèng
tiÕp ®Êt cÇn ph¶i ®Ó ý ®Õn nh÷ng ®iÒu kiÖn sau ®©y:
    + §iÖn trë ph¶i bÐ nhÊt sao cho nã kh«ng gãp phÇn lµm
t¨ng ®iÖn trë toµn bé cña hÖ thèng tiÕp ®Êt.
    + Ph¶i cã ®ñ ®é bÒn c¬ khÝ vµ chèng ¨n mßn kim lo¹i.
    + Ph¶i liªn tôc chÞu ®-îc dßng ®iÖn ®i qua sao cho
nhiÖt ®é cña ®-êng d©y dÉn kh«ng ®-îc v-ît qu¸ 1500C nÕu
®-îc l¾p ®Æt hiÖn diÖn dÔ tr«ng thÊy, vµ 950C nÕu ®-îc
ch«n s©u xuèng ®Êt.
    §èi víi c¸c cét ®iÖn cña ®-êng d©y trªn kh«ng, th× Rd
cã thÓ cã gi¸ trÞ v-ît qu¸ nh÷ng gi¸ trÞ ®· nªu tr-íc ®©y,
nÕu tho¶ m·n c¸c ®iÒu kiÖn sau:
    - C¸c cét ®iÖn nµy n»m trong vïng Ýt ng-êi qua l¹i.
    - §· ¸p dông c¸c biÖn ph¸p ®Ó giíi h¹n ®Õn møc tèi
thiÓu ch¹m ®Êt.
    VÝ dô: dïng c¸c sø c¸ch ®iÖn cã ®iÖn trë c¸ch ®iÖn
cao, lu«n lu«n kiÓm tra trong qu¸ tr×nh vËn hµnh hoÆc thùc
hiÖn l¾p ®Æt sao cho khi sù cè c¸ch ®iÖn th× c¸c phÇn tö
mµ ng-êi cã thÓ ch¹m ph¶i vÉn kh«ng hÒ cã ®iÖn ¸p v.v...
    4. ViÖc dïng chung hÖ thèng tiÕp ®Êt.
    ViÖc dïng chung hÖ thèng tiÕp ®Êt cã -u ®iÓm lµ: tr¸nh
®-îc sù chªnh lÖch ®iÖn thÕ cã thÓ xuÊt hiÖn gi÷a c¸c vá
cña thiÕt bÞ khi dïng hÖ thèng tiÕp ®Êt b¶o vÖ riªng lÎ,
®ång thêi lµm cho viÖc sö dông hÖ thèng tiÕp ®Êt trë nªn
kinh tÕ h¬n, ®«i lóc hiÖu qu¶ h¬n v× cã thÓ cã ®-îc ®iÖn
trë ch¹y vµo trong ®Êt bÐ h¬n.
    ViÖc dïng chung hÖ thèng tiÕp ®Êt nh»m nhiÒu môc ®Ých.
    VÝ dô: HÖ thèng tiÕp ®Êt vËn hµnh: ®iÓm trung tÝnh cña
m¸y biÕn ¸p sÏ ®-îc nèi ®Õn hÖ thèng tiÕp ®Êt, ®ång thêi
vá cña c¸c thiÕt bÞ ®iÖn cña tr¹m biÕn ¸p còng ®-îc nèi
®Õn hÖ thèng tiÕp ®Êt nµy ®Ó thùc hiÖn tiÕp ®Êt b¶o vÖ. HÖ
thèng tiÕp ®Êt b¶o vÖ cña c¸c vá thiÕt bÞ ®iÖn ¸p cao còng
®-îc dïng ®Ó nèi ®Õn c¸c vá cña thiÕt bÞ ®iÖn ¸p thÊp.
    Khi sö dông chung hÖ thèng tiÕp ®Êt ®èi víi tr-êng hîp
cã nhiÒu ng-êi tiÕp xóc víi vá cña trang thiÕt bÞ ®iÖn ¸p
thÊp còng nh- vá cña trang thiÕt bÞ ®iÖn ¸p cao (tõ 1KV trë
lªn) th× kh«ng bao giê ®-îc phÐp cã ®iÖn ¸p tiÕp xóc lín


                                                         44
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                                                   
Ch-¬ng 2
h¬n 40V, víi l-íi ®iÖn hÇm má kh«ng bao giê ®-îc phÐp cã
®iÖn ¸p tiÕp xóc lín h¬n 24V.
    Khi vá thiÕt bÞ ®iÖn ®iÖn ¸p cao vµ vá thiÕt bÞ ®iÖn
®iÖn ¸p thÊp ®-îc ®-a ®Õn hÖ thèng tiÕp ®Êt b¶o vÖ chung,
th× ®iÖn trë Rd ph¶i ®-îc x¸c ®Þnh theo ®iÒu kiÖn sau:
                                                       U tx
                                               Rd 
                                                       Id
    + Id: gi¸ trÞ cùc ®¹i cña dßng ®iÖn ch¹m ®Êt.
    + Utx: ®iÖn ¸p tiÕp xóc lín nhÊt cho phÐp víi l-íi ®iÖn
¸p thÊp t-¬ng øng.
    Trong bÊt kú tr-êng hîp nµo, ®iÖn trë cña hÖ thèng
tiÕp ®Êt kh«ng ®-îc v-ît qu¸ gi¸ trÞ 4  ( víi l-íi ®iÖn ë
hÇm má kh«ng ®-îc v-ît qu¸ 2  ).
    Chó ý ®Æc biÖt khi dïng hÖ thèng tiÕp ®Êt nh»m môc ®Ých
b¶o vÖ vµ hÖ thèng tiÕp ®Êt vËn hµnh lµ chung mét hÖ
thèng. Tr-êng hîp quan träng nhÊt lµ khi hÖ thèng tiÕp ®Êt
b¶o vÖ cña c¸c tr¹m ph©n phèi, tr¹m biÕn ¸p cña l-íi ®iÖn
cao thÕ trung tÝnh c¸ch ®iÖn ®èi víi ®Êt ®-îc dïng chung
víi hÖ thèng tiÕp ®Êt lµm viÖc cña l-íi ®iÖn h¹ thÕ khi
phÝa h¹ thÕ thùc hiÖn b¶o vÖ b»ng tiÕp d©y trung tÝnh.
    ViÖc dïng chung nh- vËy cã kh¶ n¨ng x¶y ra trong mét
sè tr-êng hîp sau:
    * Khi l-íi cao thÕ ®-îc truyÒn t¶i b»ng c¸p ngÇm cã vá bäc
kim lo¹i: (h×nh 2.10).
    - NÕu l-íi ®iÖn cao thÕ ®-îc truyÒn t¶i b»ng c¸p ngÇm
cã vá bäc kim lo¹i vµ l-íi ®iÖn h¹ thÕ lµ ®-êng d©y trªn
kh«ng ta cã c¸ch thùc hiÖn tiÕp ®Êt chung nh- h×nh 2.10a.
NÕu l-íi h¹ thÕ còng lµ ®-êng d©y c¸p ngÇm, ta cã c¸ch
thùc hiÖn nh- h×nh 2.10b. HoÆc ta cã thÓ thùc hiÖn tiÕp
®Êt khi l-íi ®iÖn bao gåm ®-êng d©y c¸p ngÇm vµ ®-êng d©y
trªn kh«ng nh- h×nh 2.11.

                     b¶ng ph©n                                   b¶ng ph©n
                     phèi           T                            phèi
                                    S
                                    R
                                    0
                                                                             C¸p h¹ thÕ
 C¸p cao




                                 ®.d©y h¹


                                            C¸p cao
 thÕ




                                            thÕ




           D©y dÉn nèi ®Êt                            D©y dÉn nèi ®Êt
                                 thÕ




           chÝnh                                      chÝnh
           R0        a)                               R0        b)
                                  H×nh 2-10
       Sö dông chung hÖ thèng tiÕp ®Êt khi l-íi ®iÖn cao thÕ lµ ®-êng                     45
Trang:              c¸p ch«n ngÇm, vá c¸p ®-îc bäc thÐp.
                  a. Khi l-íi ®iÖn h¹ thÕ lµ ®-êng d©y trªn kh«ng.
                  b. Khi l-íi ®iÖn h¹ thÕ lµ ®-êng d©y c¸p ®iÖn ch«n
                  ngÇm.
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                                            
Ch-¬ng 2




                                                                            3
                                                                            2
                                                                            1
         L-íi ®iÖn cao
                          b¶ng ph©n                               L-íi h¹
         thÕ
                          phèi      T                             thÕ    T
                                    S                                    S
                                    R                                    R
                                    0                                    0




                                  l-íi h¹
         C¸p cao




                                  thÕ
         thÕ




                    R0                            RP        20m       R0
                                   H×nh 2-11
         HÖ thèng tiÕp ®Êt khi l-íi ®iÖn ®-îc t¹o nªn lµ l-íi ®iÖn cña
                  ®-êng d©y trªn kh«ng vµ l-íi ®iÖn c¸p ngÇm.

    NÕu l-íi ®iÖn cao thÕ ®-îc truyÒn t¶i b»ng c¸p ngÇm,
th× sù nguy hiÓm do viÖc truyÒn ®iÖn ¸p nguy hiÓm qua
®-êng d©y dÉn trung tÝnh b¶o vÖ sÏ gi¶m ®i v×:
    - §iÖn dung cña l-íi ®iÖn lín nªn dÔ dµng ®¸nh tÝn
hiÖu vµ lo¹i khu vùc sù cè ra khái nguån khi x¶y ra ch¹m
®Êt ®¬n, sÏ ng¨n c¶n kh¶ n¨ng ch¹m ®Êt kÐp.
    - Vá bäc b»ng kim lo¹i cña c¸p ch«n s©u d-íi ®Êt sÏ t¹o
nªn 1 ®iÖn cùc tèt, lµm gi¶m ®iÖn trë tæng cña hÖ thèng
tiÕp ®Êt chung, tøc lµ ®-a ®Õn gi¶m ®¸ng kÓ ®iÖn ¸p tiÕp
xóc. TÊt c¶ nh÷ng -u ®iÓm nµy kh«ng thÓ cã ®èi víi l-íi
®iÖn ®-êng d©y trªn kh«ng.
    §èi víi l-íi ®iÖn ®-êng d©y trªn kh«ng, khi x¶y ra
ch¹m ®Êt ®¬n, th× dßng ®iÖn sù cè cµng bÐ sÏ cµng kÐo dµi
thêi gian sù cè, do ®ã dÔ dµng ®-a ®Õn kh¶ n¨ng x¶y ra
ch¹m ®Êt kÐp.
    Khi kh«ng thùc hiÖn ®-îc tiÕp ®Êt chung mµ ph¶i thùc
hiÖn tiÕp ®Êt riªng biÖt, th× kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c hÖ
thèng tiÕp ®Êt riªng biÖt nµy ph¶i thùc hiÖn sao cho kh«ng
bao giê ®-a ®Õn mét ®iÖn ¸p tiÕp xóc víi vá thiÕt bÞ ®iÖn
®-îc nèi ®Õn ®-êng d©y dÉn trung tÝnh b¶o vÖ, cã trÞ sè
lín h¬n 40V (h×nh 2.12).
    Kho¶ng c¸ch cña hai hÖ thèng tiÕp ®Êt riªng biÖt nµy
Ýt nhÊt ph¶i ®¶m b¶o 20m. Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c phÇn tö kim
lo¹i ®-îc nèi ®Õn hÖ thèng tiÕp ®Êt kh¸c nhau ph¶i ®Æt
c¸ch xa nhau Ýt nhÊt lµ 0,10m. NÕu tr-êng hîp ®iÒu kiÖn

                                                                                46
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                                                        
Ch-¬ng 2
kho¶ng c¸ch trªn kh«ng tho¶ m·n th× ta ph¶i sö dông vËt
liÖu c¸ch ®iÖn ®Æc biÖt.
                                  L-íi h¹
                                  thÕ     T                                              T
                                          S                                              S
                                          R                                              R
                                          0                                              0
                                                                     >100mm
                                     hÖ
                                                                     hoÆc
      hÖ                             thèng
                                                                     c¸ch
      thèng       100mm             tiÕp
                                                                     ®iÖn
      tiÕp       hoÆc c¸ch           ®Êt vËn
                                                                     ®Æc
      ®Êt        ®iÖn ®Æc            hµnh ë
                                                                     biÖt
      phÝa       biÖt                phÇn h¹
RP    cao thÕ     20m               thÕ
                                      R0                                       20m R0
               H×nh 2-12                                       H×nh 2-13
        Sù ng¨n c¸ch riªng biÖt                 HÖ thèng tiÕp ®Êt b¶o vÖ khi ®-êng d©y
         cña hai hÖ thèng tiÕp                   trªn kh«ng cña ®iÖn thÕ thÊp ®-îc nèi
                  ®Êt.                           ®Õn tr¹m biÕn thÕ b»ng c¸p ch«n ngÇm.


    Khi ®-êng d©y trªn kh«ng cña ®iÖn ¸p thÊp ®-îc nèi ®Õn
tr¹m ®iÖn b»ng c¸p ngÇm (h×nh 2.13) th× d©y dÉn trung tÝnh
kh«ng nèi ®Õn hÖ thèng tiÕp ®Êt cña tr¹m mµ ®-îc nèi ®Õn
hÖ thèng nèi ®Êt ë ngay cét thø 2 ®Ó ®¶m b¶o sù ®éc lËp
cña hÖ thèng tiÕp ®Êt.
    ViÖc nèi ®Êt b¶o vÖ cña c¸c phÇn tö kim lo¹i ë phÇn
®iÖn ¸p thÊp cña tr¹m ®iÖn h¹ ¸p, cña tr¹m ph©n phèi
v.v... khi ®iÓm trung tÝnh cña l-íi ®iÖn thÕ thÊp ®-îc nèi
®Õn hÖ thèng tiÕp ®Êt, th× hÖ thèng tiÕp ®Êt nµy ph¶i t¸ch
biÖt víi hÖ thèng tiÕp ®Êt ë phÇn ®iÖn thÕ cao. Ta cã thÓ
thùc hiÖn theo c¸ch sau ®©y:
    a) NÕu c¸c phÇn tö kim lo¹i ë phÇn ®iÖn ¸p thÊp cÇn
ph¶i ®-îc b¶o vÖ, th× c¸c phÇn tö nµy ph¶i ®-îc t¸ch biÖt
víi thiÕt bÞ tiÕp ®Êt ë phÇn ®iÖn ¸p cao vµ ®-îc nèi ®Õn
d©y dÉn trung tÝnh b¶o vÖ (h×nh 2.14).
                                                 nh÷ng cÊu tróc
                                                 kh«ng thÓ ng¨n
                                                 c¸ch ®iÖn                         T
                                                                                   S
                                           T                                       R
                        b¶o vÖ ë ®iÖn ¸p




                                           S                                       0
                        d©y trung tÝnh




                                           R
                        hÖ thèng tiÕp




                                                                              hÖ thèng
                                           0                                  tiÕp ®Êt
                                                                              vËn hµnh
        >100mm                                                    hÖ thèng    ë phÇn
                                                                  tiÕp ®Êt    ®iÖn ¸p
                        thÊp




       hay cã c¸ch                                                b¶o vÖ      thÊp
       ®iÖn ®Æc                                                   chung
                                                           RP         > 20m   R0
       biÖt
 RP                                        R0                   H×nh 2-15
               H×nh 2-14                           Sù ng¨n c¸ch riªng biÖt cña hai hÖ
     HÖ thèng tiÕp trung tÝnh (nèi               thèng tiÕp ®Êt: hÖ thèng tiÕp ®Êt b¶o
          trung tÝnh) b¶o vÖ.                   vÖ chung ë tr¹m h¹ ¸p vµ hÖ thèng tiÕp
                                                      ®Êt vËn hµnh ë ®iÖn ¸p thÊp.
                                                                                         47
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                                                           
Ch-¬ng 2


    b) NÕu kh«ng thÓ thùc hiÖn ®-îc nh- ë môc a, th× c¸c
phÇn tö nµy sÏ ®-îc nèi ®Õn hÖ thèng tiÕp ®Êt b¶o vÖ chung
(h×nh 2.15).
    c) NÕu mét sè c¸c phÇn tö kim lo¹i cÇn ®-îc b¶o vÖ l¹i
ph¶i t¸ch biÖt, nh÷ng phÇn tö kim lo¹i cßn l¹i th× kh«ng
cÇn ph¶i t¸ch biÖt, th× nh÷ng phÇn tö kim lo¹i cã yªu cÇu
cÇn ®-îc t¸ch biÖt ra nµy sÏ ®-îc nèi ®Õn d©y trung tÝnh,
vµ sè cßn l¹i ®-îc nèi ®Õn hÖ thèng tiÕp ®Êt b¶o vÖ ë phÇn
®iÖn thÕ cao (h×nh 2.16).

                                                                                        T
                                                                                        S
                                  HÖ thèng tiÕp ®Êt                                     R
                                                                                        0
                                  trung tÝnh ë phÇn
                                  ®iÖn ¸p thÊp
                                   100mm                             HÖ thèng tiÕp
                                   hay c¸ch ®iÖn ®Æc                  ®Êt ë phÇn ®iÖn
          HTT§ b¶o vÖ ë phÇn       biÖt                               ¸p thÊp (tiÕp
          ®iÖn ¸p cao                 C¸p bäc c¸ch
                                                                      ®Êt vËn hµnh)
                                      ®iÖn
   RP                                                        R0
                                     H×nh 2-16
         HÖ thèng tiÕp b¶o vÖ ë phÇn ®iÖn thÕ cao vµ tiÕp d©y trung tÝnh
                  b¶o vÖ ë phÇn ®iÖn thÕ thÊp cña tr¹m biÕn thÕ.


    C¸c biÖn ph¸p b¶o vÖ cÇn ph¶i thùc hiÖn sao cho tr¸nh
®-îc bÊt kú sù nguy hiÓm nµo cho ng-êi khi tiÕp xóc víi vá
thiÕt bÞ hay víi c¸c l-íi rµo cña c¸c thiÕt bÞ ë phÇn ®iÖn
¸p thÊp hay ë phÇn ®iÖn ¸p cao vµ ph¶i tr¸nh sù chªnh lÖch
®iÖn thÕ gi÷a c¸c phÇn tö trong cïng mét hÖ thèng trang bÞ
®iÖn.
    Th«ng th-êng, hÖ thèng tiÕp ®Êt vËn hµnh cã thÓ nèi
víi hÖ thèng tiÕp ®Êt b¶o vÖ nÕu trong qu¸ tr×nh vËn hµnh
c¸c ®iÖn ¸p tiÕp xóc vµ ®iÖn ¸p b-íc kh«ng v-ît qu¸ nh÷ng
gi¸ trÞ cho phÐp.
      §2. b¶o vÖ b»ng c¸ch nèi vá thiÕt bÞ ®Õn d©y trung tÝnh
    I. Nguyªn t¾c thùc hiÖn b¶o vÖ.
    Th«ng qua viÖc nèi vá thiÕt bÞ ®iÖn ®Õn d©y trung tÝnh
b¶o vÖ, tøc lµ thùc hiÖn b¶o vÖ d©y trung tÝnh. Khi cã sù
cè do c¸ch ®iÖn bÞ háng th× sÏ x¶y ra ng¾n m¹ch gi÷a pha
cã sù cè víi trung tÝnh cña l-íi ®iÖn (h×nh 2-17).
                                                       T
                             Zf                        S
                   Uf                                  R
                                                       0                    Uf
                                      Isc     d©y dÉn                 rn          rf
                        Zn                  trung tÝnh
                                     (I®)                                                   48
                                               b¶o vÖ            Zn                    Zf
Trang:
                                    Rsc                               Ln        Lf

                                                           Isc
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                           
Ch-¬ng 2




    Dßng ®iÖn ng¾n m¹ch ph¶i lµm nãng ch¶y d©y ch¶y trong
cÇu ch×, hay ph¶i tiÕn hµnh më cÇu dao tù ®éng ®Ó lo¹i
vïng sù cè ra khái l-íi ®iÖn. Muèn b¶o vÖ ®-îc hiÖu qu¶,
ta cÇn ph¶i thùc hiÖn sao cho viÖc t¸ch thiÕt bÞ bÞ sù cè
ra khái l-íi ®iÖn ph¶i x¶y ra trong thêi gian ng¾n nhÊt vµ
ng¾n h¬n 0,2 gi©y, tøc lµ ®iÖn ¸p tiÕp xóc kh«ng thÓ t¹o
nªn t¸c dông nguy hiÓm ®èi víi c¬ thÓ ng-êi.
    Dßng ®iÖn ng¾n m¹ch ®-îc tÝnh b»ng biÓu thøc sau:
            Uf
I ngm 
          Zf  Z n
     Trong ®ã:
     + Uf: ®iÖn ¸p pha bÞ sù cè, [V].
     + Zf: tæng ®iÖn trë cña d©y dÉn pha sù cè, tõ nguån
®Õn vÞ trÝ sù cè, [].
    + Zn: tæng trë cña d©y dÉn trung tÝnh, [].
    Do sù qu¸ t¶i vµ mÊt c©n b»ng cña l-íi ®iÖn, trong
tr-êng hîp sù cè, gi¸ trÞ ®iÖn ¸p Uf sÏ nhá h¬n gi¸ trÞ
®iÖn ¸p ®Þnh møc. Th«ng th-êng sù kh¸c nhau nµy kh«ng lín,
song ®Ó tÝnh ®Õn nh÷ng tr-êng hîp bÊt lîi nhÊt ta sÏ coi
®iÖn ¸p cña pha bÞ sù cè b»ng víi ®iÖn ¸p pha ®Þnh møc ®èi
víi ®Êt.
    Muèn cho b¶o vÖ d©y nèi trung tÝnh ®¹t ®-îc môc ®Ých
th× ®iÖn trë cña d©y trung tÝnh ph¶i ®-îc x¸c ®Þnh sao cho
®¶m b¶o t¸ch ®-îc thiÕt bÞ bÞ sù cè ra khái nguån ®iÖn.
II. C¸c yªu cÇu khi thùc hiÖn:
    Yªu cÇu chÝnh ®èi víi hÖ thèng tiÕp d©y trung tÝnh
(cßn gäi lµ tiÕp kh«ng): d©y dÉn trung tÝnh gi÷a nguån
®iÖn (m¸y ph¸t hay biÕn ¸p) vµ vá thiÕt bÞ ®iÖn ®-îc b¶o
vÖ ph¶i ®-îc tÝnh sao cho dßng ®iÖn sù cè Ýt nhÊt ph¶i v--
ît qu¸ 3 lÇn dßng ®iÖn ®Þnh møc cña cÇu ch× nãng ch¶y gÇn
nhÊt, hoÆc Ýt nhÊt gÊp 1,5 lÇn dßng ®iÖn më nhanh cña dÇu
dao tù ®éng ®-îc sö dông b¶o vÖ cho thiÕt bÞ ®iÖn t-¬ng
øng.
                                                        49
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                                                         
Ch-¬ng 2
    §«i lóc ®iÒu kiÖn nµy cã thÓ ®-îc tho¶ m·n nÕu nh-
tiÕt diÖn cña d©y trung tÝnh chØ bÐ b»ng 1/3 lÇn tiÕt diÖn
cña d©y dÉn pha, (khi d©y trung tÝnh vµ d©y dÉn pha cïng
lo¹i vËt liÖu). ViÖc thùc hiÖn b¶o vÖ b»ng tiÕp d©y trung
tÝnh cã lÏ thuËn tiÖn h¬n nhiÒu so víi b¶o vÖ b»ng tiÕp
®Êt.
    1. Tr¸nh nguy hiÓm khi xuÊt hiÖn ®øt d©y cña m¹ch
trung tÝnh.
    Trªn thùc tÕ, ®øt d©y trung tÝnh th-êng cã thÓ x¶y ra
ë vá cña thiÕt bÞ ®iÖn, ë c¸c cùc cña b¶ng ph©n phèi
v.v... Khi x¶y ra nh- vËy, tÊt c¶ c¸c vá cña thiÕt bÞ ®iÖn
®· ®-îc nèi ®Õn d©y trung tÝnh kh«ng ®-îc b¶o vÖ (h×nh 2-
18).
                                                                                  T
                                                                                  S
                             T                                                    R
                             S
                                 d©y dÉn b¶o




                             R




                                                                                 d©y trung
                                      vÖ




                                                                                    tÝnh
   ®øt
   d©y




           ®øt                                                           Isc
           d©y                                                 Id
                    ®øt
                                                   R0               Rd
                    d©y
   R0       H×nh 2-18.                                      H×nh 2-19.
  Nh÷ng kh¶ n¨ng bÞ ®øt d©y dÉn                 Nèi vá cña thiÕt bÞ ®Õn trung tÝnh
trung tÝnh ë l-íi trung tÝnh tiÕp              vµ ®Õn hÖ thèng tiÕp ®Êt (tiÕp trung
               ®Êt.                            tÝnh vµ tiÕp ®Êt), nÕu ®øt d©y trung
                                                tÝnh x¶y ra ë vá thiÕt bÞ th× dßng
                                               ®iÖn sù cè sÏ ch¹y qua hÖ thèng tiÕp
                                                 ®Êt vµ hÖ thèng tiÕp trung tÝnh.
    §Ó tr¸nh tr-êng hîp nªu trªn, t¹i mét sè ®iÓm cña l-íi
d©y trung tÝnh b¶o vÖ ph¶i ®-îc tiÕp ®Êt, nh- vËy ®· t¹o
con ®-êng ch¹y phô cña dßng ®iÖn sù cè. ViÖc tiÕp ®Êt phô
ph¶i dù kiÕn sao dßng ®iÖn sù cè ph¶i ®i qua hÖ thèng tiÕp
®Êt phô nh- h×nh 2-19.
    HÖ thèng tiÕp ®Êt ph¶i ®-îc tÝnh to¸n ®Ó ®¶m b¶o hÖ
thèng nµy lµm viÖc ®éc lËp (®iÖn ¸p tiÕp xóc kh«ng ®-îc v-
-ît qu¸ 40V). §iÖn trë cña hÖ thèng tiÕp ®Êt phô ph¶i bÐ
h¬n 4  .
    2. §-a trang thiÕt bÞ ®iÖn bÞ sù cè ra khái nguån ®iÖn
trong kho¶ng thêi gian bÐ h¬n 0,2 gi©y ®Ó tr¸nh tai n¹n
nguy hiÓm.
                                                                                             50
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                                                                   
Ch-¬ng 2
    ViÖc thùc hiÖn ®-a c¸c thiÕt bÞ bÞ sù cè ra khái nguån
trong kho¶ng thêi gian bÐ h¬n 0,2 gi©y cã thÓ kh«ng thùc
hiÖn ®-îc do cÇu ch× ®-îc tÝnh to¸n ®óng kÝch th-íc hay do
sù cè h- háng cÇu dao tù ®éng. §èi víi nh÷ng cÇu ch× cì
lín, nÕu nh- ë tr¹ng th¸i lµm viÖc tèt vµ ®-îc chän ®óng
cì th× thêi gian c¾t còng cã thÓ lín h¬n 0,2 gi©y. V× vËy
nªn nÕu kh«ng cã tiÕp ®Êt phô, th× ®iÖn ¸p tiÕp xóc khi sù
cè sÏ gÇn b»ng ®iÖn ¸p gi¸ng trªn d©y trung tÝnh Ukhi dßng
                                                  f

®iÖn ng¾n m¹ch ®i qua d©y nµy (h×nh 2-20a).
                                         R0




                                                                                                (Isc)
     Uf         Rf                                                                   RTTUn Rf




                                                                                                 I®
          RTT                                                       Utx
                                                                              Rng
                          cÇu ch×                                                               a)
                         kh«ng bÞ




                                                  Rd+R0
                                                                                       Uf




                                             Rd
                            ®øt
                                                                    R0




                                              Utx=Un




                                                                                                (Isc)
                                   Id                                               RTT Un Rf
                          Utx=Un




                                                                                                 I®
                                                          Utx Rng        Rd
   R0           a)                 b)   Rd                                     Id
                                                                                                b)

                                     H×nh 2-20.
                 §iÖn ¸p tiÕp xóc mµ c¬ thÓ ng-êi cã thÓ chÞu ®ùng
                                    cho ®Õn lóc
                            lo¹i khái thiÕt bÞ bÞ sù cè




    3. Tr¸nh nguy hiÓm nÕu ta cã sai sãt trong viÖc ®¶o
vai trß cña d©y dÉn:
    §-a d©y pha tiÕp xóc víi vá thiÕt bÞ thay v× dïng d©y
dÉn trung tÝnh b¶o vÖ ®Ó tiÕp xóc ®Õn vá thiÕt bÞ.
    Tr-êng hîp nµy nÕu ta kh«ng dù kiÕn thªm mét biÖn ph¸p
b¶o vÖ kh¸c th× khi tiÕp xóc víi vá thiÕt bÞ, ng-êi sÏ
ph¶i chÞu toµn bé ®iÖn ¸p cña l-íi ®iÖn ®èi víi ®Êt. Cßn
nÕu vá cña thiÕt bÞ ®-îc nèi víi hÖ thèng tiÕp ®Êt phô th×
sÏ tr¸nh ®-îc tai n¹n x¶y ®Õn, v× ®a sè c¸c tr-êng hîp hÖ
thèng tiÕp ®Êt phô ®ñ kh¶ n¨ng lµm gi¶m ®iÖn ¸p tiÕp xóc
®Õn gi¸ trÞ kh«ng cßn nguy hiÓm n÷a.
    4. Tr¸nh nguy hiÓm do ch¹m gi÷a d©y dÉn trung tÝnh vµ
d©y dÉn pha.
    Sù tiÕp xóc nguy hiÓm khi d©y trung tÝnh kh«ng ®-îc
nèi ®Õn l-íi trung tÝnh b¶o vÖ, mµ d©y trung tÝnh ë phÝa
thiÕt bÞ l¹i ch¹m vµ tiÕp xóc víi d©y dÉn pha (h×nh 2-
21a). Trong tr-êng hîp nµy vá thiÕt bÞ chÞu mét ®iÖn ¸p

                                                                                                     51
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                           
Ch-¬ng 2
b»ng víi ®iÖn ¸p cña l-íi ®iÖn ®èi víi ®Êt. Sù cè nµy
th-êng x¶y ra khi sö dông thiÕt bÞ cÇm tay hay thiÕt bÞ di
®éng.




                                                        52
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                                                         
Ch-¬ng 2



            Uf




                                     Utx=Uf




                                                       Utx=Uf
                                                                     Id


           R0                                                      Id     Rd

                            a)                            b)
                                   H×nh 2-21.
              Vá thiÕt bÞ ®iÖn cã ®iÖn ¸p b»ng ®iÖn ¸p pha do d©y
           trung tÝnh ë phÝa thiÕt bÞ l¹i ch¹m vµo d©y dÉn pha hoÆc
                        s¬ suÊt ®¶o vai trß cña d©y dÉn.
               a. Kh«ng cã hÖ thèng tiÕp ®Êt dïng ®Ó b¶o vÖ phô
               (tiÕp ®Êt dù tr÷).
               b. Cã tiÕp ®Êt ®Ó b¶o vÖ phô (cã tiÕp ®Êt dù tr÷ Rt®.
    Muèn tr¸nh sù nguy hiÓm nh- vËy ta ph¶i thùc hiÖn b¶o
vÖ phô. HÖ thèng nèi ®Êt dïng ®Ó b¶o vÖ phô sÏ ®¶m b¶o ®-
-îc yªu cÇu b¶o vÖ, gièng nh- tr-êng hîp d©y trung tÝnh bÞ
®øt hay s¬ suÊt ®¶o vai trß cña d©y dÉn; v× khi ch¹m ®Êt
dÉn ®Õn t¸c ®éng thiÕt bÞ b¶o vÖ, kh«ng kÓ dßng ®iÖn sù cè
xuÊt hiÖn v× lý do g×.
    5. Tr¸nh nguy hiÓm do sö dông d©y trung tÝnh vËn hµnh
lµm ®-êng d©y b¶o vÖ.
    §-êng d©y cung cÊp ®iÖn cho hé tiªu thô mét pha b»ng
hai d©y dÉn: d©y dÉn pha vµ d©y dÉn trung tÝnh (h×nh 2-
22).
    Chóng ta cã xu h-íng sö dông kh«ng ®óng: dïng mét d©y
dÉn nèi vá thiÕt bÞ víi ®-êng d©y trung tÝnh vËn hµnh (h×nh
2-22) ®Ó thùc hiÖn b¶o vÖ. C¸ch m¾c nh- vËy rÊt nguy hiÓm,
v× nÕu nh- ®-êng d©y trung tÝnh bÞ ®øt ®-¬ng nhiªn vá thiÕt
bÞ sÏ hoµn toµn cã ®iÖn ¸p ®èi víi ®Êt vµ nÕu ng-êi tiÕp
xóc vµo vá thiÕt bÞ sÏ dÉn ®Õn t¹i n¹n kh¸ nguy hiÓm.
    Do vËy nªn b¾t ®Çu tõ b¶ng ph©n phèi cung cÊp cho c¸c
thiÕt bÞ ®iÖn ph¶i ®-îc nèi ®Êt, d©y dÉn trung tÝnh vËn
hµnh ph¶i kh¸c víi d©y dÉn trung tÝnh b¶o vÖ vµ ®-îc m¾c
nh- (h×nh 2-23).
                  T                                                                       T
                  S                                                                       S
                  R                                                                       R
    Uf     rf                                                                             0
                  0                                                                  Rd
                                Uf
     ®øt                                      rf                                 T
           rU              R0                                                         S
     d©y                                                                                R
                                                                                      0 53
Trang:                     Rng Utx            rU                 d©y trung
                  Utx=Uf




                                                                tÝnh b¶o vÖ

                                                   R
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                                                
Ch-¬ng 2




    6. ViÖc tr¸nh nguy hiÓm ë mét khu vùc chØ dïng b¶o vÖ b»ng
tiÕp ®Êt, cßn khu vùc kh¸c dïng b¶o vÖ b»ng tiÕp d©y T.tÝnh cña
l-íi ®iÖn cã cïng mét nguån ®iÖn (MBA hay m¸y ph¸t).
    NÕu b¶o vÖ b»ng tiÕp ®Êt vµ b¶o vÖ b»ng tiÕp d©y trung
tÝnh kh«ng ®-îc t«n träng th× cã thÓ ®-a ®Õn xuÊt hiÖn
®iÖn ¸p tiÕp xóc nguy hiÓm ®èi víi ng-êi khi tiÕp xóc víi
c¸c vá thiÕt bÞ ®-îc nèi ®Õn d©y trung tÝnh (h×nh 2-24).


           Uf


                  1          2
                                                       3
                                           R0                      R0
                                   UtxUfR +R              UtxUfR +R
                                          d   0                   d   0

          R0                                      Rd


                                 H×nh 2-24.
          §iÖn ¸p tiÕp xóc nguy hiÓm xuÊt hiÖn khi ë khu vùc nµy
         chØ ®îc tiÕp ®Êt, cßn khu vùc kia chØ ®îc tiÕp d©y trung
                          tÝnh cña cïng líi ®iÖn.

    §iÒu kiÖn nµy kh«ng ®-îc t«n träng trong c¸c tr-êng
hîp sau:
    - Cã hai hay nhiÒu xÝ nghiÖp ®-îc cung cÊp ®iÖn tõ mét
tr¹m ®iÖn, mçi xÝ nghiÖp ¸p dông mét biÖn ph¸p b¶o vÖ: xÝ
nghiÖp nµy chØ dïng b¶o vÖ tiÕp ®Êt, cßn xÝ nghiÖp kia l¹i
chØ dïng b¶o vÖ tiÕp d©y trung tÝnh.
    - Cã thÓ ngay cïng mét xÝ nghiÖp, ë khu vùc gÇn m¸y
biÕn ¸p hay nguån sö dông b¶o vÖ b»ng d©y dÉn trung tÝnh
cßn ë khu vùc xa h¬n sö dông b¶o vÖ b»ng nèi ®Õn hÖ thèng
tiÕp ®Êt tù nhiªn (èng dÉn n-íc, ®êng s¾t trong xÝ nghiÖp,
hay c¸c c«ng tr×nh kim lo¹i kh¸c v.v...).




                                                                            54
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                                                        
Ch-¬ng 2
    Khi h- háng cña mét thiÕt bÞ ®-îc nèi ®Õn hÖ thèng
tiÕp ®Êt, thiÕt bÞ nµy kh«ng ®-îc nèi ®Õn l-íi trung tÝnh
b¶o vÖ (vÝ dô ®éng
                                                 D©y trung tÝnh b¶o
c¬ 3 h×nh 2-24 bÞ                                        vÖ
háng c¸ch ®iÖn mét
pha), th× dßng ®iÖn
sù cè sÏ ch¹y ra                                 D©y trung tÝnh b¶o Rd
                                                         vÖ
vá, ch¹y qua ®iÖn
trë cña hÖ thèng
tiÕp ®Êt Rd vµ ch¹y
                                                 D©y trung tÝnh b¶o
trong ®Êt ®Õn hÖ       R0                                vÖ
thèng tiÕp ®Êt vËn
                     HÖ thèng tiÕp ®Êt
hµnh R0 råi trë vÒ         b¶o vÖ
trung    tÝnh   cña                       H×nh 2-25
nguån ®iÖn. Nh- vËy       HÖ thèng tiÕp d©y trung tÝnh vµ tiÕp ®Êt
                               phô ®Ó b¶o vÖ c¸c thiÕt bÞ ®iÖn
dßng ®iÖn ch¹m ®Êt
                      Uf
cã gi¸ trÞ: I d 
                    R0  Rd
    Gi¸ trÞ dßng ®iÖn nµy qu¸ bÐ kh«ng ®ñ ®Ó t¸c ®éng b¶o
vÖ lµm viÖc, vµ ®Ó c¾t khái nguån ®iÖn.
    H×nh 2-25 cho ta c¸ch thùc hiÖn tiÕp d©y trung tÝnh vµ
tiÕp ®Êt phô ®èi víi c¸c thiÕt bÞ ®iÖn.
    II. TÝnh to¸n ®iÖn trë an toµn.
    1. iÖn trë an toµn khi kh«ng cã tiÕp ®Êt phô.
    Tõ (h×nh 2-20a), ta cã dßng ®iÖn Isc sÏ ®-îc tÝnh nh-
sau:
                                                 Uf
                              I sc 
                                              RTT .(Rng  R0 )
                                       Rf 
                                              RTT  Rng  R0

    Do   R0 << Rng nªn trong m¹ch coi R0 =                         ngvµ   RTT << Rng nªn
ta cã:
                                                      Uf
                                          I sc 
                                                   Rf  RTT
    - §iÖn ¸p tiÕp xóc cã thÓ x¸c ®Þnh b»ng biÓu thøc sau:
                                                        U f .RTT
                                   U tx  I sc .RTT 
                                                        Rf  RTT

                                                                                      55
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                                                          
Ch-¬ng 2
                    RTT                      k
     NÕu ®Æt k =        ta cã: U tx  U f .
                    Rf                      1 k

    §iÖn ¸p tiÕp xóc Utx phô thuéc vµo quan hÖ gi÷a ®iÖn
trë d©y dÉn trung tÝnh TTvµ ®iÖn trë cña d©y dÉn pha Rf.
Khi tiÕt diÖn cña d©y dÉn trung tÝnh b»ng tiÕt diÖn cña d©y
                            U
dÉn pha th× k = 1 hay U tx  f .
                             2
    Tõ c¸c biÓu thøc trªn ta thÊy, ®Ó ®¶m b¶o ®iÖn ¸p tiÕp
xóc nhá h¬n ®iÖn ¸p tiÕp xóc cho phÐp cã thÓ thùc hiÖn
b»ng c¸ch gi¶m ®iÖn trë cña d©y trung tÝnh.
                                       k
     §Ó ®¶m b¶o an toµn: U tx.cp  U f .   40. Ta thÊy, ®Ó gi¶m
                                     1 k
Utx.cp   ph¶i gi¶m k nghÜa lµ gi¶m RTT.
     §iÖn trë an toµn cña d©y trung tÝnh lµ:
                           U tx.cp          RTT      U tx.cp            U .R
                   k                                          RTT  tx.cp f
                        U f  U tx.cp       Rf    U f  U tx.cp        U f  U tx.cp

    ViÖc ¸p dông ph-¬ng ph¸p nµy kh«ng kinh tÕ, v× d©y dÉn
trung tÝnh cÇn ph¶i cã tiÕt diÖn kh¸ lín, Thùc tÕ, theo
quan ®iÓm kinh tÕ kü thuËt, tiÕt diÖn d©y trung tÝnh tèi
®a chØ nªn b»ng tiÕt diÖn d©y dÉn pha.
     2. Khi cã tiÕp ®Êt phô.
       Khi nèi vá thiÕt bÞ ®Õn hÖ thèng tiÕp ®Êt phô, ®iÖn
¸p       tiÕp       xóc    víi    ng-êi          lµ (H×nh 2-20b):
           U TT      R .R      U TT .Rng .Rd
U tx               . ng d 
            R .R Rng  Rd R0 (Rng  Rd )  Rng .Rd
       R0  ng d
           Rng  Rd

                                                                             U TT .Rd
     V× Rng >> Rd nªn cã thÓ bá qua Rng, ta cã: U tx 
                                                                             R0  Rd
     Trong ®ã: UTT lµ ®iÖn ¸p gi¸ng trªn d©y trung tÝnh,
®-îc         x¸c      ®Þnh       gÇn ®óng theo biÓu thøc sau:
               RTT            k
U TT  U f .           Uf .
             Rf  RTT        1 k
    Tõ c¸c biÓu thøc trªn ta thÊy, ®Ó ®¶m b¶o ®iÖn ¸p tiÕp
xóc nhá h¬n ®iÖn ¸p tiÕp xóc cho phÐp cã thÓ thùc hiÖn
b»ng c¸ch gi¶m ®iÖn trë tiÕp ®Êt phô.
                                                                                        56
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                                                                
Ch-¬ng 2
                            U TT .Rd
     Ta cã: U tx                     U tx.cp
                            R0  Rd
    Do ®ã, ®iÖn trë an toµn cña hÖ thèng tiÕp ®Êt phô ph¶i
tho¶ m·n lµ:
                                                          R0 .U tx.cp
                                                  Rd 
                                                         U TT  U tx.cp

     Trong ®ã:
             + Rd: ®iÖn trë cña hÖ thèng tiÕp ®Êt b¶o vÖ phô.
             + R0: ®iÖn trë cña hÖ thèng tiÕp ®Êt vËn hµnh.
             + Utx.cp: ®iÖn ¸p tiÕp xóc lín nhÊt cho phÐp ()
     §iÒu           kiÖn         trªn            cã      thÓ            viÕt   d-íi     d¹ng:
                 (1  k).U tx.cp
Rd  R0 .
            k(U f  U tx.cp )  U tx.cp
    TiÕt diÖn cña                   d©y dÉn trung tÝnh cÇn ph¶i ®-îc chän
sao cho dßng ®iÖn                  sù cè Ýt nhÊt ph¶i v-ît qu¸ ba lÇn dßng
®iÖn ®Þnh møc cña                  cÇu ch× nãng ch¶y ®èi víi thiÕt bÞ bÞ sù
cè gÇn nhÊt hoÆc                   Ýt nhÊt còng gÊp 1,5 lÇn dßng ®iÖn t¸c
®éng më nhanh cña                  cÇu dao b¶o vÖ tù ®éng cña thiÕt bÞ ®iÖn
bÞ sù cè: I suco  3I dm
    §Ó ®¶m b¶o ®-îc søc bÒn c¬ khÝ, ®èi víi ®êng d©y trªn
kh«ng, tiÕt diÖn cña d©y dÉn trung tÝnh b¶o vÖ Ýt nhÊt
ph¶i b»ng 6mm2 ®èi víi ®ång vµ 16mm2 ®èi víi nh«m.
    NÕu ta dïng thÐp dÉn, th× tiÕt diÖn cña nã th-êng cÇn
ph¶i lín h¬n gÊp tõ 15  20 lÇn tiÕt diÖn cña d©y dÉn
®ång, b¶ng sau cho ta vµi vÝ dô vÒ tiÕt diÖn t-¬ng ®-¬ng.
    §ång, [mm2] 1,5    4      10    16    35     50
     ThÐp, [mm2] 30    80     150   240   600    800
    D©y dÉn trung tÝnh vËn hµnh ®-îc ®¸nh dÊu b»ng mÇu
tr¾ng hay mµu tro. Thanh dÉn trung tÝnh kh«ng c¸ch ®iÖn ®-
-îc s¬n mµu ®en. §-êng d©y c¸p mÒm cung cÊp ®iÖn cho c¸c
hé tiªu thô mµ d©y dÉn cung cÊp ®iÖn vµ d©y b¶o vÖ ®i
chung trong vá cao su mÒm, th× d©y dÉn b¶o vÖ ®-îc ph©n
biÖt b»ng mµu ®á.
    §-êng d©y trªn kh«ng, d©y dÉn trung tÝnh b¶o vÖ ®-îc
m¾c thÊp h¬n d©y dÉn pha. NÕu nã ®-îc m¾c ë trªn, v× lý do
nµo ®ã mµ d©y trung tÝnh bÞ ®øt, th× d©y nã sÏ v-íng vµo
                                                                                            57
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                                           
Ch-¬ng 2
c¸c d©y pha vµ do vËy sÏ xuÊt hiÖn ®iÖn ¸p nguy hiÓm trªn
c¸c vá cña thiÕt bÞ trung tÝnh (h×nh 2-26).
    Trong tr-êng hîp nµy dßng ®iÖn sù cè rÊt nguy hiÓm ®èi
víi c¬ thÓ ng-êi nh-ng kh«ng ®ñ lín ®Ó t¹o nªn sù t¸c ®éng
cña cÇu ch× hay cÇu dao tù ®éng.

                               D©y trung
                                  tÝnh     T                             T
                                           S                             S
                                           R                             R
                                                                 D©y trung
                                                                    tÝnh
                           Utx=Uf



  R0                                           R0
                                                       H×nh 2-27
                                           D©y trung tÝnh ®îc m¾c d-íi cïng
                H×nh 2-26                 khi x¶y ra ®øt d©y pha vµ r¬i trªn
D©y trung tÝnh r¬i trªn d©y dÉn pha, dßng           d©y trung tÝnh.
 ®iÖn sù cè rÊt nguy hiÓm ®èi víi c¬ thÓ
                   ngêi
    NÕu d©y trung tÝnh b¶o vÖ m¾c ë phÝa d-íi c¸c d©y pha,
th× khi x¶y ra ®øt d©y pha vµ r¬i ch¹m vµo d©y trung tÝnh
n»m phÝa d-íi th× sÏ t¹o nªn ng¾n m¹ch vµ dßng ®iÖn ®ñ lín
®Ó t¸c ®éng cÇu ch× hay cÇu dao tù ®éng vµ sÏ ®a khu vùc
sù cè ra khái nguån ®iÖn (h×nh 2-27).
    * L-íi trung tÝnh b¶o vÖ cÇn ph¶i ®-îc tiÕp ®Êt t¹i
c¸c vÞ trÝ sau:
    - GÇn nguån cung cÊp ®iÖn (m¸y ph¸t hay m¸y biÕn ¸p).
    - §-êng d©y trªn kh«ng: ph¶i tiÕp ®Êt ë tÊt c¶ c¸c ®Çu
®-êng d©y vµ ë nh÷ng chç ph©n nh¸nh. Trªn c¸c tuyÕn ®-êng
d©y Ýt nhÊt 1000m ph¶i tiÕp ®Êt lÆp l¹i sao cho kho¶ng
c¸ch gi÷a hai hÖ thèng tiÕp ®Êt kh«ng ®-îc lín h¬n 1000m.
    - Khu vùc s¶n xuÊt vµ khu vùc trang thiÕt bÞ ®iÖn:
ph¶i tiÕp ®Êt t¹i c¸c b¶ng ph©n phèi. Mét hÖ thèng tiÕp
®Êt cã thÓ dïng cho nhiÒu b¶ng ph©n phèi.
    §iÖn trë cña hÖ thèng tiÕp ®Êt ph¶i bÐ h¬n 4.
    L-íi ®iÖn ph©n phèi c«ng céng, nÕu kho¶ng c¸ch gi÷a
hai hÖ thèng tiÕp ®Êt trªn tuyÕn truyÒn t¶i chØ cßn kho¶ng
500m, th× b¶o vÖ b»ng nèi d©y trung tÝnh cho phÐp trÞ sè
cña mçi hÖ thèng tiÕp ®Êt cã gi¸ trÞ ®Õn 10, cßn nÕu
kho¶ng c¸ch gi÷a hai hÖ thèng tiÕp ®Êt gi¶m xuèng n÷a chØ
cßn kho¶ng 200m, th× gi¸ trÞ ®iÖn trë cña hÖ thèng tiÕp
®Êt nµy cã thÓ cho gi¸ trÞ ®Õn 20.
                                                                         58
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                             
Ch-¬ng 2
    Tr-êng hîp cét b»ng   kim lo¹i hay b»ng bªt«ng cèt thÐp,
xem c¸c cét nµy nh- hÖ     thèng tiÕp ®Êt tù nhiªn. Nèi d©y
dÉn trung tÝnh víi phÇn   thÐp cña bª t«ng cèt thÐp hay phÇn
thÐp cña cét kim lo¹i,    ®iÖn trë tiÕp ®Êt cã gi¸ trÞ ®Õn
20.
    * Mét sè biÖn ph¸p b¶o vÖ tr¸nh ®iÖn ¸p tiÕp xóc (xem
nã nh- lµ biÖn ph¸p phô trong b¶o vÖ tiÕp d©y trung tÝnh):
     - Nèi ®Êt c¸c vá trang thiÕt bÞ ®iÖn.
    - KiÓm tra hÖ thèng tiÕp d©y trung tÝnh b»ng thiÕt bÞ
tù ®éng; thiÕt bÞ nµy sÏ t¸ch c¸c thiÕt bÞ ®iÖn bÞ sù cè
ra khái l-íi ®iÖn trong thêi gian 0,2 gi©y.
    - §iÒu khiÓn sù ph©n phèi ®iÖn ¸p trong vïng thao t¸c.
    - Dïng nh÷ng ph-¬ng tiÖn b¶o vÖ nh-: g¨ng tay, ñng
c¸ch ®iÖn, sµo v.v... ®Ó ng¨n c¸ch ng-êi víi thiÕt bÞ ®iÖn
ë vïng thao t¸c.
    - Thùc hiÖn mét sè liªn kÕt phô nèi gi÷a vá c¸c thiÕt
bÞ víi nhau thµnh mét nhãm nh÷ng phÇn tö dÉn ®iÖn tèt. Nh-
vËy, nÕu ®-êng d©y chÝnh nèi ®Õn trung tÝnh bÞ h- háng,
dßng ®iÖn sù cè sÏ cã ®-êng kh¸c ®Ó ®i vÒ ®iÓm trung tÝnh.
    Nh÷ng dông cô ®iÖn cÇm tay, dïng c¸c trang thiÕt bÞ
b¶o hé nh- g¨ng tay, ñng hé c¸ch ®iÖn v.v... nh- biÖn ph¸p
b¶o vÖ an toµn phô.
    Trong cïng mét xÝ nghiÖp, cã thÓ ¸p dông nh÷ng biÖn
ph¸p b¶o vÖ an toµn phô kh¸c nhau ®èi víi nh÷ng khu vùc
lao ®éng, hay nh÷ng phßng, nh÷ng x-ëng kh¸c nhau miÔn sao
cho Ýt tèn kÐm nhÊt.
    ViÖc lùa chän c¸c biÖn ph¸p b¶o vÖ an toµn phô, tr-íc
tiªn ph¶i sö dông c¸c phÇn tö nèi ®Êt tù nhiªn.
    Nh÷ng trang thiÕt bÞ di ®éng, th-êng dïng biÖn ph¸p
phô: sö dông thiÕt bÞ tù ®éng t¸ch khái l-íi ®iÖn, v× nÕu
dïng biÖn ph¸p tiÕp ®Êt phô th× sÏ khã thùc hiÖn ®èi víi
tr-êng hîp thiÕt bÞ di ®éng, trong khi ®ã nÕu dïng thiÕt
bÞ tù ®éng t¸ch khái l-íi th× dÔ dµng thùc hiÖn h¬n.
    Cã thÓ nèi nhiÒu c«ng tr×nh hay thiÕt bÞ ®Õn mét hÖ
thèng tiÕp ®Êt nh»m môc ®Ých b¶o vÖ an toµn cho ng-êi khi
tiÕp xóc víi vá thiÕt bÞ hay c¸c c«ng tr×nh sö dông ®iÖn.
    VÝ dô: cã mét hÖ thèng tiÕp ®Êt ®-îc nèi ®Õn c¸c cùc
hay thanh gãp trung tÝnh cña b¶ng ph©n phèi th× ®ång thêi
cã thÓ ®-îc sö dông ®Ó nèi ®Õn c¸c vá cña c¸c thiÕt bÞ


                                                          59
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                            
Ch-¬ng 2
®iÖn ®-îc cÊp tõ b¶ng ph©n phèi nµy. D©y dÉn ®-îc dïng vµo
viÖc nèi ®Êt ph¶i ®¶m b¶o søc bÒn c¬ khÝ.
    III. Thùc hÖ thèng BV khi c¸c dông cô, thiÕt bÞ ®iÖn
dïng ®iÖn mét chiÒu.
    C¸c biÖn ph¸p b¶o vÖ an toµn ®èi víi ng-êi ë c¸c thiÕt
bÞ dïng ®iÖn mét chiÒu còng gièng nh- ë c¸c thiÕt bÞ dïng
®iÖn xoay chiÒu.
        §3. B¶o vÖ b»ng c¸c biÖn ph¸p ng¨n c¸ch ®iÖn phô
    I. Kh¸i qu¸t.
    Ng¨n c¸ch ®iÖn ®Ó b¶o vÖ phô cã thÓ thùc hiÖn theo hai
biÖn ph¸p chÝnh:
    - BiÖn ph¸p ng¨n c¸ch b¶o vÖ ®èi víi trang thiÕt bÞ: dù
kiÕn mét sù ng¨n c¸ch phô ®èi víi trang thiÕt bÞ hay hÖ
thèng ®iÖn, sao cho khi c¸ch ®iÖn bÞ ph¸ háng trong qu¸
tr×nh lµm viÖc, ng-êi kh«ng thÓ tiÕp xóc víi c¸c phÇn tö
cã ®iÖn ¸p.
    - BiÖn ph¸p ng¨n c¸ch vÞ trÝ: dù kiÕn mét sù ng¨n c¸ch
gi÷a ng-êi vµ ®Êt, hay nh÷ng phÇn tö dÉn ®iÖn tèt, tiÕp
xóc víi ®Êt.
    II. Ng¨n c¸ch b¶o vÖ ®èi víi trang thiªt bÞ ®iÖn.
    BiÖn ph¸p b¶o vÖ nµy cã thÓ thùc hiÖn theo 3 c¸ch:
    - Bäc c¸ch ®iÖn b¶o vÖ: phñ mét líp vËt liÖu c¸ch ®iÖn
cã ®é bÒn vµ chÞu ®ùng l©u dµi ®èi víi tÊt c¶ nh÷ng phÇn
tö kim lo¹i mµ ng-êi dÔ tiÕp xóc.
    - Ng¨n c¸ch trung gian ®Ó b¶o vÖ: ng¨n c¸ch c¸c phÇn
tö kim lo¹i mµ ng-êi dÔ tiÕp xóc víi c¸c phÇn tö mµ khi
x¶y ra sù cè cã thÓ xuÊt hiÖn ®iÖn ¸p.
    - Ng¨n c¸ch t¨ng c-êng ®Ó b¶o vÖ: t¨ng c-êng thªm líp
c¸ch ®iÖn gi÷a c¸c phÇn tö cã ®iÖn ¸p vµ nh÷ng phÇn tö mµ
ng-êi dÔ tiÕp xóc ®Õn, t-¬ng ®-¬ng víi mét líp c¸ch ®iÖn
lµm viÖc céng thªm mét líp ng¨n c¸ch trung gian ®Ó b¶o vÖ.
    Trong thêi gian vËn hµnh, ph¶i th-êng xuyªn kiÓm tra
theo chu kú tr¹ng th¸i c¸ch ®iÖn lµm viÖc còng nh- tr¹ng
th¸i c¸ch ®iÖn b¶o vÖ.
    Nh÷ng dông cô cã phñ líp ng¨n c¸ch ë vá sÏ cã -u ®iÓm:
    + B¶o vÖ ng-êi ngay c¶ khi ®iÖn ¸p xuÊt hiÖn trªn vá
cña dông cô v× mét lý do nµo ®ã mµ c¸ch ®iÖn ë bªn trong
dông cô bÞ ph¸ háng.
    + NÕu trong thêi gian ®ang lµm viÖc, dông cô ch¹m ph¶i
mét phÇn tö cã ®iÖn ¸p, vÝ dô: khi ta khoan l-ìi khoan

                                                         60
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                             
Ch-¬ng 2
xuyªn qua mét èng dÉn mµ trong ®ã cã ®-êng d©y cung cÊp
®iÖn th× khi ®ã ng-êi sÏ ®-îc b¶o vÖ khái ®iÖn ¸p nguy
hiÓm nhê líp phñ ng¨n c¸ch ®iÖn nµy.
    §¹i ®a sè dông cô ®· ®-îc thùc hiÖn ng¨n c¸ch b¶o vÖ
phô ®Ó sao cho sù nguy hiÓm ®-îc gi¶m ®Õn møc tèi thiÓu.
    VÝ dô: ë dông cô khoan ®iÖn cÇm tay, ng-êi ta t¹o ng¨n
c¸ch b¶o vÖ phô nh- sau:
    - PhÇn lµm viÖc ®-îc ng¨n c¸ch víi trôc cña ®éng c¬
b»ng mét chi tiÕt c¸ch ®iÖn, sù truyÒn chuyÓn ®éng ®-îc
thùc hiÖn qua chi tiÕt nµy.
    - Vá ®-îc phñ mét líp vËt liÖu dÎo c¸ch ®iÖn.
    - Tay cÇm ®-îc lµm b»ng vËt liÖu ®¬n gi¶n.
    - Bªn trong cã nh÷ng chi tiÕt trung gian c¸ch ®iÖn.
    - R«to mµ trªn ®ã cã quÊn d©y, sÏ ®-îc phñ b»ng mét
líp chÊt dÎo rÊt m¶nh mµ khi bÞ h- háng nã sÏ c¶n trë
kh«ng cho d©y r¬i lªn phÇn kim lo¹i.
    Khi ®· dïng biÖn ph¸p ng¨n c¸ch ®Ó b¶o vÖ th× còng
kh«ng cÇn thiÕt ph¶i cã sù b¶o vÖ nµo kh¸c ®èi víi sù tiÕp
xóc gi¸n tiÕp. V× vËy, dông cô khoan ®iÖn trªn kh«ng cÇn
thiÕt dïng biÖn ph¸p nèi ®Õn d©y trung tÝnh hay nèi ®Õn
®Êt.
    * §èi víi nh÷ng dông cô ®-îc s¶n xuÊt lÊy ®iÖn trùc
tiÕp tõ l-íi cã ®iÖn ¸p ®Þnh møc 120V, 220V hay 380V, th×
kh«ng hÒ cã mét biÖn ph¸p b¶o vÖ nµo ngoµi viÖc cã mét cùc
®-îc tiÕp ®Êt hay tiÕp d©y trung tÝnh.
    Nh÷ng dông cô nµy chØ cã thÓ ®-îc ®em sö dông nÕu nh-
®¶m b¶o ®-îc c¸c ®iÒu kiÖn sau:
    - Vá kim lo¹i ph¶i ®-îc nèi ®Õn hÖ thèng tiÕp ®Êt hay
tiÕp d©y trung tÝnh b¶o vÖ.
    - Tay cÇm vµ bé phËn tùa ph¶i ®-îc bäc b»ng vËt liÖu
c¸ch ®iÖn, ®Ó c¶n trë sù tiÕp xóc víi phÇn kim lo¹i kh«ng
®-îc bäc b»ng vËt liÖu c¸ch ®iÖn.
    - Trong thêi gian lµm viÖc, dïng g¨ng tay vµ th¶m hay bÖ
®øng b»ng cao su c¸ch ®iÖn, quÇn ¸o b¶o hé ph¶i kh« vµ cã
tay ¸o dµi, ®Çu ph¶i ®-îc ®éi mò c¸ch ®iÖn.
     - D©y dÉn b¶o vÖ ph¶i ®-îc ®¸nh dÊu nÕu d©y dÉn b¶o vÖ
n»m chung víi d©y dÉn lµm viÖc th× cÇn ph¶i cã c¸ch ®iÖn
®Ó ng¨n c¸ch vµ ph©n biÖt b»ng mµu ®á.



                                                          61
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                                 
Ch-¬ng 2
    - C¸c mèi tiÕp xóc cña d©y dÉn b¶o vÖ ph¶i ®¶m b¶o
tiÕp xóc tèt vµ ®¶m b¶o kh«ng ®-îc ®øt trong thêi gian lµm
viÖc.
    - ViÖc nèi vµo l-íi ph¶i thùc hiÖn b»ng lç c¾m vµ
phÝch c¾m vµ ph¶i cã thªm chÊu vµ lç c¾m b¶o vÖ. ChÊu, lç
c¾m vµ phÝch c¾m ph¶i chÕ t¹o sao cho: khi ®ãng, sù tiÕp
xóc b¶o vÖ ph¶i thiÕt lËp tr-íc khi cã sù tiÕp xóc cña d©y
dÉn lµm viÖc, cßn khi më th× ng-îc l¹i.
    * Khi khai th¸c má trong hÇm ngÇm, ngoµi nh÷ng ®iÒu
kiÖn chÝnh nªu ë trªn, chóng ta cßn cÇn ph¶i:
    - T¨ng c-êng c¸ch ®iÖn gi÷a vá vµ bèi d©y quÊn vµ t¨ng
c-êng c¸ch ®iÖn cña c¸c phÇn tö kh¸c mµ chóng tham gia vµo
m¹ch lµm viÖc.
    - Nèi ®Õn ®Êt thùc hiÖn theo c¸ch nèi ®Õn l-íi tiÕp
®Êt chung vµ mét sè tr-êng hîp ®-îc nèi thªm ®Õn hÖ thèng
cäc tiÕp ®Êt t¹i chç; cÇu dao ®iÖn vµ nh÷ng lç c¾m cung
cÊp ®iÖn cho c¸c dông cô ®iÖn cÇm tay cÇn ph¶i ®-îc võa
nèi ®Õn hÖ thèng tiÕp ®Êt chung võa nèi ®Õn cäc tiÕp ®Êt
t¹i chç.
    - Ph¶i tæ chøc kiÓm tra chu kú Ýt nhÊt 1 th¸ng mét lÇn
®iÖn trë c¸ch ®iÖn cña l-íi ®iÖn 127V, ®ång thêi cÇn trang
bÞ r¬le b¶o vÖ. R¬le nµy sÏ ng¾t tù ®éng hay ®¸nh tÝn hiÖu
khi cã ch¹m ®Êt mét pha.
    III. Ng¨n c¸ch gi÷a vÞ trÝ cña ng-êi vµ ®Êt.
    Ng¨n c¸ch gi÷a vÞ trÝ cña ng-êi vµ ®Êt ®-îc thùc hiÖn
cã kÕt qu¶ tèt ®èi víi c¸c thiÕt
                                       1,25        2,50
bÞ ®-îc l¾p cè ®Þnh. Khi ®ã, sÏ        m           m
phñ vËt liÖu c¸ch ®iÖn lªn trªn
                                               1,25m




nÒn vµ lªn tÊt c¶ nh÷ng phÇn tö
kim lo¹i liªn hÖ víi ®Êt n»m
                                       1,25
trong vïng thao t¸c.                   m      A
    H×nh 2-28: kh«ng gian ®-îc xem
xÐt lµ vïng thao t¸c cña mét                        1,25m

ng-êi ®øng ë ®iÓm A phôc vô cho                H×nh 2-28.
mét trang thiÕt bÞ ®iÖn.              Vïng thao t¸c cña mét ng-êi
                                             ®øng ë ®iÓm A
    Phñ vËt liÖu c¸ch ®iÖn cÇn
ph¶i tho¶ m·n nh÷ng ®iÒu kiÖn sau:
    + VËt liÖu c¸ch ®iÖn ph¶i ®ñ tho¶ m·n søc bÒn c¬ vµ
chÞu ®-îc nhiÖt.


                                                               62
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                                                 
Ch-¬ng 2
    + Ph¶i cã kÝch th-íc ®ñ lín, sao cho ng-êi ta chØ tiÕp
xóc ®-îc víi phÇn phñ bäc cña trang bÞ ®iÖn mµ kh«ng thÓ
tiÕp xóc ®-îc víi phÇn vá cña thiÕt bÞ.
    - PhÇn phñ ph¶i ®-îc cè ®Þnh.
    - §Ó thùc hiÖn ng¨n c¸ch vÞ trÝ, ta cã thÓ sö dông:
cao su c¸ch ®iÖn, gç kh«, vËt liÖu dÎo hay nh÷ng vËt liÖu
t-¬ng tù kh¸c cã søc bªn c¬, nhiÖt, chÞu ®ùng ®-îc trong
nh÷ng ®iÒu kiÖn vËn hµnh cô thÓ.
    BiÖn ph¸p sö dông ng¨n c¸ch vÞ trÝ ®èi víi c¸c trang
bÞ cè ®Þnh còng chØ ®-îc coi nh- lµ biÖn ph¸p b¶o vÖ phô.
BiÖn ph¸p nµy ®-îc sö dông cïng víi c¸c biÖn ph¸p kh¸c
hiÖu qu¶ h¬n nh-: tiÕp ®Êt hay tiÕp d©y trung tÝnh, ®iÒu
khiÓn ph©n phèi ®iÖn thÕ v.v...
    * Ng¨n c¸ch vÞ trÝ cã thÓ ®-îc thùc hiÖn b»ng c¸ch:
phñ lªn ®Êt mét líp ®· cã ®iÖn trë suÊt lín, th«ng th-êng
ng-êi ta sö dông nhùa ®-êng.
    §iÖn trë líp ng¨n c¸ch vÞ trÝ ng-êi ®øng gäi lµ R®Õ cÇn
ph¶i tho¶ m·n ®iÒn kiÖn:
                                               U
                                    R®Õ            R ng
                                              I ng
    Trong ®ã:
        + U: ®iÖn ¸p tæng ®èi víi ®Êt ë chç tiÕp xóc.
        + Ing: dßng ®iÖn ®i qua ng-êi ®-îc xem lµ kh«ng
    nguy hiÓm.
        + Rng: ®iÖn trë cña c¬ thÓ con ng-êi.
    §iÖn ¸p ng-êi ph¶i chÞu khi cã mét tÊm ng¨n gi÷a ng-êi
vµ phÇn tö nèi ®Êt:
                                                             U   
                Ung = Ing . Rng            R®Õ  Rng          1
                                                            U    
                                                             ng 
    Nghiªn cøu b¶o vÖ tr¸nh ®iÖn giËt khi tiÕp xóc gi¸n
tiÕp, th-êng lÊy gi¸ trÞ trung b×nh ®èi víi ®iÖn trë c¬
thÓ ng-êi lµ 3000  .
    §-a gi¸ trÞ nµy vµo biÓu thøc víi ®iÖn ¸p 220V, x¸c
®Þnh ®-îc nh÷ng gi¸ trÞ cña ®iÖn trë líp ng¨n c¸ch ë vÞ
trÝ ng-êi ®øng:
    - §èi víi dông cô cè ®Þnh:
                          220 
          R®Õ  3000          1  13.500                      ()
                          40    

                                                                             63
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                               
Ch-¬ng 2
    - §èi víi dông cô cÇm tay:
                          220 
          R®Õ  3000          1  24.500    ()
                          24    
    Khi ®iÖn ¸p lµm viÖc bÐ h¬n (vÝ dô: 280/120V) gi¸ trÞ
®iÖn trë líp ng¨n c¸ch R®Õ sÏ gi¶m t-¬ng øng.
    C¸c kÕt qu¶ ë trªn nghiªn cøu ®èi víi gi¸ trÞ giíi h¹n
cña dßng ®iÖn kh«ng g©y nguy hiÓm ®èi víi ng-êi (0,01A).
Nh-ng cã tr-êng hîp ®iÖn giËt chÕt ng-êi ë nh÷ng gi¸ trÞ
bÐ h¬n 0,01A. Do vËy, ë c¸c n-íc ch©u ¢u (vÝ dô ë §øc
v.v...), ®iÖn trë R®Õ cã gi¸ trÞ lín h¬n gi¸ trÞ tÝnh to¸n
ë trªn: gi¸ trÞ bÐ nhÊt cña ®iÖn trë líp ng¨n c¸ch ë vÞ
trÝ ®øng ph¶i lµ 50.000  . Gi¸ trÞ nµy t-¬ng øng víi mét
dßng ®iÖn 0,005A(5mA) vµ ®iÖn trë cña c¬ thÓ ng-êi lµ
3000  .
    Qui ph¹m vÒ an toµn ë mét sè n-íc ®«ng ¢u (Rumani,
Bungari v.v...), lÊy dßng ®iÖn ®i qua ng-êi ë t×nh tr¹ng
thËt an toµn lµ: Ing = 2,5mA vµ Rng = 3000  .
    Do vËy:
          Ung = 3000 . 0,0025 = 7,5
          (V)
                          Uf    
          R®Õ  3000          1
                          7,5 
    Khi l-íi ®iÖn cã ®iÖn ¸p pha Uf = 220V th× R®Õ lµ:
                          220 
          R®Õ  3000           1  87000          ()
                          7,5    
    L-u ý: ®iÖn trë nÒn ë bªn trong vµ ®iÖn trë qua líp
nhùa ®-êng ë bªn ngoµi kh«ng ph¶i lµ mét h»ng sè nã thay
®æi kh¸ nhiÒu tuú theo møc ®é Èm -ít cña nÒn hay nhùa
®-êng. NÕu phñ lªn trªn nÒn hay trªn mÆt ®Êt mét líp vËt
liÖu c¸ch ®iÖn kh¸c còng cÇn l-u ý lµ tÝnh chÊt c¸ch ®iÖn
cña líp vËt liÖu c¸ch ®iÖn nµy sÏ xÊu ®i theo thêi gian do
sù giµ ho¸ cña vËt liÖu.
    Trong thùc tÕ ng-êi ta ®-a ra nh- sau:
    - §èi víi thiÕt bÞ ®Æt bªn trong nhµ, khi tÝnh to¸n R ®Õ
ng-êi ta lÊy:
          Rng = 3000  vµ Ing = 0,0025 mA, do ®ã ®iÒu kiÖn
     sÏ lµ:
          R®Õ  400U - 3000

                                                           64
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                               
Ch-¬ng 2
    - §èi víi thiÕt bÞ ®Æt bªn ngoµi hay trªn c¸c nÒn nhµ
trong thêi gian vËn hµnh cã thÓ bÞ Èm -ít:
          Rng = 1000  , Ing = 0,010A, Ung = 10V, ®iÒu kiÖn
     sÏ lµ:
          R®Õ  100U - 1000
    * §Ó b¶o vÖ ®èi víi tiÕp xóc trùc tiÕp: ®iÖn trë cña
c¬ thÓ ng-êi b»ng 1000  , th× cÇn ph¶i ®-a vµo biÓu thøc
gi¸ trÞ Ung = 1000 . 0,0025 = 2,5V
    VÝ dô: ®èi víi ®iÖn ¸p U = 220V, th×:
                          220 
          R®Õ  1000           1  89.000   ()
                          2,5    
          §4. B¶o vÖ b»ng biÖn ph¸p ng¨n c¸ch víi l-íi
                    cung cÊp ®iÖn c«ng céng
    I. Nguyªn t¾c c¬ b¶n vµ c¸c ®iÒu kiÖn ¸p dông.
    B¶o vÖ b»ng ng¨n c¸ch lµ mét lo¹i b¶o vÖ cho kÕt qu¶
tèt, ®Æc biÖt ë l-íi ®iÖn cã tiÕp ®Êt vµ do ®ã ®-îc dïng
réng r·i.
    ¦u ®iÓm cña biÖn ph¸p b¶o vÖ b»ng ng¨n c¸ch: ng-êi
dïng cã thÓ dïng nh÷ng dông cô vµ trang thiÕt bÞ ®iÖn cã
®iÖn ¸p kh¸c nhau (120V  380V) mµ kh«ng cÇn cã sù biÓn
®æi nµo. Khi ®ã, chØ sö dông mét m¸y biÕn ¸p ng¨n c¸ch ®Ó
ng¨n gi÷a dông cô dïng ®iÖn vµ l-íi ®iÖn.
    Do ®ã, ta cã ®-îc mét m¹ch ®iÖn c¸ch ®iÖn ®èi víi ®Êt
ë chç cÇn thiÕt, mÆc dï l-íi ®iÖn cã trung tÝnh tiÕp ®Êt.
    + L-íi ®iÖn trung tÝnh tiÕp ®Êt: viÖc tiÕp xóc víi d©y
dÉn ®iÖn t¹i chç háng c¸ch ®iÖn sÏ nguy hiÓm. Khi ®ã,
ng-êi sÏ chÞu toµn bé ®iÖn ¸p cña l-íi ®iÖn ®èi víi ®Êt.
    + L-íi ®iÖn trung tÝnh c¸ch ®iÖn ®èi víi ®Êt: dßng
®iÖn ch¹y qua c¬ thÓ ng-êi khi tiÕp xóc víi mét phÇn tö cã
®iÖn ¸p cã thÓ ®-îc giíi h¹n ë gi¸ trÞ kh«ng nguy hiÓm.
Nh- vËy cÇn gi÷ ®iÖn trë c¸ch ®iÖn ®èi víi ®Êt ®¹t ®-îc
mét gi¸ trÞ t-¬ng øng nµo ®ã, tøc lµ dïng m¸y biÕn ¸p ng¨n
c¸ch, th× dßng ®iÖn ch¹y qua c¬ thÓ ng-êi khi tiÕp xóc víi
phÈn tö cã ®iÖn ¸p còng kh«ng g©y nguy hiÓm.
    * Nh÷ng ®iÒu kiÖn ®Ó thùc hiÖn b¶o vÖ b»ng ng¨n c¸ch
cã hiÖu qu¶:
    - Mét m¸y biÕn ¸p ng¨n c¸ch chØ ®-îc nèi ®Õn mét dông
cô.
    - Sù ng¨n c¸ch cña l-íi vµ phÇn dông cô cÇn ph¶i thùc
hiÖn sao cho lo¹i trõ ®-îc kh¶ n¨ng ch¹m ®Êt.
                                                           65
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                           
Ch-¬ng 2
    NÕu tu©n thñ ®-îc nh÷ng ®iÒu kiÖn ¸p dông cña biÖn
ph¸p b¶o vÖ b»ng ng¨n c¸ch th× sÏ kh«ng xuÊt hiÖn ®iÖn ¸p
nguy hiÓm trªn vá cña dông cô ®-îc b¶o vÖ dï cho cã sù h-
háng c¸ch ®iÖn ë bªn trong dông cô.
    Nh-îc ®iÓm:
    - Cã thÓ x¶y ra sù cè vÒ c¸ch ®iÖn thø hai ë c¸p cung
cÊp ë mét pha kh¸c víi pha mµ nã ®· tiÕp xóc víi vá cña
dông cô, sù cè nµy ®· dÉn ®Õn tiÕp xóc víi ®Êt hay tiÕp
xóc víi phÇn tö dÉn ®iÖn tèt ®-îc tiÕp xóc víi ®Êt.
    Sù trïng hîp bÊt lîi nµy th«ng th-êng Ýt x¶y ra vµ cã
thÓ tr¸nh ®-îc nÕu tiÕn hµnh kiÓm tra mét c¸ch chu kú vµ
t¨ng c-êng b¶o vÖ c¸ch ®iÖn ®èi víi l-íi ®iÖn cung cÊp.
    - Cã thÓ nguy hiÓm nÕu sù cè thø hai x¶y ra ë m¸y biÕn
¸p ng¨n c¸ch. Sù cè nµy thùc tÕ cã x¸c suÊt x¶y ra Ýt v×
m¸y biÕn ¸p ng¨n c¸ch ®-îc chÕ t¹o cã phÇn thø cÊp cã Ýt
nhÊt mét líp c¸ch ®iÖn b¶o vÖ phô.
    §¹i ®a sè c¸c tr-êng hîp dïng m¸y biÕn ¸p ng¨n c¸ch cã
tû sè biÕn ®æi 1/1, vµ ë thø cÊp ®iÖn ¸p kh«ng v-ît qu¸
380V. M¸y biÕn ¸p hay tæ ®éng c¬ - m¸y ph¸t dïng vµo môc
®Ých ng¨n c¸ch ®Ó b¶o vÖ cung cÊp n¨ng l-îng cho mét dông
cô cã dßng ®iÖn ®Þnh møc tèi ®a kh«ng qu¸ 15A.
    Thø cÊp cña m¸y biÕn ¸p ng¨n c¸ch ®-îc cÊu t¹o sao cho
chØ cã kh¶ n¨ng nèi ®Õn mét dông cô kh«ng ®-îc phÐp nèi
®Õn hai hay nhiÒu dông cô h¬n.
    TuyÖt ®èi cÊm: m¹ch cung cÊp ®iÖn cho dông cô (m¹ch
thø cÊp cña m¸y biÕn ¸p ng¨n c¸ch) nèi ®Õn ®Êt hay nèi ®Õn
phÇn tö nµo ®ã cã tiÕp xóc víi ®Êt.
    II. C¸c ®iÒu kiÖn cÇn ph¶i cã ®èi víi m¸y biÕn ¸p ng¨n
c¸ch.
    M¸y biÕn ¸p ng¨n c¸ch cÇn ph¶i cÊu t¹o sao cho c¸c
cuén d©y ®-îc t¸ch biÖt h¼n ra vµ ph¶i cã líp c¸ch ®iÖn
b¶o vÖ phô thËt tèt gi÷a c¸c cuén d©y. Kh«ng cho phÐp tån
t¹i hay cã thÓ ph¸t sinh bÊt cø mét sù cè nµo cã liªn hÖ
®iÖn gi÷a cuén s¬ cÊp vµ cuén thø cÊp.
    Kh«ng cho phÐp cã sù liÖn hÖ ®iÖn nµo gi÷a lâi thÐp,
vá m¸y biÕn ¸p hay nh÷ng chi tiÕt tiÕp xóc kh¸c víi cuén
d©y s¬ vµ thø cÊp hay víi nh÷ng chi tiÕt nèi víi cuén d©y
nµy.



                                                        66
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                           
Ch-¬ng 2
    M¸y biÕn ¸p còng cÇn ph¶i cÊu t¹o sao cho nh÷ng mèi
liªn hÖ ®iÖn nªu trªn còng kh«ng thÓ x¶y ra sù cè vÒ c¸ch
®iÖn hay d©y dÉn bÞ ®øt.
    NÕu m¸y biÕn ¸p ë phÇn s¬ cÊp kh«ng cã c¸ch ®iÖn b¶o
vÖ phô th× lâi vµ vá cña m¸y biÕn ¸p ph¶i ®-îc nèi ®Õn hÖ
thèng b¶o vÖ ®Ó tr¸nh ®iÖn ¸p tiÕp xóc nguy hiÓm (b»ng
c¸ch nèi ®Õn hÖ thèng tiÕp ®Êt hay tiÕp kh«ng).
    §èi víi m¸y biÕn ¸p ng¨n c¸ch cã ®iÖn ¸p ®Þnh møc 380V
trë xuèng th× vÞ trÝ thùc hiÖn vµ ®iÖn ¸p ®Ó kiÓm tra
xuyªn thñng c¸ch ®iÖn lµ:
    - C¸ch ®iÖn gi÷a phÇn tö cã ®iÖn ¸p cña m¹ch ®iÖn s¬
vµ thø cÊp:
          UkiÓm tra = 5.000                      (V)
    - C¸ch ®iÖn gi÷a phÇn tö cã ®iÖn ¸p vµ nh÷ng phÇn tö
kim lo¹i cã thÓ tiÕp xóc hay cã thÓ cã mèi liªn quan trùc
tiÕp hay gi¸n tiÕp víi ®Êt:
        + §èi víi phÇn s¬ cÊp : UkiÓm tra = 2500     (V)
        + §èi víi phÇn thø cÊp: UkiÓm tra = 4000     (V)
    - C¸ch ®iÖn gi÷a phÇn tö cã ®iÖn ¸p vµ lâi m¸y biÕn
¸p:
        + §èi víi phÇn s¬ cÊp : UkiÓm tra = 2500     (V)
        + §èi víi phÇn thø cÊp: UkiÓm tra = 4000     (V)
    Tãm l¹i: ®iÖn ¸p kiÓm tra cña nh÷ng vËt liÖu c¸ch ®iÖn
nµy ph¶i lµ 2500V ®èi víi phÇn s¬ cÊp cña m¸y biÕn ¸p; nÕu
m¸y biÕn ¸p ®-îc cÊu t¹o thªm líp c¸ch ®iÖn phô ®Ó b¶o vÖ
ë phÇn s¬ cÊp, th× gi¸ trÞ ®iÖn ¸p kiÓm tra ph¶i n©ng lªn
®Õn 4000V.




                                                        67
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                                      
Ch-¬ng 2
           §5. B¶o vÖ b»ng biÖn ph¸p c¾t tù ®éng khu vùc
                   bÞ sù cè ra khái l-íi ®iÖn
    I. Kh¸i qu¸t
    ViÖc sö dông r¬le ®Ó b¶o vÖ nh»m môc ®Ých ng¾t khu vùc
sù cè ra khái nguån mét c¸ch tù ®éng ®Ó tr¸nh tai n¹n do
dßng ®iÖn g©y ra.
    Trªn thùc tÕ, cã rÊt nhiÒu s¬ ®å b¶o vÖ, nh-ng v× lý
do kinh tÕ - kü thuËt nªn chØ sö dông mét sè s¬ ®å. Chóng
ta cã thÓ ph©n thµnh hai lo¹i s¬ ®å chÝnh sau:
    + S¬ ®å b¶o vÖ tù ®éng, t¸c ®éng khi xuÊt hiÖn ®iÖn ¸p
tiÕp xóc nguy hiÓm.
    + S¬ ®å b¶o vÖ tù ®éng, t¸c ®éng khi xuÊt hiÖn dßng
®iÖn sù cè nguy hiÓm.
    II. B¶o vÖ tù ®éng khi xuÊt hiÖn ®iÖn ¸p tiÕp xóc nguy hiÓm
    B¶o vÖ nµy nh»m môc ®Ých tr¸nh sù duy tr× ®iÖn ¸p tiÕp
xóc nguy hiÓm trªn c¸c phÇn tö
                                                                    R
kim lo¹i.                                                           S
                                                                    T
    S¬ ®å b¶o vÖ (h×nh 2-29) gåm                                       A
cã:                                                  K§
    + Mét cÇu dao tù ®éng cña thiÕt
                                                       R0      Dõng
bÞ dïng ®iÖn.                                             KP
    + Mét r¬le b¶o vÖ Rp: r¬le                    DC
                                                rC          RP
nµy sÏ t¸c ®éng ®Õn cÇu dao tù
®éng khi xuÊt hiÖn ®iÖn ¸p tiÕp                      A      B
xóc nguy hiÓm.                                          CP Ca

    + Bé phËn Dc: kiÓm tra sù lµm
viÖc s¬ ®å.                                       H×nh 2-29.        Pa
    + HÖ thèng tiÕp ®Êt phô Pa.        S¬ ®å nguyªn t¾c cña b¶o vÖ tù
                                      ®éng khi xuÊt hiÖn ®iÖn ¸p tiÕp
    + D©y dÉn b¶o vÖ Cp: nèi gi÷a               xóc nguy hiÓm
r¬le Rp vµ vá thiÕt bÞ (vá ®éng c¬).
    + D©y dÉn phô Ca: ®Ó nçi gi÷a ®Çu kia cña cuén r¬le Rp
víi hÖ thèng tiÕp ®Êt phô Pa. Cuén d©y cña r¬le b¶o vÖ Rp
sÏ nèi gi÷a vá cña thiÕt bÞ vµ hÖ thèng tiÕp ®Êt phô P a.
Cuén d©y nµy sÏ chÞu mét ®iÖn ¸p cña vá thiÕt bÞ so víi
®Êt.
    + TiÕp ®iÓm Kp cña r¬le b¶o vÖ sÏ n»m trong m¹ch cña
cuén d©y Ra cña cÇu dao b¶o vÖ tù ®éng, b×nh th-êng tiÕp
®iÓm nµy ®ãng ®Ó ®¶m b¶o sù lµm viÖc b×nh th-êng cña cÇu
dao tù ®éng.


                                                                     68
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                                                     
Ch-¬ng 2
    Khi Ên nót khëi ®éng K§ cña cÇu dao tù ®éng, thiÕt bÞ
sÏ ®-îc cung cÊp ®iÖn tõ l-íi ®iÖn. NÕu xuÊt hiÖn ®iÖn ¸p
tiÕp xóc v-ît qu¸ gi¸ trÞ tèi ®a cho phÐp th× r¬le b¶o vÖ
Rp sÏ tù më tiÕp ®iÓm Kp, do ®ã sÏ ng¾t m¹ch cuén d©y Ra
cña cÇu dao tù ®éng. Nh÷ng tiÕp ®iÓm ®éng lùc cña m¸y c¾t
®iÖn sÏ më ra vµ thiÕt bÞ kh«ng cßn ®iÖn ¸p.
    S¬ ®å nµy, khi ®iÖn ¸p tiÕp xóc v-ît qu¸ gi¸ trÞ tèi
®a cho phÐp, th× nã sÏ ng¾t thiÕt bÞ ra khái l-íi cung cÊp
®iÖn vµ kh«ng cßn ®iÖn ¸p tiÕp xóc nguy hiÓm.
    R¬le b¶o vÖ ®-îc ®Æt ë bªn trong hép cÇu dao tù ®éng
cña thiÕt bÞ dïng ®iÖn. S¬ ®å kiÓm tra gåm cã mét nót bÊm
vµ mét ®iÖn trë giíi h¹n rc.
    NÕu Ên nót bÊm kiÓm tra Dc th× ®· t¹o ra ®iÖn ¸p tiÕp
xóc nguy hiÓm, do ®ã nÕu nh- s¬ ®å b¶o vÖ lµm viÖc ®óng
th× khi ®ã nã sÏ më cÇu dao tù ®éng.
    §Ó thùc hiÖn s¬ ®å b¶o vÖ th× yªu cÇu hÖ thèng thèng
tiÕp ®©t phô Pa ph¶i ®Æt trong vïng cã c¸c ®iÖn thÕ b»ng
kh«ng.
    Chó ý hai tr-êng hîp sau:
    + Mét hÖ thèng tiÕp ®Êt phô cã thÓ dïng cho hai hay
nhiÒu r¬le b¶o vÖ b»ng c¸ch dïng d©y dÉn phô chung (h×nh
2-30).
    + NÕu hÖ thèng tiÕp ®Êt cña c¸c thiÕt bÞ dïng ®iÖn cã
®iÖn trë t-¬ng ®èi bÐ, sao cho: ®iÖn ¸p ®èi víi ®Êt (®iÖn
¸p tiÕp xóc) trong tr-êng hîp sù cè d-íi giíi h¹n t¸c ®éng
cña r¬le b¶o vÖ, th× s¬ ®å b¶o vÖ tù ®éng ®iÖn ¸p tiÕp xóc
                                                         R
sÏ kh«ng lµm viÖc.                                       S
                                                                                  T
                                                                                  0
                         D©y dÉn phô
                                                 ®øt d©y sù




                         chung

         RP    RP         RP                                  RP      RP     RP
                                                 cè




                                20m    r0   rr                      20m              r0
                    a)                                              b)
                                 H×nh 2-30.
         S¬ ®å b¶o vÖ tù ®éng khi xuÊt hiÖn ®iÖn ¸p tiÕp xóc nguy
          hiÓm víi ®-êng d©y dÉn ®Õn hÖ thèng tiÕp ®Êt phô chung.
                     a. Tr-êng hîp vá thiÕt bÞ ®-îc tiÕp ®Êt.
                     b. Tr-êng hîp vá thiÕt bÞ ®-îc tiÕp d©y
                     trung tÝnh.




                                                                                  69
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                                
Ch-¬ng 2
    Khi cã sù b¶o vÖ b»ng tiÕp ®Êt, nÕu mét thiÕt bÞ dïng
®iÖn ®-îc nèi ®Õn s¬ ®å b¶o vÖ tù ®éng ®iÖn ¸p tiÕp xóc,
th× b¶o vÖ sÏ ph¶i ®¶m b¶o c¸c ®iÓm sau ®©y:
    - §iÖn trë cña hÖ thèng tiÕp ®Êt b¶o vÖ ph¶i bÐ h¬n so
víi ®iÖn trë cña hÖ thèng tiÕp ®Êt vËn hµnh ®Ó khi cã mét
sù cè, ®iÖn ¸p tiÕp xóc trªn vá cña thiÕt bÞ dïng ®iÖn sÏ
d-íi giíi h¹n cho phÐp, do ®ã kh«ng tån t¹i sù nguy hiÓm.
    - NÕu v× nh÷ng lý do ®ã mµ hÖ thèng tiÕp ®Êt b¶o vÖ
kh«ng ®¶m b¶o ®-îc mét ®iÖn ¸p tiÕp xóc d-íi gi¸ trÞ lín
nhÊt cho phÐp:
    + §iÖn trë ch¹y vµo trong ®Êt lín so víi ®iÖn trë cña hÖ
thèng tiÕp ®Êt vËn hµnh.
    + D©y dÉn ph©n nh¸nh hay d©y tiÕp ®Êt chÝnh bÞ ®øt.
    + PhÈm chÊt c¸c mèi tiÕp xóc ®Õn vá hay ë nh÷ng chç
kh¸c bÞ kÐm.
th× b¶o vÖ tù ®éng ®iÖn ¸p tiÕp xóc lµm viÖc, do ®ã thùc
hiÖn ®-îc nhiÖm vô b¶o vÖ.
    §èi víi b¶o vÖ tiÕp d©y trung tÝnh, nÕu thiÕt bÞ dïng
®iÖn ®-îc nèi ®Õn s¬ ®å b¶o vÖ tù ®éng ®iÖn ¸p tiÕp xóc
th× sÏ b¶o ®¶m ®-îc b¶o vÖ (khi xuÊt hiÖn mét ®iÖn ¸p nguy
hiÓm trong l-íi trung tÝnh th× r¬le sÏ t¸c ®éng). S¬ ®å
b¶o vÖ tù ®éng ®iÖn ¸p tiÕp xóc cßn b¶o vÖ trong tr-êng
hîp l-íi trung tÝnh bÞ ®øt hay mèi tiÕp xóc cña d©y trung
tÝnh víi vá thiÕt bÞ dïng ®iÖn bÞ xÊu.
    Nh-îc ®iÓm cña s¬ ®å b¶o vÖ tù ®éng ®iÖn ¸p tiÕp xóc:
    - PhÇn tö quan träng lµ cÇu dao tù ®éng, viÖc b¶o vÖ
sÏ kh«ng thùc hiÖn ®-îc nÕu b¶n th©n cÇu dao tù ®éng bÞ h-
háng; v× vËy cÇn ph¶i duy tr× thªm viÖc tiÕp ®Êt hoÆc tiÕp
kh«ng, trong bÊt kú t×nh huèng nµo ®Ó ®¶m b¶o b¶o vÖ.
    - B¶o vÖ sÏ kh«ng t¸c ®éng nÕu cuén d©y r¬le ®-îc nèi
song song.
    - B¶o vÖ sÏ kh«ng t¸c ®éng ngay sau lÇn t¸c ®éng
tr-íc, mµ chØ t¸c ®éng sau mét thêi gian nµo ®ã ®-îc x¸c
®Þnh bëi qu¸n tÝnh lµm viÖc cña r¬le b¶o vÖ vµ cña cÇu dao
tù ®éng.
    - B¶o vÖ kh¸ phøc t¹p vµ tèn kÐm do ph¶i thùc hiÖn thªm
hÖ thèng tiÕp ®Êt phô.
    III. B¶o vÖ tù ®éng khi xuÊt hiÖn dßng ®iÖn sù cè nguy hiÓm



                                                             70
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                                                                    
Ch-¬ng 2
    S¬ ®å ®¬n gi¶n vµ th«ng dông cña b¶o vÖ tù ®éng dßng
®iÖn sù cè ®-îc gäi lµ s¬ ®å t¸c ®éng ë thµnh phÇn thø tù
kh«ng (hay thø tù ®ång cùc).
    S¬ ®å nµy ®-îc dïng khi l-íi c¸ch ®iÖn ®èi víi ®Êt vµ
dùa vµo sù dêi chuyÓn cña ®iÓm trung tÝnh cña hÖ thèng ba
pha cña nguån cung cÊp ®iÖn, khi mét trong c¸c pha cã c¸ch
®iÖn ®èi víi ®Êt bÞ háng (mét pha bÞ ch¹m vá thiÕt bÞ dïng
®iÖn vµ ®-îc tiÕp xóc víi ®Êt). Khi ®ã, hÖ thèng ®iÖn ba
pha sÏ mÊt c©n b»ng vµ ®iÓm trung tÝnh cña l-íi ®iÖn sÏ cã
mét ®iÖn thÕ so víi ®Êt; ®iÖn thÕ nµy cµng lín th× dßng
®iÖn sù cè ch¹y vµo trong ®Êt cµng lín.
    Dßng ®iÖn ch¹y vµo trong ®Êt sÏ t¨ng nÕu ®iÖn trë ch¹y
vµo trong ®Êt ë chç sù cè cµng bÐ. NÕu sù mÊt c©n b»ng cña
l-íi ®iÖn ®-îc sö dông r¬le t¸c ®éng, th× cã thÓ ®¹t ®-îc
yªu cÇu lµ t¸ch khu vùc sù cè ra khái l-íi ®iÖn.
    Mét ph-¬ng ¸n kh¸c cña s¬ ®å b¶o vÖ tù ®éng dßng ®iÖn
sù cè lµ dùa trªn c¬ së so s¸nh dßng ®iÖn ch¹y qua d©y dÉn
cung cÊp cho thiÕt bÞ dïng ®iÖn    (b¶o vÖ so lÖch), ®-îc
dïng cho l-íi ®iÖn trung tÝnh c¸ch ®iÖn ®èi víi ®Êt vµ c¶
cho l-íi ®iÖn cã trung tÝnh tiÕp ®Êt.
    Nguyªn lý lµm viÖc cña s¬ ®å b¶o vÖ so lÖch lµ: so
s¸nh dßng ®iÖn ë ®Çu vµ ë cuèi cña m¹ch ®iÖn; th«ng th-êng
lµ sù sai lÖch cña dßng ®iÖn nµy b»ng kh«ng vµ nh- vËy
kh«ng x¶y ra sù cè nµo vÒ c¸ch ®iÖn. NÕu sù sai lÖch nµy
kh¸c kh«ng tøc lµ ®· cã mét dßng ®iÖn phô ch¹y trong m¹ch.
Dßng ®iÖn tõ sù so s¸nh ®-îc dïng ®Ó t¸c ®éng r¬le b¶o vÖ
vµ ®iÒu khiÓn c¾t vïng sù cè ra khái l-íi ®iÖn.
    H×nh 2-31 giíi thiÖu hai s¬ ®å b¶o vÖ so lÖch ®èi víi
m¹ch ®iÖn cã hai d©y dÉn.


                                   K§   Dõng                    i2=        d        i1+
                                                                i1                  iP
                                                                      id
     a b                  RA
               T2 I2=                             a b
                  I1                                                           RP

               i2=                                                         c
               i1                                             T2                            T1
                               d
               RP                       Hé tiªu
         c           IP                                 I2=                           I1+
                                        thô
               i1+                                      I1                            IP
               iP                                       IP
                     T1                                 (=Id)
         I1+                            IP
         IP               a)                                               b)
                                                                                                 71
Trang:                                        H×nh 2-31.
                          S¬ ®å b¶o vÖ so lÖch cña b¶o vÖ tù ®éng dßng ®iÖn
                                                sù cè.
                               a. S¬ ®å ®Çy ®ñ. b. S¬ ®å ®¬n gi¶n ho¸.
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                            
Ch-¬ng 2




    Cuén d©y thø cÊp cña m¸y biÕn ¸p dßng T1 vµ T2 ®-îc nèi
nèi tiÕp nhau t¹o thµnh mét m¹ch kÝn, r¬le b¶o vÖ Rp ®-îc
nèi gi÷a c¸c ®iÓm c vµ d cña m¹ch.
    NÕu kh«ng x¶y ra sù cè vÒ c¸ch ®iÖn trong m¹ch cung
cÊp cho hé tiªu thô (®-îc nèi ®Õn cÇu dao b¶o vÖ tù ®éng
qua c¸c tiÕp ®iÓm ®éng lùc a - b), th× dßng ®iÖn ë bÊt kú
®iÓm nµo còng sÏ cã cïng gi¸ trÞ I. Dßng ®iÖn s¬ cÊp cña
m¸y biÕn dßng T1 vµ T2 sÏ b»ng nhau: I1 = I2 = I.
    Khi ®ã, c¸c cuén d©y thø cÊp cña c¶ hai m¸y biÕn dßng
sÏ cã c¸c dßng ®iÖn i1 = i2 ch¹y qua, nh- vËy gi÷a c¸c
®iÓm c vµ d chØ cã mét sù chªnh lÖch ®iÖn thÕ rÊt bÐ, sÏ
cã dßng ®iÖn kh«ng ®¸ng kÓ (kh«ng ®ñ ®Ó lµm cho r¬le Rp
t¸c ®éng) ®i qua cuén d©y Rp.
    NÕu cã sù cè do ch¹m vá, th× sÏ xuÊt hiÖn dßng ®iÖn
ch¹y qua ®iÖn trë nèi ®Êt Ip. Dßng ®iÖn I2 sÏ ch¹y qua
cuén d©y s¬ cÊp cña mét trong hay m¸y biÕn dßng (T2); cßn
cuén d©y s¬ cÊp cña m¸y biÕn dßng T1 sÏ cã dßng ®iÖn I1 vµ
dßng ®iÖn sù cè Ip ch¹y qua. Do vËy, dßng ®iÖn i2 = i sÏ
ch¹y qua cuén d©y thø cÊp cña m¸y biÕn dßng T 2, cßn dßng
®iÖn i1 + ip còng sÏ ch¹y qua thø cÊp hay m¸y biÕn dßng T1.
    Nh- vËy, gi÷a c¸c ®iÓm c vµ d xuÊt hiÖn sù chªnh lÖch
®iÖn thÕ vµ t¹o trong cuén d©y r¬le Rp dßng ®iÖn ip; dßng
®iÖn nµy tØ lÖ thuËn víi dßng ®iÖn sù cè Ip. NÕu gi¸ trÞ
cña ip v-ît qu¸ gi¸ trÞ lín nhÊt cho phÐp th× r¬ le b¶o bÖ
sÏ më tiÕp ®iÓm vµ ®iÓu khiÓn më m¸y c¾t ®iÖn tù ®éng.
                     §6. trang bÞ nèi ®Êt
    I. Kh¸i niÖm chung
    1. §iÖn trë nèi ®Êt.
    §iÖn trë nèi ®Êt bao gåm ®iÖn trë cña d©y dÉn, cña
®iÖn cùc nèi ®Êt vµ ®iÖn trë cña phÇn ®Êt xung quanh (cßn
gäi lµ ®iÖn trë ph©n t¸n).
    - §iÖn trë cña d©y dÉn vµ cña ®iÖn cùc nèi ®Êt chØ phô
thuéc vµo kÝch th-íc chÕ t¹o ra nã. ë ®iÖn ¸p mét chiÒu
hoÆc xoay chiÒu tÇn sè c«ng nghiÖp ®iÖn trë nµy rÊt nhá cã
thÓ bá qua.


                                                         72
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                                
Ch-¬ng 2
    - §iÖn trë cña phÇn ®Êt xung quanh gåm 2 thµnh phÇn:
®iÖn trë trªn ®-êng ®i cña dßng ®iÖn ph©n t¸n vµo ®Êt vµ
®iÖn trë tiÕp xóc gi÷a vËt nèi ®Êt vµ ®Êt.
    + §iÖn trë tiÕp xóc gi÷a vËt nèi ®Êt vµ ®Êt rÊt bÐ,
bëi v× tr-íc lóc thi c«ng bÒ mÆt cña vËt nèi ®Êt ®· ®-îc
c¹o s¹ch hoÆc m¹ kÏm, ®Êt lóc thi c«ng ®· nÖn chÆt.
    V× vËy ®iÖn trë trªn ®-êng ®i cña dßng ®iÖn ph©n t¸n
vµo ®Êt chÝnh lµ ®iÖn trë cña b¶n
th©n ®Êt mµ th«i vµ ®©y chÝnh lµ ®
®iÖn trë nèi ®Êt, R®.
    + §iÖn trë nèi ®Êt phô thuéc vµo
sù ph©n t¸n dßng ®iÖn tõ vËt nèi ®Êt
vµo trong ®Êt vµ ®iÖn trë suÊt cña
®Êt. Sù ph©n t¸n dßng ®iÖn vµo ®Êt                            
cµng dÔ dµng th× ®iÖn trë nèi ®Êt       0     10 20 30 40 %
cµng nhá. Cßn ®iÖn trë suÊt cña ®Êt             H×nh 2-32
                                          Quan hÖ gi÷a ®iÖn trë
phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè.
                                        suÊt cña ®Êt d vµ ®é Èm
    Thùc vËy, ®Êt lµ mét m«i tr-êng                 .
rÊt phøc t¹p vµ kh«ng ®ång nhÊt vÒ thµnh phÇn còng nh- vÒ
cÊu t¹o. C¸c phÇn cÊu thµnh chñ yÕu cña ®Êt gåm c¸c h¹t
nhá gèc h÷u c¬ hoÆc v« c¬ vµ n-íc. §iÖn dÉn cña ®Êt ë
tr¹ng th¸i kh« còng nh- cña n-íc nguyªn chÊt rÊt bÐ nhá,
kh«ng ®¸ng kÓ. Nh-ng nÕu trong ®Êt cã c¸c lo¹i muèi, axit
th× khi gÆp n-íc chóng sÏ ®-îc hoµ tan vµ trë thµnh dung
dÞch ®iÖn ph©n khiÕn cho ®Êt cã kh¶ n¨ng dÉn ®iÖn. Nh- vËy
®iÖn trë suÊt cña ®Êt phô thuéc vµo thµnh phÇn ho¸ häc vµ
®é Èm cña ®Êt.
    §é Èm cña ®Êt kh«ng nh÷ng chØ phô thuéc vµo l-îng m-a
hµng n¨m vµ c¸c vïng chøa n-íc gÇn ®ã mµ cßn phô thuéc vµo
thµnh phÇn, kÝch th-íc h¹t ®Êt, h¹t cã kÝch th-íc cµng bÐ
th× kh¶ n¨ng gi÷ Èm cµng tèt. ë tr¹ng th¸i kh« r¸o hoµn
toµn cã thÓ xem ®iÖn trë suÊt cña ®Êt b»ng v« cïng. Khi ®é
Èm t¨ng lªn lín h¬n 15% th× ¶nh h-ëng cña nã ®Õn ®iÖn trë
suÊt cña ®Êt kh«ng cßn bao nhiªu. Nh-ng ®é Èm lín h¬n (70
 80%) th× ®iÖn trë suÊt cña ®Êt l¹i t¨ng lªn. §iÒu nµy cã
thÓ gi¶i thÝch ®Êt ë tr¹ng th¸i b·o hoµ. Quan hÖ gi÷a ®iÖn
trë suÊt cña ®Êt vµ ®é Èm thÓ hiÖn trªn h×nh 2-32.
    NhiÖt ®é cña ®Êt còng ¶nh h-ëng ®Õn ®iÖn trë suÊt cña
®Êt. NÕu nhiÖt ®é h¹ thÊp lµm cho ®Êt nh- bÞ ®«ng kÕt l¹i vµ
do ®ã ®iÖn trë suÊt cña ®Êt t¨ng lªn rÊt nhanh.
                                                              73
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                                                  
Ch-¬ng 2
    Ng-îc l¹i khi nung nãng ®Êt ®Õn 1000C th×                           ®iÖn trë
suÊt cña nã l¹i gi¶m xuèng v× bÊy giê c¸c chÊt                          muèi l¹i
hoµ tan, nÕu nhiÖt ®é trªn 1000C n-íc bÞ bèc h¬i,                       ®iÖn trë
suÊt cña ®Êt l¹i t¨ng lªn.
    TrÞ sè gÇn ®óng cña ®iÖn trë suÊt cña mét sè                         lo¹i ®Êt
trong ®iÒu kiÖn tù nhiªn cho trong b¶ng sau:
                                                                         B¶ng 6-1
                                     Ph¹m vi biÕn ®æi cña            TrÞ sè sö dông
             Lo¹i ®Êt               ®iÖn trë suÊt . cm x          khi thiÕt kÕ s¬
                                              104                          bé
- N-íc biÓn.                                0,002 ~ 0,01                 0,01
- Than bïn.                                       -                      0,20
- §Êt sÐt.                                   0,08 ~ 0,70                 0,40
- §Êt v-ên.                                      0,4                     0,40
- N-íc s«ng, hå, ao.                         0,10 ~ 0,80                 0,50
- §Êt sÐt thµnh tõng vØa lín,
dµy tõ 7  10 nót, ë phÝa d-íi cã                -                       0,70
®¸ hoÆc ®¸ d¨m.
- §Êt pha sÐt.                              0,40 ~ 1,50                  1,00
- §Êt pha sÐt kho¶ng 50% sÐt,
t¹o thµnh líp dµy tõ 1  3 m trªn                -                       1,00
mÆt ®Êt, phÝa d-íi cã ®¸ d¨m.
- §Êt ®en.                          0,096 ~5,30 vµ lín h¬n               2,00
- §Êt pha c¸t.                        1,50 ~ 4 vµ lín h¬n                3,00
- C¸t.                               4,00 ~ 10 vµ lín h¬n                7,00
- §Êt v«i, ®¸ v«i, c¸t h¹t to
                                                 -                      10 ~ 20
lÉn ®¸ vôn, sái.
- §¸, ®¸ vôn.                                    -                      20 ~ 40

    TrÞ sè ®iÖn trë suÊt cña ®Êt biÕn ®æi trong ph¹m vi
réng, trÞ sè trong mïa kh« vµ mïa m-a cã thÓ kh¸c nhau rÊt
xa. Trong tÝnh to¸n thiÕt kÕ, trÞ sè tÝnh to¸n cña ®iÖn
trë suÊt cña ®Êt dùa trªn kÕt qu¶ ®o l-êng thùc ®Þa cã
hiÖu chØnh theo hÖ sè mïa K.
           tt = ® . K
Trong ®ã: - ® : trÞ sè ®o l-êng, ®iÖn trë suÊt cña ®Êt.
          - tt : trÞ sè tÝnh to¸n.
          - K : hÖ sè mïa cho ë b¶ng sau:
                 B¶ng 6-2. HÖ sè mïa K cña c¸c kiÓu nèi ®Êt.
                                §é s©u ®Æt bé         HÖ sè thay
Lo¹i nèi
            H×nh thøc nèi ®Êt    phËn nèi ®Êt        ®æi ®iÖn trë       Ghi chó
  ®Êt
                                      (m)               suÊt K
                                                                     TrÞ sè nhá øng
          Tia (thanh) ®Æt n»m        0,50            1,40 ~ 1,80      víi lo¹i ®Êt
Chèng sÐt ngang (nèi ®Êt bÒ                                         kh« (®o vµo mïa
                  mÆt)           0,80 ~ 1,00         1,25 ~ 1,45      kh«), trÞ sè
                                                                       lín øng víi

                                                                                  74
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                                                        
Ch-¬ng 2
                                     0,80                                 lo¹i ®Êt Èm (®o
                               TÝnh tõ mÆt ®Êt                              vµo mïa m-a)
           Cäc ®ãng th¼ng ®øng
                                 ®Õn ®Çu mót    1,2 ~ 1,40
            (nèi ®Êt ch«n s©u)
                                trªn cïng cña
                                      cäc
             §iÖn cùc ch«n n»m        0,5        4,5 ~ 6,5
 An toµn           ngang              0,8       1,60 ~ 3,0
                                                                                nt
lµm viÖc   §iÖn cùc ch«n th¼ng
                                      0,8      1,40 ~ 2,00
                    ®øng

    2. Ph©n lo¹i vµ kÕt cÊu cña hÖ thèng nèi ®Êt.
    Trong mét m¹ng ®iÖn nèi ®Êt kh«ng thÓ thiÕu ®-îc. Môc
®Ých cña nã lµ gi÷ cho ®iÖn ¸p trªn mét thiÕt bÞ nµo ®ã
lu«n lu«n thÊp. Trong mét m¹ng ®iÖn th-êng cã ba lo¹i nèi
®Êt, mçi lo¹i cã mét nhiÖm vô kh¸c nhau.
    - Nèi ®Êt b¶o vÖ: ®Ó b¶o ®¶m an toµn cho ng-êi vµ
thiÕt bÞ.
    - Nèi ®Êt lµm viÖc: nh- nèi ®Êt trung tÝnh c¸c m¸y
biÕn ¸p, phô thuéc vµo tr¹ng th¸i vËn hµnh cña hÖ thèng.
    - Nèi ®Êt chèng sÐt: cã nhiÖm vô truyÒn dßng ®iÖn sÐt
tõ c¸c bé phËn thu sÐt xuèng ®Êt.
    BÊt cø lo¹i tiÕp ®Êt nµo còng ®Òu gåm c¸c ®iÖn cùc
nèi ®Êt, d©y dÉn nèi ®Êt nèi víi nhau t¹o thµnh mét hÖ
thèng nèi ®Êt vµ nèi víi thiÕt bÞ cÇn nèi ®Êt.
    Trong thùc tÕ nèi ®Êt cã thÓ thùc hiÖn theo c¸c h×nh
thøc sau ®©y:
    - Nèi ®Êt tËp trung: ®iÖn cùc nèi ®Êt lµ c¸c èng s¾t
trßn (hoÆc s¾t gãc) cã ®-êng kÝnh tõ 4  6 cm, dµi 2  3 m
ch«n th¼ng ®øng trong ®Êt (®Çu bªn trªn cña ®iÖn cùc c¸ch
mÆt ®Êt kho¶ng 0,5  1 m), hoÆc c¸c thanh s¾t cã chiÒu dµi
                          Ub         Utx
            U®=I®.R
                      ®




                                                                    TB§
                               TB§




                 I                                I
                                                           U®=I®.




                                                                              Ut
                                                                              x Ub
                                                           R®




                                     a)                             b)
                                               H×nh 2-33.
                                           Nèi ®Êt h×nh l-íi



                                                                                       75
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                           
Ch-¬ng 2
kh«ng lín ch«n n»m ngang c¸ch mÆt ®Êt kho¶ng 0,5  1 m
(thanh s¾t cã thÓ dïng s¾t trßn hay s¾t dÑt).
    - Nèi ®Êt h×nh l-íi: ë h×nh thøc nèi ®Êt tËp trung tuy
®· thùc hiÖn ®-îc yªu cÇu vÒ ®iÖn ¸p tiÕp xóc nh-ng trÞ sè
®iÖn ¸p b-íc cßn kh¸ lín. §Ó kh¾c phôc nh-îc ®iÓm nµy
ng-êi ta sö dông nèi ®Êt h×nh l-íi. §iÖn cùc nèi ®Êt lµ
l-íi s¾t réng lín ch«n phÝa d-íi khu vùc ®Æt thiÕt bÞ ®iÖn
(cã thÓ ch«n thªm cäc däc theo chu vi vµ ë c¸c m¾t l-íi).
    Tõ c¸c ®-êng cong ph©n bè ®iÖn ¸p (h×nh 2-33a) cã thÓ
nhËn thÊy trÞ sè ®iÖn ¸p b-íc gi¶m ®i nhiÒu so víi c¸c
h×nh thøc nèi ®Êt tËp trung, ®ång thêi trÞ sè ®iÖn ¸p tiÕp
xóc còng ®-îc gi¶m thÊp (h×nh 2-33b).
    Ngoµi hai h×nh thøc kÓ trªn, ng-êi ta cßn dïng h×nh
thøc tia tiÕp ®Þa hoÆc cäc tia hçn hîp (c¸c h×nh thøc nµy
th-êng dïng cho nèi ®Êt chèng sÐt).
    TÊt c¶ c¸c h×nh thøc nèi ®Êt ë trªn. C¸c cäc ®Òu ®-îc
ch«n ë ®é s©u 0,5  1 m nh»m môc ®Ých lµm cho ®iÖn trë nèi
®Êt Ýt bÞ thay ®æi do ¶nh h-ëng cña khÝ hËu (nhiÖt ®é vµ
®é Èm).
    Trong c¸c tµi liÖu vµ quy ph¹m hiÖn hµnh, trÞ sè R®
®-îc quy ®Þnh nh- sau:
    * §èi víi c¸c thiÕt bÞ ®iÖn, ®iÖn ¸p tíi 1000V trong
c¸c l-íi ®iÖn cã ®iÓm trung tÝnh ®Æt c¸ch ®iÖn víi ®Êt:
trÞ sè ®iÖn trë nèi ®Êt R ® kh«ng lín h¬n 4, cã thÓ cho
phÐp trÞ sè nµy tíi 10 nÕu c«ng suÊt nguån bÐ d-íi 100
kVA.
    * §èi víi c¸c thiÕt bÞ ®iÖn, ®iÖn ¸p trªn 1000V trong
c¸c l-íi ®iÖn cã ®iÓm trung tÝnh ®Æt c¸ch ®iÖn ®èi víi
®Êt:
    - Khi nèi ®Êt b¶o vÖ chØ sö dông riªng cho c¸c thiÕt
bÞ ®iÖn trªn 1000V, trÞ sè R® ®-îc x¸c ®Þnh theo biÓu
thøc:
                250
         R®                             ()
                 Id
    - Khi nèi ®Êt b¶o vÖ ®-îc sö dông chung cho c¶ c¸c
thiÕt bÞ ®iÖn tíi 1000V, trÞ sè R® ®-îc x¸c ®Þnh theo:
                125
         R®                             ()
                 Id
    Trong ®ã:
                                                        76
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                           
Ch-¬ng 2
    + I® lµ trÞ sè tÝnh to¸n cña dßng ®iÖn ng¾n m¹ch ch¹m
®Êt (®¬n vÞ lµ ampe). ë c¶ hai tr-êng hîp nµy, trÞ sè ®iÖn
trë nèi ®Êt ®Òu kh«ng ®-îc lín qu¸ 10 (dï qu¸ tr×nh tÝnh
to¸n cã thÓ ®¹t tíi kÕt qu¶ lín h¬n).
    * §èi víi c¸c thiÕt bÞ ®iÖn, ®iÖn ¸p trªn 1000V trong
c¸c l-íi ®iÖn cã ®iÓm trung tÝnh trùc tiÕp nèi ®Êt:
(th-êng lµ c¸c l-íi ®iÖn cã ®iÖn ¸p tõ 110 kV trë lªn).
Trong c¸c l-íi ®iÖn nµy, trÞ sè dßng ®iÖn ng¾n m¹ch ch¹m
®Êt rÊt lín, viÖc x¸c ®Þnh vµ thi c«ng bé phËn nèi ®Êt an
toµn theo yªu cÇu vÒ ®iÖn ¸p tiÕp xóc sÏ gÆp nhiÒu khã
kh¨n vµ cã khi kh«ng thÓ thùc hiÖn ®-îc. Cho nªn hiÖn nay
chØ quy ®Þnh R®  0,5 ®ång thêi cã kÌm theo c¸c biÖn ph¸p
nh»m t¨ng c-êng an toµn ®èi víi nh©n viªn vËn hµnh nh-
tiÕn hµnh sö dông b¶o vÖ c¾t nhanh (sù cè ng¾n m¹ch), c©n
b»ng ®iÖn ¸p trong khu vùc l¾p ®Æt thiÕt bÞ ®iÖn vµ c¸c
quy chÕ cÇn thiÕt v.v...
    Trong thùc tÕ nèi ®Êt b¶o vÖ ®-îc thùc hiÖn theo c¸c
h×nh thøc: nèi ®Êt tËp trung, nèi ®Êt h×nh l-íi.
    * §èi víi ®-êng d©y trªn kh«ng, nèi ®Êt lÆp l¹i cña
d©y trung tÝnh ®-îc thùc hiÖn ë nh÷ng ®Þa ®iÓm sau:
    - Däc theo chiÒu dµi ®-êng d©y cø 250 m nèi ®Êt lÆp
l¹i mét lÇn.
    - §iÓm cuèi cña ®-êng d©y.
    - §iÓm ®-êng d©y cã ph©n nh¸nh khi nh¸nh rÏ dµi trªn
250 m.
    TrÞ sè ®iÖn trë t¶n cña nèi ®Êt lÆp l¹i (RL) kh«ng
®-îc lín qu¸ 10, nh-ng trong tr-êng hîp khi ®iÖn trë nèi
®Êt R0 cho phÐp tíi 10 (khi c«ng suÊt nguån d-íi 100 kVA)
th× ®iÖn trë nèi ®Êt lÆp l¹i cã thÓ lín tíi 30, kÌm theo
®iÒu kiÖn lµ sè ®Þa ®iÓm cã nèi ®Êt lÆp l¹i kh«ng Ýt h¬n
3.
    * L-íi ®iÖn h¹ ¸p dïng c¸p th× kh«ng cÇn cã nèi ®Êt
lÆp l¹i v× c¸p th-êng cã d©y trung tÝnh riªng hoÆc dïng vá
kim lo¹i cña c¸p lµm d©y trung tÝnh.... D©y trung tÝnh nh-
vËy kh«ng thÓ bÞ ®øt.
    II. TÝnh to¸n trang bÞ nèi ®Êt
    Trang bÞ nèi ®Êt bao gåm c¸c ®iÖn cùc vµ d©y dÉn nèi
®Êt. C¸c ®iÖn cùc nèi ®Êt bao gåm ®iÖn cùc th¼ng ®øng ®-îc
®ãng s©u vµo trong ®Êt vµ ®iÖn cùc ngang ®-îc ch«n ngÇm ë

                                                        77
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                           
Ch-¬ng 2
mét ®é s©u nhÊt ®Þnh. C¸c d©y nèi ®Êt dïng ®Ó nèi liÒn c¸c
bé phËn ®-îc nèi ®Êt víi c¸c ®iÖn cùc nèi ®Êt.
    1. C¸ch thùc hiÖn nèi ®Êt.
    §iÖn cùc nèi ®Êt cã thÓ lµ tù nhiªn hay nh©n t¹o.
    * Nèi ®Êt tù nhiªn: lµ c¸c èng dÉn n-íc, c¸c èng b»ng
kim lo¹i kh¸c (trõ c¸c èng dÉn chÊt láng vµ khÝ dÔ ch¸y)
®Æt trong ®Êt, c¸c kÕt cÊu b»ng kim lo¹i cña nhµ cöa, c¸c
c«ng tr×nh cã nèi ®Êt, c¸c vá bäc b»ng ch× vµ nh«m cña c¸p
®Æt trong ®Êt.
    Khi x©y dùng trang bÞ nèi ®Êt, tr-íc hÕt cÇn ph¶i sö
dông c¸c vËt nèi ®Êt tù nhiªn cã s½n, ®iÖn trë nèi ®Êt nµy
®-îc x¸c ®Þnh b»ng c¸ch ®o thùc tÕ t¹i chç. Tr-êng hîp
kh«ng kiÓm tra ®o ®¹c ®-îc th× chØ cã thÓ sö dông c¸c vËt
nèi ®Êt tù nhiªn ®ã ®Ó gi¶m bít ®iÖn trë nèi ®Êt, cßn khi
x¸c ®Þnh ®iÖn trë nèi ®Êt ph¶i c¨n cø vµo bé phËn nèi ®Êt
nh©n t¹o.
    * Nèi ®Êt nh©n t¹o: th-êng thùc hiÖn b»ng c¸c cäc
thÐp, thanh thÐp dÑt h×nh ch÷ nhËt hay h×nh thÐp gãc dµi
tõ 23m ®ãng s©u xuèng ®Êt sao cho ®Çu trªn cña chóng c¸ch
mÆt ®Êt kho¶ng 0,5  1m.
    Do cã hiÖn t-îng ¨n mßn kim lo¹i, c¸c èng thÐp vµ c¸c
thanh thÐp dÑt hay thÐp gãc cã chiÒu dµy kh«ng nªn bÐ h¬n
4mm.
    * D©y nèi ®Êt: cÇn cã tiÕt diÖn tho¶ m·n ®é bÒn c¬ khÝ
vµ ®é æn ®Þnh nhiÖt, chÞu ®-îc dßng ®iÖn cho phÐp l©u dµi.
D©y nèi ®Êt kh«ng ®-îc bÐ h¬n 1/3 tiÕt diÖn d©y dÉn pha,
th-êng dïng thÐp cã tiÕt diÖn 120mm2, nh«m 35mm2 hoÆc ®ång
25mm2.
    - §èi víi l-íi ®iÖn trªn 1000V cã dßng ®iÖn ch¹m ®Êt
lín: m¹ng cã ®iÓm trung tÝnh trùc tiÕp nèi ®Êt     hay nèi
®Êt qua mét ®iÖn trë nhá (m¹ng 110kV trë lªn). Khi x¶y ra
ng¾n m¹ch, b¶o vÖ r¬le sÏ c¾t bé phËn h- háng hay thiÕt bÞ
®iÖn bÞ sù cè ra khái m¹ng ®iÖn. BÊt kú thêi gian nµo
trong n¨m trang bÞ nèi ®Êt ph¶i tho¶ m·n R®  0,5 .
    - §èi víi ®-êng d©y t¶i ®iÖn trªn kh«ng: §-êng d©y t¶i
®iÖn 35 kV cÇn nèi ®Êt c¸c cét bª t«ng cèt thÐp vµ cèt
s¾t. §-êng d©y 320 kV chØ cÇn nèi ®Êt ë khu vùc cã d©n
c-.
    CÇn nèi ®Êt tÊt c¶ c¸c cét bª t«ng cèt thÐp, cét s¾t,
cét gç cña tÊt c¶ c¸c lo¹i ®-êng d©y ë mäi cÊp ®iÖn ¸p khi
                                                        78
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                                    
Ch-¬ng 2
cã ®Æt thiÕt bÞ b¶o vÖ chèng sÐt hay d©y chèng sÐt. §iÖn
trë nèi ®Êt cho phÐp cña cét phô thuéc vµo ®iÖn trë suÊt
cña ®Êt vµ b»ng 10  30.
    - §-êng d©y 3 pha 4 d©y, ®iÖn ¸p 380/220V cã ®iÓm
trung tÝnh trùc tiÕp nèi ®Êt: c¸c cét s¾t, xµ s¾t cña cét
bª t«ng cèt thÐp ph¶i ®-îc nèi víi d©y trung tÝnh.
    - M¹ng cã ®iÖn ¸p d-íi 1000V, cã ®iÓm trung tÝnh c¸ch
®iÖn: c¸c cét s¾t vµ cét bª t«ng cèt thÐp cÇn cã ®iÖn trë
nèi ®Êt kh«ng qu¸ 50.
    2. TÝnh to¸n nèi ®Êt nh©n t¹o.
    §iÖn trë nèi ®Êt nh©n t¹o ®-îc thùc hiÖn khi nèi ®Êt
tù nhiªn ®o ®-îc kh«ng tho¶ m·n ®iÖn trë nèi ®Êt cho phÐp
lín nhÊt [R]max cña trang bÞ nèi ®Êt. Khi ®ã ®iÖn trë nèi
®Êt nh©n t¹o ®-îc tÝnh theo c«ng thøc:
               1               1        1
                                  
           R nhan tao       [R ]max R tu nhien
                                   [R ]max .R tu nhien
    Do ®ã:         R nhan tao 
                                   R tu nhien  [R ]max
    §iÖn trë nèi ®Êt nh©n t¹o gåm hÖ thèng cäc ®ãng th¼ng
®øng (®iÖn cùc th¼ng ®øng) vµ thanh ®Æt n»m ngang (®iÖn
cùc ngang) ®-îc x¸c ®Þnh:
                             R d .R n
           R nhan tao 
                            Rd  Rn
    Trong ®ã:
        + R®: ®iÖn trë khuÕch t¸n cña hÖ thèng cäc ®ãng
    th¼ng ®øng.
        + Rn: ®iÖn trë khuÕch t¸n cña hÖ thèng cäc ch«n n»m
    ngang.
    * C«ng thøc x¸c ®Þnh ®iÖn trë khuÕch t¸n cña c¸c ®iÖn
cùc (theo b¶ng 6-3):
    §èi víi thÐp gãc, ®-êng kÝnh ®¼ng trÞ ®-îc tÝnh theo:
d = 0,95. b
      + b: bÒ réng cña c¸c thanh thÐp gãc.
    Nèi ®Êt th-êng bao gåm mét sè ®iÖn cùc nèi song song
víi nhau vµ ®Êt c¸ch nhau mét kho¶ng c¸ch t-¬ng ®èi nhá.
V× vËy khi cã dßng ®iÖn ch¹m ®Êt, thÓ tÝch ®Êt t¶n dßng tõ
mçi cùc gi¶m ®i, do ®ã lµm t¨ng ®iÖn trë nèi ®Êt. HiÖn
t-îng ®ã gäi lµ hiÖn t-îng mµn che (h×nh 2-34).

                                                                79
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                                                     
Ch-¬ng 2
    * §iÖn trë khuÕch t¸n cña n cäc cã xÐt ®Õn ¶nh h-ëng
                     R 1d
cña mµn che: R d 
                     n.d
    Trong ®ã: - d: hÖ sè sö dông cña ®iÖn cùc th¼ng ®øng.
                 - R1®: ®iÖn trë cña mét cäc hay mét ®iÖn
    cùc th¼ng ®øng.
    * §iÖn trë khuÕch t¸n cña thanh n»m ngang nèi gi÷a c¸c
®iÖn cùc ®ãng th¼ng ®øng cã xÐt ®Õn ¶nh h-ëng cña mµn
             R 'n
che: R n 
             n
    Trong ®ã:
        + R’n: ®iÖn trë khuÕch t¸n cña thanh nèi ch-a xÐt
    tíi ¶nh h-ëng cña mµn che.
         + n: hÖ sè sö dông cña thanh nèi n»m ngang.
                                                   B¶ng 6-3.
                    C¸ch ®Æt ®iÖn            C«ng thøc tÝnh ®iÖn trë cña
  KiÓu nèi ®Êt
                         cùc                         nèi ®Êt, 

Ch«n th¼ng ®øng,
lµm b»ng thÐp                                        0,366        4l
trßn, ®Çu trªn                   l            Rd           tt lg ;       l > d
tiÕp xóc víi mÆt         d                             l          d
®Êt.

                                                0,366  2l 1 4t  l 
                                         Rd          tt . lg  lg    ;         l >
                                                  l         d 2 4t  l 
Ch«n th¼ng ®øng,                 t0                        d
                     t
lµm b»ng thÐp                            + tt: ®iÖn trë suÊt tÝnh to¸n (-
trßn, ®Çu trªn                   l       cm)
                     d
n»m s©u c¸ch mÆt                         + l: chiÒu dµi cäc (cm)
®Êt mét kho¶ng.                          + d: ®-êng kÝnh cäc
                                         + t: ®é ch«n s©u tõ mÆt ®Êt ®Õn ®iÓm
                                         gi÷a cäc
                                         + t0  0,50 mÐt

Ch«n n»m ngang,                                  0,366         2l 2         l
lµm b»ng thÐp        t
                                            Rn         tt lg        ;        2,5
dÑt, dµi, n»m s©u                    b
                                                   l           b.t         2t
                                         + b: chiÒu réng cña thanh dÑt, nÕu
c¸ch mÆt ®Êt mét             l           ®iÖn cùc trßn cã ®-êng kÝnh d th× b
kho¶ng
                                         = 2d

TÊm ch«n th¼ng                                                        
®øng, c¸ch s©u       a
                                                      R d  0,25
mÆt ®Êt mét
                                                                      ab
                             b           + a vµ b lµ kÝch th-íc dµi x réng
kho¶ng
                                         cña tÊm

                                                                                      80
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                                             
Ch-¬ng 2

Vµnh xuyÕn, lµm                                   tt 8D 2              D
tõ thÐp dÑt, ®Æt                           R n  2 ln         ;    t
                    t                           2 D b.t                2
n»m ngang, s©u                 b   + b: chiÒu réng cña cùc.
c¸ch mÆt ®Êt mét         D         NÕu ®iÖn cùc trßn, ®-êng kÝnh d th×
kho¶ng
                                   b = 2d

    HÖ sè sö dông ®iÖn cùc nèi ®Êt sÏ gi¶m xuèng khi t¨ng
sè ®iÖn cùc vµ gi¶m kho¶ng c¸ch gi÷a chóng (h×nh 2-35). HÖ
sè sö dông ®iÖn cùc cßn phô thuéc h×nh d¸ng cña c¸c lo¹i
nèi ®Êt. HÖ sè sö dông cña ®iÖn cùc cã thÓ tra trªn c¸c
®-êng cong hoÆc c¸c b¶ng sè liÖu trong c¸c sæ tay hoÆc ë
phÇn phô lôc.
    NÕu trong hÖ thèng nèi ®Êt cã n cäc víi c¸c thanh
ngang nèi c¸c cäc víi nhau, ta coi nh- chóng nèi song song
vµ ®iÖn trë nèi ®Êt cña hÖ thèng ®-îc x¸c ®Þnh theo:
               Rc Rth     Rc .Rth 1       Rc .Rth
                  .              . 2
               n.         n               n         1  Rc .Rth 1
        Rht                                        .          .
              Rc Rth  Rc
                                   1  Rc  n.Rth   n.Rth  Rc 
              n.       n  Rth                
                                          n      
  Trong ®ã:
- Rc : ®iÖn trë cña mét cäc.                        
- Rth: ®iÖn trë cña mét thanh.              1,0
-       : hÖ sè sö dông cña cäc vµ         0,9
                                            0,8
      thanh víi:   c = th = .                                  a:L= 3
                                            0,7
                                            0,6
                                                                  a:L= 2
                                            0,5
                                            0,4                   a:L =1
                                            0,3
                                            0,2
                H×nh 2-34.                  0,1
  T¸c dông mµn che cña c¸c ®iÖn cùc h×nh                                           n
                   èng.
C¸c hÖ sè trªn cã thÓ tham kh¶o                   0 10    20 30 40 50      60 70
                                                  80 90   100
    theo b¶ng 6-4.                                         H×nh 2-35.
                                              C¸c ®-êng cong ®Ó x¸c ®Þnh 
                                                         theo n
                                                  (®Æt cho m¹ch vßng).


         B¶ng 6-4. HÖ sè sö dông cña cäc th¼ng ®øng ® vµ ®iÖn
                                                              cùc ngang n.




                                                                              81
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                                     
Ch-¬ng 2
                                           TØ sè a/l
                           (a: kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c cäc; l: chiÒu dµi
 Sè cäc ch«n th¼ng ®øng                       cäc)
                                 1             2              3
                            ®      n     ®     n      ®     n
            1               2       3      4      5       6      7
A. Khi ®Æt c¸c cäc theo
chu vi m¹ch vßng.
            4              0,69   0,45    0,78   0,55   0,85    0,70
            6              0,62   0,40    0,73   0,48   0,80    0,64
            8              0,58   0,36    0,71   0,43   0,78    0,60
            10             0,55   0,34    0,69   0,40   0,76    0,56
            20             0,47   0,27    0,64   0,32   0,71    0,47
            30             0,43   0,24    0,60   0,30   0,68    0,41
            50             0,40   0,21    0,56   0,28   0,66    0,37
            70             0,38   0,20    0,54   0,26   0,64    0,35
           100             0,35   0,19    0,52   0,24   0,62    0,33
B. Khi ®Æt c¸c cäc thµnh
d·y
            3              0,78   0,80    0,86   0,92   0,91    0,95
            4              0,74   0,77    0,83   0,87   0,88    0,92
            5              0,70   0,74    0,81   0,86   0,87    0,90
            6              0,63   0,72    0,77   0,83   0,83    0,88
            10             0,59   0,62    0,75   0,75   0,81    0,82
            15             0,54   0,50    0,70   0,64   0,78    0,74
            20             0,49   0,42    0,68   0,56   0,77    0,68
            30             0,43   0,31    0,65   0,46   0,75    0,58


    3. Tr×nh tù tÝnh to¸n nèi ®Êt:
    §èi víi nèi ®Êt an toµn, tr×nh tù tÝnh to¸n nèi ®Êt
thùc hiÖn theo c¸c b-íc sau:
    1) X¸c ®Þnh ®iÖn trë nèi ®Êt cho phÐp cÇn thiÕt [R]
theo tiªu chuÈn.
    2) X¸c ®Þnh ®iÖn trë nèi ®Êt tù nhiªn Rtn (b»ng ®o ®¹c
thùc tÕ).
    3) NÕu Rtn < [R]: kh«ng cÇn ®Æt thªm nèi ®Êt nh©n t¹o
®èi víi c¸c thiÕt bÞ cao ¸p trªn 1000V cã dßng ch¹m ®Êt bÐ
vµ c¸c thiÕt bÞ ®iÖn ¸p d-íi 1000V. Ph¶i ®Æt nèi ®Êt nh©n
t¹o víi ®iÖn trë kh«ng lín h¬n 1 ®èi víi c¸c thiÕt bÞ
®iÖn ¸p trªn 1000V cã dßng ch¹m ®Êt lín.
    NÕu Rtn > [R] th× ph¶i x¸c ®Þnh nèi ®Êt nh©n t¹o.
    4) X¸c ®Þnh diÖn tÝch cã thÓ bè trÝ c¸c ®iÖn cùc, chän
sè l-îng vµ kÝch th-íc c¸c ®iÖn cùc ®ãng th¼ng ®øng vµ c¸c

                                                                      82
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                             
Ch-¬ng 2
®iÖn cùc ngang (chó ý bè trÝ thÕ nµo ®Ó gi¶m ®iÖn ¸p b-íc
vµ ®iÖn ¸p tiÕp xóc), tÝnh ®iÖn trë khuÕch t¸n cña cäc,
thanh n»m ngang vµ toµn hÖ thèng nèi ®Êt theo c¸c c«ng
thøc ë trªn.
     5) §èi víi c¸c thiÕt bÞ ®iÖn ¸p cao h¬n 1000V cã dßng
 ®iÖn ch¹m ®Êt lín, ph¶i kiÓm tra ®é bÒn nhiÖt cña d©y dÉn
                            t qd
theo c«ng thøc: S  I  .
                            c
     Trong ®ã:
     + I: dßng ®iÖn ng¾n m¹ch x¸c lËp, trong tÝnh to¸n
 lÊy dßng ®iÖn lín nhÊt ®i qua d©y dÉn khi ng¾n m¹ch ë
 thiÕt bÞ ®ang xÐt hoÆc ng¾n m¹ch mét pha ch¹m ®Êt.
     + tqd: thêi gian quy ®æi hay thêi gian gi¶ thiÕt cña
 dßng ®iÖn ®i vµo trong ®Êt, (s).
     + c: h»ng sè, ®èi víi thÐp lµ 74; d©y ®ång trÇn lµ
 195; d©y c¸p ruét ®ång ®iÖn ¸p d-íi 10 kV lµ 182; d©y
 nh«m trÇn vµ c¸p ruét nh«m ®iÖn ¸p d-íi 10 kV lµ 112.
    II. Nèi ®Êt chèng sÐt:
    Khi cã sÐt ®¸nh, ®iÖn ¸p cña dßng sÐt lµ ®iÖn ¸p xung
kÝch. V× vËy ®èi víi nèi ®Êt chèng sÐt ph¶i x¸c ®Þnh theo
®iÖn trë xung kÝch.
    §iÖn trë xung kÝch ®-îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Rxk =
xk.Rxc
    Trong ®ã:
         - Rxc : lµ ®iÖn trë nèi ®Êt xoay chiÒu tÇn sè c«ng
     nghiÖp.
         - xk: lµ hÖ sè xung kÝch.
    HÖ sè xung kÝch xk cã thÓ lín h¬n hoÆc nhá h¬n 1.
    Khi sÐt ®¸nh nÕu c-êng ®é ®iÖn tr-êng trong ®Êt b»ng 5
kV/cm th× trong ®Êt cã hiÖn t-îng phãng ®iÖn côc bé lµm cho
®iÖn trë nèi ®Êt gi¶m xuèng, øng víi tr-êng hîp nµy xk < 1.
Khi trang bÞ nèi ®Êt dµi qu¸, L t¨ng lªn tøc x = .L còng
t¨ng lªn lµm cho ®iÖn tÝch tËp trung ë ngoµi d©y dÉn,
tr-êng hîp nµy ®iÖn trë nèi ®Êt t¨ng lªn tøc lµ xk > 1.
    HÖ sè xung kÝch xk tra b¶ng trong sæ tay, quy ph¹m
chèng sÐt hoÆc theo 6-5.
    §èi víi nèi ®Êt chèng sÐt, hÖ sè sö dông cña ®iÖn cùc
ký hiÖu lµ xk vµ gäi lµ hÖ sè sö dông xung kÝch cña ®iÖn

                                                           83
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                                 
Ch-¬ng 2
cùc. HÖ sè xk tra trong sæ tay kü thuËt, qui ph¹m chèng
sÐt hoÆc ë phÇn phô lôc.
    Khi thùc hiÖn nèi ®Êt chèng sÐt, nÕu kh«ng cã yªu cÇu
g× ®Æc biÖt th× chóng ta cã thÓ lùa chän h×nh thøc nèi ®Êt
nh- sau:
    - Khi trÞ sè ®iÖn trë suÊt cña ®Êt kh«ng lín qu¸ 3.104
.cm th× sö dông h×nh thøc nèi ®Êt tËp trung, chiÒu dµi
cäc tõ 2,5  3m. NÕu líp ®Êt ë d-íi s©u cã ®iÖn trë suÊt
nhá hoÆc cã c¸c m¹ch n-íc ngÇm cÇn sö dông h×nh thøc nèi
®Êt cäc vµ cã thÓ t¨ng chiÒu dµi cäc ®Õn 6 mÐt.
    - Tr-êng hîp líp ®Êt trªn cã trÞ sè ®iÖn trë suÊt nhá,
c¸c líp ®Êt ë d-íi lµ ®¸, sái hoÆc cã ®iÖn trë suÊt lín
qu¸ th× sö dông h×nh thøc nèi ®Êt kiÓu tia n»m ngang (nèi
®Êt bÒ mÆt), chiÒu dµi tia kh«ng nªn dµi qu¸ 20 mÐt vµ ®Æt
ë ®é s©u 0,5  0,8 mÐt. NÕu mét tia kh«ng ®¹t yªu cÇu vÒ
®iÖn trë nèi ®Êt th× t¨ng sè tia, nh-ng kh«ng nªn qu¸ 4
tia vµ gãc t¹o thµnh gi÷a c¸c tia kh«ng ®-îc nhá h¬n 900.
    - Khi ®iÖn trë suÊt cña ®Êt kho¶ng 3  7.104 .cm cÇn
sö dông h×nh thøc nèi ®Êt hçn hîp (cäc - tia), sè tia
kh«ng qu¸ 4 vµ chiÒu dµi tia kh«ng qu¸ 30 mÐt, cã thÓ nèi
®Êt hçn hîp kiÓu h×nh vu«ng, ch÷ nhËt hoÆc vßng trßn.
    C¸c cäc chØ nªn ®ãng trong kho¶ng 2/3 chiÒu dµi cña
tia (tÝnh tõ ®Çu tia ë phÝa d©y xuèng nèi vµo c¸c tia).
    - Khi trÞ sè ®iÖn trë suÊt lín h¬n 7.104 .cm cÇn sö
dông h×nh thøc nèi ®Êt tia , m¹ch vßng hoÆc hçn hîp.
    NÕu ®Êt cã nhiÒu ®¸ t¶ng, ®¸ vØa th× cho phÐp kÐo dµi
tia tíi chç cã ®iÖn trë suÊt nhá (hå, ao, s«ng suèi hoÆc
thung lòng) nh-ng kh«ng nªn kÐo dµi qu¸ 100 mÐt.
    HÖ thèng nèi ®Êt cã nhiÒu cäc, kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c
cäc kh«ng ®-îc nhá h¬n hai lÇn chiÒu dµi cña cäc. ChØ khi
thùc hiÖn kho¶ng c¸ch nãi trªn gÆp nhiÒu khã kh¨n hoÆc
®iÖn trë suÊt cña ®Êt nhá th× ®-îc phÐp gi¶m kho¶ng c¸ch
trªn nh-ng kh«ng ®-îc nhá h¬n chiÒu dµi cña cäc.
    Tr×nh tù tÝnh to¸n nèi ®Êt chèng sÐt gièng nh- ë phÇn
trªn chØ kh¸c lµ thay hÖ sè  b»ng xk vµ tÝnh thªm ®iÖn
trë nèi ®Êt   xung   kÝch:   Rxk = xk . Rxc
    §Ó gióp   viÖc   thùc    hiÖn nèi ®Êt ®-îc thuËn lîi, trong
c¸c b¶n quy   ph¹m   ng-êi   ta ®· cã b¶ng tÝnh s½n ®iÖn trë nèi
®Êt, tÇn sè   dßng    ®iÖn   c«ng nghiÖp (Rxc) vµ dßng ®iÖn xung
                                                              84
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                           
Ch-¬ng 2
kÝch (Rxk) cña mét sè bé phËn nèi ®Êt (cho ë phÇn phô
lôc).
    Chóng ta cã thÓ sö dông c¸c sè liÖu trong b¶ng ®ã, khi
thi c«ng xong ph¶i tiÕn hµnh ®o ®¹c l¹i, nÕu trÞ sè ®iÖn
trë ®Êt cña hÖ thèng ch-a ®¹t yªu cÇu th× ph¶i bæ xung
thªm cäc, tia ®Õn khi nµo ®¹t yªu cÇu tiªu chuÈn th× th«i.
    Tr-êng hîp cã nhiÒu thiÕt bÞ víi ®iÖn ¸p kh¸c nhau ®Æt
trªn cïng mét khu ®Êt nÕu thùc hiÖn trang bÞ nèi ®Êt chung
th× ®iÖn trë nèi ®Êt chung cÇn ph¶i tho¶ m·n yªu cÇu cña
trang bÞ nèi ®Êt nµo ®ßi hái ®iÖn trë nhá nhÊt.
    Trong thùc tÕ th-êng chØ thùc hiÖn trang bÞ nèi ®Êt
chung cho c¸c thiÕt bÞ ph©n phèi, truyÒn t¶i víi cÊp ®iÖn
¸p kh¸c nhau, cßn nèi ®Êt cña c¸c thiÕt bÞ chèng sÐt
th-êng ®Ó ®éc lËp.
    §iÖn trë nèi ®Êt cÇn thiÕt theo tiªu chuÈn phô
thuéc c¸c lo¹i c«ng tr×nh vµ ®iÖn trë suÊt cña ®Êt khi
thùc hiÖn c«ng tr×nh. C¸c trÞ sè nµy ph¶i c¨n cø vµo
quy ph¹m cña Nhµ n-íc.




                                                        85
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                                            
Ch-¬ng 2
         B¶ng 6-5. HÖ sè xung kÝch cña mét sè bé phËn nèi ®Êt
                                                    ®¬n gi¶n.
             ChiÒu              Víi trÞ sè ®iÖn trë suÊt   x 104  cm
KiÓu nèi
           dµi cäc,
   ®Êt                   0,50          1         3          5           10
            tia (m)
KiÓu cäc     2-3         0,95        0,80      0,60        0,40         0,35
             2,50        0,06         0,8      0,60        0,40         0,38
KiÓu tia
              10                     0,90      0,70        0,50         0,40
   n»m
              20         1,12        1,10      0,90        0,70         0,60
 ngang -
  1 tia       30                     1,40      1,00        0,80         0,70
              40         1,75        1,70      1,30        0,90         0,80
             5-10        0,95        0,80      0,60        0,40         0,38
KiÓu tia      20                     0,90      0,70        0,50         0,40
   n»m                   1,12
 ngang -      40                     1,10      0,90        0,70         0,60
  2 tia       60                     1,40      1,00        0,80         0,70
              80                     1,70      1,30        0,90         0,80
              4          0,80        0,70      0,50        0,30         0,34
KiÓu tia
              6          0,89        0,75      0,55        0,40         0,35
   n»m
              8          0,94        0,84      0,60        0,44         0,36
 ngang 2
   tia        10         0,98        0,88      0,65        0,46         0,38
              12         0,99        0,89      0,70        0,59         0,40


    VÝ dô ®èi víi c¸c c«ng tr×nh kiÕn tróc, ng-êi ta ph©n
c¸c c«ng tr×nh thµnh 3 cÊp (theo quy ph¹m thiÕt kÕ chèng
sÐt cho c¸c c«ng tr×nh kiÕn tróc).
    CÊp I:
    Nh÷ng c«ng tr×nh, trong ®ã cã to¶ ra c¸c chÊt khÝ hoÆc
h¬i ch¸y, còng nh- c¸c lo¹i hoÆc sîi ch¸y dÔ dµng chuyÓn
sang tr¹ng th¸i l¬ löng vµ cã kh¶ n¨ng kÕt hîp víi kh«ng
khÝ hoÆc c¸c chÊt «xy ho¸ kh¸c t¹o thµnh c¸c hçn hîp næ.
Kh¶ n¨ng t¹o thµnh c¸c hçn hîp næ cã thÓ x¶y ra ngay trong
®iÒu kiÖn lµm viÖc b×nh th-êng, kÓ c¶ ®iÒu kiÖn lµm viÖc
b×nh th-êng ng¾n h¹n, (më hoÆc ®ãng m¸y cña c¸c thiÕt bÞ,
chøa hoÆc rãt c¸c chÊt dÔ b¾t löa hoÆc chÊt láng dÔ ch¶y
qua l¹i c¸c b×nh ®Ó hë v.v...) khi x¶y ra næ sÏ g©y ra
nh÷ng ph¸ ho¹i lín vµ lµm chÕt ng-êi.
    CÊp II:
    Nh÷ng c«ng tr×nh, trong ®ã cã to¶ ra c¸c chÊt khÝ,
h¬i, hoÆc sîi ch¸y vµ cã kh¶ n¨ng kÕt hîp víi kh«ng khÝ
hoÆc c¸c chÊt «xy ho¸ kh¸c t¹o thµnh c¸c hçn hîp næ. Nh-ng
                                                                               86
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                               
Ch-¬ng 2
kh¶ n¨ng nµy chØ x¶y ra khi cã sù cè hoÆc lµm sai quy t¾c,
kh«ng thÓ x¶y ra trong khi lµm viÖc b×nh th-êng. Khi x¶y
ra næ chØ g©y ra nh÷ng h- háng nhá vµ kh«ng chÕt ng-êi.
    Thuéc cÊp II cßn kÓ c¶ nh÷ng kho chøa c¸c vËt liÖu næi
vµ dÔ b¾t löa, ®ùng trong c¸c bao b× b»ng kim lo¹i.
    CÊp III:
    TÊt c¶ nh÷ng c«ng tr×nh cßn l¹i.
    Mét sè c«ng tr×nh cÊp III (theo nguyªn t¾c ph©n cÊp
ë trªn) nh-ng cã tÇm quan träng ®Æc biÖt vÒ chÝnh trÞ
hoÆc kinh tÕ th× ®-îc phÐp n©ng lªn cÊp II (vÝ dô nhµ
quèc héi, ®µi ph¸t thanh, nhµ m¸y ®iÖn, nhµ ë cña c¸c
vÞ l·nh tô, v.v...).
    §èi víi c¸c c«ng tr×nh cÊp I nhÊt thiÕt ph¶i bè trÝ
thiÕt bÞ chèng sÐt ®éc lËp víi c«ng tr×nh; ®iÖn trë nèi
®Êt xung kÝch kh«ng ®-îc lín h¬n 10 «m nÕu ®iÖn trë suÊt
tÝnh to¸n cña ®Êt (tt) bÐ h¬n 5.104 cm; hoÆc kh«ng ®-îc
lín h¬n 40  nÕu ®iÖn trë suÊt tÝnh to¸n cña ®Êt b»ng
hoÆc lín h¬n 5.104 cm.
    §èi víi c¸c c«ng tr×nh cÊp II.
    NÕu bè trÝ thiÕt bÞ chèng sÐt ®éc lËp víi c«ng tr×nh
th× ®iÖn trë nèi ®Êt xung kÝch yªu cÇu nh- c¸c c«ng tr×nh
cÊp I.
    NÕu bè trÝ thiÕt bÞ chèng sÐt trùc tiÕp trªn c«ng
tr×nh th× ®iÖn trë nèi ®Êt xung kÝch kh«ng ®-îc lín h¬n 5
«m.
    §èi víi c¸c c«ng tr×nh cÊp III cÇn ph¶i ®Æt thiÕt bÞ
chèng sÐt ngay trªn c«ng tr×nh, chØ ®-îc ®Æt thiÕt bÞ
chèng sÐt ®éc lËp víi c«ng tr×nh trong nh÷ng tr-êng hîp
®Æc biÖt thuËn lîi vÒ kü thuËt vµ kinh tÕ.
    NÕu ®Æt thiÕt bÞ chèng sÐt ®éc lËp víi c«ng tr×nh, trÞ
sè ®iÖn trë nèi ®Êt xung kÝch quy ®Þnh nh- sau:
    - Kh«ng ®-îc lín h¬n 20  nÕu tt < 5.104 cm.
    - Kh«ng ®-îc lín h¬n 50  nÕu tt  5.104 cm.
    NÕu ®Æt thiÕt bÞ chèng sÐt ngay trªn c«ng tr×nh vµ
nh÷ng c«ng tr×nh ®ã kh«ng th-êng xuyªn cã ng-êi ë hoÆc lµm
viÖc, trÞ sè ®iÖn trë nèi ®Êt xung kÝch quy ®Þnh nh- sau:
    - Kh«ng ®-îc lín h¬n 20  nÕu tt  5.104 cm.
    - Kh«ng ®-îc lín h¬n 50  nÕu tt   < 5.104 cm.


                                                           87
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                                      
Ch-¬ng 2
    NÕu ®Æt thiÕt bÞ chèng sÐt ngay trªn c«ng tr×nh vµ
nh÷ng c«ng tr×nh ®ã cã ng-êi ë hoÆc lµm viÖc th-êng xuyªn,
trÞ sè ®iÖn trë nèi ®Êt xung kÝch quy ®Þnh nh- sau:
     - Kh«ng ®-îc lín h¬n 10  nÕu tt < 5.104 cm.
    - Kh«ng ®-îc lín h¬n 30  nÕu tt  5.104 cm.
    Khi tÝnh to¸n thiÕt kÕ bé phËn nèi ®Êt, ®iÖn trë nèi
®Êt tiªu chuÈn ph¶i tra cøu ë c¸c quy ph¹m hiÖn hµnh míi
cã gi¸ trÞ ph¸p lý.




                     §7. C¸c vÝ dô TÝnh to¸n nèi ®Êt

    VÝ dô 1:
    TÝnh to¸n nèi ®Êt lÆp l¹i ë cuèi ®-êng d©y 380/ 220 V
cã trung tÝnh nèi ®Êt, c«ng suÊt cña m¸y biÕn thÕ cung cÊp
lµ 100 kVA, ®Æt trong vïng ®Êt cã do = 2.104cm, hÖ sè
t¨ng mïa K = 2 ®èi víi thanh n»m ngang vµ K =1,5 ®èi víi
®iÖn cùc th¼ng ®øng. Kh«ng cã nèi ®Êt tù nhiªn.
                           Bµi gi¶i:
    Theo quy ph¹m ®èi víi m¸y biÕn ¸p cã c«ng suÊt lín h¬n
100 kVA ®iÖn trë nèi ®Êt lËp l¹i kh«ng ®-îc v-ît qu¸ 10
.
    Tr-íc tiªn -íc ®o¸n s¬ bé dïng 10 cäc ®iÖn cùc th¼ng
®øng dïng thÐp gãc L 60x60x6 mm dµi l
                                                   10m
= 2,5m lµm cäc, chän thÐp trßn cã
®-êng kÝnh  = 8 mm lµm thanh nèi.                5m
    §iÖn trë khuÕch t¸n cña mét cäc:                   5m
                  0,366         2l 1 4t  1 
         R 1d          .do .K lg  lg     
                    l           d 2 4t  1 


                                                                  88
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                                                      
Ch-¬ng 2
                              0,366                2.2,5   1 4.2,05  2,5 
                                   .200.1,5. lg           lg              84
                               2,5               0,95.0,06 2 4.2,05  2,5 
     ()
                         2,5
         t  0,8             0,8  1,25  2,05                (m)
                          2
    C¸c cäc ch«n thµnh m¹ch vßng liªn kÕt b»ng c¸c thanh
nèi. C¸c cäc ch«n c¸ch nhau a = 2.l = 5 m (v× a / l  2 ) tra
b¶ng cã: ® = 0,69; n = 0,4.
    §iÖn trë khuÕch t¸n cña c¶ 10 cäc lµ:
                        84
         Rd                   12                              ()
                      10.0,69
    Thanh nèi dïng thÐp trßn cã ®-êng kÝnh 8mm, chiÒu dµi
thanh nèi tÝnh ®Õn cét ®iÖn gÇn b»ng 60m (l = 6000 cm) vµ
ch«n s©u 0,8m = 80cm.
    §iÖn trë khuÕch t¸n cña thanh nèi n»m ngang khi ch-a
xÐt ®Õ ¶nh d-ëng cña mang che:
                       0,366              2.6000 2
         R   ,
                 n               4
                             .2.10 .2. lg           14,3       ()
                       6000               2.80.0,8
        (¸p dông c«ng thøc øng víi b = 2.d)
    HÖ sè sö dông cña ®iÖn cùc ngang tra b¶ng víi sè cäc 10,
a/l = 2 ®-îc n = 0,4.
    §iÖn trë khuÕch t¸n cña thanh ngang:
              R , th 14,3
         Rn              36,2                                ()
               th    0,4
    §iÖn trë cña c¶ hÖ thèng:
                        R d .R n   12.36,2
         R ht                             9  10            ()
                       R d  R n 12  36,2
    Nh- vËy sè cäc chän 10 cäc nh- trªn ®¹t yªu cÇu.

    VÝ dô 2:
    TÝnh nèi ®Êt m¹ch vßng cho tr¹m 110/10kV cã sè liÖu
nh- sau:
    - Dßng ®iÖn lín nhÊt ®i qua vËt nèi ®Êt khi ng¾n m¹ch
ch¹m ®Êt phÝa 110 kV lµ 3,2 kA; ng¾n m¹ch phÝa 10 kV lÇ 42
A. Lo¹i ®Êt níi ®Æt tr¹m lµ ®Êt sÐt, ®Ó nèi ®Êt phô sö
dông hÖ thèng c¸p - cäc cã ®iÖn trë nèi ®Êt lµ 1,2 .
                          Bµi gi¶i:

                                                                                    89
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                                                        
Ch-¬ng 2
    - PhÝa 110 kV yªu cÇu ®iÖn trë nèi ®Êt b»ng 0,5.
    - PhÝa 10 kV x¸c ®Þnh Rd theo c«ng thøc:
                   125 125
           Rd             3                                  ()
                    Id   42
    ë ®©y ®iÖn ¸p tÝnh to¸n trªn thiÕt bÞ nèi ®Êt: U tt =
125V, v× dïng trang bÞ nèi ®Êt chung cho c¶ ®iÖn ¸p d-íi
vµ trªn 1000V.
    Nh- vËy trong tÝnh to¸n lÊy R®  [R]max = 0,5 
    * §iÖn trë nèi ®Êt nh©n t¹o khi xÐt ®Õn sö dông hÖ
thèng c¸p - cäc cã ®iÖn trë nèi ®Êt phô lµ 1,2 :
                           [R ]max .R tu nhien   0,5.1,2
           R nhan tao                                   0,875        )
                          [R ]max  R tu nhien 0,5  1,2
    - TÝnh to¸n s¬ bé ta lÊy: ®iÖn trë suÊt cña ®Êt t¹i
chç ®Æt tiÕp ®Êt (®Êt sÐt tra b¶ng: 104cm).
    - HÖ sè mïa K:
    + K = 4,5 ®èi víi ®iÖn cùc ngang khi ch«n s©u 0,3
0,5m (®Êt kh«).
    + K = 1,4 ®èi víi ®iÖn cùc ®ãng th¼ng ®øng dµi 2  3m
®ãng ë ®é s©u c¸ch mÆt ®Êt  0,8m (®Êt kh«).
    - §iÖn trë suÊt tÝnh to¸n:
    + §èi víi ®iÖn cùc ngang:                            tt   ngang   = 4,5. 104
     (cm)
    + §èi víi ®iÖn cùc th¼ng ®øng:                       tt   ®øng    = 1,4. 104
     (cm)
    * X¸c ®Þnh ®iÖn trë t¶n cña mét ®iÖn cùc th¼ng ®øng
dïng thÐp gãc L50, dµi 2,5m khi ch«n s©u c¸ch mÆt ®Êt 0,8m
theo c«ng thøc:
                    0,366  2l 1 4t  l 
           R 1d          tt  lg  lg    
                      l        d 2 4t  l 
          d = 0,95. b = 0,95. 0,05 = 0,0475                             (m)
                       2,5
           t  0,8          2,05             (m)
                        2
                    0,366        2.2,5 1 4.2,05  2,5 
           R 1d           .140. lg     lg              44,52 ()
                     2,5         0,0475 2 4.2,05  2,5 
    * X¸c ®Þnh s¬ bé nèi ®Êt th¼ng ®øng khi hÖ sè sö dông
d cho cäc th¼ng ®øng             lµ: ® = 0,6:

                                                                                    90
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                                          
Ch-¬ng 2
                  44,52
           n              87           (cäc)
                0,6.0,875
    * X¸c ®Þnh ®iÖn trë khuÕch t¸n cña ®iÖn cùc ngang
(thÐp thanh 40x4 mm2) ®-îc hµn ë ®Çu trªn cña thÐp gãc. HÖ
sè sö dông thanh nèi thµnh vßng khi sè ®iÖn cùc th¼ng ®øng
b»ng 85 cäc (thay v× ®· tÝnh s¬ bé: 87 cäc). TØ sè a/l =
2, tra b¶ng vµ dïng phÐp néi suy ®-îc hÖ sè sö dông: n =
0,25.
    §iÖn trë t¶n cña thanh cã chu vi vßng: L = 85a = 85.
2. 2,5 = 425 m.
                  1         1 0,366        2l 2
           Rn       .R 'n  .      .. lg
                  n        n  l          b.t
                   1 0,366.450      2.4252
           Rn         .       . lg           9,688      ()
                  0,25   425        0,04.0,8
    TÝnh chÝnh x¸c ®iÖn trë cña ®iÖn cùc th¼ng ®øng:
            1    1   1     1   1    1
                              
           R nt R d R n   R d R nt R n
                   0,857.9,688
           Rd                   0,94                    ()
                  9,688  0,857
    TÝnh chÝnh x¸c sè ®iÖn cùc th¼ng ®øng khi hÖ sè sö
dông d lÊy tõ b¶ng khi a/l = 2 vµ n = 85, lóc ®ã d =
0,53:
                  44,52
           n              89                            (cäc)
                0,53.0,94
    Cuèi cïng ta lÊy 89 thanh thÐp gãc 50x50x4 lµm 89 ®iÖn
cùc th¼ng ®øng.
    * KiÓm tra ®é bÒn cña thanh 40x4 mm2. TiÕt diÖn bÐ
nhÊt cña thanh theo ®iÒu kiÖn ®é bÒn nhiÖt khi x¶y ra ng¾n
m¹ch ch¹m ®Êt víi thêi gian quy ®æi dßng ®iÖn ng¾n m¹ch
ch¹y qua tqd = 1,1gi©y:
                    t qd             1,1
           S  I           3200         45,5   (mm2)
                    c               74
    Do ®ã tiÕt ®iÖn 40x4 mm2 = 160 mm2 tho¶ m·n ®iÒu kiÖn
®é bÒn nhiÖt.

    VÝ dô 3:
    TÝnh to¸n trang bÞ nèi ®Êt tr¹m ph©n phèi 10 kV.
                                                                      91
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                                
Ch-¬ng 2
    Dßng ®iÖn ®iÖn dung ch¹m ®Êt 1 pha cña m¹ng 10 kV
b»ng 25 A. Trong tr¹m ph©n phèi cã ®Æt m¸y biÕn ¸p h¹ ¸p
10/ 0,4 kV; phÝa h¹ ¸p ®iÓm trung tÝnh nèi ®Êt trùc
tiÕp; ®Êt thùc hiÖn tiÕp ®Þa lµ ®Êt sÐt cã ®iÖn trë suÊt
 = 0,6.104  cm; kh«ng cã nèi ®Êt tù nhiªn. Trang bÞ nèi
®Êt thay chung cho c¶ thiÕt bÞ 10 kV vµ 0,4 kV.
                          Bµi gi¶i:
    Tr-íc hÕt cÇn ph¶i x¸c ®Þnh ®iÖn trë nèi ®Êt tiªu
chuÈn:
    §iÖn trë nèi ®Êt trong tr-êng hîp dïng chung cho c¸c
thiÕt bÞ 10 kV vµ 0,4 kV ®-îc x¸c ®Þnh theo biÓu thøc:
                 125 125
          Rd             5
                  Id   25
    §iÖn trë nèi ®Êt cña trung tÝnh m¸y biÕn ¸p cÇn ph¶i
cã gi¸ trÞ kh«ng lín h¬n 4 .
    Nh- vËy trang bÞ nèi ®Êt dïng chung cho c¸c thiÕt bÞ
10 kV vµ trung tÝnh m¸y biÕn ¸p phÝa 0,4 kV ph¶i cã trÞ sè
®iÖn trë lµ 4 .
    Chän trang bÞ nèi ®Êt:
    Chän cùc nèi ®Êt lµ c¸c cäc thÐp gãc L50x50x5. Cã
chiÒu dµi   l = 2,5m; c¸c cäc nµy ®-îc nèi liªn kÕt víi
nhau b»ng c¸c thanh thÐp dÑt: 4x20. Gi¶ thiÕt nèi ®Êt theo
m¹ch vßng vµ chu vi cña m¹ch vßng lµ 80m; c¸c cäc ®ãng
c¸ch nhau 5m vµ ®ãng s©u xuèng d-íi mÆt ®Êt 0,7 m.
    Chän hÖ sè mïa K = 2, ®iÖn trë suÊt tÝnh to¸n lµ:
          tt =  . K = 0,6 .104. 2 = 1,2.104
      cm
    §iÖn trë cña mét cäc thÐp gãc L 50 x 50 x 5 lµ:
          Rtg = 0,00318 . tt = 0,00318 . 1,2 . 104 = 38
     
    Gi¶ thiÕt bá qua ®iÖn trë nèi ®Êt cña thanh nèi.
    Sè cäc cÇn thiÕt:
               R tg
          n
               R d .
          a   5
    Víi         2 tra ®-êng cong cho s½n ta cã:  = 0,65.
          l 2,5
    Thay  vµo biÓu thøc trªn ta cã:


                                                              92
Trang:
Bµi gi¶ng An toµn §iÖn                              
Ch-¬ng 2
              R tg           38
         n                       15        cäc
              R d .       4.0,65
    Kho¶ng c¸ch thùc tÕ gi÷a c¸c cäc sÏ lµ:
              80
         a       5,3                        mÐt
              15
    gÇn ®óng víi kho¶ng c¸ch ®· gi¶ thiÕt.
    VËy trang bÞ nèi ®Êt nh- gi¶ thiÕt lµ ®¹t yªu cÇu.




                                                          93
Trang:

				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Categories:
Tags:
Stats:
views:12
posted:8/1/2011
language:
pages:72
nguyen cuong nguyen cuong huong dan kiem tien http://meocon-kiemtienonline.blogspot.com/
About