An toàn điện - Nối đất
Quá trình truyền một năng lượng điện không mong muốn trực tiếp đến trái đất thông qua một dây có điện trở thấp được gọi là nối đất điện. Nó đề cập đến kết nối của một phần không mang dòng của thiết bị hoặc trung tính của hệ thống cung cấp với đất, đại diện cho điện thế bằng không. Dòng rò chọn đường dẫn có điện trở thấp đơn giản để chảy. Nhờ đó, hệ thống điện và thiết bị được bảo vệ khỏi hư hỏng.
Các loại tiếp địa điện
Thiết bị điện có hai bộ phận không mang dòng là trung tính của hệ thống và khung của thiết bị. Hệ thống nối đất cũng được phân thành hai loại.
Nối đất trung tính
Quá trình kết nối trung tính của hệ thống với đất thông qua dây GI được gọi là nối đất trung tính hoặc nối đất hệ thống. Nó được sử dụng trong hệ thống cuộn dây sao bao gồm máy phát điện, máy biến áp, v.v.
Nối đất thiết bị
Khi khung kim loại của thiết bị được nối với đất bằng sự trợ giúp của dây dẫn thì nó được gọi là nối đất của thiết bị. Trong điều kiện sự cố trong thiết bị, dòng điện sự cố chạy xuống đất và hệ thống được bảo vệ.
Cần nối đất
Tiếp địa là cần thiết vì những lý do sau:
Để bảo vệ người dùng khỏi bị điện giật.
Hệ thống nối đất chỉ ra con đường dễ dàng nhất dẫn đến dòng điện sự cố ngay cả sau khi cách điện bị hỏng.
Nó bảo vệ thiết bị điện được sử dụng trong mạch khỏi dòng điện ngắn mạch, tăng điện áp cao và phóng điện sét.
Giải trình
Bây giờ chúng ta sẽ hiểu sự cần thiết của việc nối đất khi xem xét các điều kiện sau:
Điều kiện bình thường
Nối đất của một hệ thống được thực hiện trong quá trình lắp đặt để kết nối các bộ phận tương ứng với các dây dẫn điện hoặc điện cực. Điện cực được đặt gần đất hoặc dưới mặt đất, dưới mặt đất có rãnh sắt phẳng. Các bộ phận mang dòng điện không được nối với bàn là phẳng.
Hình sau cho thấy flow of fault current without earthing system -
Điều kiện lỗi
Trong điều kiện sự cố, dòng điện sự cố chạy từ thiết bị xuống đất thông qua hệ thống nối đất. Do đó, thiết bị được bảo vệ khỏi ngắn mạch hoặc dòng điện sự cố. Tại thời điểm sự cố, điện áp của điện cực tăng lên và bằng với điện trở của điện cực và sự cố nối đất.
Hình sau cho thấy flow of fault current with an earthing system -
Đo điện trở nối đất
Điện trở nối đất của điện cực được đo bằng phương pháp điện thế rơi. Tổng thiết lập được hiển thị trong hình bên dưới, trong đó -
E là điện cực đất được thử nghiệm
P & C là hai điện cực phụ được đặt cách E một khoảng thích hợp
I là lượng dòng điện đi qua giữa E và C
V là hiệu điện thế đo được giữa E và P
Hình sau cho thấy thiết lập để đo điện trở nối đất:
Không có ảnh hưởng đáng kể nào đến điện trở của E, nếu C ở một khoảng cách thích hợp với E. Vì dòng điện vào điện cực P rất nhỏ, nên điện cực cũng có ảnh hưởng không đáng kể đến điện trở. Bây giờ thay đổi khoảng cách của điện cực P so với E, điện trở được đo.
Hình sau cho thấy điện trở thực sự từ đường cong R so với d:
Từ hình vẽ, phần của đường cong được đánh dấu là R của E, là độ dốc gần như nằm ngang trong đường cong. Độ dốc hướng lên cho thấy ảnh hưởng của điện trở C. Đối với hiệu chuẩn máy đo đất đo hiện trường, tỷ lệ được sử dụng trực tiếp.
Giảm thiểu rủi ro
Hệ thống nối đất phải tuân theo các quy tắc và quy định để giảm thiểu rủi ro theo các tiêu chuẩn sau.
Tiêu chuẩn Ấn Độ: IS 3043- Quy tắc thực hành về Nối đất (mới nhất)
Mã điện lực quốc gia (NEC): 1985 của BIS
Hướng dẫn IEEE về an toàn trong nối đất trạm biến áp AC Tiêu chuẩn ANSI / IEEE, 80-1986.
Việc kiểm tra và khảo sát thực tế thích hợp là cần thiết trước khi lắp đặt. Cần tuân theo một sơ đồ cho các bước khác nhau:Inspection & Survey – Design – Testing – Installation - Maintenance - Preparing Report.
Điện trở điện cực, điện trở suất của đất được đo định kỳ và nên thực hiện kiểm tra megger.
Không sử dụng dây đồng hoặc dây nhôm thay thế, sơn, men và dầu mỡ trên điện cực. Bảo vệ dây dẫn điện cực khỏi ứng suất cơ học và ăn mòn.
Đào tạo và quản lý thích hợp có thể làm giảm yếu tố rủi ro.