Hệ thống tiếp địa an toàn

Tiếp địa hay còn gọi là tiếp đất, hoặc là nối đất. Đây là một phương pháp giải quyết vấn đề rò rỉ điện bên ngoài các thiết bị viễn thông, thiết bị điện điện, điện tử.

1. Nối đất hay tiếp địa trong kỹ thuật điện là gì?

Nối đất là cách để tạo ra đường dẫn có điện trở thấp nhằm hướng dòng điện tự do chạy vào đất. Hệ thống nối đất bao gồm kết nối giữa thiết bị điện và đất thông qua dây dẫn và cọc tiếp địa/tấm tiếp địa. Sau khi nối đất, toàn bộ dòng điện dư thừa phát sinh trong quá trình vận hành thiết bị điện sẽ được tiêu tán. Nhờ vậy ngăn chặn hiện tượng chập cháy, hao mòn thiết bị điện, tai nạn điện.

2. Ý nghĩa của việc nối đất

Nối đất hệ thống điện là một cách hợp lý và đơn giản nhất để toàn bộ hệ thống điện được an toàn, đồng thời gia tăng sự bảo vệ, chống lại sự quá áp của dòng điện. Một số người cho rằng việc nối đất sẽ gây phát sinh chi phí thi công công trình, gây tốn kém cả về thời gian và tiền bạc, hao mòn sức lao động do phải chăm sóc và bảo trì hệ thống tiếp địa. Đây là suy nghĩ sai lầm vì nếu không có hệ thống nối đất, chi phí hao tổn sẽ không dừng lại ở số tiền mất đi, nó là sự trả giá bằng tính mạng và sức khỏe của con người.

3. Tầm quan trọng của hệ thống tiếp địa

Bảo vệ quá tải

Dòng quá tải tạo ra điện áp cao trong hệ thống dẫn đến chập điện và cháy nổ. Trong trường hợp này, hệ thống nối đất sẽ giúp lượng điện dư thừa được tiêu tán. Đây là lý do giải thích tại sao khi sét đánh, điện thế của sét lên tới hàng nghìn Volt nhưng vẫn được loại trừ an toàn.

Ổn định điện áp

Hệ thống nối đất đảm bảo rằng các mạch điện không bị quá tải và được điều tiết bằng cách phân phối qua các nguồn điện áp.

Lợi ích mang lại

Hệ thống nối đất mang lại vô số lợi ích, giúp ngăn ngừa và loại bỏ nguy cơ điện giật, bảo vệ thiết bị khỏi quá áp, ngăn ngừa hỏa hoạn, giảm chi phí sửa chữa thiết bị, giảm mức độ nhiễu điện (dao động trong tín hiệu điện).

4. Các loại hệ thống nối đất

Có 3 kiểu nối đất phổ biến hiện thế giới đang áp dụng:

- Nối đất trực tiếp qua dây trung tính;

- Nối đất qua thiết bị trở kháng

- Nối đất lặp lại

5. Cách thức nối đất

Nối đất có 2 cách, hoặc thông qua tấm tiếp địa, hoặc qua cọc tiếp địa:

Tấm tiếp địa

Các tấm tiếp đất được làm bằng đồng hoặc sắt mạ kẽm và được đặt thẳng đứng xuống đất trong hố chứa đầy than và muối với sâu trên 3 m. Đối với hệ thống nối đất điện cao thế, độ ẩm của đất phải được duy trì thường xuyên xung quanh hệ thống tấm tiếp địa.

Theo quy chuẩn của điện lực Hoa Kỳ, tấm tiếp địa có diện tích bề mặt tiếp xúc ít nhất là 0.2 m2. Vật liệu sắt phải dày ít nhất 5 mm, trong khi vật liệu màu (đồng) chỉ cần dày 1.5 mm.

Thanh/cọc tiếp địa

Một ống/thanh/cọc thép mạ kẽm được đặt thẳng đứng vào đất để kết nối các dây tiếp đất. Chiều dài và đường kính ống phụ thuộc vào loại đất và cường độ dòng điện nhưng không ngắn hơn 2.4 m. Độ ẩm của đất sẽ quyết định chiều dài ống/cọc tiếp địa.

Yếu tố ảnh hưởng đến việc lắp đặt hệ thống nối đất

- Điện cực nối đất (chiều dài hoặc chiều sâu, đường kính, số lượng điện cực nối đất);

- Tính chất của đất (loại đất, độ ẩm, nhiệt độ, trở suất, lượng muối);

- Thiết kế hệ thống;

- Vị trí của hố đất.

6. Những điều cần chú ý liên quan đến hệ thống nối đất

- Hệ thống nối đất phải được thi công trước tiên và tháo ra cuối cùng trước khi di dời thiết đến một nơi khác;

- Đảm bảo rằng tại nhà máy, xí nghiệp luôn có các thiệt bị đo dòng rò;

- Khi xảy ra sự cố rò điện, nhân viên kỹ thuật điện phải sử dụng bộ bảo hộ lao động cách điện để ngắt nguồn điện khu vực làm việc;

- Chọn thiết bị phù hợp khi nối đất hệ thống điện;

- Đảm bảo rằng người lao động được học và huấn luyện đầy đủ về an toàn điện, biết cách sử dụng đúng từng dụng cụ, đặc biệt đối với dòng điện một chiều;

- Sử dụng cầu dao hoặc cầu chì phù hợp với công suất thiết bị hoặc/và hệ thống điện;

- Thường xuyên vệ sinh bộ tiếp đất;

- Không bao giờ sử dụng thiết bị cũ, lớp cách điện bị bong tróc, phích cắm bị hỏng;

- Thường xuyên kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa (nếu cần) các dây dẫn.