CHƯƠNG 6: CÁC QUY TẮC LẮP ĐẶT TRANG THIẾT BỊ ĐIỆN Ở NHỮNG NƠI ĐẶC BIỆT

Các quy định của phần 6 bổ sung, sửa đổi hoặc thay thế các quy định chung của các phần khác của tiêu chuẩn này.

6.2.1. Phạm vi áp dụng

Các quy định đặc biệt của mục này áp dụng cho các bồn tắm và các vòi hương sen và các khu vực xung quanh, mà ở đó khả năng bị điện giật tăng lên do điện trở của thân thể con người giảm và có sự tiếp xúc của thân thể với điện thế đất.

Các quy định này không áp dụng cho các buồng tắm được chế tạo sẵn có ngăn hứng nước của vòi hương sen và hệ thống thoát nước của riêng nó trừ điểm b, của điều 6.2.4.c.2.

Ghi chú: Đối với những phòng tắm dành cho việc điều trị bệnh có thể cần có các quy định riêng.

6.2.2. Xác định các đặc tính chung

a. Phân loại các khu vực:

Các quy định này cân nhắc 4 khu vực (các ví dụ xem ở các hình 6.1.A, 6.1.B).

1) Khu vực 0 là bên trong các bồn tắm hoặc ngăn hứng nước của vòi hương sen.

2) Khu vực 1 được giới hạn:

Một mặt, bởi bề mặt thẳng đứng bao quanh bồn tắm hoặc ngăn hứng nước của vòi hương sen hoặc đối với một vòi không có ngăn hứng nước, bởi bề mặt thẳng đứng nằm cách 0,6m bao quanh vòi.

Mặt khác bởi sàn và mặt phẳng nằm ngang cao cách sàn 2,25m.

3) Khu vực 2 được giới hạn :

Một mặt, bởi bề mặt thẳng đứng bên ngoài của khu vực 1 và một bề mặt song song cách 0,6m so với mặt bên ngoài khu vực 1.

Mặt khác bởi sàn và mặt phẳng nằm ngang cao cách sàn 2,25m.

4) Khu vực 3 được giới hạn :

Một mặt bởi bề mặt thẳng đứng bên ngoài khu vực 2 và một bề mặt song song cách 2,4m so với mặt bên ngoài khu vực 2.

Mặt khác, bởi sàn và mặt phẳng nằm ngang cao cách sàn 2,25m.

Các kích thước đo có tính đến các tường và các vách cố định (xem hình 6.1.A, B, D, F).

6.2.3. Bảo vệ an toàn

a. Bảo vệ chống điện giật

Ghi chú: Đối với bảo vệ các ổ cắm điện xem mục 6.1.2.4.c.1.

1) Khi sử dụng điện áp an toàn cực thấp với bất kỳ điện áp danh định nào.

Các biện pháp an toàn đều được thực hiện bởi :

- Hoặc bằng rào chắn hoặc bằng các vỏ bọc bảo đảm tối thiểu mức bảo vệ IP2X.

- Hoặc bằng một vật cách điện có thể chịu được một điện áp thử nghiệm bằng 500V trong 1 phút.

2) Dây nối đẳng thế phụ

Một dây nối đẳng thế phụ tại chỗ phải nối tất cả các bộ phận có tính dẫn điện của khu vực1, 2 và 3 với các dây dẫn bảo vệ của tất cả các vỏ thiết bị nằm trong các khu vực này.

b. áp dụng các biện pháp bảo vệ chống điện giật:

1) Trong khu vực 0, chỉ có biện pháp bảo vệ bằng điện áp cực thấp với một điện áp danh định không quá 12V là cho phép; nguồn điện an toàn được đặt ở ngoài khu vực.

2) Các biện pháp bảo vệ chống các tiếp xúc trực tiếp bằng các chướng ngại vật và bằng cách đặt ngoài tầm với là không cho phép.

3) Các biện pháp bảo vệ chống các tiếp xúc gián tiếp trong các phòng không dẫn điện và bằng các liên kết đẳng thế không nối với đất là không cho phép.

6.2.4. Lựa chọn và lắp đặt các thiết bị điện

a. Các quy tắc chung:

Các thiết bị điện phải có tối thiểu các mức bảo vệ sau:

- Trong khu vực 0: IPX-7 (bảo vệ chống nước thâm nhập khi ngập tạm thời)

- Trong khu vực 1: IPX5 (bảo vệ chống nước thâm nhập khi vòi phun)

- Trong khu vực 2 : IPX4 (bảo vệ chống nước thâm nhập khi nước bắn vào)

- Trong khu vực 3 : IPX1 (bảo vệ chống nước thâm nhập khi có giọt nước rơi vào)

- IPX5 trong tắm công cộng ở khu vực 2 và 3

b. Các đường dẫn

1) Các quy tắc sau đây áp dụng cho các đường dẫn nổi và các đường dẫn chìm trong tường ở một độ sâu không quá 5 cm.

2) Các đường dẫn phải có mức cách điện thỏa mãn các quy tắc của phần 4 và không được có bất kỳ vỏ bọc kim loại nào.

Ghi chú : Các đường dẫn này gồm có, ví dụ các dây dẫn cách điện đặt trong các ống cách điện, hoặc các cáp nhiều ruột dẫn điện với vỏ bọc cách điện.

3) Trong các khu vực 0, 1 và 2 các đường dẫn phải được hạn chế ở số cần thiết để cung cấp điện tới các thiết bị nằm trong các khu vực này.

4) Không cho phép có các hộp nối trong các khu vực 0, 1 và 2.

c. Thiết bị điện các loại

1) Trong các khu vực 0, 1 và 2, không được đặt một thiết bị điện nào.

Ghi chú: Các dây sợi cách điện để điều khiển các hãm đèn có thể được đặt lại khu vực 1 và 2.

Trong khu vực 3 chỉ cho phép có các ổ cắm điện với các điều kiện :

- Hoặc được cấp điện riêng biệt bởi một máy biến áp cách ly.

- Hoặc được cấp điện bằng một điện áp an toàn cực thấp.

- Hoặc được bảo vệ bởi môt thiết bị bảo vệ dòng điện dư với một dòng điện dư tác động IÄn không quá 30mA.

2) Có thể đặt hãm đèn và ổ cắm điện ở một khoảng cách tối thiểu bằng 0,6m tính từ cửa của buồng tắm hương sen chế tạo sẵn (xem hình 701C).

áp dụng cho mục 6.1.2.4.c.2+

Hình 6.2.C. Buồng tắm hương sen chế tạo sẵn d. Các thiết bị cố định khác

Các quy định này không áp dụng cho các thiết bị được cấp điện ở điện áp cực thấp theo các điều kiện của tiểu mục 6.2.3.a.

Trong khu vực 0, chỉ cho phép các thiết bị dự kiến riêng để dùng trong một bồn tắm.

Trong khu vực 1 chỉ có các bình đun nước có thể được lắp đặt.

Trong khu vực 2 chỉ có các bình đun nước cùng các đèn cấp II có thể được lắp đặt.

Các phần tử sưởi ấm đặt chìm trong sàn dùng để sưởi ấm phòng có thể đặt trong tất cả các khu vực với điều kiện chúng được bọc bằng một lưới kim loại hoặc có một vỏ bọc kim loại được nối đẳng thế như đã xác định tại mục 6.2.3, phần a.

Ghi chú: Các phụ lục tham khảo được đánh số theo thứ tự của các chương có nội dung tương ứng.

Phụ lục 3A: Các tác động sinh lý bệnh học của dòng điện lên cơ thể người

Các tác động sinh lý bệnh học của dòng điện lên cơ thể người phụ thuộc vào nhiều yếu tố: các đặc trưng sinh lý của người đó, môi trường xung quanh (khô hay ẩm ướt), các đặc tính của dòng điện đi qua người.

Hội đồng kỹ thuật điện quốc tế (gọi tắt theo tiếng Anh IEC) đã nghiên cứu vấn đề này, với sự tham gia của nhiều nhà bác học trên thế giới, nhằm đi đến thống nhất quan điểm về lý thuyết cũng như về thực hành và đã tổng hợp, xuất bản thành tài liệu IEC 479.

Mức độ tác động phụ thuộc theo cường độ dòng điện:

Với thời gian dòng điện đi qua cơ thể người <10s, dòng điện xoay chiều tần số 50-60hz thì tác động phụ thuộc vào cường độ dòng điện như sau:

Bảng 3A1 Tác động sinh lý của dòng điện lên cơ thể người theo cường độ dòng điện đi qua người

Cường độ dòng điện	Tác động
≤ 0,5 mA	Cảm giác kim châm, ngưỡng cảm nhận có dòng điện đi qua người.
≤ 6 mA	Bị giật, khó chịu nhưng vẫn chủ động về cơ bắp.
10mA	Ngưỡng bị mất chủ động về cơ bắp, khi nắm tay vào cực điện rồi thì không bỏ ra được
≤ 15 mA	Khó thở
30mA	Ngưỡng của sự ngừng thở và bắt đầu có hiện tượng rung tim

Mức độ tác động phụ thuộc vào thời gian dòng điện đi qua người:

Mức độ tác động ngoài việc phụ thuộc vào cường độ dòng điện như nói trên còn phụ thhuộc vào thời gian dòng điện đi qua cơ thể người.

IEC đã đưa ra một đồ thị về mức độ tác động theo cường độ dòng điện và theo thời gian dòng điện đi qua người.

Hình 3.A.1: Tác động sinh lý của dòng điện lên cơ thể người theo cường độ và thời gian

Trên đồ thị chia làm 4 khu vực:

Khu vực 1: Bên trái đường a, tác động ứng với giới hạn 0,5mA như trên đã nói . Khu vực 2: Giữa đường a và b, tác động ứng với giới hạn 10mA như trên đã nói. Khu vực 3: Giữa đường b và c, tác động ứng với giới hạn 30mA như trên đã nói.

Trong khu vực này, đã có thể xẩy ra co cơ, khó thở, loạn nhịp tim (có thể phục hồi được sau khi cắt dòng điện), các hiện tượng này càng tăng lên theo cường độ dòng điện và thời gian dòng điện đi qua người.

Khu vực 4: ở bên phải đường C1, cùng với các hiện tượng ở khu vực 3 tăng lên, còn xảy ra hiện tượng rung tâm thất với xác suất như sau:

Khoảng 5%: giữa các đường cong C1 và C2

Dưới 50%: giữa các đường cong C2 và C3

Trên 50%: ở bên phải đường cong C3

Theo đồ thị nói trên, người ta tính được thời gian cắt tối đa cho phép tuỳ theo điện áp tiếp xúc tính toán như sau:

Bảng 3.A.2: Thời gian cắt tối đa cho phép theo điện áp tiếp xúc tính toán

Điện áp tiếp xúc tính toán (v)	Thời gian cắt tôi đa cho phép (s)
1. Đối với nơi khô ráo (UL= 50V)
≤ 50 75 90 120 150 230	5 0,6 0,45 0,34 0,27 0,17
2. Đối với nơi ẩm ướt (UL = 25V)
25 50 75 90 110 150 230	5 048 0,30 0,25 0,18 0,12 0,05

Ghi chú: Các RCD là thiết bị bảo vệ theo dòng điện dư. Dòng điện đi qua cơ thể người gây ra hiện tượng điện giật cũng là một dòng điện dư. Do đó có RCD cũng tác động theo dòng điện đi qua người.

RCD dùng làm biện pháp bảo vệ bổ sung chống điện giật do tiếp xúc trực tiếp được quy định là phải có độ nhạy cao (I_∆n ≤ 30mA), cắt nhanh, chính là căn cứ vào kết quả nghiên cứu này. Theo đồ thị trên, với dòng điện 30mA, cắt nhanh, tuy bắt đầu có hiện tượng điện giật như co cơ, khó thở nhưng chưa nguy hiểm đến tính mạng con người (chưa có hiện tượng rung tâm thất).

RCD với I_∆n = 30mA không nhằm hạn chế dòng điện đi qua người nhưng vì cắt nhanh nên nó vẫn bảo đảm được an toàn cho tới dòng điện 500mA (xem đồ thị).

PHỤ LỤC 3B: SỰ TƯƠNG HỢP CỦA CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN

Theo định nghĩa, một thiết bị điện tương hợp là một thiết bị điện khi làm việc bình thường không gây ra nhiễu điện từ quá mức cho phép đối với các thiết bị khác lắp đặt gần đấy, kể các hệ thống dây và thiết bị không phải là điện như:

đường điện thoại, đường tín hiệu truyền hình, các thiết bị thông tin, ... và đồng thời phải làm việc bình thường trong môi truờng có nhiễu ở mức quy định.

Một thiết bị điện không tương hợp khi làm việc bình thường sẽ gây ra nhiễu điện từ quá mức cho phép, lúc đó phải có biện pháp bảo vệ. Các nhiễu điện từ có nhiều loại:

Trong các lưới điện công cộng, giao động tần số coi như không đáng kể. Ngược lại, với những nguồn điện tại chỗ, cần chú ý đến sự giao động tần số và phải có thiết bị điều khiển để giữ cho sự giao động này trong phạm vi cho phép.

Một số thiết bị như lò hồ quang, máy hàn, khởi động động cơ lớn, ... khi vận hành có thể làm thay đổi điện áp của lưới điện.

Biện pháp bảo vệ là phải tăng công suất nguồn hoặc giảm công suất phản kháng tiêu thụ bằng cách lắp đặt tụ điện tĩnh ...

Mất điện áp trong thời gian ngắn, hoặc nói chung là sụt điện áp trong thời gian ngắn thường là do có thiết bị tiêu thụ dòng điện lớn hoặc do sự cố cắt điện trên lưới.

Biện pháp bảo vệ là sử dụng các thiết bị điện có thể chịu được sự sụt điện áp đó, hoặc phải có nguồn dự phòng.

c - Dòng điện khởi động:

Phải tính đến các dòng điện khởi động này:

+ Trong khi chọn tiếp điện dây dẫn để tránh bị sụt áp quá mức cho phép.

+ Trong khi chọn thiết bị bảo vệ chống quá dòng điện để các thiết bị này không tác động sai.

Đối với các động cơ điện nối trực tiếp vào lưới điện phân phối công cộng, các nhà quản lý lưới điện quy định giới hạn công suất cho phép.

d – Dòng điện điều hòa bậc cao:

Các thiết bị điện tử tiêu thụ dòng điện không hình sin thường sinh ra dòng điện điều hòa bậch cao, như:

+ Các thiết bị điện tử công suất (máy chỉnh lưu, ...)

+ Đèn phóng điện (đèn ống, ...)

+ Máy hàn

+ Thiết bị van phòng (thiết bị thông tin ...)

+ Thiết bị điện gia dụng (lò vi sóng, TV, ...)

Trong trường hợp này, các dòng điện tiêu thụ sẽ phân tích thành các thành phần hình sin bậc cao và thứ tự không. Thành phần thứ tự không có thể làm tăng thêm dòng điện đi trong dây trung tính.

Các dòng điện điều hòa bậc cao có thể làm méo mó dạng điện áp dẫn đến hậu quả:

+ Gây lão hóa các thiết bị (Cuộn dây của động cơ, của máy biến áp ...) vì bị phát nóng quá mức

+ Làm cho các thiết bị nhạy cảm bị giảm khả năng làm việc (các thiết bị thông tin, tự động ...)

+ Gây cộng hưởng trong các tụ điện bù, làm tăng điện áp có thể dẫn đến phóng điện.

Biện pháp bảo vệ:

+ Khi tính dây trung tính, cần chú ý đến thành phần này.

+ Đối với các thiết bị gia dụng, nói chung không cần biện pháp bảo vệ.

+ Đối với các thiết bị công nghiệp hoặc văn phòng:

• Tách riêng các mạch cấp điện cho các thiết bị gây nhiễu và các thiết

bị nhậy cảm

• Tránh dùng sơ đồ TN – C

• Dùng bộ lọc

• Tăng công suất ngắn mạch của nguồn

e – Quá điện áp ở tần số công nghiệp:

Có thể xảy ra khi có sự cố bên cao áp truyền sang bên hạ áp.

Biện pháp bảo vệ hạn chế điện trở nối đất hoặc sử dụng thiết bị giới hạn quá điện áp.

f - Điện áp mất cân đối:

Có thể do phụ tải giữa các pha mất cân đối hoặc do sự cố không đối xứng.

Biện pháp bảo vệ là cân lại phụ tải giữa các pha, hoặc tăng công suất ngắn mạch của nguồn.

g – Quá điện áp dạng xung:

Do sét truyền từ lưới cấp điện

Do đóng cắt một số thiết bị (gọi là quá điện áp thao tác)

h – Dòng điện rò:

Một số thiết bị khi làm việc bình thường có thể sinh ra những dòng điện rò khá lớn, như thiết bị xử lý thông tin ...

Phải tính toán tổng số dòng điện rò của các thiết bị đấu trên mạch điện. Trong sơ đồ có thiết bị bảo vệ theo dòng điện dư thì phải chọn thiết bị này có dòng điện tác động định mức IÄn sao cho :

Tổng các dòng điện rò của tất cả các thiết bị điện ≤ 1/3 IÄn .

Phụ lục 3C: Các đặc điểm của các sơ đồ nối đất vỡ phương pháp lựa chọn

Việc lựa chọn sơ đồ nối đất dựa trên 6 tiêu chí sau:

- Bảo vệ chống điện giật.

- Bảo vệ chống hoả hoạn do nguyên nhân điện.

- Mức độ liên tục cung cấp điện.

- Bảo vệ chống quá điện áp.

- Bảo vệ chống nhiễu điện từ.

- Mức độ khó khăn trong việc thực hiện tại công trình.

Nếu thực hiện đúng kỹ thuật, tất cả mọi sơ đồ nối đất đều có tác dụng bảo vệ chống điện giật.

Trong sơ đồ I T, khi có sự cố 1 điểm chạm vỏ, dòng điện rất nhỏ nên nguy cơ xảy ra hoả họan cũng là rất nhỏ, nhưng trong vận hành, phải bố trí lực lượng đủ khả năng phát hiện sửa chữa nhanh gọn điểm sự cố chạm vỏ thứ nhất, không để xảy ra đồng thời 2 điểm sự cố chạm vỏ trên 2 pha khác nhau.

Trong sơ đồ T N, khi có sự cố chạm vỏ (điện trở điểm sự cố thấp), dòng điện sự cố là rất lớn, hàng ngàn ampe, nên nguy cơ hoả hoạn cũng rất lớn

Trong trường hợp sự cố chạm vỏ không hoàn toàn, dòng điện bị hạn chế vì có điện trở ở điểm sự cố, có thể dòng điện sự cố lớn nhưng không đủ để thiết bị bảo vệ dòng điện cực đại tác động, làm tăng nguy cơ xảy ra hoả hoạn. Muốn tránh điều này, phải bỏ sơ đồ nối đất TN – C ,chuyển sang sơ đồ TN– S, lúc đó có thể dùng thiết bị bảo vệ theo dòng diện dư và thiết bị này sẽ tác động tự động cắt nguồn cung cấp điện trong trường hợp nêu trên.

Trong sơ đồ TN – C còn một yếu tố nữa làm tăng nguy cơ hoả hoạn do điện, trong sơ đồ này các bộ phận kim loại của toà nhà như các đường ống nước, khí đốt, các kết cấu kim loại đều được nối vào dây bảo vệ - trung tính PEN. Trong chế độ làm việc bình thường, dòng điện không cân bằng đi trong dây PEN, đồng thời cũng đi cả trong mạch song song là các bộ phận kim loại nói trên, có thể làm cho các bộ phận này nóng lên (ở những chỗ nối lỏng lẻo) hoặc phát sinh tia lửa điện …., gây ra nguy cơ hoả hoạn. Trong chế độ sự cố, dòng điện sự cố lớn, thì hiện tượng này càng nguy hiểm hơn.

Chính vì những lý trên đây mà sơ đồ TN – C không được sử dụng tại những nơi có nguy cơ cháy, nổ cao.

Trong sơ đồ I T, khi có 1 điểm chạm vỏ, dòng điện sự cố rất nhỏ, không gây nguy hiểm, nên không bắt buộc phải cắt nguồn cung cấp điện. Nếu quản lý tốt, giải trừ kịp thời điểm sự cố chạm vỏ thì khả năng xảy ra đồng thời 2 điểm chạm vỏ ở 2 pha khác nhau là rất thấp, như vậy mức độ liên tục cung cấp điện cao hơn, đồng thời các hậu quả khác gắn liền với dòng điện sự cố cũng rất nhỏ :

Trong tất cả các loại sơ đồ nối đất, đều phải tính tới biện pháp bảo vệ chống quá điện áp.

Các sơ đồ T T , TN – S và I T đều đáp ứng được yêu cầu về bảo vệ chống nhiễu điện từ. Tuy nhiên cần chú ý rằng trong sơ đồ TN – S . dòng điện sự cố chạm vỏ lớn nên gây ra nhiễu điện từ lớn hơn.

Trong sơ đồ TN – C, ngay trong chế độ làm việc bình thường, cũng có dòng điện không cân bằng đi trong dây PEN, điều này gây nhiễu điện từ thường xuyên, các sóng điều hoà bậc ba phát sinh, có thể ảnh hưởng đến các thiết bị nhạy cảm khác (thiết bị xử lý thông tin...)

6. Mức độ khó khăn trong việc thực hiện tại công trình

Sơ đồ T T là ít khó khăn nhất, không hạn chế chiều dài mạch điện, khả năng mở rộng công trình không hạn chế.

Sơ đồ TN – S có sử dụng thiết bị bảo vệ theo dòng điện dư, cũng đạt như sơ đồ T T . Nếu sơ đồ TN – S không sử dụng thiết bị bảo vệ theo dòng điện dư thì phải kiểm tra chiều dài mạch điện và khả năng mở rộng bị hạn chế

Sơ đồ I T yêu cầu phải có đội ngũ quản lý chặt chẽ, thường xuyên có khả năng giải quyết sự cố kịp thời

Sơ đồ TN–C có ưu điểm là: tiết kiệm nhất, do bớt được một sợi dây.

Sau khi phân tích các đặc điểm của từng sơ đồ nối đất, có thể nêu phạm vi áp dụng như sau:

- Sơ đồ T T áp dụng tốt nhất cho các công trình không được quản lý về kỹ thụât và có thể phải mở rộng

Trong thực tế sơ đồ T T là đơn giản nhất, áp dụng phổ biến nhất nhưng cần lưu ý phải có thiết bị bảo vệ chống quá điện áp

- Sơ đồ IT có ưu điểm là đảm bảo cấp điện liên tục cao nên sử dụng trong các công trình yếu cầu cao về mặt liên tục cung cấp điện. Song khi sử dụng sơ đồ này cần lưu ý

+ Phải xem xét đến khả năng chịu điện áp dây cuả các thiết bị trong công trình

+ Phải xem xét mức độ dòng điện rò không được quá lớn, khi muốn mở rộng công trình

+ Nhất là phải có một đôị ngũ kỹ thuật quản lý chắc chắn, thường xuyên,có khả năng phát hiện và xử lý sự cố điểm chạm vỏ đầu tiên

- Sơ đồ TN – S có thể áp dụng trong trường hợp công trình có sự quản lý kỹ thuật tốt và ít có khả năng mở rộng.

Nếu sơ đồ này được sử dụng với một thiết bị bảo vệ theo dòng điện dư,độ nhậy trung bình thì sẽ hạn chế được khuyết điểm và phát huy được ưu điểm

- Sơ đồ TN – C có nhiều nhược điểm như đã nêu ở trên nên khi sử dụng phải rất thận trọng, tính toán kỹ lưỡng, tuy rằng sơ đồ này vốn đầu tư ít nhất.

Các sơ đồ nối đất đối với việc bảo vệ chống điện giật

*Sơ đồ TN

Hình 3C1 Dòng điện sự cố Id và điện áp tiếp túc Ud trong sơ đồ TN Khi có 1 điểm sự cố chạm vỏ:

U₀

I_d = -----------------

R_ph + R_PE + R_d

Nếu R_d = 0 thì

Coi như từ nguồn đến đầu nhánh, dòng điện sự cố gây ra sụt áp mất 20 %

U_d = R_PE x I_d

Điện áp này là nguy hiểm nên phải có thiết bị tự động cắt nguồn. Trong sơ đồ TN, thiết bị bảo vệ tự động cắt nguồn là bộ bảo vệ dòng điện cực đại, dòng điện tác động là Ia.

Từ điều kiện I_a≤ I_d tính ra chiều dài tối đa cho phép :

L_max chiều đài tối đa cho phép, m

U₀: Điện áp pha = 230V

: Điện trở suất

I_a: Dòng điện tác động của thiết bị bảo vệ theo dòng điện cực đại

*Sơ đồ TT

Nếu đường dây dài hơn L_max , phải:

- hoặc giảm Ia

- hoặc tăng S_PE để giảm m

- hoặc phải đặt một RCD

Khi có 1 điểm sự cố chạm vỏ, thành phần chủ yếu quyết định trị số dòng điện I_d là các điện trở nối đất ở nguồn Rb và ở nơi tiêu thụ Ra (bỏ qua điện trở của các dây dẫn).

Điện áp này là nguy hiểm, phải có thiết bị tự động cắt nguồn.

Nếu R_a >> R_b thì Ud sẽ xấp xỉ U₀, càng nguy hiểm hơn.

Dòng điện Id quá nhỏ, không thể tác động đến các thiết bị bảo vệ qua dòng điện chống ngắn mạch nên phải lắp đặt 1 RCD ở đầu xuất tuyến với dòng

điện tác động định mức là I_∆n

Điều kiện: I_∆n x R_a ≤ U_L

Phải chọn RCD có I_∆n phù hợp với Ra để bảo đảm điều kiện này.

I∆n	Điện trở nối đất Ra ứng với
	UL = 50v	UL = 25v
3A 1A 500mA 300mA 30mA	16Ù 50 100 166 1660	8Ù 25 50 83 830

Sơ đồ IT - Điểm sự cố thứ nhất

Với một đường dây cáp 3 pha dài 1km

C = 1µF/km

Và R_b = 10Ω

-> Ud = 0,7V

Điện áp này quá nhỏ, không gây nguy hiểm gì, có thể tiếp tục vận hành, nhưng phải phát hiện điểm sự cố, nhanh chóng giải trừ sự cố để không xảy ra tình trạng đồng thời có 2 điểm sự cố trên 2 pha khác nhau.

*Sơ đồ IT - điểm sự cố thứ 2



Hình 3C4: Dòng điện sự cố điểm thứ hai

Lúc đó, tình hình giống như trong sơ đồ TN, dòng điện sự cố là dòng ngắn mạch.

Nếu có dây trung tính và 1 điểm sự cố trên dây trung tính:

Nếu không có dây trung tính, 2 điểm sự cố trên 2 dây pha khác nhau.

Thiết bị bảo vệ là máy cắt bảo vệ chống ngắn mạch với dòng điện tác động là I_a

Điều kiện: I_a ≤ I_d

Nếu có dây trung tính:

Nếu không có dây trung tính

Bảng 3C2: Bảng tóm tắt các trường hợp

Việc lựa chọn sơ đồ nối đất phải xem xét cho từng trường hợp cụ thể căn cứ vào mục đích sử dụng đối chiếu với các tính chất của từng sơ đồ, không có sơ đồ nào là tối ưu cho tất cả mọi trường hợp.

Tuy nhiên có thể nêu một số định hướng chung về lựa chọn sơ đồ nối đất như sau:

1. Đối với các căn nhà lấy điện trực tiếp từ lưới phân phối công cộng hạ áp: Lưới PPCCHA là lưới 3 pha - 4 dây (3 dây pha + 1dây trung tính), điểm trung tính của nguồn cung cấp điện trực tiếp nối đất. Sơ đồ nối đất thích hợp nhất là TT

Cần lưu ý là ở vùng dân cư đông đúc, các căn nhà ở sát nhau, đồng thời ngầm dưới đất có thể có các đường ống kim loại (dẫn khí, dẫn nước ...) làm cho cực nối đất của căn nhà có liên hệ về điện với nhau và với cực nối đất của ngồn cung cấp điện. Lúc đó, dòng điện sự cố một pha chạm vỏ (xuống đất) sẽ rất lớn, có thể gần bằng dòng điện ngắn mạch, các thành phần của mạch điện phải tính để chịu được dòng điện này (dây dẫn, máy cắt RCD...).

2. Đối với các nhà chung cư cao tầng được cung cấp điện từ một trạm biến áp trung / hạ áp riêng, trạm này đặt ngay trong nhà cao tầng hoặc đặt gần sát nhà cao tầng: coi như chỉ có 1 cực nối đất chung cho nguồn cung cấp điện và hộ tiêu thụ điện. Sơ đồ nối đất thích hợp nhất là TN-S, từ sau trạm biến áp , lưới điện hạ áp đã có 3 pha 5 dây (3 dây pha + 1 dây trung tính + 1 dây bảo vệ PE).

Riêng trường hợp dùng thanh cái để dẫn điện trong hộp kỹ thuật thì có thể theo sơ đồ TN-C - 3pha - 4dây (3 dây pha + 1 dây PEN) nhưng sau bảng phân phối điện cho 1 tầng (hoặc 2,3 tầng) thì phải chuyển sang sơ đồ TN-S-3pha - 5 dây (dây PEN tách ra thành 2 dây: dây bảo vệ và dây trung tính).

3. Đối với những hộ tiêu thụ điện cần ưu tiên việc liên tục cung cấp điện như hầm mỏ, phòng mổ, phòng cấp cứu của Bệnh viện, ... Sơ đồ nối đất thích hợp nhất là IT.