TIÊu chuẩn quốc gia tcvn 9226 : 2012

CHÚ THÍCH: Trong hệ thống được cung cấp với dòng điện một chiều SELV, ví dụ: hệ thống viễn thông, không có dây dẫn PEL và PEM.

Khi sử dụng dây dẫn nối đất chức năng và bảo vệ hỗn hợp, chúng phải thỏa mãn các yêu cầu về dây dẫn bảo vệ. Ngoài ra, cũng phải phù hợp với các yêu cầu chức năng liên quan (xem điều 444 của TCVN 7447-4-44:2010/IEC 60364-4-44:2007).

Dây dẫn dòng điện DC trở về PEL hay PEM cung cấp điện cho công nghệ thông tin cũng có thể làm việc như dây dẫn bảo vệ và nối đất chức năng hỗn hợp.

CHÚ THÍCH: Thông tin bổ sung, xem trong điều 7.5.3.1 của IEC 61140:2001.

Dây dẫn nối đất bảo vệ phải không được sử dụng như đường dẫn dòng ở điều kiện vận hành bình thường (ví dụ: kết nối bộ lọc EMC), xem trong IEC 61140. Khi dòng điện vượt quá 10 mA ở điều kiện vận hành bình thường, phải sử dụng dây nối đất bảo vệ tăng cường (xem điều 6.7).

CHÚ THÍCH 1: Dòng điện rò điện dung, ví dụ: do cáp điện hoặc động cơ gây nên có thể giảm thiểu được bằng thiết kế hệ thống và thiết bị.

CHÚ THÍCH 2: Để tránh dòng điện chạy qua dây dẫn nối đất bảo vệ ở điều kiện vận hành bình thường, có thể sử dụng dây dẫn nối đất chức năng riêng rẽ như biện pháp nối đất thiết bị, vì lý do chức năng. Điều này yêu cầu thiết bị phải có đầu nối riêng rẽ cho các dây dẫn nối đất chức năng và bảo vệ.

Đối với thiết bị sử dụng dòng điện dự tính kết nối dài hạn và với dòng điện dây dẫn nối đất bảo vệ lớn hơn 10 mA phải áp dụng các biện pháp sau:

- Khi thiết bị sử dụng dòng điện chỉ có một đầu nối đất bảo vệ, dây dẫn nối đất phải có diện tích mặt cắt ngang ít nhất bằng 10 mm² Cu, hoặc 16 mm² Al, suốt chiều dài;

CHÚ THÍCH 1: Dây dẫn PEN, PEL hay PEM phù hợp với điều 6.4 và quy định trong điều này.

- Khi thiết bị sử dụng dòng điện có đầu nối riêng cho dây dẫn nối đất bảo vệ thứ hai có ít nhất diện tích mặt cắt ngang bằng diện tích yêu cầu cho bảo vệ sự cố phải chạy từ điểm, nơi dây dẫn nối đất bảo vệ có diện tích mặt cắt ngang không nhỏ hơn 10 mm² Cu or 16 mm² Al.

CHÚ THÍCH 2: Trong hệ thống T N-C khi dây dẫn trung tính và dây dẫn bảo vệ được tổ hợp trong dây dẫn đơn (dây dẫn PEN) tới các đầu nối thiết bị, dòng điện dây dẫn bảo vệ được xem là dòng tải.

CHÚ THÍCH 3: Thiết bị sử dụng dòng điện thông thường có dòng bảo vệ cao có thể không phù hợp với hệ thống tích hợp vào thiết bị bảo vệ dòng dư.

6.8 Bố trí dây dẫn bảo vệ

Khi sử dụng thiết bị bảo vệ quá dòng điện để bảo vệ chống điện giật, dây dẫn bảo vệ phải được tích hợp trong cùng hệ thống mạch điện như dây dẫn mạng có điện hay phải được bố trí ở vị trí gần kề.

Dây liên kết bảo vệ nối tới đầu nối đất chính phải có diện tích mặt cắt ngang không nhỏ hơn một nửa diện tích mặt cắt ngang của dây dẫn nối đất bảo vệ lớn nhất trong hệ thống và không nhỏ hơn:

- 6 mm² đồng (Cu), hoặc

- 16 mm² nhôm (Al), hoặc

- 50 mm² thép.

Diện tích mặt cắt ngang của dây liên kết để nối tới đầu nối đất chính phải không vượt quá 25 mm² Cu hay diện tích mặt cắt ngang tương đương nếu làm từ loại vật liệu khác.

CHÚ THÍCH: - Phải đảm bảo các điều kiện an toàn cho người và thiết bị trong khi tiến hành đo thử.

CHÚ THÍCH: - Có thể kiểm tra điện trở nối đất mà vẫn duy trì sự hoạt động của các mạch bảo vệ nếu đảm bảo bằng điện cực (hệ thống điện cực) nối đất kép thay thế thích hợp.

CHÚ THÍCH 1: - Ví dụ: Chọn tần số đo 108 Hz, 128 Hz hoặc 150 Hz khi tần số nguồn nhiễu là 16 Hz, 50 Hz hoặc 60 Hz tương ứng;

CHÚ THÍCH 2: Nếu sử dụng thiết bị đo có nguồn điện cung cấp là máy phát điện quay tay, thay đổi chọn tần số thích hợp để đạt được kết quả đo ổn định nhất.

8.1.10 Có thể sử dụng các điện cực đo có thông số kỹ thuật thích hợp, tương đương với điện cực đo do nhà chế tạo cung cấp đồng bộ với thiết bị đo.

8.2 Thiết bị đo

8.2.1 Thiết bị đo điện trở tiếp đất của hệ thống nối đất/điện trở suất của đất phải có kết cấu, đại lượng đo, dải đo, độ chính xác, tần số dòng điện và điện áp thử thích hợp và có chứng chỉ kiểm tra/hiệu chuẩn.

CHÚ THÍCH 1: - Sử dụng thiết bị đo chuyên dùng, có khả năng thay đổi tần số thử để lọc nhiễu, tăng cường dòng kích thích để nâng cao độ ổn định tin cậy của kết quả đo;

CHÚ THÍCH 2: - Có thể sử dụng phương pháp đo vôn-ampemet bằng 2 đồng hồ đo điện áp và dòng điện nguồn dòng điện thích hợp, xem Phụ lục F.

8.2.2 Thiết bị đo điện trở của dây nối đất/điện trở tiếp xúc các mối nối phải có kết cấu, đại lượng đo, dải đo, độ chính xác, tần số dòng điện và điện áp thử thích hợp và chứng chỉ kiểm tra/hiệu chuẩn.

8.2.3 Chỉ sử dụng dây đo và điện cực đo đảm bảo tính năng và các thông số kỹ thuật do nhà chế tạo quy định (vật liệu, chiều dài, tiết diện dây đo và kẹp nối điện…), không sử dụng các phụ kiện kém chất lượng, bị hư hỏng.

8.2.4 Lựa chọn sơ đồ, xác định vị trí lắp đặt các điện cực đo theo quy định của nhà chế tạo và cấu trúc hệ thống điện cực nối đất và điều kiện mặt bằng đo cụ thể.

CHÚ THÍCH 1: Khi đất quá khô, có lẫn nhiều sỏi đá… điện trở tiếp xúc giữa điện cực đo và đất lớn hơn giá trị cho phép, có thể giảm điện trở tiếp xúc bằng cách lèn chặt đất xung quanh điện cực đo và tưới nước để tăng độ ẩm của đất sao cho đạt điện điện trở tiếp xúc cần thiết.

CHÚ THÍCH 2: Nếu tại vị trí đo đã chọn không thể đóng điện cực đo vào lòng đất (nền ximăng hoặc đường nhựa…) có thể sử dụng lưới kim loại có diện tích đủ lớn đặt trên bề mặt được tưới nước để làm điện cực đo.

8.3 Quy trình đo điện trở nối đất

8.3.1 Kiểm tra để đảm bảo nguồn pin đủ cho máy đo hoạt động tin cậy theo quy định của nhà chế tạo trước khi tiến hành đo thử ngoài hiện trường.

8.3.2 Chọn một trong các phương pháp đo thích hợp dưới đây:

a) Phương pháp điện áp rơi

Đấu nối theo sơ đồ đo Hình F.2 (Phụ lục F).

CHÚ THÍCH: - Phương pháp này thích hợp cho một điện cực nối đất, khi bị giới hạn bởi kích thước mặt bằng vùng đất nơi thực hiện kiểm tra.

b) Phương pháp 61,8%

Đấu nối theo sơ đồ đo Hình F.3 (Phụ lục F).

CHÚ THÍCH: - Phương pháp này phù hợp cho điện cực nối đất đơn dạng cọc hay tấm hoặc cho nhóm cọc điện cực.

c) Phương pháp xây dựng đường cong điện trở

Đấu nối theo sơ đồ đo Hình F.4 (Phụ lục F).

CHÚ THÍCH: - Phương pháp này chính xác, thích hợp cho hệ thống điện cực nối đất lớn vị trí trung tâm của hệ thống nối đất không xác định hoặc không thể tiếp cận được (ví dụ: hệ thống nối đất nằm dưới móng của tòa nhà…).

d) Phương pháp vật dẫn nối đất cố định

Đấu nối theo sơ đồ đo Hình F.1, hoặc Hình F.5 (Phụ lục F).

Có thể sử dụng hệ thống đường ống dẫn nước hoặc các kết cấu kim loại đặt trong lòng đất có điện trở thấp (xấp xỉ  hoặc nhỏ hơn) thay cho điện cực đo;

Từ các giá trị đọc từ 2 đồng hồ đo dòng điện I và điện áp U riêng biệt, điện trở nối đất được tính theo định luật Ôm theo công thức: R=U/I.

CHÚ THÍCH: - Phương pháp này thích hợp cho khu vực bị hạn chế về không gian, không tìm được mặt bằng phù hợp để bố trí các điện cực đo hoặc để nối dây đo.

e) Phương pháp một tia và hai tia

Đấu nối theo sơ đồ đo Hình F.6 (Phụ lục F).

Đấu nối theo sơ đồ đo Hình F.7 (Phụ lục F).

CHÚ THÍCH: - Phương pháp này cho kết quả chính xác hơn phương pháp vật dẫn nối đất cố định.

8.3.3 Chọn vị trí thuận lợi, dễ tiếp cận để tạo điểm nối điện cần thiết đối với hệ thống nối đất/điện cực cần thử của hệ thống nối đất. Kiểm tra để chắc chắn không có điện áp rò nguy hiểm trên điện cực nối đất cần thử hoặc các bộ phận liên quan.

CHÚ THÍCH: - Khi đo điện trở nối đất của nhóm điện cực, có thể thực hiện theo phương pháp một tia và hai tia (xem Phụ lục F).

CHÚ THÍCH: - Bố trí điện cực dòng điện Y cách điện cực cần thử X một khoảng từ 30 m đến 50 m, nếu không có yêu cầu riêng biệt.

Di chuyển điện cực điện đo điện áp Z khỏi vị trí ban đầu 3 m về gần và rời xa điện cực nối đất cần thử X về hai phía. Nếu sự sai khác lớn nhất giữa ba giá trị điện trở nối đất đo được tại ba vị trí không vượt quá 20 % thì lấy giá trị trung bình của chúng làm điện trở nối đất của điện cực X. Nếu không thỏa mãn, phải lùi điện cực dòng điện Y ra xa hơn và tiến hành đo lại từ đầu…, nếu không thỏa mãn phải sử dụng phương pháp đo khác.

Di chuyển điện cực dòng điện Y đến hai vị trí cách vị trí ban đầu khoảng 10 m tới gần và rời xa điện cực nối đất cần thử X (phải đảm bảo điện cực đo điện áp Z cũng phải di chuyển để luôn thỏa mãn yêu cầu 61,8 %). Tương tự, giá trị trung bình của điện trở nối đất đo được tại ba vị trí là điện trở nối đất của điện cực X.

Đo và ghi số liệu lần lượt theo sơ đồ một tia và sơ đồ hai tia. Sau đó lặp lại phép đo của một trong hai sơ đồ trên ở một hướng đo (vị trí) khác. Nếu sự sai khác lớn nhất giữa ba giá trị điện trở nối đất đo được tại ba vị trí khác nhau không vượt quá 20 % thì lấy giá trị trung bình của chúng làm điện trở nối đất của điện cực cần thử X. Nếu không thỏa mãn, phải tiến hành đo lại theo hướng khác hoặc tăng khoảng cách đo lên từ 1,5 đến 2 lần.

CHÚ THÍCH: - Đối với các phương pháp khác, tiến hành đo lặp lại ba lần và ghi dữ liệu tại các điểm đo khác nhau, nếu không có yêu cầu riêng biệt.

8.3.8 Thực hiện đo theo trình tự theo các điều 8.3.2 đến 8.3.7 cho tất cả các điện cực/hệ thống nối đất cần thử.

8.3.9 Tắt máy, thu hồi điện cực đo, máy và dây đo sau khi hoàn tất các phép đo.

8.4 Quy trình đo điện trở tiếp xúc/dây nối đất

8.4.1 Thực hiện đo điện trở trình tự các điều từ 8.3.1 đến 8.3.3 tương ứng đối với các tiếp xúc đầu nối/dây nối đất cần thử.

8.4.2 Đo điện trở tiếp xúc/dây nối đất bằng phương pháp hai dây hoặc bốn dây với thiết bị đo thích hợp theo chỉ dẫn của nhà chế tạo.

CHÚ THÍCH 1: - Điện trở tiếp xúc đầu nối/dây dẫn cần đo được tính bằng hiệu giữa điện trở tổng của mạch vòng trừ đi điện trở tiếp xúc của các đầu nối/dây đo khác trong mạch.

CHÚ THÍCH 2: - Điện kháng của dây dẫn sắt từ thay đổi theo độ lớn dòng điện. Điện kháng cao nhất đo được khi dòng điện có trị số từ 25 A đến 50 A. Khi đo điện kháng điện một chiều đối với dây dẫn bằng vật liệu sắt từ, phải nhân đôi giá trị đo để bù hiệu ứng từ.

8.4.3 Kiểm tra chuẩn bị máy đo theo điều 8.3.6.

8.4.4 Đo và ghi dữ liệu tại các điểm đo lặp lại ba lần, nếu không có yêu cầu riêng biệt.

8.4.5 Tắt máy, thu hồi dây đo và máy sau khi hoàn tất các phép đo.

8.5 Đo điện trở suất của đất

8.5.1 Thực hiện quy trình đo tương tự theo các điều từ 8.3.1 đến 8.3.4 tương ứng đối tượng khu đất quan tâm.

8.5.2 Điện trở suất của đất được đo xác định theo sơ đồ Hình F.8 (Phụ lục F).

8.5.3 Chuẩn bị máy đo theo điều 8.3.6.

8.5.4 Đo và ghi dữ liệu tại các điểm đo lặp lại ba lần, nếu không có yêu cầu riêng biệt.

8.5.5 Tắt máy, thu hồi điện cực đo, máy và dây đo sau khi hoàn tất các phép đo.

9. Tính toán xử lý kết quả đo

9.1 Đối với các phép đo thực hiện theo phương pháp Vôn-Ampemet bởi nguồn dòng độc lập với 2 đồng hồ đo dòng điện và điện áp riêng rẽ, điện trở được tính theo biểu thức cho ở điều 8.3.6.

9.2 Điện trở nối đất của điện cực theo phương pháp xây dựng đường cong điện trở (Hình F.4, Phụ lục F) được xác định theo trình tự như sau:

Giả sử gọi khoảng cách giữa điện cực nối đất và điện cực dòng điện là XY. Hệ số góc  của đặc tuyến được tính theo biểu thức sau:

trong đó:  là hệ số, đặc trưng cho độ dốc của của đường cong điện trở nối đất;

R1; R2; R3 là giá trị điện trở biểu thị bằng Ôm () tại những điểm có khoảng cách tương ứng so với điện cực nối đất là 0,2 XY; 0,4 XY và 0,6 XY.

Tra bảng F.3 (xem Phụ lục F) đọc giá trị P_t/XY ứng với khoảng cách tương đối P_t của điện cực điện thế ở vị trí cần đo so với điện cực thử và giá trị  đã tìm được. Xác định khoảng cách P_t bằng cách nhân giá trị P_t/XY tra bảng với XY. Từ đó xác định trị số điện trở của điện cực nối đất cần tìm ứng với khoảng cách của P_t từ đường cong điện trở thực nghiệm.

trong đó: R_X là điện trở nối đất của điện cực cần thử, ;

R₁, R₂ là điện trở đo được tương ứng giữa điện cực cần thử với các điện cực đo thứ nhất, thứ hai, ;

R₃ là Điện trở đo được giữa hai điện cực đo, .