Việc nối đất tiếp địa đã được sử dụng phổ biến và chú trọng tại các công trình xây dựng lớn như: khu công nghiệp, xưởng sản xuất, tòa nhà cao tầng, khu điện gió,… Phương pháp này được hầu hết các công trình tại nước ta áp dụng để giảm bớt phần nào tình trạng bị sét đánh, đặc biệt là các vùng có điện trở cao như: đồi núi, đá sỏi,… Vậy nối đất là gì? Có bao nhiêu loại nối đất? Cách nối đất tiếp điện như thế nào? Hãy cùng Bestray tìm hiểu ngay dưới bài viết này nhé!
1. Nối đất là gì?
Nối đất (hay còn gọi là tiếp địa, tiếp đất) là một phương pháp cần thiết phải có trong những công trình xây dựng ngày nay. Phương pháp này dùng để giải quyết vấn đề rò rỉ điện bên ngoài các thiết bị điện, điện tử. Có thể hiểu đơn giản rằng quá trình này là quá trình truyền năng lượng điện tức thời phóng thẳng xuống đất nhờ sự trợ giúp của dây điện trở thấp.
Việc tiếp địa sẽ thực hiện bằng cách nối phần không mang dòng của thiết bị hoặc trung tính của hệ thống cung cấp với đất. Vì vậy, nối đất sẽ giúp cho công trình được bảo vệ hiệu quả, tránh tình trạng bị sét đánh gây ảnh hưởng đến tài sản và tính mạng con người.
Để có thể nối đất thì thường sử dụng chủ yếu sắt mạ kẽm. Bên cạnh đó, các nối đất cung cấp đường dẫn đơn giản để rò rỉ điện. Với dòng điện ngắn mạch của các thiết bị truyền đến trái đất có thế năng Wt=0. Do đó, tiếp địa sẽ giúp bảo vệ hệ thống và các thiết bị điện khỏi bị hư hỏng.
Tại các nước Châu Âu hoặc châu Mỹ, hệ thống lưới điện sẽ có đầy đủ cả dây tiếp địa. Do đó, chuôi cắm nguồn của các thiết bị điện luôn có 3 chân (L-N-E), trong đó chân “E” là chân tiếp địa.
Ở Việt Nam, cách nối đất bảo vệ của các hộ gia đình là cắm sâu 1 thanh sắt xuống đất tối thiểu là 10cm. Sau đó, dùng dây điện nối vào vỏ của các thiết bị điện và nối vào thanh sắt này. Như vậy, người dùng sẽ không bị giật điện khi lỡ chạm vào vỏ các thiết bị điện trong nhà.
2. Các loại nối đất (tiếp địa điện)
Các thiết bị điện chủ yếu bao gồm hai phần không mang dòng điện. Các bộ phận này là trung tính của hệ thống hoặc khung của thiết bị điện. Từ nối đất của hai bộ phận không mang điện trong hệ thống nối đất, có thể phân thành hai loại: nối đất trung tính và nối đất thiết bị.
2.1 Nối đất trung tính
Nối đất trung tính (hay còn gọi là nối đất hệ thống) sẽ được nối trực tiếp với đất nhờ vào sự trợ giúp của dây GI. Với loại nối tiếp đất trung tính này chủ yếu được cung cấp cho hệ thống có cuộn dây hình sao, điển hình như: nối đất trung tính được cung cấp trong máy phát điện, máy biến áp, động cơ,…..
2.2 Nối đất thiết bị
Loại nối đất thiết bị thường được cung cấp cho thiết bị điện. Phần không mang dòng điện của thiết bị như khung kim loại của chúng sẽ được tiếp nối với đất nhờ vào sự trợ giúp của dây dẫn. Trong bất kỳ lỗi nào xảy ra trong thiết bị điện, dòng điện ngắn mạch đi qua đất nhờ vào sự hỗ trợ của dây dẫn. Từ đó, giúp bảo vệ hệ thống khỏi bị hư hỏng.
Hệ thống nối đất an toàn (hay gọi là hệ thống tiếp địa) là một hệ thống dùng để tản dòng điện phát sinh vào trong lòng đất, giúp đảm bảo an toàn cho tính mạng con người và tài sản khi có sự tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với các trang thiết bị điện. Tùy thuộc vào chức năng mà người ta phân ra làm 2 loại hệ thống tiếp địa là an toàn và chống sét.
2.3 Nối đất chống sét
Sét đánh có thể sẽ phá hủy nhà cửa, công trình bằng dòng điện có điện áp lớn và truyền qua các vật có khả năng dẫn điện như: ống nước, ăng ten, thiết bị điện, dây dẫn điện,… Bởi tia sẽ có điện áp lớn sẽ sinh nhiệt lớn làm chảy, cháy, nổ vật dẫn đến làm hư hỏng hoặc gây hỏa hoạn.
Việc lắp đặt hệ thống nối đất chống sét sẽ dẫn truyền dòng sét xuống đất một cách nhanh chóng, an toàn thông qua một đường trở kháng thấp giúp bảo vệ công trình, tránh những thiệt hại do sét gây ra.
Hệ thống nối đất chống sét có thể giúp tiêu tán năng lượng quá điện áp xuống đất, làm cân bằng điện thế và đảm bảo an toàn cho người, thiết bị, hệ thống điện, viễn thông,…
Thông thường, cần đánh giá tiêu chuẩn của một hệ thống nối đất chống sét phải kể đến như: điện trở tiếp đất, quy mô nối đất, vật liệu tiếp địa,… Từ đó, hệ thống nối đất chống sét sẽ đạt được các tiêu chuẩn và phát huy được tối ưu hiệu quả sử dụng cho công trình.
2.4 Nối đất an toàn
Nối đất an toàn là một hình thức tạo ra sự kết nối từ các thiết bị có điện với mặt đất. Từ đó, giúp tránh khỏi những sự cố bất ngờ khi các thiết bị sử dụng điện bị hư hỏng gây ra hiện tượng rò rỉ điện và tránh nguy hiểm về tính mạng con người nhờ vào một đường viền nối an toàn.
Thông thường, nối đất đất an toàn cũng là một trong những yêu cầu an toàn điện bắt buộc phải có của mỗi hộ gia đình có thiết bị điện áp > 1000V tại các phòng ngoài trời để giúp giảm và tránh các nguy cơ về điện giật. Thông qua việc liên kết từ tất cả vỏ thiết bị trong nhà nối với đất, người dùng sẽ an toàn hơn tránh bị giật điện.
Việc kết nối điện với một điện trở thấp truyền xuống đất sẽ giúp người sử dụng khi chạm phải các thiết bị rò rỉ thì dòng điện vẫn sẽ không chạy qua cơ thể mà chạy xuống mặt đất. Vì thế, nối đất an toàn sẽ tạo nên tính an toàn tối ưu cho người dùng các thiết bị, đồ gia dụng điện.
3. Tầm quan trọng của nối đất
Thực hiện nối đất trong các công trình xây dựng là điều vô cùng cần thiết vì nhiều lý do như sau:
- Nối đất giúp bảo vệ nhân viên khỏi dòng điện ngắn mạch trong lúc thi công công trình.
- Nối đất còn giúp cung cấp đường dẫn dễ dàng nhất cho dòng điện ngắn mạch ngay cả sau khi cách điện bị hỏng.
- Thực hiện việc tiếp điện địa sẽ giúp bảo vệ thiết bị và các nhân viên khỏi sự gia tăng điện áp cao và phóng điện sét bất ngờ.
- Việc nối đất được thực hiện bằng cách nối điện các bộ phận tương ứng trong hệ thống lắp đặt với hệ thống dây dẫn điện, điện cực đặt gần đất hoặc dưới mặt đất. Bên cạnh đó, tấm tiếp địa, điện cực dưới mặt đất sẽ có rãnh sắt phẳng. Từ đó, tất cả các bộ phận kim loại không mang dòng điện của thiết bị được kết nối.
Trong trường hợp có sự cố xảy ra, dòng điện sự cố từ thiết bị sẽ chạy qua hệ thống nối đất và từ đó bảo vệ thiết bị khỏi dòng điện sự cố. Khi xảy ra sự cố, các dây dẫn sẽ chạm đất làm tăng đến điện áp bằng điện trở (V=R) của thảm đất nhân với sự cố chạm đất.
Cụm tiếp điểm hay còn được gọi là nối đất. Các dây dẫn kim loại được kết nối với những bộ phận được lắp đặt với tiếp đất được gọi là kết nối điện. Còn đối với nối đất và nối đất với nhau sẽ gọi là hệ thống nối đất.
4. Tại sao phải nối đất bảo vệ thiết bị?
Nối đất bảo vệ thiết bị đóng vai trò to lớn trong việc bảo vệ thiết bị điện nhằm đảm bảo sự an toàn cho người sử dụng hệ thống điện trong tòa nhà.
Tại Việt Nam, việc tiếp địa để bảo vệ ngôi nhà thì chưa thực sự chú trọng. Nhưng một số trường hợp có bão lớn, sét đánh hay chập điện thì gây thiệt hại vô cùng lớn đến người và tài sản. Do đó, muốn đảm bảo an toàn thì vỏ kim loại của thiết bị điện phải được nối với dây tiếp đất. Đặc biệt là khi sử dụng các đồ điện gia dụng như máy giặt, tủ lạnh,… nhất thiết phải có dây nối đất để tránh bị điện giật khi sử dụng.
5. Cách nối đất bảo vệ thiết bị an toàn, đơn giản
Trên thực tế, điện trở của cơ thể con người so với điện trở của dây tiếp đất sẽ nhỏ hơn rất nhiều. Vì vậy, cách nối đất sẽ cho dòng điện đi qua đó và truyền xuống đất. Để có thể phát huy tốt nhất tác dụng nối đất của dây tiếp đất thì dây phải được tiếp xúc tốt ở khoảng đất rộng, điện trở của dây ≤ 4Ω.
Nếu ở trong chung cư hoặc nhà riêng nhưng vẫn không hệ thống tiếp đất (ổ cắm 3 chấu), vẫn có cách nối đất để bảo vệ an toàn. Ta có thể tận dụng khung cửa bằng kim loại (khung cửa sổ, cửa ra vào, khung nhôm,…) hoặc phần kim loại nào có chân chôn vào tường, sàn vài cm. Sau đó, lấy một sợi dây kim loại (không cần to, kể cả dây con chuột máy tính, dây cục sạc hư mà có vỏ bọc) nối từ vỏ các thiết bị điện rồi cho tiếp xúc trực tiếp với phần kim loại của vật đó.
Lưu ý: nếu vật đó có lớp sơn thì phải cạo đi, còn có lớp bụi bẩn, keo thì phải lau chùi sạch để lộ hẳn phần kim loại ra. Đồng thời, phải chắc chắn chân của vật này tiếp xúc trực tiếp vào tường (có các khung cửa hay bắt khoan vào tường thông qua những con ốc đã bọc nhựa bên ngoài thì sẽ không có tác dụng dẫn điện).
6. Tiếp địa chống sét
Hệ thống tiếp địa chống sét trở thành một bộ phận quan trọng không thể thiếu của các công trình. Nếu tiếp địa chống sét được chú trọng khi thi công, lắp đặt đúng kỹ thuật thì sẽ mang lại hiệu quả chống sét rất cao. Vì thế, việc hiểu rõ các quy trình lắp đặt hệ thống nối đất là vô cùng cần thiết. Dưới đây là quy trình để lắp đặt hệ thống nối đất chống sét ở các công trình, như sau:
Tiến hành đào rãnh, hố hoặc khoan giếng tiếp đất
- Xác định vị trí để làm hệ thống nối đất cho công trình. Đồng thời, kiểm tra cẩn thận trước khi đào để tránh những hệ thống công trình khác như: hệ thống cáp ngầm, hệ thống ống nước.
- Tiến hành đào rãnh sâu từ 600mm – 800mm, chiều rộng từ 300mm – 500mm, còn chiều dài và hình dạng theo đúng bản vẽ thiết kế hoặc mặt bằng thực tế khi thi công.
- Riêng với những nơi có mặt bằng thi công hạn chế hoặc vùng đất có điện trở suất đất cao thì nên áp dụng phương pháp khoan giếng, đường kính giếng từ 50mm – 80mm, sâu từ 20mm – 40mm tùy theo độ sâu của mạch nước ngầm.
Thực hiện chôn các điện cực xuống đất
- Cần đóng cọc nối đất tại những nơi quy định sao cho khoảng cách giữa các cọc bằng 2 lần độ dài cọc đóng xuống đất. Mặt khác, ở nơi có diện tích làm hệ thống đất giới hạn thì có thể đóng các cọc với khoảng cách ngắn hơn (không được ngắn hơn 1 lần chiều dài cọc).
- Tiến hành đóng cọc sâu đến khi đỉnh của cọc cách đáy rãnh từ 100mm – 150mm.
- Đối với cọc đất trung tâm sẽ được đóng cạn hơn so với những cọc khác, sao cho đỉnh cọc cách đất từ 150mm – 250mm để khi lắp đặt hố kiểm tra điện trở đất thì đỉnh cọc sẽ nằm bên trong hố.
- Thực hiện rải cáp đồng trần dọc theo các rãnh đã được đào để liên kết với các cọc đã đóng.
- Cần đổ hóa chất để giúp làm giảm điện trở đất dọc theo cáp đồng trần hoặc trước khi đóng cọc hãy đào sâu những vị trí cọc có hố đường kính từ 200mm – 300mm.
- Với hóa chất làm giảm điện trở đất sẽ hút ẩm tạo thành dạng keo bao quanh lấy điện cực giúp tăng bề mặt tiếp xúc giữa điện cực với đất, giúp giảm điện trở đất và bảo vệ hệ thống tiếp đất.
- Đối với trường hợp khoan giếng, cọc nối đất sẽ được liên kết thẳng với cáp để thả sâu xuống đáy giếng.
- Tiến hành đổ hóa chất làm giảm điện trở đất xuống khoan giếng. Đồng thời, đổ nước xuống để toàn bộ những hóa chất có thể lắng sâu xuống đáy giếng.
- Thực hiện hàn hóa nhiệt EXOWELD để liên kết các cọc với cáp đồng trần.
Chọn lựa và lắp đặt kim thu sét
Kim thu sét được làm bằng kim loại với độ dài từ 0,5m – 1,5m và gắn trên nóc nhà. Thực hiện nối kim thu sét với các dây kim loại đi xuống đất. Đồng thời, dây thoát sét sẽ được nối với cọc tiếp địa. Bộ phận nối đất là những thanh kim loại dài từ 2,5m – 3m được chôn sâu xuống đất ở các vị trí cách sàn nhà ra ngoài 1m – 2m. Sau đó, tiến hành đào rãnh sâu 0,5m và nối các đầu cọc tiếp địa lại với nhau. Riêng với dây dẫn sét trực tiếp từ kim chống sét (hoặc cáp tiếp đất từ bản đồng tiếp đất chính) sẽ liên kết vào hệ thống đất tại vị trí hộp kiểm tra điện trở đất.
Hoàn trả mặt bằng hệ thống nối đất
- Tiến hành lắp đặt hố kiểm tra điện trở đất ở vị trí cọc trung tâm phải đảm bảo mặt hố ngang với mặt đất.
- Thực hiện kiểm tra lần cuối những mối hàn và thu dọn các dụng cụ.
- Lấp đất vào các hố, rãnh và dập đất chặt lại. Sau đó hoàn trả mặt bằng hệ thống tiếp đất.
- Phải đo điện trở tiếp đất của hệ thống sao cho giá trị điện trở ở mức cho phép là < 10Ω. Nếu có giá trị lớn hơn thì cần phải đóng thêm cọc và xử lý thêm hóa chất giảm điện trở đất hoặc khoan giếng để giảm tới mức cho phép.
7. Ý nghĩa của việc nối đất
Việc nối đất đóng góp một phần không nhỏ trong việc bảo vệ thiết bị an toàn cũng như đảm bảo an toàn cho người dùng. Nói một cách chính xác, việc nối đất là nhằm giảm trị số dòng điện chạy qua cơ thể con người đến mức không gây ra nguy hiểm đến tính mạng. Điều này sẽ xảy ra khi những vật liệu không mang điện áp như khung, vỏ máy do có sự cách điện pha mà vỏ bị hỏng, dẫn đến mang điện.
8. Phân biệt giữa nối đất chống sét và nối đất an toàn
Về bản chất của 2 loại nối đất chống sét và an toàn đều là phương pháp dùng để bảo vệ cho những thiết bị điện cũng như cơ sở vật chất ở các công trình. Hai loại nối đất này được thi công rất nhiều tại các công trình lớn nhỏ ở Việt Nam hiện nay.
- Nối đất chống sét
Loại nối đất này là phương pháp bảo vệ sự an toàn cho người và thiết bị điện khỏi tác động của tia sét. Nối đất chống sét sẽ liên kết với kim thu sét để dẫn tia sét xuống đất một cách nhanh chóng và hạn chế tối đa thiệt hại mà tia sét phóng xuống.
Phương pháp này chính là hệ thống chống mà các công trình xây dựng hay điện năng lượng mặt trời, khu điện gió sử dụng rất rộng rãi. Nhằm bảo vệ các vật tư tiếp đất quan trọng bao gồm: thuốc hàn hóa nhiệt, hóa chất giảm điện trở, cọc tiếp địa,…
- Nối đất an toàn
Loại nối đất an toàn là phương pháp được ứng dụng nhiều trong thi công công trình. Bởi nó giúp đảm bảo an toàn cho người sử dụng các thiết bị điện nhằm đề phòng các trường hợp rò rỉ điện. Sẽ không gây ra những sự cố đáng tiếc về tính mạng con người.
9. Tổng kết
Như vậy, nối đất có tầm quan trọng nhất định đối với tòa nhà và các công trình lớn nhỏ trong cả nước. Đồng thời, việc nối đất này còn giúp bảo vệ an toàn cho người và tài sản tránh khỏi những nguy hiểm về rò rỉ điện hoặc sét đánh. Tuy nhiên, để hệ thống này có thể hoạt động hiệu quả thì cần phải có sự hỗ trợ từ hệ thống thang máng cáp. Bởi máng cáp giúp bảo vệ và sắp xếp các đường dây dẫn điện, dây cáp nhằm thuận lợi hơn trong việc nối đất trong các công trình. Vì thế, các công trình cần lắp đặt thêm máng cáp, thang cáp, khay cáp để đảm bảo an toàn hơn cho hệ thống điện.
Nếu quý khách hàng đang nhu cầu tìm kiếm nơi sản xuất và cung cấp máng cáp chất lượng, Thang cáp nhôm, Khay cáp, Máng lưới inox, Phụ kiện máng cáp điện uy tín cho công trình. Hãy đến với Bestray, chúng tôi với dây chuyền sản xuất nghiêm ngặt từ các khâu sản xuất, cùng với đội ngũ công nhân có tay nghề cao sẽ đem đến sản phẩm với chất lượng đạt các tiêu chuẩn trong và ngoài nước của mỗi công trình. Mọi thắc mắc về thông tin hay muốn đặt mua sản phẩm, vui lòng liên hệ với chúng tôi.
——————————————————————————————
Công Ty Cổ Phần Bestray – Chuyên Sản Xuất Thang Máng Cáp (Cable Tray, Cable Trunking)
- Địa chỉ: 180/7b, ấp Tân Thới 3, xã Tân Hiệp, huyện Hóc Môn, TPHCM
- Điện Thoại: (028) 3713 3076 – 078 453 1668 – 0909 089 678
- E-mail: sales@bestray
