Cách tính tiết diện cho dây nối đất di động

Dây nối đất di động là một loại dây nối đất chỉ được sử dụng khi các kỹ thuật viên (lineman) thực hiện các công việc điện trong hệ thống điện đang tải (đường dây, thiết bị đóng cắt, máy biến áp…). Thiết bị này sẽ tạo ra sự kết nối điện giữa các bộ phận mang điện của thiết bị hoặc đường dây điện với thanh nối đất trong trường hợp họ vô tình tạo ra dòng điện áp cao hoặc điện áp cảm ứng, do đó chúng sẽ bảo vệ kỹ thuật viên trên các bộ phận mang điện, nằm trong hệ thống lắp đặt điện có điện áp từ 0.4 kV – 220 kV. Dây thường có tiết diện 16, 25, 35, 50, 70, 95 mm2 bọc trong vỏ nhựa trong suốt có ổ cắm nối đất, để ngăn dây bị đứt, nó được gia cố bằng ống polyetylen bảo vệ.

Tùy thuộc vào lĩnh vực ứng dụng, các loại nối đất sau được phân biệt:

• Dây nối đất di động cho đường dây trên không.
• Nối đất di động cho thiết bị đóng cắt – dùng để sửa chữa các thiết bị điện của thiết bị đóng cắt trạm biến áp.
• Nối đất cho mạng lưới liên lạc đường sắt.

Việc nối đất bảo vệ sẽ giúp bảo vệ kỹ thuật viên bằng cách ngăn chặn tình huống tạo dòng điện áp ngẫu nhiên khi đang làm việc, đồng thời loại bỏ điện tích dư (điện dung) nguy hiểm của đường dây, dòng điện từ hóa của máy biến áp, cũng như điện áp cảm ứng. Việc nối đất các bộ phận mang điện có thể được thực hiện bằng cách lắp các dao kẹp cố định với dây, đồng thời việc nối đất chỉ đáng tin cậy khi mặt cắt ngang của dây dẫn (tiết diện) được chọn chính xác. Do đó trong bài viết này, SUNWON sẽ hướng dẫn bạn cách tính tiết diện cho dây nối đất di động.

Tính tiết diệt cho dây nối đất di động

1. Yêu cầu chung

Dây nối đất thường được làm bằng dây đồng mềm không có lớp cách điện. Các dây dẫn phải được nối chắc chắn vào các kẹp và đảm bảo tiếp xúc tốt với vòng nối đất (hoặc ổ cắm nối đất) của thiết bị. Ngoài ra, dây phải có khả năng chịu được ứng suất cơ học, do đó tiết diện tối thiểu phải ít nhất là 16mm2 đối với thiết bị có cấp điện áp < 1kV và tối thiểu 25mm2 trong lắp đặt điện có điện áp >1kV. Dây nối đất cũng phải đáp ứng các yêu cầu về khả năng chịu nhiệt khi xảy ra ngắn mạch 3 pha trong khu vực lắp đặt điện.

2. Tính toán tiết diện dây nối đất di động

Để tính toán tiết diện tối thiểu cho phép của dây dẫn nối đất bảo vệ di động (PPG), cần tính đến cường độ dòng điện ngắn mạch và giá trị độ trễ thời gian đáp ứng của bảo vệ rơle, nghĩa là thời gian bảo vệ dài nhất cảu rơ le sẽ được tính đến.

Mặt cắt ngang được tính theo công thức sau:

trong đó:

1. Smin là tiết diện nhỏ nhất của dây dẫn nối đất di động;
2. Iset là giá trị dòng ngắn mạch ở trạng thái ổn định cao nhất;
3. ts là thời gian đưa ra phản hồi lâu nhất (thời gian ngắt mạch bảo vệ lâu nhất) của thiết bị bảo vệ rơle.

Mặt cắt ngang của dây cũng có thể được chọn từ bảng sau bằng cách sử dụng dữ liệu ban đầu ở trên:

Trong các hệ thống lắp đặt điện có dòng điện ngắn mạch cao (mạng điện có cấp điện áp 6 – 10 kV), tiết diện của dây có thể quá lớn và bản thân sẽ rất nặng. Vì vậy, để thuận tiện cho việc lắp đặt và tháo dỡ, quy định lắp đặt điện chung có cho phép kỹ thuật viên được lắp song song hai dây có tiết diện nhỏ hơn, với điều kiện tổng tiết diện của hai dây nối đất không nhỏ hơn mức tối thiểu cho phép dựa trên ổn định nhiệt trong thời gian ngắn mạch. Ngoại lệ là khi thực hiện các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm điện, nối đất cáp chống sét của đường dây trên không và cho các công trình di động (nhà xưởng, phòng thí nghiệm).

• Để nối đất cho thiết bị thử nghiệm, bộ phận của thiết bị đang được thử nghiệm, cũng như để loại bỏ điện dư khỏi các bộ phận mang điện trong quá trình thử nghiệm, người ta sử dụng dây có tiết diện tối thiểu 4mm2.
• Để nối đất cáp chống sét của đường dây điện (cách ly với các giá đỡ đường dây trên không), cũng như các thiết bị di động, người ta sử dụng dây có tiết diện dây dẫn tối thiểu 10mm2.