[Cẩm Nang] Tiêu Chuẩn Điện Trở Nối Đất Chi Tiết, Đầy Đủ Nhất

Trong lĩnh vực điện, hệ thống nối đất là một phạm trù rất quan trọng, đóng vai trò then chốt trong việc bảo vệ an toàn cho con người và mạng lưới điện khỏi các sự cố điện nguy hiểm. Để đảm bảo hệ thống này hoạt động hiệu quả, đúng vai trò một trong những yếu tố được quan tâm hàng đầu đó chính là điện trở. Vậy điện trở nối đất là gì? Tại sao cần phải có tiêu chuẩn điện trở nối đất cho từng hệ thống tiếp địa, tất cả giải đáp sẽ có trong bài viết dưới đây.

Điện Trở Nối Đất Là Gì? Tại Sao Cần Kiểm Tra?

Điện trở nối đất (tiếp đất, tiếp địa) là tổng các điện trở của hệ thống nối đất, gồm có điện trở của các điện cực nối đất, điện trở giữa điện cực với đất và điện trở của đất xung quanh điện cực. Giá trị này thể hiện cho khả năng dẫn các dòng điện sự cố trong hệ thống nối đất xuống dưới mặt đất nhanh chóng, an toàn. Nói một cách nom na, điện trở nối đất là điện trở của dòng điện được tạo ra từ một hệ thống thống nối đất vào đất. Vậy tại sao cần phải kiểm tra điện trở nối đất?

Việc đo điện trở nối đất là một công việc quan trọng để đảm bảo độ an toàn điện cho các công trình có thiết lập hệ thống nối đất và hệ thống chống sét. Bởi vì, nếu như điện trở quá cao thì sẽ gây cản trở dòng điện sự cố đi xuống đất một cách an toàn, nhanh chóng, gây nguy hiểm cho con người và hệ thống điện. Chính vì vậy, việc kiểm soát điện trở nối đất sẽ giúp chúng ta đánh giá đúng hiệu quả hoạt động của hệ thống tiếp địa, từ đó sẽ có những giải pháp khắc phục và nâng cấp kịp thời cho toàn bộ hệ thống điện.

Đồng thời, việc đo điện trở nối đất không chỉ là một thao tác kỹ thuật cần thiết mà còn là yêu cầu bắt buộc cần tuân thủ nghiêm ngặt để đảm bảo các thiết bị và hệ thống điện trong các công trình có thể vận hành an toàn và chủ động phòng tránh các rủi ro, tai nạn về điện một cách toàn diện nhất. Vậy đó là những tiêu chuẩn nào? Hãy cùng tìm hiểu chi tiết các tiêu chuẩn điện trở nối đất hiện hành ngay dưới đây.

Tiêu Chuẩn Điện Trở Nối Đất Hiện Hành

Tiêu chuẩn điện trở nối đất là các quy định về phạm vi giá trị điện trở được cho phép để đảm bảo độ an toàn và hiệu suất hoạt động tối ưu của các hệ thống nối đất nói riêng và hệ thống điện nói chung. Hiện nay, các yêu cầu kỹ thuật về thiết kế, thi công và đo lường điện trở nối đất tại Việt Nam cần tuân thủ đầy đủ các tiêu chuẩn dưới đây:

Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN)

Nếu ai đã và đang làm việc với các hệ thống tiếp địa thì đã không còn xa lạ gì với tiêu chuẩn TCVN 4756:1989. Đây là tiêu chuẩn do Viện tiêu chuẩn Chất lượng Việt Nam ban hành, quy định về phạm vi giá trị điện trở nối đất cho các thiết bị điện xoay chiều có điện áp lớn hơn 42V và các thiết bị một chiều có điện áp lớn hơn 110V tại Việt Nam. Cụ thể:

• Nối đất thiết bị điện: Các thiết bị điện có điện áp lớn hơn 1000V trong mạng điện trung tính nổi đều cần phải thực hiện nối đất. Khi thực hiện nối đất cần đáp ứng các yêu cầu về trị số điện trở nối đất và trị số điện áp chạm.
• Giá trị điện trở nối đất: Điện trở của các thiết bị nối đất tự nhiên không được vượt quá 0.5Ω và 1Ω đối với nối đất nhân tạo.
• Điện trở nối đất cho mạng dưới 1000V: Trong mạng điện có điểm trung tính nối đất trực tiếp, điện trở nối đất cần ≤4Ω, và điện trở nối đất lặp lại ≤10 Ω.

Tiêu chuẩn quốc tế (IEC, IEEE…)

Bên cạnh các tiêu chuẩn điện trở nối đất quốc gia, bạn cần phải tham khảo các tiêu chuẩn quốc tế quan trọng khác, đặc biệt là hai tiêu chuẩn IEC và IEEE. Các tiêu chuẩn này quy định điện trở nối đất cho hệ thống bảo vệ và chống sét không nên vượt quá 10Ω để đảm bảo hệ thống nối đất hoạt động hiệu quả và an toàn trong các điều kiện khác nhau. Bạn có thể tham khảo giá trị điện trở nối đất quốc tế theo từng ứng dụng dưới đây:

Giá Trị Tiêu Chuẩn Điện Trở Nối Đất Cho Từng Loại Hệ Thống

Giá trị điện trở nối đất không phải chỉ là một con số cố định mà chúng còn được thay đổi để phù hợp với các loại hệ thống nối đất, mục đích sử dụng và các quy định cụ thể trong từng tiêu chuẩn. Trong bài viết viết này, Giải Pháp Đo Kiểm không thể chia sẻ hết cho bạn chi tiết các quy định cụ thể cho từng loại hệ thống, tuy nhiên chúng tôi đã tổng hợp và đúc kết được các giá trị tiêu chuẩn điện trở nối đất cho từng loại hệ thống nối đất cụ thể dưới đây:

Tiêu chuẩn điện trở nối đất an toàn

Hệ thống nối đất an toàn là một loại hệ thống nối đất được sử dụng với mục đích chính là đảm bảo an toàn tuyệt đối cho các công trình và tính mạng con người bằng cách dẫn dòng điện sự cố thông qua một đường dẫn có điện trở thấp xuống đất một cách nhanh chóng, an toàn. Đồng thời, kích hoạt các thiết bị bảo vệ an toàn điện như cầu dao tự động, aptomat,… để ngắt mạch điện trong các hệ thống điện.

Theo quy định, điện trở nối đất của các hệ thống điện an toàn có điện áp ≥1kV cho phép là không được vượt quá 4Ω. Trong một số trường hợp đặc biệt, tiêu chuẩn này có thể được quy định thấp hơn để đảm bảo khả năng dẫn dòng sự cố hiệu quả và an toàn cho con người.

Tiêu chuẩn điện trở nối đất làm việc

So với tiêu chuẩn điện trở nối đất an toàn, tiêu chuẩn điện trở nối đất làm việc phụ thuộc vào loại hệ thống nối đất trung tính cụ thể, ví dụ như trực tiếp nối đất, nối đất qua điện trở, nối đất qua cuộn cảm. Đồng thời, giá trị này còn được quy định để đảm bảo các yêu cầu về chức năng bảo vệ và hiệu suất hoạt động hiệu quả của từng hệ thống điện cụ thể. Chính vì thế, giá trị điện trở cụ thể có thể khác nhau tùy thuộc vào cấu trúc và đặc điểm của từng mạng điện chuyên biệt, khoảng 4Ω để đảm bảo an toàn.

Tiêu chuẩn điện trở nối đất chống sét

Đối với các hệ thống chống sét thì giá trị điện trở đất không được vượt quá 10Ω, vì độ lớn của dòng điện tạo ra do sét đánh thường có cường độ và điện áp rất lớn, chính vì thế nếu điện trở quá nhỏ thì dòng diện này sẽ dễ dàng lây lan đến các thiết bị điện trong hệ thống điện gây ra hư hỏng và cháy nổ. Tuy nhiên, trong một số công trình có hệ thống bảo vệ điện cao hoặc đất có điện trở suất lớn, thì giá trị này có thể được điều chỉnh thấp hơn (xuống mức 4Ω).

Tiêu chuẩn điện trở nối đất trạm biến áp

Trạm biến áp là một trong những bộ phận quan trọng trong hệ thống cung cấp điện cho các ứng dụng khác nhau từ dân dụng đến công nghiệp và thường có công suất rất lớn. Chính vì thế, việc đảm bảo an toàn điện cho trạm biến áp là điều vô cùng cần thiết và khắt khe hơn các trạm thường rất lớn, đặc biệt là điện trở nối đất. Theo tiêu chuẩn TCVN 4756:1989 và các quy định của ngành điện lực Việt Nam, điện trở nối đất của trạm biến áp thường được dưới 0.5Ω hoặc thậm chí thấp hơn đối với các trạm có công suất lớn hoặc điện áp cao.

Điều này không chỉ giúp đảm bảo an toàn tuyệt đối cho các kỹ thuật viên vận hành và những gia đình sinh sống xung quanh những khu vực này, mà còn bảo vệ an toàn cho toàn bộ các thiết bị trong trạm biến áp có giá trị lớn. Nếu như có sự cố nghiêm trọng xảy ra thì những tổn thất là rất lớn, không thể đếm được.

Chính vì thế, để đảm bảo hệ thống nối đất có đạt được các giá trị tiêu chuẩn hay không, thì việc kiểm tra điện trở nối đất chính xác là vô cùng quan trọng. Để đạt được mục tiêu này, hãy cùng tìm hiểu về các phương pháp kiểm tra điện trở nối đất phổ biến và hiệu quả nhất hiện nay.

Các Phương Pháp Kiểm Tra Điện Trở Nối Đất Chính Xác

Thông thường việc kiểm tra điện trở nối đất thường được thược hiện theo các phương pháp dưới đây:

Phương pháp 3 cực (phương pháp đo điện áp rơi)

Đây là phương pháp được sử dụng phổ biến và rộng rãi nhất trong các hệ thống tiếp địa khác nhau để đo lường nhanh chóng và chính xác nhất giá trị điện trở nối đất của hệ thống. Phương pháp này có ưu điểm là tách biệt dòng điện và điện áp, giảm thiểu ảnh hưởng của điện trở tiếp xúc. Nguyên lý của phương pháp này dựa trên việc tạo ra một dòng điện xoay chiều (hoặc một chiều) giữa điện cực cần đo (E) và một điện cực phụ dòng (H) được đặt ở một khoảng cách đủ xa.

Sau đó, đo điện áp rơi (V) giữa điện cực cần đo (E) và một điện cực phụ điện áp (S) được đặt ở vị trí trung gian giữa E và H. Điện trở nối đất (R) được tính theo công thức: R = V / I, trong đó I là dòng điện chạy qua điện cực E và H.

Phương pháp 4 cọc

Phương pháp đo điện trở nối đất bằng 4 cọc là phương pháp cải tiến từ phương pháp đo 3 cọc, áp dụng để đo điện trở suất của đất hoặc điện trở của các hệ thống nối đất phức tạp, có diện tích lớn. Để thực hiện phương pháp này bạn cần chuẩn bị bốn điện cực (P1, C1, C2, P2) và cắm thẳng hàng xuống mặt đất với các khoảng cách bằng nhau (a). Khi một dòng điện (I) được truyền vào đất thông qua hai điện cực ngoài (C1 và C2), thì điện áp (V) sẽ được đo giữa hai điện cực bên trong của 2 điện cực còn lại (P1 và P2).

Lúc này điện trở suất của đất (ρ) có thể được tính theo công thức: ρ = 2πa (V/I). Ngoài ra, để đo điện trở của một hệ thống nối đất lớn, các điện cực có thể được bố trí theo các kiểu khác nhau.

Sử dụng kìm đo điện trở nối đất

Kể từ khi kìm đo điện trở nối đất ra đời đã giúp cho quá trình đo lường và kiểm tra đại lượng điện này trở nên tiện lợi và an toàn hơn rất nhiều nhờ khả năng đo chính xác mà không cần phải ngắt kết nối với hệ thống hoặc sử dụng các điện cực phụ nào. Kìm đo hoạt động dựa trên nguyên lý của biến dòng khi kẹp vào dây dẫn nối đất, để đo dòng điện chạy qua vòng lặp nối đất dựa trên điện áp và dòng điện đo được. Kìm đo điện trở đất là lựa chọn hàng đầu của các trường hợp đặc biệt sau đây:

1. Đo điện trở của các hệ thống nối đất đa điểm.
2. Kiểm tra điện trở nối đất nhanh chóng và hàng ngày mà không làm gián đoạn hoạt động của hệ thống.
3. Đo điện trở nối đất trong các khu vực khó tiếp cận hoặc không thể đóng các điện cực phụ.

Tiếp theo, chúng ta hãy cùng tìm hiểu chi tiết cách đo điện trở đất nhanh chóng, đúng cách nhất. Lưu ý rằng, hướng dẫn này tập trung vào phương pháp đo điện trở đất 3 cực (phương pháp đo điện áp rơi), giúp bạn dễ dàng thực biện với bất kỳ hệ thống nối đất nào.

Hướng Dẫn Chi Tiết Các Bước Thực Hiện Kiểm Tra Điện Trở Nối Đất

Dưới đây là các bước chi tiết trong quá trình đo điện trở nối đất chuẩn xác bằng phương pháp 3 cực:

1. Chuẩn bị thiết bị và dụng cụ

Bao gồm:

• Máy đo điện trở nối đất.
• Ba dây đo có màu sắc khác nhau.
• Hai điện cực phụ bằng kim loại, dài khoảng 0.5 – 1 mét.
• Búa để đóng cọc.
• Thước đo (dài ít nhất 20-50 mét).
• Bút đánh dấu hoặc phấn để đánh dấu vị trí.

2. Xác định vị trí điện cực

• Điện cực E: Đây là điện cực để đo điện trở của hệ thống nối đất. Hãy kết nối một đầu dây đo vào điểm nối đất của hệ thống.
• Điện cực S: Đây là điện cực phụ để đo điện áp. Đặt điện cực S trên một đường thẳng nối điện cực E và điện cực H, ở khoảng giữa E và H. Khoảng cách từ E đến S thường bằng 61.8% khoảng cách từ E đến H hoặc một giá trị đủ lớn để tránh vùng ảnh hưởng của điện cực E và H (khoảng 10-20 mét). Đóng điện cực S xuống đất và kết nối một đầu dây đovào điện cực S.
• Điện cực H: Đây là điện cực phụ để tạo dòng điện. Đặt điện cực H trên cùng đường thẳng với E và S, cách xa điện cực E một khoảng cách đủ lớn (thường gấp 5 đến 10 lần chiều dài của điện cực E hoặc ít nhất 20-40 mét). Đóng điện cực H xuống đất và kết nối một đầu dây đo vào điện cực H.

Sau đó, bạn kết nối lần lược ba đầu dây còn lại của ba điện cực đã nối ở trên vào đúng vị trí trên máy đo điện trở nối đất.

3. Thực hiện phép đo

1. Khởi động máy đo điện trở nối đất.
2. Nhấn nút “Test” hoặc “Đo” trên máy.
3. Đọc giá trị điển trở trên màn hình và ghi chép chính xác.
4. Thực hiện tương tự phép đo này 2-3 lần, mỗi lần di chuyển vị trí của điện cực S ra một vài mét dọc theo đường thẳng EH để kiểm tra độ ổn định của điện trở và đảm bảo giá trị điện trở nối đất không chênh lệch nhiều.

Tham khảo ngay: Top 8 Ampe Kìm Đo Điện Trở Đất Chính Xác Và Bền Bỉ Nhất

4. Đánh giá kết quả

So sánh các kết quả vừa thu thập ở bước trên tiến hành phân tích và so sánh với các tiêu chuẩn điện trở nối đất hiện hành. Từ đó, đánh giá suy ra hệ thống nối đất có đạt các yêu cầu về an toàn và hiệu suất hoạt động không? Nếu phát hiện giá trị điện trở vượt mức cho phép, hãy tiến hành kiểm tra lại và có phương án khắc phục kịp thời.

5. Thu dọn

Sau khi đã có kết quả mong muốn, bước cuối cùng bạn hãy tắt máy đo điện trở nối đất, tháo các dây đo khỏi máy và các điện cực, rút các điện cực phụ ra khỏi đất và thu dọn toàn bộ dụng cụ và thiết bị ra khỏi hiện trường.

Các Thiết Bị Đo Điện Trở Nối Đất Chuyên Dụng

Dưới đây là các thiết bị chuyên dụng để đo lường và kiểm tra điện trở cho các hệ thống nối đất được sử dụng phổ biến nhất hiện nay:

• Máy đo điện trở nối đất: Đây là thiết bị cơ bản và chuyên dụng nhất dùng để đo điện trở nối đất bằng phương pháp 3 cực, chúng vừa có khả năng tạo ra dòng điện và đo điện áp để tính toán giá trị điện trở nối đất chính xác nhất. Hiện nay trên thị trường máy đo điện trở nối đất có rất nhiều các dòng máy với các thang đo khác nhau và được tích hợp nhiều công nghệ bảo vệ an toàn tuyệt đối. Một số thương hiệu máy đo điện trở nối đất nổi tiếng phải kể đến là Fluke, Kyoritsu, Hioki…
• Máy đo điện trở suất của đất: Loại máy này được thiết kế đặc biệt để đo điện trở suất của đất bằng phương pháp 4 cọc.
• Kìm đo điện trở nối đất: Đây là thiết bị đo điện trở hiện đại và tiện lợi nhất, cho phép đo điện trở nối đất mà không cần ngắt kết nối hoặc sử dụng điện cực phụ. Thiết bị này rất tiện lợi cho việc kiểm tra nhanh và hệ thống nối đất đa điểm.
• Máy đo đa năng: Các dòng máy đo đa chức năng được trang bị tính năng đo điện trở nối đất chính xác theo các phương pháp đơn giản, thích hợp cho các hệ thống nối đất không yêu cầu độ chính xác quá cao nhưng vẫn đảm bảo an toàn trong quá trình thực hiện.

Một số dòng máy đo điện trở nối đất chất lượng, giá rẻ bạn có thể tham khảo tại đây.

Trên đây là toàn bộ các thông tin về cẩm nang tiêu chuẩn điện trở nối đất chi tiết và đầy đủ nhất mà bạn cần biết. Giải Pháp Đo Kiểm hy vọng với những thông tin này sẽ giúp ích cho bạn trong học tập cũng như cũng việc. Nếu bạn đang có nhu cầu mua sắm các thiết bị đo kiểm điện chính hãng, chất lượng cao như máy đo điện trở đất, hãy liên hệ ngay với chúng tôi để được hỗ trợ tư vấn lựa chọn được sản phẩm phù hợp nhất với như cầu sử dụng của bạn với mức giá cạnh tranh nhất.

THÔNG TIN LIÊN HỆ:

CÔNG TY CỔ PHẦN GIẢI PHÁP ĐO KIỂM

• Địa chỉ: 1/5 Đường An Nhơn, Phường 17, Quận Gò Vấp, TP HCM
• Hotline: 0901.668.234
• Email: sales@giaiphapdokiem.vn
• Website: www.giaiphapdokiem.vn
• Facebook: https://www.facebook.com/giaiphapdokiem