Tiếng VIệt
HƯỚNG DẪN CÁCH ĐÓNG CỌC TIẾP ĐỊA CHỐNG SÉT, CÁCH LÀM TIẾP ĐỊA SÉT CHỐNG GIẬT
1. Khái niệm và vai trò của cọc tiếp địa chống sét
1.1 Cọc tiếp địa chống sét là gì?
Cọc tiếp địa chống sét hay còn gọi là cọc tiếp địa chống giật là thanh thép mạ đồng hoặc mạ kẽm có kết cầu 1 đầu nhọn để cắm sâu xuống đất. Đầu còn lại có kích thước to hơn và kết cấu cứng có thể dùng búa tạ để đóng xuống. Đầu cọc có các vòng ren để có thể kết nối nhiều cọc với nhau.
Theo quy định tại TCVN 9358:2012 thì cọc tiếp đất được gọi là điện cực đất “earth electrode” – vật dẫn hoặc nhóm vật dẫn chôn dưới đất; có tiếp xúc chặt chẽ với đất. Hình thành mối nối điện có hiệu quả và an toàn với khối đất.
1.2 Cơ chế hoạt động của cọc tiếp địa
- Khi sét đánh vào kim thu sét trên cao, dòng điện sẽ truyền theo dây dẫn xuống cọc tiếp địa.
- Cọc tiếp địa dẫn dòng điện này xuống lòng đất một cách an toàn.
- Nhờ điện trở của đất, điện thế của dòng sét sẽ bị giảm đi đáng kể, giảm thiểu nguy cơ hồ quang điện, chập cháy và hư hỏng thiết bị điện do sét đánh.
- Cọc tiếp địa cũng giúp phân tán năng lượng dòng sét ra một khu vực rộng lớn trong lòng đất, giảm mật độ dòng điện tại mỗi điểm, từ đó giảm thiểu nguy cơ gây hại cho con người và các vật thể xung quanh.
1.3 Vai trò quan trọng của cọc tiếp địa chống sét
- Dẫn dòng sét xuống đất an toàn.
- Giảm điện thế của dòng sét.
- Phân tán năng lượng của dòng sét.
- Bảo vệ hệ thống điện khỏi bị hư hại do sét đánh.
- Giúp tiếp địa cho các thiết bị điện.
- Bảo vệ chống nhiễu điện.
2. Các loại cọc tiếp địa chống sét, chống giật phổ biến
2.1 Cọc tiếp địa đơn
| Ưu điểm | Nhược điểm |
|
|
2.2 Cọc tiếp địa kép
| Ưu điểm | Nhược điểm |
|
|
2.3 Cọc tiếp địa vòng
| Ưu điểm | Nhược điểm |
|
|
2.4 Cọc tiếp địa lưới
| Ưu điểm | Nhược điểm |
|
|
3. Vật liệu cọc tiếp địa chống giật
3.1 Cọc tiếp địa bằng thép mạ kẽm
Ưu điểm:
- Giá thành rẻ hơn so với thép mạ đồng.
- Chịu được môi trường ẩm ướt, có khả năng chống gỉ sét tốt hơn so với thép mạ đồng.
- Dễ dàng kết nối với các vật liệu khác.
Nhược điểm:
- Khả năng dẫn điện kém hơn so với thép mạ đồng và đồng rắn.
- Tuổi thọ thấp hơn so với đồng rắn.
3.2 Cọc tiếp địa bằng đồng
Ưu điểm:
- Khả năng dẫn điện tốt nhất, hiệu quả chống sét cao nhất.
- Chịu được môi trường khắc nghiệt, có độ bền cao nhất.
- Dễ dàng kết nối với các vật liệu khác.
Nhược điểm:
- Giá thành cao nhất trong các loại vật liệu.
- Khó kiếm, khó gia công hơn so với thép mạ đồng và thép mạ kẽm.
3.3 Cọc tiếp địa bằng thép đen
Ưu điểm:
- Khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, có tuổi thọ cao nhất trong các loại vật liệu.
- Chịu được môi trường khắc nghiệt, thích hợp cho các khu vực ven biển.
- Dễ dàng kết nối với các vật liệu khác.
Nhược điểm:
- Giá thành cao nhất trong các loại vật liệu.
- Khả năng dẫn điện kém hơn so với đồng rắn.
- Khó kiếm, khó gia công hơn so với các loại vật liệu khác.
3.4 Cọc tiếp đất thép mạ đồng
Ưu điểm:
- Giá thành rẻ, dễ kiếm, dễ gia công.
- Khả năng dẫn điện tốt, hiệu quả chống sét cao.
- Chịu được môi trường khắc nghiệt, có độ bền tương đối cao.
Nhược điểm:
- Dễ bị ăn mòn trong môi trường axit hoặc kiềm, tuổi thọ thấp hơn so với các vật liệu khác.
- Khả năng kết nối với các vật liệu khác kém hơn so với đồng rắn.
4. Hướng dẫn thiết kế và thi công cọc tiếp địa chống giật
4.1 Tính toán chiều dài cọc tiếp đất
Công thức 1: tính chiều dài cọc theo điện trở suất đất:
L = ρ * (R - Rg) / (2 * π * a)
- L: Chiều dài cọc tiếp địa (m)
- ρ: Điện trở suất đất (Ω.m)
- R: Điện trở tiếp địa mong muốn (Ω)
- Rg: Điện trở tiếp địa phụ (Ω) - Giá trị này thường được lấy bằng 0
- a: Bán kính cọc tiếp địa (m)
Công thức 2 tính theo phương pháp Simpson:
L = √(ρ * R / (π * a))
Lưu ý:
- Các giá trị ρ và a cần được xác định chính xác để có kết quả tính toán chính xác.
- Có thể sử dụng các dụng cụ đo điện trở suất đất để xác định giá trị ρ.
- Giá trị a phụ thuộc vào đường kính cọc tiếp địa.
4.2 Cách làm tiếp địa chống giật, cách đóng cọc tiếp địa chống sét
Cách đóng cọc tiếp đất cho thiết bị điện hoặc hệ thống tủ điện điều khiển chiếu sáng sẽ bao gồm các bước chung sau đây.
Chuẩn bị dụng cụ
- Cọc tiếp địa
- Dây dẫn
- Máy khoan
- Búa
- Xẻng
- Kẹp nối
- Đồ bảo hộ.
Quy trình thi công cọc tiếp địa
- Bước 1 đào rãnh: Tiến hành đào độ sâu và kích thước theo bản vẽ đã thiết kế.
- Bước 2 lắp đặt cọc: đóng cọc xuống rãnh, cắm cọc theo phương thẳng đứng, chìm sâu trong lòng đất đúng chiều dài đã tính toán.
- Bước 3 nối dây dẫn vào cọc bằng kẹp nối, các mối nối cần chắc chắn, kín nước để đảm bảo an toàn.
- Bước 4 lấp đất vào rãnh, nén chặt chất để cố định cọc và hoàn trả mặt bằng thi công.
- Bước 5 kiểm tra độ dẫn điện của hệ thống cọc tiếp địa bằng máy đo điện trở tiếp địa. Giá trị điện trở tiếp địa cần nhỏ hơn hoặc bằng giá trị quy định cho phép.
Tham khảo tại:
- Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4756:1988 về Quy phạm tiếp địa và nối không các thiết bị điện
- Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 9358:2012 về Lắp đặt hệ thống nối đất thiết bị cho công trình
- Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 319:2004 lắp đặt hệ thống nối đất thiết bị cho công trình công nghiệp
4.3 Tiêu chuẩn về cọc tiếp địa
Tiêu chuẩn tiếp địa chống sét là các quy định phải đảm bảo khi đóng cọc tiếp địa để đảm bảo hiệu quả tối ưu. Các tiêu chuẩn cọc tiếp địa được quy định tại TCVN 9385:2012 Quy định về lắp đặt hệ thống nối đất thiết bị cho công trình; Tiêu chuẩn Quốc tế IEC 61558:2010 về Hệ thống tiếp địa cho công trình điện.
Các cách đóng cọc tiếp đất phải đảm bảo theo các tiêu chuẩn quy định sau đây.
Tiêu chuẩn cọc tiếp địa
- Cọc tiếp địa thanh loại tròn phải đạt đường kính tối thiểu 12 hoặc 16mm. Nếu điện cực kim loại không phải thép; hoặc điện cực có kim loại bên ngoài không phải sắt/ thép thì phải đạt tối thiểu 12mm. Nếu điện cực thép thì cọc phải có đường kính tối thiểu 16mm.
- Cọc tiếp địa thép góc có chiều dày ≥ 4mm; phải đảm bảo chống ăn mòn.
- Cọc tiếp địa ống kim loại phải có đường kính tối thiểu 19mm, chiều dày tối thiểu 2,45mm. Bề mặt phải được xử lý chống ăn mòn.
- Điện cực đất dạng cọc nhọn không dùng thanh cốt thép hay thanh thép gai.
Tiêu chuẩn thi công cọc tiếp địa
- Vị trí đóng cọc phải chọn nơi có độ ẩm cao nhất. Nếu là đất liền thổ phải chèn chặt toàn bộ rãnh chôn cọc tiếp địa. Đóng cọc sâu theo bản thiết kế.
- Độ sâu lắp điện cực dựa treo điện trở suất đất. Điện cực đất thanh/ cọc nhọn phải đóng sâu > 0,5m – 1,2m; tính từ đỉnh cọc tới mặt đất.
- Chiều dài cọc tiếp địa tối thiểu 2,5 – 3m. Có thể tiến hành nối cọc khi điện cực đất có chiều dài > 3m.
Tiêu chuẩn đóng cọc tiếp địa
- Có thể đóng nghiêng hoặc thẳng cọc tùy theo thiết kế mô hình chống sét.
- Các cọc tiếp địa của một phân xưởng không được cách xa nhau quá 20m. Các cọc phải nối với nhau tạo thành mạch vòng điện cực.
- Khi đóng cọc không được làm hỏng đầu trên của cọc.
- Trong trường hợp phải khoan đất, lựa chọn mũi khoan có đường kính nhỏ hơn đường kính cọc.
- Dây nối cọc tiếp đất phải có tiết diện ≥ tiết diện của dây nối đất chính.
Khi đóng cọc tiếp địa, cần chú ý lựa chọn biện pháp thi công cột đèn chiếu sáng phù hợp. Bởi kết hợp đóng cọc, lắp tủ điện với cột đèn đúng kỹ thuật thì mới có thể hoàn thiện hệ thống chiếu sáng.
Các quy định khác
- Cọc tiếp địa phải được lắp đặt bởi thợ điện có trình độ và tuân thủ theo các quy định an toàn.
- Cần kiểm tra định kỳ cọc tiếp địa để đảm bảo hoạt động hiệu quả, ít nhất mỗi năm một lần.
- Không sử dụng các vật liệu dễ gỉ sét để làm cọc tiếp địa.
- Cần có bản vẽ thiết kế chi tiết cho hệ thống cọc tiếp địa để đảm bảo hiệu quả hoạt động và an toàn.
4.4 Lưu ý khi thi công cọc tiếp đất
- Lựa chọn chất liệu, kích thước cọc phù hợp với từng công trình.
- Xác định vị trí lắp đặt cọc tránh xa nguồn điện, có tiếp xúc đất tốt.
- Thi công đúng các bước theo quy định pháp luật.
- Kiểm tra điện trở tiếp đất sau khi đóng cọc.
- Cần có bản vẽ thiết kế trước khi thi công.
- Khoảng cách giữa các cọc tiếp địa phải theo quy định.
Liên hệ :
Wed:https://mpse.com.vn/
