I. Lựa chọn các phương pháp nối đất trung tính của máy biến áp: Phân tích an toàn và khả năng ứng dụng
Việc lựa chọn phương pháp nối đất đòi hỏi đánh giá toàn diện về tính liên tục của cung cấp điện, rủi ro an toàn nhân sự, mức độ cách điện của thiết bị, khả năng triệt tiêu quá mức và nhu cầu phát hiện lỗi. Ba hệ thống chính được sử dụng:
Hệ thống TN-S (Hệ thống tiếp đất bảo vệ)
Các tính năng cốt lõi: Máy biến áp trung tính được nối tiếp trực tiếp. Dây dẫn tiếp đất bảo vệ (PE) và dây dẫn trung tính (N) được định tuyến độc lập từ nguồn năng lượng đến thiết bị đầu cuối. Thiết bị vỏ kim loại được kết nối với dây dẫn PE.
Cơ chế an toàn: Trong trường hợp lỗi bao vây một pha, một hình dạng vòng ngắn mạch kim loại, tạo ra dòng điện ngắn mạch cao (ID) kích hoạt ngắt mạch tức thời để cắt nguồn điện. Chất dẫn PE vẫn không được cung cấp năng lượng trong quá trình hoạt động bình thường, đảm bảo khả năng ổn định và khả năng tương thích điện từ vượt trội.
Các ứng dụng điển hình: các tòa nhà dân dụng (dân cư, thương mại, văn phòng), bệnh viện, trung tâm dữ liệu và các không gian khác yêu cầu bảo vệ sốc điện cao [trích dẫn: tài liệu người dùng]. Nó là giải pháp nối đất chính cho các cấu trúc hiện đại.
Hệ thống CNTT (hệ thống nối đất bị cô lập)
Cơ chế an toàn: Trong lỗi trái đất một pha đầu tiên, dòng lỗi được giới hạn trong dòng điện dung phân tán của hệ thống (thông thường<10 A). Line-to-line voltages remain balanced, allowing continued equipment operation. An Insulation Monitoring Device (IMD) must provide real-time alarms to prevent secondary faults causing phase-to-phase short circuits.
Giá trị chính: Đảm bảo tính liên tục năng lượng ở các khu vực có nguy cơ cao và giảm đáng kể rủi ro nổ\/hỏa hoạn từ tia lửa điện.
Các ứng dụng điển hình: Các mỏ ngầm (ngăn chặn vụ nổ khí mê-tan), phòng phẫu thuật của bệnh viện\/ICU (duy trì thiết bị hỗ trợ cuộc sống) và các vùng chống nổ hóa dầu [trích dẫn: tài liệu người dùng].
Hệ thống TN-CS (Hệ thống nối đất tổng hợp)
Các tính năng cốt lõi: Nguồn cung cấp điện sử dụng TN-C (dây dẫn bút kết hợp), chia thành các dây dẫn PE và N độc lập sau khi vào tòa nhà. Hệ thống tiếp theo tương đương với TN-S.
So sánh đặc điểm hệ thống:
TN-S: Đảm bảo an toàn nhân sự thông qua giải phóng mặt bằng lỗi nhanh nhưng có nguy cơ bị gián đoạn sức mạnh.
Nó: Tối đa hóa tính liên tục của nguồn cung với dòng lỗi tối thiểu nhưng yêu cầu giám sát cách điện nghiêm ngặt.
TN-CS: Cân bằng hiệu quả chi phí và an toàn hạ nguồn; Rủi ro phá vỡ PEN Orideror yêu cầu giảm thiểu.
Ii. Thiết kế nối đất bảo vệ sét: Các thông số chính và các biện pháp gia cố
Lightning quá điện áp đặt ra một mối đe dọa lớn đối với thiết bị điện. Các mục tiêu cốt lõi của các hệ thống nối đất bảo vệ sét là sự tiêu tan dòng sét thấp hơn thấp và sự cân bằng tiềm năng.
Tiêu chuẩn kháng căn cứ lõi
Điện trở nối đất xung đối với các thanh sét độc lập (các thiết bị đầu cuối không khí), dây trên cao và mạng lưới chấm dứt không khí gắn trên mái nhà phải nhỏ hơn hoặc bằng 10 (trên mỗi mã GB 50057 để thiết kế chống sét của các tòa nhà), ngăn chặn "hậu trường.
Yêu cầu nâng cao (nhỏ hơn hoặc bằng 4): áp dụng cho:
High/strong lightning activity areas (annual thunderstorm days >90);
Các cơ sở quan trọng (trung tâm dữ liệu, trung tâm truyền thông, phòng điều khiển);
High soil resistivity zones (ρ >500 Ω·m);
Các điểm nối đất trung tính của hệ thống điện (mã cụ thể có thể yêu cầu nhỏ hơn hoặc bằng 4).
Khoản 6 của GB 50057 liên quan đến mạng nối đất, nhấn mạnh sự cần thiết của chúng trong các khu vực có nguy cơ cao.
Các biện pháp củng cố cho các khu vực có nguy cơ cao
Ring Grounding Network: A closed-loop horizontal grounding conductor (galvanized flat steel ≥40mm×4mm or copper strand ≥95mm²) buried >0. Dâu 5m xung quanh các cơ sở quan trọng. Các chức năng bao gồm:
Giảm điện trở nối đất (mở rộng diện tích phân tán);
Cân bằng điện thế đất (giảm thiểu điện áp bước\/cảm ứng);
Tích hợp nền tảng xây dựng nối đất vào một mạng lưới tổng hợp.
Kỹ thuật giảm sức đề kháng toàn diện:
Grounding giếng sâu: khoan đến tầng chứa nước ngầm (độ sâu 20100100m) để lắp đặt các điện cực dọc;
Các hợp chất giảm điện trở suất: Các tác nhân bentonite hoặc hóa chất xung quanh các điện cực để tăng cường độ dẫn của đất;
Căn cứ mở rộng: Mở rộng mạng lưới sang các khu vực có độ bền thấp (ví dụ, ao, đất ẩm);
Nhỏ hơn hoặc bằng 4 mạng nối đất vòng 4 + trong các vùng có nguy cơ cao. Tuân thủ nghiêm ngặt với GB 50057, GB\/T 50065 và các tiêu chuẩn khác được kết hợp với các khảo sát đất và các rào cản an toàn điện đáng tin cậy mô phỏng.