Giáo trình An toàn điện - Chương 5: Bảo vệ nối dây trung tính
Giáo trình An Toàn Điện
Trang
50
CHƯƠNG 5
BẢO VỆ NỐI DÂY TRUNG TÍNH
5.1. KHÁI NIỆM CHUNG:
Trong mạng điện 3 pha 4 dây điện áp nhỏ hơn 1000V có trung tính trực tiếp
nối đất người ta không áp dụng hình thức bảo vệ nối đất mà thay nó bằng hình thức
bảo vệ nối dây trung tính. Trong bảo vệ nối dây trung tính người ta nối các phần kim
loại của thiết bị điện hoặc các kết cấu kim loại mà những bộ phận đó có thể xuất hiện
điện áp khi cách điện bị hư hỏng với dây trung tính.
5.2. MỤC ĐÍCH VÀ Ý NGHĨA CỦA BẢO VỆ NỐI DÂY TRUNG TÍNH:
5.2.1. Mục đích:
Bảo vệ nối dây trung tính nhằm bảo đảm an toàn cho người khi có sự chạm vỏ
của 1 pha nào đó bằng cách nhanh chóng cắt phần điện có sự chạm vỏ .
5.2.2. Ý nghĩa:
Bảo vệ nối dây trung tính dùng để thay thế cho bảo vệ nối đất trong các mạng
điện 3 pha 4 dây điện áp nhỏ hơn 1000 V có trung tính trực tiếp nối đất như ở mạng
điện 380/ 220 V, 220/ 127 V...
Ý nghĩa của việc thay thế này xuất phát từ thực tế là trong mạng điện 3 pha 4
dây trung tính trực tiếp nối đất mà vẫn áp dụng hình thức bảo vệ nối đất thì không thể
bảo đảm an toàn cho người. Điều này có thể giải thích bằng ví dụ sau:
* Giả sử ta có mạng điện 3 pha 4 dây trung tính trực tiếp nối đất, điện áp nhỏ
hơn 1000 V như hình 4-1 và giả thiết ta vẫn bảo vệ an toàn cho người là bảo vệ nối
đất tức là nối vỏ thiết bị với hệ thống nối đất có điện trở nối đất là Rđ.
Khi có sự chạm vỏ của 1 pha
3
2
do cách điện bị hư hỏng (pha ở
1
trong h 5-1) sẽ có dòng điện qua vỏ
0
thiết bị đi vào đất với trị số:
Uf
Iđ =
R0
+ Rd
I
Trong đó :
- Uf là điện áp pha của mạng điện.
- R0 ,Rđ là điện trở nối đất của trung
tính và của thiết bị cần bảo vệ.
R
R
Trị số dòng điện Iđ này lúc
Hình 5.1: Thiết bị bị chạm vỏ trong mạng điện có
trung tính nối đất có điện áp dưới 1000V
điện áp nhỏ hơn 1000 V không phải
lúc nào cũng đủ lớn để làm cho các thiết bị bảo vệ (như cầu chì, áp tô mát ...) tác
Bộ môn Hệ thống điện - Khoa Điện - Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng
Giáo trình An Toàn Điện
Trang
51
động 1 cách chắc chắn và nhanh để cắt phần bị chạm vỏ ra, vì vậy trên vỏ thiết bị sẽ
có một điện áp nguy hiểm tồn tại lâu dài là:
Uđ = Iđ . Rđ
Ví dụ: Mạng 380/220 V có trung tính trực tiếp nối đất với R0 = Rđ = 4Ω thì.
220
=
27,5A
Iđ =
4 4
Dòng điện 27,5 A chỉ có thể làm cho cầu chì có dòng định mức của dây chảy
có trị số khoảng 10A tác động.Thực tế dòng định mức của dây chảy có thể lớn hơn trị
số 10 A trên nhiều ( trị số đó phụ thuộc chủ yếu vào công suất và chế độ làm việc của
các thiết bị điện). Lúc này các thiết bị bảo sẽ không tác động, và trên vỏ thiết sẽ có
điện áp nguy hiểm là:
Uđ = Iđ.Rđ = 27,5 . 4 = 110 V
Điện áp này có thể tồn tại lâu dài. Ở đây Rđ = R0 nên:Uđ = Uf / 2.
Nếu Rđ > R0 thì Uđ sẽ lớn hơn.
* Để có thể giảm Uđ:
- Giảm Rđ so với R0 nhưng như vậy sẽ không kinh tế.
- Trong trường hợp trên nếu chúng ta bằng cách nào đó có thể tăng dòng chạm
vỏ Iđ đến một giá trị đủ lớn nào đó để các thiết bị bảo vệ có thể cắt nhanh chổ bị sự cố
chạm vỏ thì mới có thể bảo vệ an toàn được cho người. Biện pháp đơn giản nhất là
dùng dây dẫn để nối vỏ thiết bị với dây trung tính .
Như vậy ý nghĩa của bảo vệ nối dây trung tính là biến sự chạm vỏ của thiết bị
thành ngắn mạch một pha để các thiết bị bảo vệ cắt nhanh và chắc chắn phần bị chạm
vỏ bảo đảm an toàn cho người.
Cần lưu ý rằng bảo vệ nối dây trung tính chỉ tác động tốt khi có sự chạm vỏ
thiết bị còn khi có sự chạm đất thì bảo vệ nối dây trung tính sẽ không tác dụng bảo vệ
vì lúc đó dòng chạm đất bé nên có thể các thiết bị bảo vệ không tác động vì vậy sự cố
chạm đất này sẽ tồn tại lâu dài nguy hiểm (trong mạng trung tính trực tiếp nối đất
điện áp nhỏ hơn 1000 V cần phân biệt hai khái niệm chạm đất và chạm vỏ.
5.3. PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA BẢO VỆ NỐI DÂY TRUNG TÍNH :
Nói chung, không phụ thuộc vào môi trường xung quanh trong các cơ sở sản
xuất với các mạng điện 3 pha 4 dây điện áp nhỏ hơn 1000 V có trung tính trực tiếp
nối đất phải luôn luôn thực hiện biện pháp bảo vệ nối dây trung tính. Tuy vậy cần lưu
ý một số điểm sau:
.Với các mạng điện 3 pha 4 dây trung tính trực tiếp nối đất, điện áp 220/127 V
cho phép chỉ thực hiện bảo vệ nối dây trung tính trong các trường hợp sau:
a. Xưởng đặc biệt nguy hiểm về mặt an toàn .
b. Các thiết bị đặt ngoài trời.
Bộ môn Hệ thống điện - Khoa Điện - Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng
Giáo trình An Toàn Điện
Trang
52
c. Các bộ phận bằng kim loại của các thiết bị điện mà người thường tiếp xúc
như tay cầm, cần điều khiển...
. Với các phòng làm việc, nhà ở có nền cao ráo thì với điện áp 380/220 V và
220/127 V (trong mạng có trung tính nối đất) cho phép không cần bảo vệ nối dây
trung tính.
. Trên các đường dây 3 pha 4 dây điện áp 380/ 220 V có trung tính trực tiếp nối
đất các cột thép, xà thép phải được nối với dây trung tính.
5.4. NỐI ĐẤT LÀM VIỆC VÀ NỐI ĐÂT LẶP LẠI TRONG BẢO VỆ NỐI DÂY
TRUNG TÍNH:
Khi thực hiện bảo vệ nối dây trung tính, dây trung tính sẽ được nối đất ở đầu
nguồn (gọi là nối đất làm việc) và có thể được nối đất lặp lại trong từng đoạn của
mạng điện gọi là nối đất lặp lại dây trung tính.
Nhiệm vụ của nối đất làm việc là tạo ra các điều kiện làm việc bình thường
cho các thiết bị điện , ví dụ của nối đất làm việc là nối đất trung tính MBA, máy
phát, cuộn dập hồ quang.
Quy phạm quy định điện trở nối đất làm việc đầu nguồn của mạng điện có
trung tính trực tiếp nối đất không được quá 4 và 8 Ω tương ứng với mạng 380/220 V
và 220/127 V (chỉ với các nguồn công suất bé 100 KVA ở mạng 380/220 V thì cho
phép đến 10Ω).
Sở dĩ có sự quy định như trên là để hạn chế điện áp của dây trung tính đối với
đất lúc có sự xâm nhập điện áp cao sang phía điện áp thấp cũng như lúc xảy ra chạm
đất của 1 pha nào đó ở phía hạ áp.
Nhiệm vụ của nối đất lặp lại dây trung tính là giảm điện áp trên vỏ thiết bị so
với đất khi có sự chạm vỏ, nhất là trong trường hợp dây trung tính bị đứt. Ta hãy
phân tích nhiệm vụ đó khi so sánh với trường hợp khi không có nối đất lặp lại.
A. Trường hợp không có nối đất lặp lại :
1. Khi dây trung tính không bị đứt (hình 5.2a):
3
Khi chạm vỏ thì trên vỏ thiết bị có
2
điện áp:
1
0
U1 = IR . ZK < Uf
IN: Dòng ngắn mạch 1 pha (dòng
chạm vỏ).
ZK: Tổng trở ngắn mạch của dây
Hình 5.2a
trung tính tính từ nguồn đến điểm ngắn
3
2
mạch.
1
2. Khi đứt dây trung tính mà lại có sự chạm vỏ sau chổ bị đứt (hình 5.2b):
0
Bộ môn Hệ thống điện - Khoa Điện - Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng
3
1
2
Hình 5.2b
Giáo trình An Toàn Điện
Trang
53
Điện áp trên vỏ thiết
bị trước chổ đứt:
U1 = 0
Điện áp trên vỏ thiết
bị sau chổ bị đứt:
U2 = U3 = Uf
B. Trường hợp có nối đất lặp lại dây trung tính:
1. Khi dây trung tính không bị đứt (hình 5.3a):
3
2
1
Khi có sự chạm vỏ thì trên thiết bị
sẽ có điện áp:
IN.ZK
0
.R2
U2 = Iđ . R2 =
R0
+ R
U2 < U1
U1 : Điện áp trên vỏ thiết bị khi
không nối đất lặp lại
R
R
R0 : Điện trở nối đất trung tính.
R2 : Điện trở nối đất lặp lại.
Hình 5.3a
2. Khi đứt dây trung tính mà có sự chạm vỏ sau chổ bị đứt (hình 5.3b):
3
Điện áp trên vỏ thiết bị
2
1
0
trước chổ bị đứt:
Uf
R0
U4 = Iđ.R0 =
< Uf
R0
Điện áp trên vỏ thiết bị
sau chổ bị đứt:
+ R2
3
1
2
Rl
Uf
R2
U5 = Iđ.R2 =
< Uf
R0
+
R2
Hình 5.3b
U4 + U5 = Uf ; Uf - Điện áp pha.
Ta thấy khi có nối đất lặp lại dây trung tính thì sự phân bố điện áp trước và sau
chổ bị đứt được đều hơn ( nếu R0 = R2 thì điện áp sẽ bằng Uf / 2).
Qua phân tích so sánh trên, rõ ràng ta thấy nối đất lặp lại dây trung tính sẽ
giảm rất nhiều mức độ nguy hiểm cho người nhất là khi dây trung tính bị đứt.
Quy phạm quy định điện trở nối đất lặp lại dây trung tính trong mạng 380/220 V
không được vượt quá 10 Ω
Cũng cần lưu ý rằng nối đất lặp lại dây trung tính chỉ có tác dụng làm giảm
mức độ nguy hiểm cho người nhất là khi dây trung tính bị đứt mà có sự chạm vỏ phía
sau chổ bị đứt (vì lúc đó sự cố đó có thể tồn tại lâu dài) nó không thể đảm bảo an toàn
Bộ môn Hệ thống điện - Khoa Điện - Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng
Giáo trình An Toàn Điện
Trang
54
tuyệt đối cho người được vì vậy trong mọi trường hợp cần tránh xa dây đứt trung tính
vì bất cứ lý do nào.
Các quy định liên quan đến việc nối đất lặp lại dây trung tính :
. Không có nối đất lặp lại: Quy phạm cho phép không dùng nối đất lặp lại
cho các mạng điện dùng dây cáp. Với các mạng cáp này thường dùng một lõi riêng
(cáp 4 lõi) hay dùng ngay vỏ kim loại của cáp để làm dây trung tính vì vậy xác suất
đứt rất nhỏ.
. Nối đất lặp lại bố trí tập trung: Quy định dùng cho các mạng đường dây
trên không để đề phòng trường hợp dây trung tính bị đứt. Quy phạm quy định phải
nối đất lặp lại dây trung tính tại đầu cuối của đường dây trên không có chiều dài lớn
hơn 200m và cả tại điểm giữa của của đường dây có chiều dài khoảng 500 m.
. Nối đất lặp lại bố trí theo chu vi mạch vòng: Không phụ thuộc vào kết cấu
của mạng điện (đường dây trên không hay dây cáp) đối với các thiết bị cố định (trong
các phân xưởng, nhà máy sản xuất cố định...) phải dùng nối đất lặp lại dây trung tính
bố trí theo chu vi mạch vòng.
5.5. CÁCH THỰC HIỆN BẢO VỆ NỐI DÂY TRUNG TÍNH:
Khi thực hiện bảo vệ nối dây trung tính thì tất cả các phần kim loại của các
thiết bị điện, của các kết cấu kim loại (như vỏ thiết bị, khung bệ của thiết bị phân phối
điện, vỏ kim loại của cáp...) mà có thể xuất hiện điện áp khi có sự cố chạm vỏ đều
phải được nối một cách chắc chắn với dây trung tính. Trên hình 4.4 cho ta một cách
thực hiện bảo vệ nối dây trung tính:
1
1
2
2
1
1
5
3
1
6
4
Hình 5-4: Ví dụ về nối dây trung tính các thiết bị
1 - Điểm nối vỏ thiết bị với dây trung tính.
2 - Thiết bị đóng cắt bảo vệ (cầu dao, áp tô mát...)
3 - Đèn chiếu sáng. 4 - Thiết bị 2 pha.
3
2
1
0
5 - Thiết bị 3 pha. 6 - Nối đất lặp lại dây trung
* Khi thực hiện bảo vệ nối dây trung tính cần lưu ý một số điểm sau:
. Để tránh làm hở mạch dây trung
Bộ môn Hệ thống điện - Khoa Điện - Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng
Hình 5-5: Sự nguy hiểm khi hở mạch
dây trung tính
Giáo trình An Toàn Điện
Trang
55
tính người ta quy định rằng dây trung tính
không được đặt cầu chì, cầu dao hoặc các
thiết bị đóng cắt khác (trừ trường hợp đặc
biệt khi cắt đồng thời các dây pha và dây
trung tính). Ví dụ như ở hình 5.5 nếu đặt
cầu dao K ở mạch dây trung tính, thì lúc hở
mạch (cầu dao K hở) mà người chạm vào
vỏ thiết bị có nối dây trung tính sẽ có dòng
điện nguy hiểm qua người ngay cả khi cách điện tốt.
. Quy định rằng dây nối trung tính bảo vệ phải dùng một dây riêng, dây này
không được đồng thời dùng làm dây dẫn điện, như hình 5.6:
.Trong mạng có trung tính trực tiếp nối đất, nếu vì một nguyên nhân nào đó
mà bị mất trung tính, người ta không cho phép dùng đất như một dây dẫn (hình 5.7).
3
2
1
1
0
Nối sai
Nối đúng
Hình 5.6
Chỗ dễ bị đứt gây
nguy hiểm cho người
Hình 5.7
. Khi xây dựng đường dây
hạ áp phải chú ý bố trí dây trung
tính nằm dưới dây pha, vì nếu bố
trí trên dây pha có thể gây nguy
hiểm. Hình 5.8:
0
3
2
1
. Các dây nối bảo vệ (nối từ
dây trung tính đến vỏ thiết bị)
theo độ bền cơ học và chống ăn
mòn phải có kích thước tối thiểu
Hình 5.8:
Bảng 5.1
Tiết diện tối thiểu (mm2) của dây nối bảo vệ bằng đồng và nhôm trong các thiết bị có điện
áp nhỏ hơn 1000 V.
Loại dây nối bảo vệ
1. Dây trần khi đặt hở
Đồng
Nhôm
4
6
2. Dây bọc cách điện
1,5
1
2,5
1,5
3. Lõi cáp hoặc dây dẫn nhiều sợi trong
cùng một vỏ chung
. Trong việc sử dụng vỏ kim loại của cáp vào mục đích bảo vệ nối đất và bảo
vệ nối dây trung tính cần chú ý:
Bộ môn Hệ thống điện - Khoa Điện - Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng
Giáo trình An Toàn Điện
Trang
56
Qua tính toán người ta nhận thấy rằng vỏ nhôm của cáp có thể sử dụng làm
dây trung tính và dây nối bảo vệ vì nó có đủ độ dẫn điện cần thiết còn vỏ chì của cáp
thường có độ dẫn điện kém hơn nên không được sử dụng làm dây trung tính hoặc dây
nối bảo vệ. Ngược lại vỏ nhôm của cáp lại không được sử dụng như một điện cực nối
đất (khi nó đặt trong đất) vì bên ngoài vỏ nhôm của cáp thường có lớp phủ cách điện
bên ngoài (để bảo vệ nhôm chống sự ăn mòn) còn vỏ chì của cáp lại có thể sử dụng
được như một điện cực nối đất khi có cáp đặt trong đất không nhỏ hơn 2.
5.6. TÍNH TOÁN BẢO VỆ NỐI DÂY TRUNG TÍNH:
Trong bảo vệ nối dây trung tính, để các thiết bị bảo vệ (như cầu chì, áp tô
mát..) có thể cắt nhanh và chắc chắn phần bị chạm vỏ nguy hiểm cho người thì trị số
dòng ngắn mạch (dòng chạm vỏ) phải đủ lớn, cũng như dòng điện định mức của các
thiết bị bảo vệ phải chọn thích hợp. Nếu do dòng chạm vỏ bé hay dòng định mức của
các thiết bị bảo vệ chọn không đúng (quá lớn) thì các thiết bị bảo vệ có thể không tác
động hoặc tác động chậm gây nguy hiểm cho người vì lúc đó trên vỏ thiết bị sẽ có
điện áp :
U = IN.ZK
IN : Dòng điện chạm vỏ (ngắn mạch) .
ZK: Tổng trở của dây trung tính từ nguồn đến điểm ngắn mạch.
Muốn tăng dòng điện chạm vỏ IN lên đến một giá trị đủ lớn để các thiết bị bảo
vệ cắt nhanh và chắc chắn thì phải tìm cách giảm hợp lý tổng trở của mạch ngắn
mạch pha- trung tính. Tổng trở của mạch pha trung tính này bao gồm tổng trở của dây
pha, dây trung tính, và cả tổng trở của máy biến áp nguồn. Trong đó, tổng trở của
máy biến áp đối với dòng ngắn mạch 1 pha này là gồm cả tổng trở mạch từ của nó
chứ không phải chỉ là tổng trở của cuộn dây.
Tổng trở của máy biến áp đối với dòng ngắn mạch 1 pha có ảnh hưởng lớn đến
trị số của dòng ngắn mạch, mà tổng trở của máy biến áp lại phụ thuộc vào tổ nối dây
của máy biến áp. Nhận thấy rằng tổng trở của máy biến áp 3 pha đối với dòng ngắn
mạch 1 pha sẽ lớn nhất khi các cuộn dây của nó nối Y/∆, còn sẽ nhỏ hơn nhiều khi
nối ∆/Y vì vậy muốn tăng dòng IN thì nên dùng sơ đồ ∆/Y0.
Ví dụ máy biến áp Liên Xô có công suất định mức 400 KVA nên nối Y/Y0 thì
tổng trở đối với dòng ngắn mạch một pha là: ZB = 0,065 Ω, còn cũng với máy biến áp
đó nếu nối ∆/Y thì ZB chỉ bằng 0,022 Ω
Ngoài ra cũng có thể tăng dòng ngắn mạch bằng cách tăng hợp lý độ dẫn điện
của dây trung tính (tức là giảm điện trở của dây trung tính) vì vậy người ta quy định
rằng : trong bảo vệ nối dây trung tính thì độ dẫn điện của dây trung tính không được
nhỏ hơn 50% độ dẫn điện của dây pha.
Xác định dòng điện ngắn mạch 1 pha: Trong mạng điện 3 pha 4 dây có trung
tính trực tiếp nối đất có điện áp nhỏ hơn 1000 V thì dòng điện ngắn mạch 1 pha có
Bộ môn Hệ thống điện - Khoa Điện - Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng
Giáo trình An Toàn Điện
Trang
57
thể xác định gần đúng như sau:
Uf
IN
=
ZB
3
Zd
+
Trong đó:
Uf : Là điện áp pha ( V ).
ZB : Là tổng trở của máy biến áp đối với dòng ngắn mạch 1 pha.
Zd : Là tổng trở của mạch pha trung tính. Đối với các máy biến áp có
công suất lớn hơn 630 KVA có thể lấy ZB = 0.
Tổng trở Zd của mạng có thể xác định như sau:
Zd
=
R2 X2
+
d d
Rd: Điện trở tác dụng của mạch pha - trung tính (gồm dây pha và dây trung tính).
Rd = Rf + Rtt
Rf : Điện trở dây pha.
Rtt: Điện trở dây trung tính.
Xd: Cảm kháng của mạch pha - trung tính.
Trong nhiều sổ tay về điện người ta thường cho chung một trị số Zd ứng với
từng loại mạng cụ thể.
Để các thiết bị bảo vệ cắt nhanh và chắc chắn khi có sự chạm vỏ bảo đảm an
toàn cho người thì dòng ngắn mạch 1 pha phải thỏa mãn bất đẳng thức sau:
IN ≥ KBV . Iđm
KBV: Hệ số bảo vệ, là tỉ số yêu cầu giữa dòng ngắn mạch so với dòng định
mức của thiết bị bảo vệ .
Iđm: Dòng định mức của thiết bị bảo vệ ( cầu chì, áp tô mát ) cụ thể đó là :
a. Dòng điện định mức của dây chảy cầu chì nếu bảo vệ bằng cầu chì.
b. Dòng điện định mức của bộ phận cắt của bảo vệ bằng áp tô mát có bộ phận
cắt hổn hợp (quá tải và ngắn mạch) hay áp tô mát chỉ có bộ phận cắt quá tải (cắt
nhiệt).
c. Dòng điện tác động tức thời của áp tô mát chỉ có bộ phận cắt điện từ (cắt
ngắn mạch).
Quy định:
- KBV ≥ 3 nếu bảo vệ bằng cầu chì hoặc áp tô mát có bộ phận cắt quá tải.
- KBV = 1,4 nếu bảo vệ bằng áp tô mát có bộ phận cắt điện từ khi dòng điện
định mức của áptômát ≤ 100A và KBV =1.25 khi dòng định mức của áp tô mát >100A.
Trong các xưởng có nguy cơ cháy nổ thì :
- KBV ≥ 4 nếu bảo vệ bằng cầu chì .
- KBV ≥ 6 nếu bảo vệ bằng áp tô mát có bộ phận cắt quá tải.
Các trường hợp còn lại không thay đổi.
Bộ môn Hệ thống điện - Khoa Điện - Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng
Giáo trình An Toàn Điện
Trang
58
Ví dụ: Một đường dây cáp nhôm 4 ruột đặt trong ống thép nhận điện từ tủ phân
phối điện áp 380/220 V, với máy biến áp công suất 1000 KVA có trung tính trực tiếp
nối đất. Hãy kiểm tra lại sự làm việc của các thiết bị bảo vệ khi có ngắn mạch một
pha (có chạm vỏ) tại điểm xa nhất của mạng điểm C nếu:
1. Mạng được bảo vệ bằng cầu chì với dòng điện định mức của dây chảy bằng
100 A : Iđo = 100 A.
2. Mạng điện được bảo vệ bằng áp tô mát có bộ phận cắt hổn hợp với dòng
định mức của bộ phận cắt bằng 80 A.
3. Mạng được bảo vệ bằng áp tô mát chỉ có bộ phận cắt điện từ ( ngắn mạch )
với dòng điện tác động tức thời bằng 200 A.
Cho biết các loại áp tô mát trên đều có dòng định mức lớn hơn 100 A.
Sơ đồ mạng:
B
A
3 x 70 + 1 x 35
C
3 x 95 + 1 x 35
0,08 Km
0,38 Km
GIẢI:
Ta có điều kiện để kiểm tra là :
IN ≥ KBV.Iđm
Trước hết ta xác định dòng ngắn mạch IN khi có ngắn mạch tại điểm xa nhất,
điểm C là:
Với cáp : 3 x 95 + 1 x 35 có Zđo1 = 1,45 Ω/Km.
Với cáp : 3 x 70 + 1 x 35 có Zđo2 = 1,59 Ω/Km.
Vì ở đây công suất định mức của máy biến áp Sđm = 1000 KVA nên một cách
gần đúng ta có thể lấy ZB = 0.
Tổng trở của mạch pha - trung tính tính từ nguồn ( máy biến áp) đến điểm xa
nhất C là:
Zd = 1,45 . 0,08 + 1,59 . 0,38 = 0,72 Ω
Uf
+ ZB /3
229
Vậy:
IN =
=
= 306 A.
Zd
0,72
Bây giờ ta tiến hành kiểm tra sự làm việc của các thiết bị bảo vệ trong 3 trường
hợp đã cho.
* Trường hợp 1:
Khi dùng cầu chì bảo vệ ta có : KBV = 3; Iđm = Iđo = 100 A.
Iđm . KBV = 3.100 = 300 A < IN = 306 A.
Vậy nếu dùng cầu chì để bảo vệ với Iđo = 100 A thì bảo đảm cắt chắc chắn khi có
Bộ môn Hệ thống điện - Khoa Điện - Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng
Giáo trình An Toàn Điện
Trang
59
sự ngắn mạch (chạm vỏ) bảo vệ an toàn cho người .
* Trường hợp 2:
Khi dùng áp tô mát có bộ phận cắt hỗn hợp ( có bộ phận cắt nhiệt ) ta có :
KBV = 3 , Iđm = I0 = 80 A.
Vậy:
KBV . Iđm = 3 . 80 = 240 A < IN = 306 A .
Do đó bảo vệ cũng sẽ tác động tốt.
* Trường hợp 3:
Khi dùng áp tô mát chỉ có bộ phận cắt điện từ, ta có:
Iđm = 200 A , KBV = 1,25
Vậy :
Iđm .KBV = 200 . 1,25 = 250 A < IN = 306 A.
Do đó bảo vệ cũng sẽ tác động tốt.
Tóm lại: Dùng 1 trong 3 phương án trên để bảo vệ sẽ bảo đảm tác động tốt khi
xảy ra ngắn mạch (chạm vỏ) một pha, vì vậy bảo vệ an toàn cho người
Bộ môn Hệ thống điện - Khoa Điện - Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng
10 trang
38000
Free
Bạn đang xem tài liệu "Giáo trình An toàn điện - Chương 5: Bảo vệ nối dây trung tính", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- giao_trinh_an_toan_dien_chuong_5_bao_ve_noi_day_trung_tinh.pdf
