Bộ Tiếp Địa Di Động 3 Trong 1: An Toàn – Tiện Lợi – Đa Năng

Bộ Tiếp Địa Di Động Làm Việc Theo Nguyên Tắc Nào

Bộ tiếp địa di động là một thiết bị bảo vệ quan trọng, giúp nối đất tạm thời cho các công trình điện trong quá trình thi công, sửa chữa, bảo dưỡng. Với tính năng di động linh hoạt, thiết bị này có thể được lắp đặt và tháo gỡ nhanh chóng trong nhiều điều kiện làm việc khác nhau, từ công trường xây dựng cho đến các công trình điện lưới. Đây là thiết bị chỉ lắp lên đoạn dây đã cắt điện và đã thử hết điện áp, nhằm giữ đoạn dây đó ở điện thế đất trong suốt thời gian có người làm việc.

Bài viết bàn cấu hình 3 trong 1. Các tình huống dùng thực tế tại trạm và trên lưới xem bài ứng dụng thực tế của bộ tiếp địa di động.

Cấu tạo của bộ tiếp địa di động bao gồm các bộ phận như dây tiếp địa, mỏ kẹp, cọc tiếp đất và các sào thao tác, tất cả đều được chế tạo từ vật liệu dẫn điện tốt như đồng, đồng nhôm, thép, giúp tạo ra một đường dẫn an toàn, cho dòng sự cố một đường xuống đất có trở kháng thấp hơn hẳn đường đi qua cơ thể người. Trở kháng của cả bộ nằm ở ba chỗ nối tiếp nhau: điểm kẹp lên dây pha, thân dây đồng bện, và điểm nối xuống cọc hoặc xuống lưới tiếp đất. Chỗ yếu nhất gần như luôn là điểm kẹp, vì dây trần ngoài trời có lớp oxit và bụi bám, chứ không phải thân dây.

Vì Sao Phải Nối Đất Tạm Thời Trước Khi Làm Việc

Hệ thống tiếp địa đóng một vai trò vô cùng quan trọng trong ngành điện, đặc biệt là trong những công trình xây dựng hoặc sửa chữa các công trình điện lưới. Tiếp địa giúp duy trì sự ổn định của hệ thống điện và ngăn ngừa sự cố về điện có thể xảy ra, như điện giật, cháy nổ do sự cố rò rỉ điện. Nối đất tạm thời còn xử lý một thứ mắt thường không thấy: đoạn dây đã cắt điện nhưng chạy song song với tuyến đang mang điện sẽ bị cảm ứng lên điện áp, và tuyến càng dài thì điện dung ký sinh còn giữ lại điện tích một lúc sau khi cắt. Cả hai đều đủ gây giật cho người đang đứng trên cột, và cả hai đều không hiện ra ở bước thử hết điện áp lúc trước đó.

Bộ Tiếp Địa Di Động Khác Hệ Tiếp Địa Cố Định Ra Sao

Bộ tiếp địa di động chỉ tồn tại trong khoảng thời gian có người làm việc trên đoạn dây: lắp lúc bắt đầu, tháo ra khi bàn giao xong. Hệ tiếp địa cố định của trạm hay của cột thì ngược lại, nằm nguyên tại chỗ suốt đời công trình để chống sét, nối vỏ thiết bị và tản dòng chạm vỏ. Hai thứ không thay nhau được: trạm có lưới tiếp đất tốt vẫn phải lắp bộ di động lên đúng đoạn dây đang sửa, vì lưới trạm không nối vào đoạn dây đó. Điều cần nhớ là bộ tiếp địa không đóng vai trò ngắt điện; nó tạo sẵn một đường dẫn trở kháng thấp xuống đất cho đoạn dây đã cắt điện, để dòng điện bất ngờ có chỗ thoát thay vì đi qua người thợ.

Tuổi thọ của bộ tính theo sự cố chứ không theo năm: một bộ đã thực sự gánh dòng ngắn mạch phải loại bỏ chứ không dùng lại, vì nhiệt sinh ra trong vài phần giây đã ủ mềm sợi đồng và làm chảy điểm ép đầu cốt, dù nhìn bên ngoài dây vẫn còn nguyên. Do đó, bộ tiếp địa di động nằm trong danh mục trang bị bắt buộc của tổ công tác đường dây, cùng với bút thử điện và găng tay cách điện đúng cấp điện áp.

Công Dụng Thực Tế Trên Công Trường Điện

Công Dụng Bảo Vệ Người Thao Tác

Một trong những công dụng quan trọng nhất của bộ tiếp địa di động là bảo vệ an toàn cho người lao động trong quá trình làm việc với các thiết bị điện. Trong các công trình xây dựng hay sửa chữa điện lưới, những người thợ điện thường xuyên phải tiếp xúc với các thiết bị điện có điện áp cao. Nếu không có một hệ thống bảo vệ thích hợp, nguy cơ xảy ra tai nạn điện giật là rất cao, gây nguy hiểm trực tiếp đến tính mạng của người lao động.

Bộ tiếp địa di động giúp ngăn ngừa rủi ro này bằng cách cung cấp một đường dẫn an toàn cho dòng điện, từ đó giảm thiểu khả năng bị điện giật. Khi có sự cố về điện, chẳng hạn như rò rỉ điện hoặc chập điện, dòng điện sẽ được dẫn nhanh chóng xuống đất thay vì truyền vào cơ thể con người. Điều này hạ mức điện áp mà người thợ có thể phải chịu, đồng thời tạo dòng đủ lớn để rơ le bảo vệ cắt mạch, thay vì để đường dây tái mang điện âm thầm trong lúc tổ công tác đang làm việc trên đó.

Có một điều kiện kèm theo mà nhiều tổ bỏ qua: bộ tiếp địa di động chỉ kéo người thợ về cùng điện thế với dây khi nó được lắp ngay sát vị trí làm việc, hoặc lắp ở cả hai phía kẹp vị trí đó vào giữa. Lắp cách xa vài nhịp cột thì dọc theo dây vẫn còn chênh lệch điện thế, và người thợ nằm trong khoảng chênh lệch ấy.

Vì Sao Phải Nối Đất Trước Rồi Mới Nối Pha

Trước khi bàn tới trình tự, phải gỡ một hiểu nhầm phổ biến: bộ tiếp địa di động không ngắt được dòng điện và không dùng trên đường dây đang mang điện. Trình tự luôn là cắt điện tại nguồn, khóa và treo biển cảnh báo, dùng thiết bị thử điện xác nhận đã hết điện áp, sau đó mới lắp bộ tiếp địa.

Thứ tự đó trùng với chuỗi thao tác ghi trong quy định thao tác an toàn điện 1910.333 của OSHA: cắt nguồn, khoá và treo thẻ tại điểm cắt, rồi mới dùng thiết bị thử xác nhận từng phần dẫn đã hết điện áp; riêng mạch trên 600 V thì thiết bị thử phải được kiểm lại ngay trước và ngay sau phép thử. Bộ tiếp địa đứng sau cả ba việc đó và không thay thế việc nào trong số chúng. Người nhận bàn giao hiện trường nên soi đúng thứ tự này khi đọc phiếu công tác, vì đảo bước là dạng sai không để lại dấu vết nào trên thiết bị và chỉ lộ ra khi đã có sự cố.

Vai trò của bộ tiếp địa nằm ở khoảng thời gian sau đó. Nếu có người đóng nhầm dao cách ly, hoặc đoạn dây đang sửa bị cảm ứng điện áp từ tuyến chạy song song, hoặc sét đánh lan truyền trên tuyến, thì dòng điện chạy qua bộ tiếp địa xuống đất thay vì chạy qua người thợ đang đứng trên cột. Đây là lớp bảo vệ dành cho tình huống ngoài dự kiến, không phải thiết bị vận hành thường ngày.

Vì vậy tiết diện dây và khả năng chịu dòng ngắn mạch của bộ tiếp địa phải chọn theo dòng ngắn mạch tính toán tại chính điểm làm việc, không chọn theo cảm tính hay theo giá. Đơn vị quản lý lưới thường có sẵn số liệu này cho từng vị trí, nên hỏi trước khi đặt hàng. Chuẩn tham chiếu quốc tế cho thiết bị nối đất di động là IEC 61230.

Tính Di Động Và Thao Tác Tại Hiện Trường

Một trong những lý do khiến bộ tiếp địa di động trở thành lựa chọn tối ưu cho các công trình và sự kiện là tính di động và linh hoạt của nó. Trong các công trình xây dựng hoặc sửa chữa điện lưới, đôi khi cần phải di chuyển thiết bị điện và thay đổi vị trí lắp đặt của các hệ thống. Bộ tiếp địa di động có thể dễ dàng di chuyển và lắp đặt lại mà không gặp khó khăn, điều này giúp tiết kiệm thời gian và công sức cho người sử dụng.

Với bộ tiếp địa di động 220kV hay bộ tiếp địa di động 110kV, thứ tự thao tác là cố định và không rút gọn được: nối đầu dây xuống cọc hoặc xuống điểm tiếp đất trước, sau đó mới đưa sào lên kẹp vào từng pha; khi tháo thì làm ngược lại, gỡ pha trước rồi mới gỡ đầu đất sau cùng. Làm ngược thứ tự nghĩa là có một lúc dây đồng bện mang điện thế của dây pha mà chưa có đường xuống đất, và người cầm sào lúc đó là phần nối dài của đoạn dây ấy.

Chỗ tốn thời gian thật nằm ở việc làm sạch điểm kẹp chứ không ở việc cuốn dây. Dây nhôm lõi thép ngoài trời phủ một lớp oxit nhôm không dẫn điện; mỏ kẹp đè lên lớp đó thì điện trở tiếp xúc cao và điểm kẹp sẽ phóng hồ quang ngay khi có dòng chạy qua. Mỏ kẹp phải cắn qua được lớp oxit và siết đủ chặt, đó là lý do răng kẹp làm nhọn chứ không làm phẳng. Sào thao tác đi kèm cũng cùng họ vật liệu với sào cách điện dùng để đóng cắt trên lưới.

Phân Cấp Bộ Tiếp Địa Theo Điện Áp Đang Thao Tác

Bộ Tiếp Địa Di Động 0.4kV

Bộ tiếp địa di động 0.4kV là một trong những loại bộ tiếp địa hạ thế phổ biến, được sử dụng chủ yếu trong các công trình điện hạ thế (dưới 1kV). Đây cũng là cấp có nhiều lượt thao tác nhất trong ngày, và là cấp hay bị bỏ qua nhất vì con số 380 V nghe quen tai hơn nhiều so với 22 kV.

Đặc điểm và cấu tạo của bộ tiếp địa di động 0.4kV thường gồm dây đồng bện mềm, tiết diện và thời gian chịu dòng ngắn mạch ghi rõ trên nhãn của từng bộ; con số này phải lớn hơn dòng ngắn mạch tính toán tại điểm làm việc mới dùng được. Vỏ dây thường để trong suốt, không phải cho đẹp mà để soi được sợi đồng đứt bên trong: dây bện gãy dần từng sợi sau nhiều lần cuốn và kéo lê trên nền, mà một bó đã mất một phần số sợi thì tiết diện ghi trên nhãn không còn đúng nữa. Soi dọc thân dây trước mỗi lần dùng mất chưa tới một phút.

Ứng dụng của bộ tiếp địa di động 0.4kV rất rộng rãi trong các công trình điện hạ thế như: lắp đặt trạm biến áp, bảo trì hệ thống điện trong khu công nghiệp, và các công trình xây dựng nhỏ khác. Khi nghiệm thu, nên yêu cầu nhà cung cấp nêu rõ bộ tiếp địa thử theo tiêu chuẩn nào và ở mức dòng ngắn mạch bao nhiêu, thay vì chấp nhận dòng chữ đạt tiêu chuẩn ngành điện không kèm số hiệu.

Cần phân biệt rõ hai nhóm chi tiết trên cùng một bộ: phần dây, mỏ kẹp và cọc phải dẫn điện thật tốt, còn phần sào thao tác và tay cầm phải cách điện. Đảo lẫn hai yêu cầu này là lỗi hay gặp khi đọc báo giá, vì cùng một bộ mà hai nhóm vật liệu có mục đích ngược nhau.

Bộ Tiếp Địa Di Động 10kV

Bộ tiếp địa di động 10kV được thiết kế dành riêng cho các công trình điện trung thế, với điện áp hoạt động từ 6kV đến 24kV. Với điện áp cao hơn, bộ tiếp địa này có cấu tạo và tính năng đặc biệt để bảo vệ người lao động khỏi nguy cơ điện giật.

Tính năng và đặc điểm của bộ tiếp địa di động 10kV bao gồm dây nhánh làm từ đồng đỏ có tiết diện lớn (16mm²) và chiều dài lên đến 1.2m, cùng với dây chính dài 8m cũng bằng đồng đỏ. Các mỏ kẹp làm bằng đồng vàng, còn cọc tiếp đất bằng thép đường kính 14mm, dài 1m. Cọc này chỉ dùng khi hiện trường không có sẵn điểm nối đất; ở trong trạm thì đầu dây phải bắt thẳng vào lưới tiếp đất của trạm, vì một cây cọc đóng vội xuống nền khô cho điện trở tản cao hơn hẳn lưới có sẵn.

Ứng dụng của bộ tiếp địa di động 10kV chủ yếu trong các công trình lưới điện trung thế, nơi mà hệ thống điện có điện áp từ 6kV đến 24kV. Ở cấp này khoảng cách an toàn bắt đầu chi phối cách làm: người thợ không với tay tới điểm kẹp mà phải đưa mỏ kẹp lên bằng sào. Chiều dài sào và trọng lượng cụm mỏ kẹp vì thế trở thành hai thông số phải chốt lúc đặt hàng, vì một cụm kẹp nặng đưa lên đầu sào bốn mét thì một người khó giữ thẳng đủ lâu để siết.

Bộ Tiếp Địa Di Động Khác

Các loại bộ tiếp địa di động 35kV, bộ tiếp địa di động 110kV, bộ tiếp địa di động 220kV, và bộ tiếp địa di động 500kV là các thiết bị tiếp địa chuyên dụng cho các công trình điện cao thế, với điện áp hoạt động từ 35kV đến 500kV. Các bộ tiếp địa này đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong việc bảo vệ an toàn cho các công trình điện lớn và mạng lưới điện quốc gia.

Sự khác biệt và ứng dụng giữa các loại bộ tiếp địa này không nằm ở điện áp mà dây chịu được. Cần nói rõ chỗ này vì đọc nhãn sai rất dễ: con số kV in trên bộ chỉ cấp lưới nơi bộ được mang tới, không phải điện áp mà dây đồng bện chịu nổi. Dây trong bộ tiếp địa là dây dẫn điện, nó có mặt để dẫn dòng xuống đất chứ không có lớp cách điện nào để mà nói tới điện áp chịu đựng — chỉ sào thao tác và tay cầm mới là chi tiết cách điện. Cấp càng cao thì thứ thay đổi là chiều dài sào và khoảng cách người thợ phải đứng, còn thứ quyết định tiết diện dây vẫn là dòng ngắn mạch tại điểm làm việc. Ví dụ, bộ tiếp địa di động 500kV được thiết kế với các sào thao tác làm từ sợi thủy tinh hoặc vật liệu nhựa composite, giúp dễ dàng thao tác và di chuyển trong các môi trường công trường điện lớn. Các sào thao tác này có thể có chiều dài lên đến 4m, và bộ tiếp địa cũng đi kèm với cọc tiếp đất và kẹp dây bằng hợp kim nhôm hoặc đồng vàng.

Tầm quan trọng của bộ tiếp địa di động cao thế nằm ở khối lượng và cách thao tác. Lên tới bộ tiếp địa di động 220kV và bộ tiếp địa di động 500kV, dòng ngắn mạch tính toán tại thanh cái trạm có thể lên hàng chục kA, nên tiết diện dây trong bộ tăng theo và một bộ ba pha đầy đủ nặng tới mức hai người mới khiêng nổi. Đó là lý do các bộ cấp này thường chia thành nhiều nhánh rời, lắp lần lượt từng pha thay vì kéo cả cụm lên một lần.

Trong các công trình lưới điện quốc gia, nơi mà các tuyến điện có điện áp rất cao, việc sử dụng bộ tiếp địa di động 110kV, bộ tiếp địa di động 220kV và bộ tiếp địa di động 500kV đối mặt với một tình huống riêng: đoạn dây đã cắt điện vẫn nhận điện áp cảm ứng từ các mạch chạy song song trên cùng hàng cột, tuyến càng dài và càng gần mạch đang vận hành thì mức cảm ứng càng lớn. Trên lưới truyền tải, đây mới là việc bộ tiếp địa làm thường xuyên nhất, thường xuyên hơn nhiều so với chuyện có ai đó đóng nhầm dao cách ly.

Khi đặt hàng, hai con số cần chốt là dòng ngắn mạch tính bằng kA và thời gian chịu dòng tính bằng giây; nhãn thường ghi liền nhau theo kiểu 25 kA trong 1 giây. Thiếu vế thời gian thì con số kA không đọc được, vì cùng một bộ dây chịu được 25 kA trong 0,5 giây có thể cháy ở 25 kA trong 1 giây.

Cấu Hình Ba Trong Một Gồm Những Gì

Tính An Toàn Cao

Một trong những yếu tố quan trọng nhất khi sử dụng bộ tiếp địa di động là khả năng bảo vệ an toàn cho người lao động. Việc làm việc với điện luôn tiềm ẩn những rủi ro lớn như điện giật hoặc cháy nổ, đặc biệt trong các công trình sửa chữa, bảo trì điện lưới. Bộ tiếp địa di động nối đoạn dây đã cắt điện xuống đất bằng một đường dẫn trở kháng thấp, để nếu điện áp quay trở lại thì dòng ngắn mạch chạy qua bộ tiếp địa chứ không qua người thợ.

Khi sử dụng bộ tiếp địa di động 3 pha, ba pha được nối chung lại với nhau rồi mới nối chung xuống đất, chứ không phải mỗi pha có một đường xuống đất riêng. Nối chung như vậy kéo ba dây về cùng một điện thế, nên nếu điện áp quay lại thì giữa ba dây không còn chênh lệch để tạo dòng chạy qua người thợ đang chạm vào hai dây khác nhau. Dòng ngắn mạch lớn chạy qua bộ tiếp địa cũng là tín hiệu để rơ le bảo vệ ở đầu nguồn tác động cắt tuyến, rút ngắn thời gian đoạn dây có điện trở lại.

Tiện Lợi Và Dễ Sử Dụng

Bộ tiếp địa di động 3 trong 1 nghĩa là một bộ dùng chung cho ba nhóm cấp điện áp, nhờ sào thao tác nối dài được và cụm mỏ kẹp tháo rời thay theo cỡ dây. Cái được là tổ công tác đi một chuyến xe cho cả ngày làm nhiều vị trí khác cấp. Cái mất là mỗi lần đổi cấp phải lắp lại sào, và mỗi mối nối thêm vào là một điểm nữa có thể lỏng giữa chừng.

Mỏ kẹp siết bằng chính đầu sào thao tác nên không cần cờ lê, nhưng phải siết cho tới khi ren ăn hết chứ không dừng ở mức vừa chạm dây. Một mỏ kẹp siết hụt nhìn từ dưới đất vẫn giống hệt mỏ kẹp đã siết chặt, và chỉ lộ ra khi có dòng chạy qua — lúc đó thì mối nối cháy đứt trước cả khi rơ le kịp cắt tuyến.

Đa Năng Và Linh Hoạt

Một trong những điểm nổi bật của bộ tiếp địa di động 3 trong 1 là tính đa năng và linh hoạt. Bộ tiếp địa này có thể được sử dụng cho các hệ thống điện ở nhiều mức điện áp khác nhau, từ bộ tiếp địa di động 0.4kV, bộ tiếp địa di động 110kV, đến các loại bộ tiếp địa di động 220kV hay bộ tiếp địa di động 500kV.

Điều này giúp bộ tiếp địa có thể ứng dụng trong hầu hết các công trình điện, từ các công trình điện hạ thế đến các công trình điện cao thế, bao gồm cả hệ thống điện trong công nghiệp, các công trình xây dựng hoặc các sự kiện di động yêu cầu sự linh hoạt.

Đổi lại, dùng chung một bộ cho nhiều cấp thì rủi ro cũng dồn về một chỗ: chỉ cần một lần gánh dòng ở bất kỳ cấp nào là cả bộ ra khỏi danh mục dùng được, không giữ lại phần chưa dính sự cố. Đơn vị đi nhiều tuyến trong ngày nên tính trước chuyện này khi quyết định mua một bộ ba trong một hay ba bộ riêng.

Tóm lại, bộ tiếp địa di động 3 trong 1 mang lại cho người sử dụng một thiết bị an toàn, dễ sử dụng và rất linh hoạt, đáp ứng được yêu cầu cao trong các công trình điện, giảm số lượng bộ phải mang theo xe khi một tổ công tác phải đi nhiều cấp điện áp trong cùng một ca.

Chọn Bộ Tiếp Địa Và Kiểm Tra Trước Khi Nhận

Lợi Ích Bộ Tiếp Địa Di Động

Bộ tiếp địa di động mang lại rất nhiều lợi ích cho các công trình điện, đặc biệt trong việc bảo vệ hệ thống điện và người lao động. Một trong những lợi ích lớn nhất là dùng chung được cho nhiều cấp điện áp, giảm số món phải mua trong danh mục thiết bị an toàn điện của đơn vị. Dù là công trình điện hạ thế, trung thế hay cao thế, bộ tiếp địa di động 3 pha có thể đáp ứng nhu cầu kết nối đất tạm thời cho hệ thống điện, bảo vệ các thiết bị khỏi các sự cố không mong muốn như điện giật, cháy nổ.

Nhờ vào tính linh hoạt trong việc sử dụng cho nhiều mức điện áp khác nhau, từ bộ tiếp địa di động 0.4kV đến các bộ tiếp địa di động 220kV hay bộ tiếp địa di động 110kV, bộ tiếp địa di động sẽ giúp bạn duy trì một hệ thống điện ổn định và an toàn.

Sau mỗi ca, dây phải cuộn theo vòng lớn và cất vào túi chứ không vắt lên móc hay quăng chung thùng đồ nghề. Gấp gãy làm đứt sợi bên trong mà bên ngoài không thấy gì; để lẫn với đồ nghề thì mỏ kẹp bị va làm lệch ngàm, lần sau đưa lên cột mới biết là kẹp không ăn. Túi đựng đi kèm là một phần của bộ, không phải bao bì bỏ đi sau lần mở hàng.

Đảm Bảo Chất Lượng Và Hiệu Quả

Dòng chữ hàng sản xuất theo tiêu chuẩn quốc tế tự nó không kiểm được. Thứ kiểm được là biên bản thử của chính lô hàng: IEC 61230 yêu cầu thử dòng ngắn mạch trên mẫu và ghi lại mức dòng cùng thời gian chịu, nên hồ sơ phải có hai con số đó chứ không chỉ có tên tiêu chuẩn. Không có biên bản thì bộ tiếp địa chỉ là mấy đoạn dây đồng bện và ba cái mỏ kẹp.

Khi nhận hàng, nên yêu cầu tài liệu ghi rõ số hiệu tiêu chuẩn mà bộ tiếp địa được thử, kèm mức dòng ngắn mạch và thời gian chịu dòng. Một dòng chữ chung chung kiểu đạt tiêu chuẩn Việt Nam hoặc tiêu chuẩn quốc tế mà không có số hiệu thì không dùng để so sánh giữa hai báo giá được. Kèm theo đó nên có số hiệu lô và ngày thử, để sau này còn tra ngược được bộ nào đã có mặt ở sự cố nào.

Cuối cùng, bộ tiếp địa chỉ có tác dụng khi nó thực sự được lắp lên. Đây là món hay bị bỏ qua nhất trong trang bị của tổ đường dây, vì lắp nó mất thêm mươi phút và vì đoạn dây đã cắt điện trông chẳng có gì đáng ngại.