Bộ Tiếp Đất Di Động Là Gì Và Bảo Vệ Người Thợ Ra Sao

Bộ tiếp đất di động là bộ dụng cụ dùng để nối tạm đoạn đường dây đã cắt điện xuống đất, đồng thời nối tắt các pha với nhau trong suốt thời gian sửa chữa. Khi đoạn dây đã được nối đất và nối tắt, điện áp cảm ứng từ tuyến chạy song song, điện áp dư còn đọng trên đường dây hay điện áp do đóng nhầm cầu dao đều bị dẫn thẳng xuống đất, thay vì đi qua cơ thể người thợ đang làm việc trên cột.

Đây là lớp bảo vệ cuối cùng trong chuỗi thao tác cắt điện. Cắt cầu dao, treo biển cảnh báo và khoá tủ điện chỉ ngăn được việc đóng điện nhầm do con người. Riêng điện áp cảm ứng thì không ai ngăn được bằng biển báo, chỉ có một đường dẫn kim loại xuống đất mới triệt tiêu được nó.

Tiêu chuẩn quốc tế IEC 61230 quy định cho thiết bị tiếp đất và nối tắt di động dùng trong công tác trên lưới điện. Điểm đáng chú ý là tiêu chuẩn này lấy khả năng chịu dòng ngắn mạch, biểu diễn bằng bộ ba giá trị dòng điện, thời gian và hệ số đỉnh, làm chỉ tiêu trung tâm chứ không lấy độ bền cơ học hay hình thức bên ngoài.

Cấu Tạo Bộ Tiếp Đất Di Động Gồm Những Bộ Phận Nào

Nhìn bề ngoài, bộ tiếp đất chỉ là mấy cái kẹp và một cuộn dây. Nhưng mỗi chi tiết đều gánh một vai trò riêng, và hiểu đúng từng bộ phận giúp người mua không bị đánh lừa bởi một bộ trông chắc chắn nhưng dây lại quá nhỏ so với lưới sẽ thao tác.

Mỏ kẹp hay kìm tiếp địa: phần ngoạm trực tiếp vào dây dẫn pha và vào cọc. Mỏ kẹp phải có răng cắn xuyên qua lớp oxit trên bề mặt dây dẫn, vì lớp oxit này dẫn điện kém và làm điểm tiếp xúc nóng lên khi dòng lớn đi qua.
Dây đồng bện: dây mềm gồm rất nhiều sợi đồng nhỏ, bọc vỏ nhựa trong để người kiểm tra nhìn thấy lõi bên trong. Đây là bộ phận gánh toàn bộ dòng ngắn mạch khi sự cố xảy ra.
Cọc tiếp địa: cọc thép mạ đồng cắm xuống nền đất, kèm kẹp nối để bắt dây chính vào cọc và siết chặt.
Sào cách điện: phần người thợ cầm khi đưa mỏ kẹp lên dây. Bộ sào bằng vật liệu composite giữ khoảng cách an toàn giữa tay người và điểm nối. Có thể tham khảo thêm các loại sào cách điện dùng riêng cho thao tác trên lưới.
Túi hoặc hộp đựng: giữ dây không bị gấp gãy và giữ sào không dính dầu mỡ khi vận chuyển giữa các công trường.

Mối nối giữa dây đồng bện và đầu kẹp là nơi bộ tiếp đất hỏng trước. Mối nối đạt yêu cầu phải được ép bằng máy ép thuỷ lực, không phải xoắn tay rồi quấn băng dính. Một mối nối lỏng sẽ phát nhiệt và đứt ngay trong vài chu kỳ đầu của dòng ngắn mạch, đúng vào lúc bộ tiếp đất cần làm việc nhất.

Tiết Diện Dây Đồng Bện Quyết Định Khả Năng Chịu Dòng

Nhiều đơn vị chọn bộ tiếp đất theo giá hoặc theo thói quen của tổ trước, mà bỏ qua câu hỏi quan trọng nhất: dòng ngắn mạch tại điểm làm việc là bao nhiêu và kéo dài bao lâu trước khi bảo vệ cắt. Hai con số đó mới là căn cứ chọn tiết diện dây.

Nguyên lý khá đơn giản. Dòng ngắn mạch đi qua dây trong khoảng thời gian rất ngắn nên nhiệt sinh ra gần như không kịp toả ra môi trường mà nằm lại trong lõi đồng. Dây tiết diện nhỏ thì nhiệt độ lõi vọt lên rất nhanh, vỏ nhựa chảy và các sợi đồng đứt. Dây đứt đồng nghĩa với đoạn đường dây đang sửa mất luôn đường nối đất.

Vì vậy tiết diện dây phải được chọn theo mức dòng ngắn mạch thực tế của lưới tại vị trí đó, do bộ phận kỹ thuật của đơn vị quản lý vận hành cung cấp. Đây là số liệu riêng của từng lưới, không có con số chung dùng được cho mọi công trường, và cũng không nên suy đoán theo cấp điện áp.

Khi nhận bộ mới, cần kiểm tra dây có đúng là đồng mềm nhiều sợi hay không. Dây nhôm hoặc dây đồng ít sợi cứng sẽ gãy sợi sau vài chục lần cuộn và thả, mà chỗ gãy lại nằm khuất trong vỏ nhựa nên rất khó phát hiện bằng mắt thường.

Quy Trình Lắp Nối Đất Trước, Nối Pha Sau, Tháo Ngược Lại

Thứ tự thao tác là phần dễ làm sai nhất và cũng là phần nguy hiểm nhất. Nguyên tắc chỉ gói trong một câu: đầu nối đất luôn được nối vào đầu tiên và tháo ra sau cùng.

Kiểm tra tình trạng bộ tiếp đất trước khi mang lên cột: sào composite không nứt hay bạc màu, mỏ kẹp không mòn răng, dây đồng bện không đứt sợi hay phồng vỏ, các mối ép còn chặt.
Xác nhận đường dây đã cắt điện bằng thiết bị thử phù hợp với cấp điện áp. Với lưới hạ thế có thể dùng bút thử điện đúng dải đo; với trung thế và cao thế phải dùng thiết bị thử điện áp chuyên dụng gắn trên sào.
Đeo găng tay cách điện và trang bị đi kèm trước khi chạm vào bất kỳ chi tiết nào của bộ tiếp đất.
Chọn vị trí cắm cọc tiếp địa ở nơi đất ẩm, dẫn điện tốt, tránh nền bê tông và nền cát khô, tránh khu vực có xăng dầu, mỡ hay hoá chất kiềm.
Nối một đầu dây chính vào cọc tiếp địa, siết chặt đầu nối và kiểm tra lại bằng tay.
Dùng sào cách điện đưa từng mỏ kẹp lên dây dẫn, bắt đầu từ pha gần nhất rồi lần lượt các pha còn lại. Mỗi mỏ kẹp phải ngoạm hết vào dây, không kẹp hờ ở mép.
Khi kết thúc công việc, tháo theo chiều ngược lại: tháo các mỏ kẹp trên dây pha trước, tháo đầu nối tại cọc tiếp địa sau cùng.

Lý do của thứ tự này nằm ở chỗ nếu đầu đất chưa nối mà mỏ kẹp đã chạm vào dây pha thì toàn bộ điện áp cảm ứng sẽ đi qua dây và qua người đang cầm sào. Khi tháo cũng vậy: tháo đầu đất trước sẽ biến bộ tiếp đất thành một đoạn kim loại nối tắt các pha nhưng treo lơ lửng, không còn đường thoát xuống đất.

Người thao tác phải đeo găng tay cách điện đúng cấp điện áp trong toàn bộ quá trình, kể cả khi chỉ cầm phần sào và chưa chạm tới dây dẫn.

Chọn Bộ Tiếp Đất Theo Cấp Điện Áp Đang Thao Tác

Bộ tiếp đất được chế tạo theo từng cấp điện áp, khác nhau chủ yếu ở chiều dài sào cách điện và ở kết cấu mỏ kẹp. Dùng bộ của cấp thấp cho lưới cấp cao là sai nguyên tắc, vì khoảng cách an toàn giữa tay người và điểm nối không còn đủ.

Hạ thế: dùng trong tủ điện, tủ phân phối và đường dây hạ áp trong nhà máy. Sào ngắn, thao tác chủ yếu trong không gian hẹp, mỏ kẹp thường nhỏ để kẹp được vào thanh cái hoặc đầu cực.
Trung thế: dùng trên đường dây phân phối và tại trạm biến áp. Đây là nhóm phổ biến nhất với thợ điện lực, sào dài hơn và mỏ kẹp mở rộng hơn để ôm được dây dẫn trần.
Cao thế: dùng tại trạm và đường dây truyền tải. Sào dài nhất, số đoạn sào nhiều hơn, và khoảng cách an toàn khi thao tác lớn hơn hẳn hai nhóm trên.

Trước khi đặt hàng, nên đối chiếu cấp điện áp ghi trên nhãn bộ tiếp đất với cấp điện áp thực tế của tuyến sẽ thao tác, đồng thời kiểm tra xem đường kính dây dẫn của tuyến có nằm trong dải kẹp của mỏ kẹp hay không. Không hiếm trường hợp mua đúng cấp điện áp nhưng mỏ kẹp lại không ôm hết dây dẫn cỡ lớn.

Ở các đơn vị quản lý nhiều cấp điện áp, cách làm gọn nhất là trang bị riêng từng bộ theo cấp và dán nhãn màu khác nhau, thay vì dùng chung một bộ cho mọi tuyến. Có thể xem trước các cấu hình bộ tiếp địa lưu động ba pha đang có sẵn để đối chiếu với lưới của đơn vị mình.

Kiểm Tra Định Kỳ Và Dấu Hiệu Phải Loại Bỏ Ngay

Bộ tiếp đất không hỏng dần theo cách dễ thấy. Nó vẫn trông bình thường cho tới lần có dòng ngắn mạch thật, và lúc đó thì đã muộn. Vì vậy việc kiểm tra phải làm theo lịch, không chờ tới khi thấy bất thường mới xem lại.

Kiểm tra trước mỗi lần dùng là kiểm tra bằng mắt và bằng tay: nhìn dọc thân sào, nắn dây đồng bện, thử đóng mở mỏ kẹp. Kiểm tra định kỳ theo lịch của đơn vị thì nặng hơn, gồm đo điện trở phần cách điện của sào và đo điện trở của toàn mạch dây và kẹp.

Các dấu hiệu sau bắt buộc phải loại bỏ bộ tiếp đất, không sửa chữa tạm:

Dây đồng bện đứt sợi, phồng vỏ hoặc đổi màu sẫm ở một đoạn, dấu hiệu đoạn đó đã từng bị quá nhiệt.
Vết cháy rỗ hoặc chảy kim loại trên má kẹp, răng kẹp mòn tròn không còn cắn được vào dây dẫn.
Mối ép giữa dây và đầu kẹp bị lỏng, xoay được bằng tay, hoặc có sợi đồng lòi ra khỏi ống ép.
Sào cách điện nứt, xước sâu, bạc màu, phồng rộp hoặc ngấm ẩm; bề mặt hỏng làm mất khả năng cách điện dù thân sào còn nguyên hình dạng.
Bộ tiếp đất đã từng chịu một lần ngắn mạch thật; sau sự cố phải kiểm tra lại toàn bộ và thông thường là thay mới.

Nên gắn cho mỗi bộ một mã riêng và lập sổ theo dõi ghi ngày kiểm tra, người kiểm tra cùng kết luận. Khi nhiều tổ dùng chung kho dụng cụ, mã riêng là cách duy nhất để biết bộ nào đã qua sự cố.

Bảo Quản Và Ghi Sổ Theo Dõi Sau Mỗi Ca

Phần lớn hư hỏng của bộ tiếp đất sinh ra trong lúc cất giữ chứ không phải lúc làm việc. Sào để nằm dưới nền đất sẽ ngấm ẩm, dây cuộn quá chặt sẽ gãy sợi ở chỗ gấp, còn mỡ và dầu bám lên bề mặt sào thì làm giảm khả năng cách điện.

Lau sạch sào và mỏ kẹp bằng khăn khô sau khi dùng, rồi mới cho vào túi hoặc hộp đựng.
Cất nơi khô ráo và thoáng, treo lên giá hoặc đặt trên kệ, không để bộ tiếp đất nằm trực tiếp trên nền đất.
Tránh khu vực có xăng dầu, mỡ, dung môi và hoá chất kiềm.
Không xếp vật nặng đè lên bộ tiếp đất đang cất trong kho.
Nếu bộ bị dính nước, phải làm khô hoàn toàn trước khi cất và ghi lại sự việc vào sổ theo dõi để lần kiểm tra định kỳ sau chú ý phần cách điện.

Cuộn dây theo vòng lớn thay vì gấp khúc cũng là chi tiết nhỏ nhưng kéo dài tuổi thọ dây đồng bện rõ rệt.

Câu Hỏi Thường Gặp Về Bộ Tiếp Đất Di Động

Bộ tiếp đất di động có thay được cho việc cắt điện không?
Không. Bộ tiếp đất chỉ dùng sau khi đường dây đã được cắt điện và đã thử xác nhận không còn điện áp. Nó xử lý điện áp xuất hiện ngoài ý muốn, chứ bản thân nó không phải thiết bị cắt điện.

Làm việc trên đường dây hạ thế có cần nối đất không?
Có. Lưới hạ thế vẫn có điện áp cảm ứng và vẫn có nguy cơ bị đóng điện nhầm. Khác biệt chỉ nằm ở chỗ bộ dùng cho hạ thế có sào ngắn hơn và mỏ kẹp nhỏ hơn.

Cắm cọc tiếp địa sâu bao nhiêu là đủ?
Không có con số chung. Điện trở nối đất phụ thuộc vào loại đất, độ ẩm và chiều dài cọc, nên phải đo thực tế tại vị trí thi công thay vì áp một độ sâu cố định cho mọi công trường.

Một bộ tiếp đất dùng được bao lâu?
Không tính theo năm mà tính theo tình trạng. Bộ vẫn dùng được chừng nào còn qua được các phép kiểm tra định kỳ; ngược lại, một bộ mới mua nhưng đã chịu một lần ngắn mạch thật thì phải kiểm tra lại ngay.