Bộ tiếp địa trung thế là trang bị bắt buộc trước khi công nhân được phép thao tác trên đường dây đã cắt điện ở cấp 22kV và 35kV. Khác với trạm hạ thế, lưới trung thế luôn tiềm ẩn điện áp cảm ứng từ các mạch song song và nguy cơ đóng điện nhầm, nên bộ tiếp địa chính là lớp bảo vệ cuối cùng giữa người lao động và tai nạn điện giật. Bài viết tập trung vào cấu tạo, cách chọn thông số và trình tự lắp đúng kỹ thuật cho cấp điện áp này.
Vì Sao Lưới 22kV Và 35kV Bắt Buộc Phải Tiếp Địa Di Động
Cắt điện và khoá dao cách ly là chưa đủ. Trên đoạn đường dây đã cắt vẫn còn bốn nguồn nguy hiểm:
- Điện cảm ứng từ các mạch đang mang điện đi song song hoặc cùng cột, có thể lên tới hàng trăm vôn.
- Điện áp dư tích trong điện dung của đường dây và cáp ngầm sau khi cắt.
- Đóng điện nhầm do sai sót thao tác hoặc tự động đóng lặp lại.
- Sét lan truyền trên tuyến dây dài chạy ngoài trời.
Bộ tiếp địa tạo một đường dẫn trở kháng rất thấp nối cả ba pha xuống đất. Khi có điện xuất hiện bất ngờ, dòng điện sẽ đi qua bộ tiếp địa, làm thiết bị bảo vệ đầu nguồn tác động cắt mạch, thay vì đi qua cơ thể người đang làm việc.
Cấu Tạo Một Bộ Tiếp Địa Trung Thế
Kẹp Pha
Thường đúc từ hợp kim nhôm hoặc đồng thau, một bộ có ba kẹp cho ba pha. Kẹp phải có răng cắn qua lớp oxit trên bề mặt dây dẫn và có vít xiết bằng móc sào. Kiểu kẹp mỏ vịt được dùng nhiều trên đường dây trần vì thao tác nhanh từ xa.
Kẹp Đất Và Cọc Tiếp Đất
Một kẹp riêng để đấu vào cọc tiếp đất hoặc vào dây tiếp địa của cột. Cọc thép mạ đồng đầu nhọn được đóng xuống đất ẩm; điện trở tiếp đất càng thấp thì hiệu quả bảo vệ càng cao, nên tránh đóng cọc ở nền đá khô hoặc bê tông.
Dây Đồng Mềm Bọc PVC Trong Suốt
Đây là chi tiết quyết định khả năng chịu dòng ngắn mạch. Dây phải là đồng mềm nhiều sợi để dễ cuộn, vỏ bọc PVC trong suốt có mục đích rõ ràng: cho phép nhìn xuyên qua để phát hiện sợi đồng bị đứt, cháy đen hay ăn mòn bên trong – những hư hỏng không thể thấy nếu dùng vỏ bọc đục.
Sào Cách Điện
Sào làm từ ống composite hoặc epoxy sợi thủy tinh, chia nhiều đoạn nối ren để dễ vận chuyển. Cấp điện áp càng cao thì sào càng phải dài để đảm bảo khoảng cách an toàn. Sào phải khô ráo và lau sạch trước mỗi lần dùng; bụi bẩn bám ẩm làm giảm mạnh khả năng cách điện.
Túi Đựng Chuyên Dụng
Toàn bộ phụ kiện được gói trong một túi vải dày có ngăn riêng. Ngoài việc tiện mang vác, túi còn giúp kiểm đủ bộ trước khi xuất phát – thiếu một kẹp pha là cả tổ công tác phải quay về.
Chọn Thông Số Theo Cấp Điện Áp
| Cấp điện áp | Tiết diện dây đồng tham khảo | Ghi chú |
|---|---|---|
| 0,4 kV (hạ thế) | 16–25 mm² | Sào ngắn, thao tác trong trạm và tủ |
| 22 kV | 25–35 mm² | Cấp phổ biến nhất của lưới phân phối |
| 35 kV | 35–50 mm² | Sào dài hơn, kẹp pha bản lớn hơn |
| 110 kV trở lên | 50–95 mm² | Thuộc nhóm cao thế, sào nhiều đoạn |
Nguyên tắc chọn tiết diện không dựa vào cấp điện áp mà dựa vào dòng ngắn mạch tại điểm làm việc và thời gian tác động của bảo vệ. Dây phải chịu được toàn bộ dòng sự cố trong suốt thời gian bảo vệ chưa cắt mà không đứt hay cháy. Vì vậy, khi mua cho một tuyến cụ thể, hãy lấy số liệu dòng ngắn mạch từ bộ phận kỹ thuật đơn vị quản lý vận hành, thay vì chọn theo thói quen. Tiêu chuẩn quốc tế IEC 61230 về thiết bị tiếp địa và nối tắt di động là tài liệu viện dẫn phổ biến cho nhóm thiết bị này, nên ưu tiên sản phẩm có hồ sơ thử nghiệm theo tiêu chuẩn đó.
Vì Sao Không Được Tự Nối Dài Hay Thay Dây
Một bộ tiếp địa được thử nghiệm như một cụm hoàn chỉnh: kẹp, đầu cốt ép, dây đồng và mối nối đều nằm trong cùng một phép thử dòng ngắn mạch. Khi tổ công tác tự cắt nối thêm một đoạn cho dài ra, hoặc ghép kẹp của bộ này với dây của bộ khác, cụm mới không còn hồ sơ nào chứng minh nó chịu được dòng sự cố.
Điểm yếu nằm ở mối nối tự làm. Mối ép bằng kìm thủy lực tại xưởng có diện tích tiếp xúc lớn và lực ép theo đúng khuôn, còn mối vặn tay hay quấn băng keo tại hiện trường thì không. Dòng ngắn mạch đi qua chỗ tiếp xúc kém sẽ sinh nhiệt cục bộ, làm chảy đồng và đứt dây đúng vào lúc cần nó nhất.
Nếu chiều dài dây không đủ cho vị trí thi công, cách xử lý đúng là đặt bộ có chiều dài phù hợp ngay từ đầu, hoặc đóng thêm một cọc tiếp đất phụ gần vị trí làm việc. Ghi rõ chiều dài từng đoạn trong đơn hàng giúp tránh chuyện này lặp lại ở lần mua sau.
Trình Tự Lắp Và Tháo Đúng Kỹ Thuật
Thứ tự thao tác là yếu tố sống còn, không phải thủ tục hình thức:
- Cắt điện, khóa và treo biển cảnh báo tại thiết bị đóng cắt theo phiếu công tác.
- Thử hết điện bằng bút thử điện đúng cấp điện áp, trên cả ba pha. Thử bút trên nguồn đã biết có điện cả trước và sau khi thử đường dây, vì bút hỏng giữa chừng sẽ cho kết quả im lặng giống hệt dây đã hết điện.
- Đấu đầu tiếp đất xuống đất trước – vào cọc hoặc dây tiếp địa của cột.
- Dùng sào cách điện đưa lần lượt từng kẹp pha lên dây dẫn và xiết chặt.
- Kiểm tra lại toàn bộ mối nối, đảm bảo dây không vắt ngang lối đi và không bị kéo căng.
- Khi kết thúc công việc, tháo theo thứ tự ngược lại: tháo các kẹp pha trước, tháo đầu tiếp đất sau cùng.
Quy tắc “đất trước – pha sau, tháo pha trước – đất sau” đảm bảo rằng trong mọi thời điểm, phần dây mà người thao tác đang cầm luôn đã có đường thoát xuống đất. Chi tiết hơn về cấu tạo kìm và cách đấu chung cho các cấp điện áp được trình bày trong bài bộ tiếp đất di động.
Kiểm Tra Trước Khi Dùng Và Tiêu Chí Loại Bỏ
Trước mỗi lần sử dụng, người được giao thiết bị phải tự kiểm tra bằng mắt và bằng tay:
- Nhìn xuyên vỏ PVC xem sợi đồng có đứt, cháy đen, xanh đồng do ăn mòn hay không.
- Kiểm tra điểm ép đầu cốt nối giữa dây và kẹp – đây là vị trí hay phát nhiệt và lỏng nhất.
- Vặn thử vít xiết của kẹp, ren phải ăn trơn, không trượt.
- Lau sào cách điện, kiểm tra vết nứt, xước sâu hoặc dấu ẩm bên trong ống.
- Đối chiếu tem kiểm định còn hạn theo quy định của đơn vị quản lý vận hành.
Phải loại bỏ ngay bộ tiếp địa đã từng chịu một lần ngắn mạch thực tế, dù bề ngoài còn nguyên, vì nhiệt sinh ra đã làm giòn sợi đồng và lão hóa mối ép. Tương tự, kẹp pha bị nóng chảy răng hoặc dây bị đứt dù chỉ một vài sợi đều không được dùng tiếp và không được tự nối vá.
Sổ Theo Dõi Và Mã Quản Lý Tài Sản
Mỗi bộ tiếp địa nên có một mã riêng khắc trên kẹp hoặc dập trên thẻ kim loại buộc vào túi, kèm một trang trong sổ theo dõi. Trang này ghi bốn nhóm thông tin: ngày đưa vào sử dụng, kết quả các lần thí nghiệm, những sự cố đã trải qua, và tên đội công tác đang giữ.
Có sổ theo dõi thì ba câu hỏi khó nhất đều trả lời được ngay: bộ này còn hạn thí nghiệm không, bộ này đã từng chịu ngắn mạch chưa, và ai chịu trách nhiệm khi phát hiện hư hỏng. Không có sổ, thiết bị bị dùng lẫn giữa các đội và không ai biết nó đã trải qua những gì.
Với đơn vị quản lý nhiều đội, nên đặt thêm một mốc kiểm tra tại kho: bộ nào trả về đều phải mở túi, đếm đủ chi tiết và ghi tình trạng trước khi cất. Thiếu một kẹp pha phát hiện tại kho chỉ mất vài phút để bổ sung; phát hiện ngoài hiện trường là mất cả buổi công tác.
Bảo Quản Và Vận Chuyển
Cuộn dây thành vòng rộng, không gấp gập khúc vì nếp gấp làm đứt dần sợi đồng bên trong. Cất sào cách điện nơi khô ráo, treo thẳng đứng hoặc đặt trên giá, tránh để trực tiếp dưới nền ẩm. Không để chung bộ tiếp địa với dụng cụ cầm tay sắc nhọn trong cùng một thùng xe.
Với trạm biến áp và phòng điện cố định, bộ tiếp địa nên được bố trí ở vị trí dễ lấy cùng với các trang bị khác thuộc nhóm thiết bị an toàn điện như găng tay cách điện, sào thao tác và thảm cách điện trải trước tủ.
Lưu Ý Khi Mua Bộ Tiếp Địa Trung Thế
- Yêu cầu nhà cung cấp ghi rõ tiết diện dây và chiều dài từng đoạn trong báo giá, không chỉ ghi “bộ 35kV” chung chung.
- Kiểm tra hồ sơ kèm theo: chứng nhận xuất xứ, chứng nhận chất lượng và biên bản thí nghiệm điện áp của sào cách điện.
- Đối chiếu số hiệu khắc trên kẹp và trên túi đựng để quản lý theo mã tài sản, thuận tiện khi kiểm định định kỳ.
- Đặt dự phòng ít nhất một bộ cho mỗi đội công tác, tránh tình huống bộ duy nhất hỏng giữa ca phải dừng việc.
Toàn bộ mẫu đang có sẵn theo từng cấp điện áp được liệt kê trong danh mục bộ tiếp địa di động, giao hàng đến An Giang và các tỉnh miền Tây.
Cắt Điện Rồi Vẫn Chưa Đủ An Toàn Để Vào Hiện Trường
Bộ Tiếp Địa 35kV Có Dùng Được Cho Lưới 22kV Không?
Về cách điện thì bộ cấp cao hơn dùng được cho cấp thấp hơn. Nhưng cần kiểm tra kẹp pha có vừa đường kính dây dẫn hay không, và tiết diện dây đồng có đủ cho dòng ngắn mạch tại điểm làm việc hay không, vì hai yếu tố này không tỷ lệ với cấp điện áp.
Tại Sao Phải Đấu Đầu Tiếp Đất Trước?
Nếu đấu kẹp pha trước trong khi đầu còn lại chưa nối đất, toàn bộ đoạn dây đồng và kẹp đang cầm sẽ mang điện thế của đường dây nếu có điện cảm ứng. Đấu đất trước loại bỏ rủi ro này.
Bao Lâu Phải Thí Nghiệm Lại Một Lần?
Chu kỳ thí nghiệm định kỳ do đơn vị quản lý vận hành quy định trong quy trình an toàn điện nội bộ, thông thường theo năm hoặc nửa năm. Ngoài lịch định kỳ, phải thí nghiệm lại bất thường sau khi thiết bị bị rơi, va đập hoặc ẩm ướt bất thường.
Có Cần Đóng Cọc Tiếp Đất Khi Cột Đã Có Dây Tiếp Địa Sẵn Không?
Nếu cột có hệ thống tiếp địa đạt yêu cầu và đã được đo điện trở, có thể đấu trực tiếp vào đó. Trường hợp không xác định được tình trạng hệ thống tiếp địa của cột, phải đóng cọc riêng ở nền đất ẩm để đảm bảo đường thoát dòng.
Dây Tiếp Địa Bị Xoắn Rối Có Ảnh Hưởng Gì Không?
Xoắn rối làm dây khó trải thẳng nên tổ công tác hay kéo mạnh cho gọn, và chính động tác kéo đó bẻ gãy dần sợi đồng bên trong lớp vỏ. Nên tháo xoắn, cuộn thành vòng rộng rồi buộc lỏng bằng dây vải, không siết bằng dây kẽm.
Một Bộ Tiếp Địa Có Dùng Cho Nhiều Điểm Làm Việc Trên Cùng Tuyến Được Không?
Không. Mỗi vị trí làm việc phải có bộ tiếp địa riêng, đặt ở hai phía khu vực thi công theo phương án đã duyệt trong phiếu công tác. Tháo bộ ở điểm này mang sang điểm khác đồng nghĩa với việc để đoạn dây vừa tháo trở lại trạng thái không được nối đất.
Cọc Tiếp Đất Phải Đóng Sâu Bao Nhiêu Là Đủ?
Không có con số chung vì phụ thuộc điện trở suất của đất tại chỗ. Nguyên tắc thực dụng là đóng tới lớp đất ẩm rồi đo lại điện trở tiếp đất; nền cát khô hoặc đá dăm thì phải đóng sâu hơn, thêm cọc hoặc tưới nước làm ẩm quanh cọc. Việc xác nhận phải làm bằng thiết bị đo điện trở đất, không suy đoán theo độ sâu.
Tham khảo thông số cụ thể của bộ tiếp địa di động 3 pha 110kV để hình dung một bộ hoàn chỉnh gồm những gì, rồi đối chiếu với cấp điện áp của tuyến đang thi công trước khi chốt số lượng đặt.
