Đo Điện Trở Chống Sét: Phương Pháp, Tiêu Chuẩn và Quy Trình Thực Hiện Chi Tiết

Hệ thống tiếp địa chống sét đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn cho công trình và con người khi có sét đánh. Việc đo điện trở chống sét là hoạt động kiểm tra khả năng phóng – truyền điện của hệ thống tiếp địa, giúp đánh giá hiệu quả bảo vệ và đảm bảo hệ thống vận hành an toàn. Bài viết này sẽ trình bày chi tiết về khái niệm, phương pháp, tiêu chuẩn và quy trình đo điện trở chống sét được áp dụng tại Việt Nam.

Tổng quan về đo điện trở chống sét

Đo điện trở chống sét là hoạt động kiểm tra khả năng phóng – truyền điện (sét) của hệ thống chống sét. Hoạt động này vô cùng quan trọng giúp bảo đảm hệ thống tiếp địa hoạt động tốt, bảo vệ công trình, tài sản và con người khi không may bị sét đánh

Hệ thống tiếp địa có nhiệm vụ truyền lượng điện trong sét và dòng điện rò rỉ từ mạch điện xuống lòng đất để đảm bảo an toàn cho con người và thiết bị. Việc đo điện trở chống sét bằng máy đo điện trở đất là cách kiểm tra khả năng phóng – truyền của hệ thống tiếp địa. Kiểm tra đúng cách sẽ đảm bảo cho hệ thống chống sét vận hành an toàn và hiệu quả.

Theo quy định pháp luật, các cá nhân, tổ chức vận hành thiết bị chống sét phải thực hiện đo điện trở chống sét và kiểm định hệ thống chống sét định kỳ

Tiêu chuẩn đo điện trở chống sét tại Việt Nam

Các tiêu chuẩn áp dụng

Việc đo điện trở chống sét tại Việt Nam áp dụng theo các tiêu chuẩn sau:

1. TCVN 4756:1989 – Quy phạm về nối đất và nối không các thiết bị điện, áp dụng cho:

   • Mọi thiết bị điện xoay chiều điện áp lớn hơn 42V

   • Mọi thiết bị điện một chiều điện áp lớn hơn 110V

   • Quy định về việc nối không và nối đất các thiết bị điện

2. TCVN 9385:2012 – Chống sét cho công trình xây dựng – hướng dẫn thiết kế, kiểm tra và bảo trì hệ thống, được dùng để làm căn cứ đánh giá kết quả đo điện trở

Các giá trị điện trở yêu cầu

Tùy theo mục đích sử dụng của hệ thống tiếp địa, các giá trị điện trở yêu cầu như sau:

• Hệ thống tiếp địa chống sét: < 10 Ω

• Hệ thống tiếp địa an toàn điện và tiếp địa chống sét lan truyền: < 4 Ω

• Hệ thống tiếp địa an toàn điện nhẹ: < 1 Ω

• Một số công trình đặc biệt (máy móc y tế, nhà máy thủy điện): < 0,5 Ω

Các phương pháp đo điện trở chống sét

Phương pháp điện áp rơi 3 cực (3P – 62%)

Phương pháp điện áp rơi 3 cực hoạt động dựa trên nguyên lý bơm dòng điện vào trong mạch gồm: đồng hồ đo – cọc nối đất – điện cực dòng – đồng hồ đo. Trong đó, điện cực dòng được đặt cách nhau tối thiểu 10 lần so với chiều dài cọc tiếp địa

Đây là một trong những cách đo điện trở tiếp địa an toàn và hiệu quả cao, cũng là phương pháp mang tính thông dụng hơn cả. Tuy nhiên, quá trình đo cần đảm bảo khoảng cách giữa các điện cực xa nhau hết mức có thể, thông thường khoảng cách này là 40m

Để đảm bảo tính chính xác cao, nên thực hiện cả 3 phép đo với điện cực áp ở vị trí cách cọc nối đất khoảng 6m. Trường hợp cả 3 có kết quả giống nhau thì vị trí các điện cực áp đã được xác định chính xác

Phương pháp đo điện trở 4 cực

Cách đo điện trở tiếp địa 4 cực được áp dụng chủ yếu cho các hệ thống nối đất liên hợp, hệ thống nối đất riêng lẻ, kết nối ngầm với nhau. Khi tiến hành đo điện trở cho hệ thống này, cần cô lập từng hệ thống riêng lẻ bằng các kìm đo

Khi thực hiện, bố trí các điện áp cực và điện áp dòng tương tự như phương pháp đo 3 cực. Tuy nhiên, dòng điện được đo bởi kìm cố định trên cọc nối đất. Khi đó, đồng hồ đo sẽ tính điện trở bằng giá trị của dòng điện chạy qua hệ thống cọc nối đất

Phương pháp này phù hợp để đo hệ thống tiếp đất có điện trở rất thấp và có độ phân giải tốt gấp 10 lần phương pháp đo 3P cũ

Phương pháp hai kìm

Phương pháp hai kìm được áp dụng cho hệ thống nối đất liên hợp không có kết nối ngầm với nhau. Chỉ có phần gần điểm thu sét của hệ thống nhất mới có thể thoát khỏi dòng sét một cách hiệu quả. Hệ thống này có mục đích là dẫn xung sét xuống đất

Phương pháp đo xung

Phương pháp đo xung thường được áp dụng khi cần đánh giá hiệu quả của hệ thống chống sét trong điều kiện có dòng xung lớn, mô phỏng gần với điều kiện sét đánh thực tế

Quy trình đo điện trở chống sét

Quy trình đo điện trở chống sét bằng máy đo điện trở (ví dụ sử dụng máy Vici 4105A) bao gồm các bước sau:

Bước 1: Kiểm tra điện áp PIN của thiết bị đo

• Xoay công tắc tới vị trí “BATT. CHECK”

• Ấn và giữ nút “PRESS TO TEST” để kiểm tra điện áp PIN

• Máy hoạt động chính xác nếu kim trên đồng hồ chỉ trong khoảng “BATT. GOOD”, tức là điện áp PIN đã đúng quy định

Bước 2: Đấu nối các dây nối

• Cắm 2 cọc sao cho cọc 1 cách điểm đo 5-10m, cọc 2 cách cọc 1 khoảng 5-10m

• Kẹp dây màu xanh (dài 5m) vào điểm đo

• Kẹp dây màu vàng (dài 10m) vào cọc 1

• Kẹp dây màu đỏ (dài 20m) vào cọc 2

Bước 3: Kiểm tra điện áp của đất

• Bật công tắc tới vị trí “EARTH VOLTAGE”

• Nhấn nút “PRESS TO TEST” để kiểm tra điện áp đất

• Kết quả đo là chính xác nếu điện áp nhỏ hơn 10V

Bước 4: Đo điện trở đất

• Bật công tắc tới vị trí x100Ω để kiểm tra điện trở đất

• Nếu điện trở đất quá cao (vượt quá 1200Ω), đèn OK sẽ không sáng, cần kiểm tra lại các đầu đấu nối

• Nếu điện trở nhỏ, kim đồng hồ gần như không nhích khỏi vạch “0”, bật công tắc tới vị trí x10Ω hoặc x1Ω để dễ đọc được trị số điện trở

Bước 5: Đánh giá kết quả đo

Đánh giá kết quả đo theo TCVN 9385:2012 – Chống sét cho công trình xây dựng – Hướng dẫn thiết kế, kiểm tra và bảo trì hệ thống

Các thiết bị đo điện trở chống sét

Máy đo điện trở đất VICI 4105A

Đồng hồ đo điện trở Vici 4105A là thiết bị đo điện trở chính xác, giá hợp lý và được lựa chọn nhiều nhất trên thị trường. Thiết bị có các thông số kỹ thuật sau:

• Đạt các tiêu chuẩn áp dụng cho hệ thống điện IEC61010-1 CAT.III 600V

• Phạm vi đo điện trở đất: 0Ω – 1999Ω

• Phạm vi đo điện áp đất: 0V – 199.9V

• Số liệu hiển thị cao nhất đến 1999

• Điều kiện môi trường làm việc: -10℃ – 50℃, độ ẩm tương đối < 80%

• Nguồn điện sử dụng: 6 Pin 1.5V AA hoặc sạc đầu vào 220V, đầu ra 9V

Máy đo điện trở SETVN 4050

Máy đo điện trở SETVN 4050 là dòng máy đo điện trở thông dụng, được nhiều nhà thầu và thợ xây dựng sử dụng. Thiết bị có độ nhạy cao, kết quả đo chính xác lên đến 99%, nhỏ gọn và dễ sử dụng với chế độ bảo hành 8 tháng

Máy sử dụng phương pháp đo 3 điểm với đầy đủ phụ kiện gồm: cuộn dây xanh, cuộn dây vàng, cuộn dây đỏ và 2 cực phụ tiếp đất

Lưu ý khi đo điện trở chống sét

• Khoảng cách giữa các điện cực cần đảm bảo theo yêu cầu của từng phương pháp đo

• Cần kiểm tra kỹ điện áp PIN trước khi thực hiện đo để đảm bảo độ chính xác

• Việc đo điện trở chống sét nên được thực hiện bởi đơn vị có chức năng kiểm định theo quy định của Nhà nước

• Thời hạn hiệu lực của giấy kiểm định chống sét là 12 tháng

• Khi thực hiện đo, từ điểm đo cắm hai cọc lần lượt cách 5-10m. Sau đó kẹp vào cọc 1 dây vàng 10m, cọc 2 kẹp dây đỏ 20m. Riêng dây xanh kẹp vào điểm đo có chiều dài 5m

Kết luận

Đo điện trở chống sét là một quy trình quan trọng và bắt buộc trong việc bảo đảm an toàn cho hệ thống chống sét và bảo vệ con người, tài sản. Việc thực hiện đo đạc, kiểm tra định kỳ sẽ giúp phát hiện sớm các vấn đề của hệ thống tiếp địa, từ đó có biện pháp khắc phục kịp thời.

Để đảm bảo kết quả đo chính xác, cần tuân thủ quy trình đo, sử dụng thiết bị đo phù hợp và đánh giá kết quả theo đúng tiêu chuẩn hiện hành. Các cá nhân, tổ chức vận hành thiết bị chống sét cần thực hiện đo điện trở và xin giấy kiểm định chống sét theo đúng quy định pháp luật.