Skip to content
Hệ thống chống sét là một phần quan trọng không thể thiếu trong các công trình xây dựng hiện đại. Để đảm bảo hệ thống này hoạt động hiệu quả và an toàn, việc đo điện trở đất thường xuyên là một quy trình bắt buộc. Bài viết này sẽ giải thích chi tiết lý do tại sao chúng ta phải đo điện trở đất, cách thực hiện và những tiêu chuẩn cần tuân thủ.
Điện Trở Đất Là Gì?
Trước khi đi vào lý do tại sao phải đo điện trở đất, chúng ta cần hiểu rõ khái niệm này. Điện trở đất là giá trị đo lường khả năng cản trở dòng điện của đất khi dòng điện truyền từ hệ thống tiếp địa xuống đất. Giá trị này được đo bằng đơn vị Ohm (Ω) và là yếu tố quyết định hiệu quả của hệ thống chống sét.
Những Lý Do Quan Trọng Phải Đo Điện Trở Đất
1. Đảm Bảo An Toàn Cho Con Người và Tài Sản
Khi sét đánh vào công trình, dòng điện có thể lên đến hàng nghìn ampere, đủ sức gây ra những thiệt hại nghiêm trọng. Một hệ thống tiếp địa với điện trở đất thấp sẽ giúp:
- Dẫn dòng điện từ tia sét xuống đất một cách hiệu quả
- Giảm nguy cơ phóng điện ngược gây cháy nổ hoặc chập điện
- Bảo vệ tính mạng con người trong các công trình như nhà ở, nhà máy, tòa nhà cao tầng
- Bảo vệ tài sản và thiết bị điện tử khỏi hư hỏng do sét đánh
2. Kiểm Tra Hiệu Quả Hệ Thống Chống Sét
Đo điện trở đất giúp đánh giá khả năng hoạt động của hệ thống tiếp địa. Theo tiêu chuẩn kỹ thuật:
- Điện trở đất cho công trình dân dụng thường yêu cầu ≤ 10Ω
- Các thiết bị điện tử nhạy cảm có thể yêu cầu điện trở đất thấp hơn (≤ 5Ω)
- Các trạm điện và thiết bị viễn thông thường yêu cầu điện trở đất ≤ 1Ω
Nếu điện trở đất vượt quá mức cho phép, hệ thống chống sét có thể không đủ khả năng dẫn dòng điện từ sét xuống đất, dẫn đến nguy cơ phóng điện sang các kết cấu khác.
3. Phát Hiện và Khắc Phục Sự Cố Kịp Thời
Sau một thời gian sử dụng, giá trị điện trở đất có thể tăng lên do nhiều nguyên nhân:
- Mất liên kết giữa các cọc tiếp địa do ăn mòn hoặc hư hỏng
- Hóa chất giảm điện trở đất bị rửa trôi hoặc hết tác dụng
- Môi trường đất bị thay đổi (khô hạn, xói mòn)
- Các mối nối bị lỏng hoặc oxy hóa
Việc đo định kỳ giúp phát hiện sớm các vấn đề này để kịp thời sửa chữa hoặc thay thế, đảm bảo hệ thống tiếp tục hoạt động ổn định.
4. Tuân Thủ Quy Định Pháp Luật và Tiêu Chuẩn
Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9385:2012, việc đo kiểm tra điện trở đất là bắt buộc đối với:
- Các công trình có nguy cơ cháy nổ cao
- Công trình quan trọng cần đảm bảo an toàn chống sét
- Hệ thống điện công nghiệp và dân dụng
Các cơ sở không thực hiện kiểm tra định kỳ có thể bị xử phạt theo quy định của pháp luật về phòng cháy chữa cháy và an toàn công trình.
5. Tăng Tuổi Thọ Thiết Bị và Giảm Chi Phí Sửa Chữa
Điện trở đất thấp không chỉ bảo vệ trong trường hợp sét đánh mà còn:
- Giảm thiểu hư hỏng cho thiết bị nối đất như máy móc công nghiệp
- Bảo vệ thiết bị gia dụng và hệ thống điện tử nhạy cảm khỏi dòng điện dư
- Kéo dài tuổi thọ của hệ thống chống sét và các thiết bị liên quan
- Tiết kiệm chi phí bảo trì và sửa chữa thiết bị lâu dài
Thời Điểm và Tần Suất Đo Điện Trở Đất
Thời Điểm Đo
Việc đo điện trở đất nên được thực hiện trong các trường hợp sau:
- Sau khi lắp đặt mới hệ thống chống sét: Đây là bước kiểm tra bắt buộc để đảm bảo hệ thống đáp ứng tiêu chuẩn trước khi đưa vào sử dụng.
- Sau mùa mưa hoặc mùa khô: Độ ẩm của đất ảnh hưởng lớn đến điện trở đất, vì vậy nên đo sau những thay đổi lớn về thời tiết.
- Sau khi có sét đánh vào công trình: Để đánh giá tác động của sét đến hệ thống tiếp địa và xác định liệu có cần sửa chữa hay không.
- Khi có dấu hiệu hư hỏng: Nếu nhận thấy dấu hiệu bất thường như cháy, nổ hoặc hỏng hóc thiết bị điện sau giông bão.
Tần Suất Đo
Tùy theo loại công trình, tần suất đo điện trở đất như sau:
- Công trình quan trọng (bệnh viện, trường học, nhà máy): 6 tháng/lần
- Công trình dân dụng thông thường: 12 tháng/lần
- Khu vực có điều kiện đất thay đổi nhiều: 3-6 tháng/lần
- Sau khi nâng cấp hoặc sửa chữa hệ thống: Đo ngay sau khi hoàn thành
Các Phương Pháp Đo Điện Trở Đất
1. Phương Pháp Ba Điểm (Phương Pháp Fall-of-Potential)
Đây là phương pháp phổ biến nhất, sử dụng:
- Một điện cực đất cần đo
- Hai điện cực phụ trợ (điện cực dòng và điện cực điện thế)
- Một thiết bị đo chuyên dụng
Khoảng cách giữa các điện cực phải đủ lớn (thường 20-30m) để đảm bảo độ chính xác của phép đo.
2. Phương Pháp Bốn Điểm (Phương Pháp Wenner)
Phương pháp này sử dụng bốn điện cực đặt thẳng hàng với khoảng cách bằng nhau, thích hợp cho:
- Đo điện trở suất của đất
- Thiết kế hệ thống tiếp địa mới
- Đánh giá đặc tính của đất ở các vị trí khác nhau
3. Phương Pháp Kìm Đo (Clamp-On Method)
Phương pháp này sử dụng kìm đo chuyên dụng, thích hợp cho:
- Kiểm tra nhanh các hệ thống đã có
- Đo mà không cần ngắt kết nối hệ thống
- Kiểm tra các vị trí khó tiếp cận
Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Điện Trở Đất
Để cải thiện giá trị điện trở đất, cần hiểu rõ các yếu tố ảnh hưởng:
1. Độ Ẩm Của Đất
Đất càng ẩm, điện trở càng thấp. Vì vậy, giá trị đo vào mùa khô thường cao hơn so với mùa mưa. Một số biện pháp cải thiện:
- Thiết kế hệ thống tiếp địa ở độ sâu có độ ẩm ổn định
- Sử dụng hệ thống tưới nước tự động trong mùa khô
2. Thành Phần Hóa Học Của Đất
Đất giàu muối khoáng có điện trở thấp hơn đất cát hoặc đá. Biện pháp cải thiện:
- Bổ sung hóa chất giảm điện trở đất như bentonite, GEM, marconite
- Xử lý đất bằng muối ăn, than hoạt tính hoặc các chất điện phân
3. Nhiệt Độ Của Đất
Nhiệt độ đất giảm làm tăng điện trở. Đặc biệt ở vùng có băng giá, điện trở đất có thể tăng đáng kể. Biện pháp cải thiện:
- Đặt điện cực sâu hơn mức đóng băng của đất
- Sử dụng các vật liệu chống đóng băng xung quanh điện cực
4. Kết Cấu Hệ Thống Tiếp Địa
Thiết kế và lắp đặt hệ thống tiếp địa ảnh hưởng lớn đến điện trở đất:
- Tăng số lượng và chiều dài cọc tiếp địa
- Sử dụng cấu trúc tiếp địa dạng lưới thay vì đơn điểm
- Kết nối đúng kỹ thuật giữa các thành phần
Cách Cải Thiện Điện Trở Đất
Khi kết quả đo cho thấy điện trở đất cao hơn mức cho phép, có thể áp dụng các biện pháp sau:
1. Tăng Diện Tích Tiếp Xúc
- Sử dụng nhiều cọc tiếp địa bố trí song song
- Tăng chiều dài và đường kính của cọc tiếp địa
- Sử dụng dây dẫn tiếp địa với tiết diện lớn hơn
2. Sử Dụng Hóa Chất Giảm Điện Trở
- Bổ sung bentonite, GEM hoặc các hóa chất chuyên dụng xung quanh cọc tiếp địa
- Đào rãnh hình sao xung quanh cọc và đổ đầy hóa chất
- Khoan lỗ và bơm dung dịch hóa chất vào đất xung quanh
3. Cải Thiện Kết Nối
- Kiểm tra và siết chặt tất cả các mối nối
- Sử dụng mối hàn hỏa nhiệt (exothermic welding) để tạo liên kết bền vững
- Thay thế các bộ phận bị ăn mòn hoặc hư hỏng
4. Thiết Kế Hợp Lý
- Sử dụng cấu trúc tiếp địa dạng lưới hoặc lưới kết hợp với cọc đứng
- Đặt cọc tiếp địa ở khu vực có độ ẩm cao và ổn định
- Kết nối hệ thống tiếp địa với các cấu trúc kim loại có sẵn (như ống nước, cốt thép)
Những Sai Lầm Thường Gặp Khi Đo Điện Trở Đất
Để có kết quả đo chính xác, cần tránh các sai lầm sau:
1. Khoảng Cách Giữa Các Điện Cực Không Đủ
Khi thực hiện phương pháp ba điểm, điện cực dòng phải đặt cách điện cực cần đo ít nhất 30m (hoặc gấp 5 lần chiều dài của điện cực đang đo).
2. Đo Trong Điều Kiện Không Phù Hợp
Tránh đo điện trở đất khi:
- Đất quá khô hoặc quá ẩm (cực đoan)
- Có nhiễu điện từ mạnh (gần đường dây cao thế)
- Thời tiết có giông bão hoặc sét
3. Thiết Bị Đo Không Được Hiệu Chuẩn
Thiết bị đo điện trở đất cần được hiệu chuẩn định kỳ để đảm bảo độ chính xác.
4. Không Ngắt Kết Nối Khi Cần Thiết
Khi sử dụng phương pháp ba điểm hoặc bốn điểm, cần ngắt kết nối hệ thống tiếp địa khỏi nguồn điện và các thiết bị khác để tránh ảnh hưởng đến kết quả đo.
Tiêu Chuẩn Về Điện Trở Đất Theo Các Quy Định
Tuân thủ các tiêu chuẩn về điện trở đất là bắt buộc để đảm bảo an toàn. Dưới đây là một số tiêu chuẩn phổ biến:
Tiêu Chuẩn Việt Nam (TCVN 9385:2012)
- Công trình dân dụng: ≤ 10Ω
- Trạm biến áp: ≤ 4Ω
- Thiết bị điện tử nhạy cảm: ≤ 5Ω
- Công trình có nguy cơ cháy nổ cao: ≤ 4Ω
Tiêu Chuẩn Quốc Tế (IEEE Std 142)
- Hệ thống điện công nghiệp: ≤ 5Ω
- Trạm phát điện và trạm phân phối: ≤ 1Ω
- Thiết bị viễn thông: ≤ 5Ω
- Hệ thống máy tính và trung tâm dữ liệu: ≤ 3Ω
Kết Luận
Đo điện trở đất không chỉ là một thủ tục kỹ thuật mà còn là một biện pháp quan trọng để đảm bảo an toàn cho con người và tài sản. Với hệ thống tiếp địa đạt chuẩn, nguy cơ thiệt hại do sét đánh sẽ được giảm thiểu đáng kể.
Việc đo điện trở đất nên được thực hiện định kỳ và sau những thay đổi lớn về thời tiết hoặc môi trường đất. Kết quả đo sẽ giúp xác định liệu hệ thống chống sét có đang hoạt động hiệu quả hay không, từ đó đưa ra các biện pháp cải thiện kịp thời.
Đối với các công trình quan trọng hoặc có nguy cơ cao về sét đánh, nên tham khảo ý kiến từ các chuyên gia trong lĩnh vực chống sét để có giải pháp phù hợp nhất.
Công ty TNHH thương mại và xây lắp SET Toàn Cầu
Địa chỉ: Số 2 ngõ 22 thôn Thượng, xã Cự Khê, H. Thanh Oai, Hà Nội
Hotline: 0972 299 666 – 0978 101 070
Email: settoancau@gmail.com
Website: https://chongsettoancau.com/
VPGD: Đ. Kim Giang/29 ngõ 292, Đại Kim, Hoàng Mai, Hà Nội
