Sử dụng máy đo điện trở nối đất: Nguyên lý đo và giá trị điện trở tham chiếu

Máy đo điện trở đất là gì?

Điện trở giữa điện cực nối đất và đất thường được gọi là điện trở đất. Chính xác hơn, điện trở đất là tổng điện trở của dây dẫn nối đất, điện trở tiếp xúc của dây dẫn nối đất và đất và điện trở của đất. Điện trở nối đất khác với điện trở thông thường ở chỗ nó có những đặc điểm đặc biệt sau:

• Tác dụng phân cực
Vì đất hoạt động giống như một chất điện phân, nên nó thể hiện tác dụng phân cực sao cho dòng điện một chiều tạo ra lực điện động theo hướng ngược lại, khiến cho phép đo chính xác là không thể. Do đó, điện trở đất thường được đo bằng sóng vuông hoặc sóng hình sin ở tần số vài chục Hertz đến 1 kHz.

• Thiết lập phép đo đặc biệt
Điện trở đất là điện trở giữa điện cực nối đất và đất. Không thể đo được nếu không cắm điện cực xuống đất. Vì đất có điện trở suất tương đối thấp nên hiện tượng sụt áp xảy ra gần điện cực nơi dòng điện được sử dụng để thực hiện phép đo chạy qua. Do đó, để đo chính xác giá trị điện trở của từng điện cực nối đất (điện cực E, điện cực S [P] và điện cực H [C]), bạn phải di chuyển ra xa khoảng 10 m.

• Xuất hiện nhiễu.
Việc đo điện trở đất có thể bị nhiễu như điện thế đất và ảnh hưởng của các điện cực nối đất phụ. Điện thế đất do dòng điện rò rỉ từ các thiết bị nối với điện cực nối đất được chồng lên tín hiệu mà máy đo điện trở đất phát hiện, ảnh hưởng đến giá trị đo được. Ngoài ra, nếu các điện cực nối đất phụ có điện trở nối đất cao thì dòng điện đo sẽ giảm, khiến phép đo dễ bị ảnh hưởng bởi nhiễu như điện thế đất.

Ví dụ:
Máy đo điện trở đất Hioki FT6031 được thiết kế để chống lại các tác động bên ngoài này, cho phép đo chính xác ngay cả trong điều kiện kém.
Máy đo điện trở đất Kyoritsu 4105A được thiết kế nhỏ gọn chống bụi bẩn từ môi trường, cho phép đo chính xác ngay cả trong điều kiện khắc nghiệt.
Bộ thiết bị kiểm tra nối đất Fluke 1625-2 được thiết kế theo tiêu chuẩn châu Âu, cho phép đáp ứng nhu cầu đo chính xác nhất.

Danh sách đầy đủ các thiết bị kiểm tra điện trở đất

Nguyên lý đo điện trở đất của máy đo điện trở đất

Điện áp của nguồn điện xoay chiều được đặt vào giữa các điện cực H (C) và E, và dòng điện xoay chiều I chạy qua được đo bằng ampe kế. Ngoài ra, điện áp V xuất hiện giữa các điện cực S (P) và E khi dòng điện I chạy qua được đo bằng vôn kế xoay chiều.

Khi đó điện trở đất RX của điện cực E được tính từ dòng điện I và điện áp V đo được. Không thể đo chính xác điện áp giữa hai điện cực H(C) và E, hay điện áp giữa H(C) và S (P) điện cực.

Các loại lắp đặt nối đất và giá trị điện trở tham chiếu nối đất

Nối đất trực tiếp:
- Sử dụng các cọc nối đất, tấm nối đất hoặc dây dẫn nối đất trực tiếp vào đất.
- Phổ biến trong các hệ thống điện gia đình và công nghiệp.
Nối đất gián tiếp:
- Sử dụng các thiết bị bảo vệ như biến dòng, biến áp cách ly để giảm thiểu rủi ro khi có sự cố.
- Thường được áp dụng trong các hệ thống điện công nghiệp và hệ thống điện phân phối.
Nối đất bảo vệ:
- Được sử dụng để bảo vệ con người khỏi điện giật bằng cách nối đất các vỏ kim loại của thiết bị điện.
- Hệ thống nối đất này đảm bảo rằng bất kỳ phần kim loại nào của thiết bị điện không mang điện áp có thể gây nguy hiểm.
Nối đất hoạt động:
- Nối đất các điểm trung tính của các máy biến áp và máy phát điện.
- Đảm bảo hoạt động bình thường và ổn định của hệ thống điện.

Giá Trị Điện Trở Tham Chiếu Nối Đất

Giá trị điện trở nối đất phụ thuộc vào mục đích sử dụng và loại hệ thống điện. Dưới đây là các giá trị tham chiếu phổ biến:

Hệ thống điện gia đình và văn phòng:
- Điện trở nối đất: ≤ 4Ω
Hệ thống điện công nghiệp:
- Điện trở nối đất: ≤ 1Ω (đối với các hệ thống yêu cầu an toàn cao)
- Điện trở nối đất: ≤ 10Ω (đối với các hệ thống thông thường)
Trạm biến áp và hệ thống điện trung thế:
- Điện trở nối đất: ≤ 0.5Ω
Hệ thống chống sét:
- Điện trở nối đất: ≤ 10Ω (tuy nhiên, một số tiêu chuẩn yêu cầu điện trở nhỏ hơn, như ≤ 5Ω)
Hệ thống nối đất bảo vệ cho thiết bị điện tử nhạy cảm:
- Điện trở nối đất: ≤ 1Ω

Các giá trị trên chỉ là tham chiếu và có thể thay đổi tùy thuộc vào tiêu chuẩn kỹ thuật cụ thể của từng quốc gia hoặc quy định của từng ngành công nghiệp. Khi thiết kế và lắp đặt hệ thống nối đất, cần tuân thủ các tiêu chuẩn và quy định cụ thể để đảm bảo an toàn và hiệu quả.