Tiêu chuẩn điện trở nối đất là gì? Cách đo điện trở nối đất

Hệ thống nối đất đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ con người và thiết bị điện khỏi các sự cố nguy hiểm. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ về tiêu chuẩn điện trở nối đất, các quy định hiện hành và phương pháp đo lường chính xác.

1. Điện trở đất là gì?

Trước khi tìm hiểu tiêu chuẩn điện trở nối đất là gì bạn phải hiểu điện trở đất là gì. Điện trở đất (còn gọi là điện trở nối đất) là giá trị điện trở giữa hệ thống điện cực đất và đất xung quanh. Điện trở này quyết định khả năng dẫn dòng điện rò rỉ hoặc sét xuống đất, đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.

Khi một hệ thống nối đất có điện trở thấp, dòng điện sẽ được dẫn xuống đất nhanh chóng và hiệu quả, giảm thiểu nguy cơ điện giật hoặc hỏng hóc thiết bị. Ngược lại, điện trở cao sẽ làm giảm hiệu quả của hệ thống nối đất và tiềm ẩn nhiều rủi ro.

Các yếu tố ảnh hưởng đến điện trở đất bao gồm:

• Cấu trúc và thành phần của đất
• Độ ẩm trong đất
• Nhiệt độ của đất
• Kích thước và cấu tạo của hệ thống điện cực đất
• Độ sâu chôn cọc tiếp địa

Gợi ý cho bạn:

Top 4 máy đo điện trở đất tốt nhất

Tìm hiểu đơn vị đo điện trở suất là gì?

2. Quy định về tiêu chuẩn điện trở nối đất

Ở Việt Nam, tiêu chuẩn về điện trở nối đất được quy định chi tiết trong TCVN 4756:1989 – Quy phạm nối đất và nối không đối với các thiết bị điện. Tiêu chuẩn này áp dụng cho các thiết bị sử dụng điện xoay chiều có điện áp vượt quá 42V và thiết bị điện một chiều với điện áp trên 110V.

• Hệ thống điện nối đất trực tiếp với trung tính dưới 1000V: Giá trị điện trở nối đất chống sét phải nhỏ hơn hoặc bằng 4 ohm, trong khi điện trở nối đất lặp lại không vượt quá 10 ohm.
• Hệ thống điện không có điểm trung tính dưới 1000V: Điện trở nối đất cần đạt tối đa 4 ohm.
• Hệ thống điện áp thấp 380/220V: Điện trở nối đất không được vượt quá 4 ohm để đảm bảo an toàn khi có dòng điện chạm nhỏ.
• Chống sét trực tiếp: Điện trở đất không vượt quá 10 ohm.
• Chống sét lan truyền: Điện trở đất bảo vệ an toàn cần nhỏ hơn hoặc bằng 4 ohm.
• Chống tĩnh điện: Điện trở đất thường không vượt quá 100 ohm.

Theo tiêu chuẩn IEC (International Electrotechnical Commission), điện trở nối đất cho các hệ thống điện nói chung nên dưới 5 Ω, trong khi đối với các hệ thống cần độ an toàn cao như thiết bị y tế hoặc trung tâm dữ liệu, giá trị điện trở nối đất cần dưới 1 Ω.

3. Những cách đo điện trở nối đất

3.1 Phương pháp điện áp rơi 3 cực

Phương pháp này còn được gọi là phương pháp Fall-of-Potential hoặc 3-Point Method, là cách đo phổ biến nhất để xác định điện trở nối đất.

Nguyên lý hoạt động:

• Sử dụng ba điện cực: điện cực đất cần đo (E), điện cực dòng điện (C) và điện cực điện thế (P)
• Dòng điện đo lường được tạo ra giữa điện cực E và C
• Điện thế được đo giữa điện cực E và P
• Điện trở đất được tính theo định luật Ohm: R = V/I

Ưu điểm:

• Độ chính xác cao
• Phù hợp với hầu hết các loại hệ thống nối đất
• Có thể đo cả trong môi trường có nhiễu điện từ

Nhược điểm:

• Yêu cầu không gian rộng và thông 
• Thời gian thực hiện khá lâu
• Khó áp dụng trong khu vực đô thị đông đúc

3.2 Phương pháp 4 cực

Phương pháp 4 cực (hoặc phương pháp Wenner) thường được sử dụng để đo điện trở suất của đất thay vì đo trực tiếp điện trở nối đất của một hệ thống cụ thể.

Nguyên lý hoạt động:

• Bốn điện cực được cắm vào đất thành một đường thẳng với khoảng cách bằng nhau
• Dòng điện được đưa vào hai điện cực ngoài cùng
• Điện thế được đo giữa hai điện cực ở giữa
• Điện trở suất của đất được tính theo công thức: ρ = 2πaR

Trong đó:

• ρ là điện trở suất của đất (Ω.m)
• a là khoảng cách giữa các điện cực (m)
• R là giá trị điện trở đo được (Ω)

Ưu điểm:

• Cho phép đánh giá điện trở suất ở các độ sâu khác nhau
• Hữu ích khi thiết kế hệ thống nối đất mới

Nhược điểm:

• Cần không gian rộng lớn
• Quy trình đo phức tạp hơn

3.3 Phương pháp 2 kìm (ampe kìm)

Phương pháp này đặc biệt hữu ích trong các khu vực đô thị hoặc nơi không thể áp dụng phương pháp 3 cực.

Nguyên lý hoạt động:

• Sử dụng hai kìm: một kìm tạo dòng điện và một kìm đo dòng điện
• Kìm thứ nhất tạo ra một điện áp đã biết trong hệ thống nối đất
• Kìm thứ hai đo dòng điện tuần hoàn
• Điện trở được tính theo định luật Ohm

Ưu điểm:

• Vân có thể giữ kết nối của hệ thống nối 
• Không cần cọc đo phụ
• Đo nhanh và thuận tiện trong khu vực đô thị

Nhược điểm:

• Độ chính xác thấp hơn phương pháp 3 cực
• Chỉ áp dụng được khi có mạch vòng kín
• Không phù hợp với hệ thống nối đất đơn lẻ

3.4 Phương pháp xung

Phương pháp xung (hoặc phương pháp Impulse) thường được sử dụng để kiểm tra hiệu quả của hệ thống chống sét.

Nguyên lý hoạt động:

• Tạo ra một xung điện áp cao giống với tình huống sét đánh
• Đo đáp ứng của hệ thống nối đất đối với xung này

Ưu điểm:

• Mô phỏng được điều kiện thực tế khi có sét đánh
• Đánh giá được hiệu quả của hệ thống trong điều kiện tải cao
• Phát hiện được các vấn đề không thể thấy bằng phương pháp đo tĩnh

Nhược điểm:

• Chi phí cao do thiết bị đo đặc biệt và đắt 
• Cần chuyên gia có kinh nghiệm để thực hiện và phân tích
• Có thể ảnh hưởng, gián đoạn hoạt động của các thiết bị xung 

4. Mua thiết bị đo điện trở đất Hioki chính hãng

Hioki là một trong những thương hiệu uy tín hàng đầu trong lĩnh vực thiết bị đo điện, đặc biệt là thiết bị đo điện trở đất. Các sản phẩm của Hioki nổi bật với độ chính xác cao, độ bền tốt và tính năng đo đa dạng. Dưới đây là một số dòng sản phẩm đang được ưa chuộng của Hioki:

• Hioki FT6031: Thiết bị đo điện trở đất 3 cực, dễ sử dụng, chống nước và bụi chuẩn IP67, phù hợp với các công trình xây dựng.
• Hioki FT6380: Máy đo điện trở đất không cần cọc phụ, sử dụng phương pháp 2 kìm, lý tưởng cho đo đạc trong khu vực đô thị.
• Hioki RM6041: Máy đo điện trở độ chính xác cao, phù hợp cho đo điện trở nối đất của các thiết bị điện tử nhạy cảm.

Tại thị trường Việt Nam, Hioki đang được phân phối chính hãng bởi Hioki Việt Nam. Với vai trò là nhà phân phối chính hãng, Hioki Việt Nam cam kết mang đến cho khách hàng những sản phẩm chất lượng 100% từ Nhật Bản, đi kèm dịch vụ hỗ trợ kỹ thuật chuyên nghiệp. Đơn vị này không chỉ cung cấp thiết bị mà còn tư vấn giải pháp tối ưu, giúp khách hàng khai thác tối đa hiệu quả từ các sản phẩm Hioki.

Ngoài việc cung cấp sản phẩm, Hioki Việt Nam còn chú trọng đến dịch vụ sau bán hàng:

• Chất lượng đảm bảo: Sản phẩm chính hãng từ Nhật Bản, đạt các tiêu chuẩn quốc tế như ISO, CE.
• Giá cả cạnh tranh: Hioki Việt Nam mang đến mức giá hợp lý, phù hợp với nhiều phân khúc khách hàng.
• Tư vấn kỹ thuật: Đội ngũ kỹ sư giàu kinh nghiệm sẵn sàng hỗ trợ khách hàng chọn thiết bị phù hợp.
• Hướng dẫn sử dụng: Tổ chức đào tạo, hướng dẫn chi tiết để người dùng khai thác tối đa tính năng.
• Bảo hành và sửa chữa: Chính sách bảo hành dài hạn, dịch vụ sửa chữa nhanh chóng, đảm bảo thiết bị luôn hoạt động ổn định.

Điện trở nối đất là một thông số quan trọng trong hệ thống điện, ảnh hưởng trực tiếp đến an toàn của người và thiết bị. Việc đo lường chính xác và đảm bảo tiêu chuẩn điện trở nối đất không chỉ là yêu cầu pháp lý mà còn là biện pháp bảo vệ tối ưu. Mỗi phương pháp đo điện trở đất đều có ưu và nhược điểm riêng, phù hợp với các điều kiện và mục đích đo khác nhau. Việc lựa chọn phương pháp phù hợp sẽ giúp đảm bảo kết quả đo chính xác và đáng tin cậy.