Giáo trình Cung cấp điện 2 (Phần 1)

 TRƯỜNG CAO ĐẲNG GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM 
KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN – ĐIỆN TỬ 
 
 
GIÁO TRÌNH 
CUNG CẤP ĐIỆN 2 
DÙNG CHO HỆ CAO ĐẲNG, TRUNG CẤP 
(LƯU HÀNH NỘI BỘ) 
 Chủ biên: Th.S Trần Ngọc Bình 
TP. HỒ CHÍ MINH – THÁNG 09 NĂM 2014 
 Một vài năm gần đây, do yêu cầu tự động hóa công nghiệp trong xã 
hội ngày càng tăng, nhằm mục đích đào tạo cho xã hội những kỹ sư, công 
nhân kỹ thuật để phục vụ trong trong các cơ quan, xí nghiệp được trang bị 
những hệ thống tự động điều khiển với qui mô lớn và hiện đại. Do chương 
trình đào tạo của các trường hiện nay chưa được thống nhất và tài liệu về 
chuyên ngành này chưa được hệ thống hóa, điều này làm cho người dạy và 
người học trong lĩnh vực này gặp nhiều khó khăn khi cần tham khảo. 
 “Giáo Trình Cung cấp điện 2” được biên soạn theo chương trình 
khung, trình độ cao đẳng chính quy nhằm mục đích hỗ trợ cho việc dạy và 
học các môn chuyên ngành kỹ thuật trong trường Cao Đẳng Giao Thông 
Vận Tải TPHCM. Đồng thời, giáo trình cũng là tài liệu tham khảo của cán 
bộ, công nhân kỹ thuật nhằm củng cố thêm kiến thức chuyên ngành, tiếp 
cận nhanh với các thiết bị tự động hiện đại được sử dụng trong các ngành 
công nghiệp. 
Tuy tác giả đã có nhiều cố gắng trong quá trình biên soạn, nhưng 
giáo trình chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận được 
sự góp ý, bổ sung của quý độc giả và đồng nghiệp để giáo trình có chất 
lượng tốt hơn. 
 MỤC LỤC 
 Trang 
Chương 1: Chiếu sáng công nghiệp. 
1.1. Khái niệm chung. 
1.2 Các đại lượng và đơn vị đo ánh sáng. 
1.3 Các loại nguồn sáng và phụ tùng đi kèm. 
1.4 Các hình thức chiếu sáng. 
1.5 Tiêu chuẩn và yêu cầu chiếu sáng. 
1.6 Các phương pháp tính toán chiếu sáng. 
1.7 Thiết kế chiếu sáng. 
1.8 Tính toán mạng chiếu sáng. 
1 
1 
1 
7 
12 
13 
17 
22 
24 
Chương 2: Tính toán chống sét nối đất. 
2.1. Sự hình thành và tác hại của sét. 
2.2. Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp. 
2.3. Bảo vệ chống sét đường dây tải điện. 
2.4. Nối đất. 
2.5. Tính toán trang bị nối đất. 
2.6. Giới thiệu một số nét về kỹ thuật chống sét mới xuất hiện trên thế giới. 
2.7. Một số ví dụ 
49 
49 
49 
56 
58 
61 
66 
74 
Chương 3: Các nguồn điện dự phòng. 
3.1. Khái niệm chung. 
3.2. Chọn lựa và đặc tính các nguồn điện dự phòng. 
3.3. Máy phát dự phòng tại chỗ. 
3.4. Bộ chuyển đổi ATS. 
3.5. Bộ lưu điện UPS. 
80 
80 
80 
81 
83 
98 
Chương 4: Nâng cao hệ số công suất. 
4.1. Khái niệm chung. 
4.2. Ý nghĩa và mục đích của việc nâng cao cos . 
4.3. Các biện pháp nâng cao cos . 
4.4. Các thiết bị bù. 
4.5. Lựa chọn phương án bù. 
4.6. Xác định vị trí lắp đặt tụ bù. 
4.7. Xác định dung lượng bù tối ưu. 
106 
106 
107 
108 
112 
113 
117 
119 
Tài liệu tham khảo 127 
Khoa Kỹ thuật Điện – Điện tử Giáo trình Cung cấp điện phần 2 
û 1 
CHƢƠNG 1: CHIẾU SÁNG CÔNG NGHIỆP 
Mục tiêu: 
 Hiểu các phương pháp tính toán chiếu sáng trong công nghiệp. 
 Tính toán, thiết kế hệ thống chiếu sáng công nghiệp từ các dữ liệu ban đầu. 
Chiếu sáng công nghiệp là một phần không thể thiếu được trong xí nghiệp, 
chương này trình bày những vấn đề cơ bản về thiết kế chiếu sáng cho xí nghiệp, đồng 
thời đưa ra những yêu cầu về chiếu sáng của một số xí nghiệp thông thường. 
1.1. Khái niệm chung 
Trong cuộc sống hàng ngày, ngoài việc sử dụng nguồn sáng tự nhiên từ nguồn 
năng lượng ánh sáng mặt trời, nguồn sáng nhân tạo cũng có vai trò rất quan trọng, phổ 
biến nhất trong chiếu sáng nhân tạo là sử dụng đèn chiếu sáng vì: Thiết bị đơn giản, sử 
dụng thuận tiện, giá thành rẻ, tạo được ánh sáng gần giống ánh sáng tự nhiên. 
Những số liệu sau dây nói lên vai trò của chiếu sáng quan trọng của chiếu sáng 
trong sản xuất. Người ta tính rằng, ở một xí nghiệp dệt, nếu độ rọi tăng 1,5 lần thì thời 
gian để làm các thao tác chủ yếu sẽ giảm 8-25%; năng suất lao động tăng 4-5%. Trong 
phân xưởng nếu ánh sáng không đủ, người làm việc sẽ phải làm trong trạng thái căng 
thẳng, hại mắt, sức khỏe, kết quả gây ra hàng loạt phế phẩm và năng suất lao động 
giảm. chưa kể đến việc xảy ra tai nạn lao động trong qua trình làm việc. 
Vì thế, vấn đề chiếu sáng đã được chú ý nghiên cứu trên nhiều lĩnh vực như: 
nghiên cứu về nguồn sáng, về chiếu sáng công nghiệp, về chiếu sáng nhà ở, về chiếu 
sáng công cộng, chiếu sáng các công trình văn hóa, nghệ thuật. . 
Trong tài liệu này, chỉ đi sâu vào nghiên cứu những vấn đề cơ bản nhất trong 
chiếu sáng công nghiệp. 
1.2. Các đại lƣợng và đơn vị đo ánh sáng 
1.2.1. Quang thông: F , lumen (lm) 
Các thực nghiệm về ánh sáng cho thấy, cùng một giá trị năng lượng nhưng bức 
xạ dưới các bước sóng khác nhau lại không gây hiệu quả giống nhau trong mắt chúng 
Khoa Kỹ thuật Điện – Điện tử Giáo trình Cung cấp điện phần 2 
û 2 
ta. Vì vậy cần hiệu chỉnh đơn vị đo năng lượng này theo độ nhạy cảm phổ của mắt 
người. Đơn vị mới này được gọi là quang thông, ký hiệu là F, được biểu diễn như sau : 
)1.1(
2
1


  dkWF 
Trong đó : W - phân bổ phổ của năng lượng b ... y dẫn này được nối với 
mạng lưới cọc nằm trong đất, còn gọi là hệ thống nối đất. Nhìn chung chúng được xếp 
vào hai loại chính: 
 Loại theo tập quán kinh điển, đó là dạng đầu thu lôi thông thường đặt cơ sở 
trên những phát minh của Franklin. 
 Loại không theo tập quán hay loại được tăng cường. Loại được tăng cường có 
phẩm chất tốt hơn, xuất hiện trong những năm sau này; đó là những đầu thu mang tính 
tích cực hơn, bản thân các đầu thu này phát ra các dải sớm hơn hoặc còn gọi là các 
ESE (emission streamer early). 
Trong những năm gần đây, do thực tế xảy ra nên có nhiều người nghĩ rằng đầu 
thu sét theo tập quán cũ của Franklin đặt trong chân không kém hiệu quả. Thực nghiệm 
đã chụp được những bức ảnh thể hiện các trường hợp mà ở đấy sét đã đi vòng qua các 
cột để đánh vào các bờ tường, các mái hoạc các cấu trúc ở phía bên dưới. 
2.6.2.2. Các phƣơng pháp thiết kế 
a. Phương pháp thiết kế theo “quả cầu lăn” 
Phương pháp này dựa trên tạp quán của Franklin, quả cầu có bán kính khoảng 
45m đối với mức bảo vệ tiêu chuẩn, đối với những công trình có cấu trúc dễ cháy nổ 
người ta thiết kế quả cầu lăn có bán kính khoảng 20m. 
Giới hạn của phương pháp này là cho rằng khả năng khởi xướng của tia tiên đạo 
đến tất cả các điểm chạm của cấu trúc công trình là như nhau bất kể sự tăng cường của 
trường điện phụ thuộc vào dạng hình học. 
Hệ thống bảo vệ thiết kế dựa trên phương pháp quả cầu lăn khá tốn kém và đắt 
tiền. 
Khoa Kỹ thuật Điện – Điện tử Giáo trình Cung cấp điện phần 2 
û 69 
b. Phương pháp thiết kế theo “thể tích tập hợp” 
Một phương pháp thiết kế khác với phương pháp Franklin theo quả cầu lăn và 
cũng là phương pháp đạt được các tiêu chuẩn quốc tế hiên nay, đó là phương pháp theo 
thể tích tập hợp. 
Phương pháp này đặt trên cơ sở những thành tựu nghiên cứu của A.J Ericksson 
(trình bày trong phương pháp NZS/AS1768/1991 – Thực hiện kế hoạch 6 điểm). 
Những thông số thiết kế được sử dụng trong phương pháp thể tích hợp bao gồm: Chiều 
cao cấu trúc công trình, sự tăng cường trường và hình chiếu của cấu trúc, điện tích 
dòng tiên đạo, chiều cao địa điểm và vận tốc lan truyền tương đối của dòng sét đánh 
tiên đạo. 
So sánh phương pháp tính toán thiết kế theo thể tích tập hợp với tính toán thiết 
kế theo quả cầu lăn 
 Phương pháp quả cầu lăn: 
 Việc lắp đặt tốn kém hơn 
 Áp dụng khó khăn hơn 
 Tốn kém nhiều thời gian trong công tác thiết kế 
 Yêu cầu bảo trì liên tục và thực hiện phạm vi bảo trì rộng hơn 
 Phương pháp thể tích tập hợp 
 Tiết kiệm trong lắp đặt 
 Dễ dàng trong áp dụng 
 Thiết kế dựa trên kỹ thuật tiên tiến 
Vì khả năng của đầu thu đón bắt mới đã tạo nên thể tích hợp rộng lớn hơn so với 
đầu thu thông thường của cột thu lôi kiểu Franklin nên chỉ cần một đầu thu đón bắt là 
đảm bảo yêu cầu bảo vệ đối với những cấu trúc rộng hơn. 
2.6.2.3. Phƣơng pháp NZS/AS1768/1991 – Thực hiện kế hoạch 6 điểm. 
a. Điểm 1: Đoán bắt sét trên những đầu thu sét đặt trong không trung 
Vai trò của đầu thu trong không trung là khi có dấu hiệu sét đánh thì nó sẽ phóng 
một dòng dẫn đưa lên phía trên để đón bắt sét một cách hiệu quả. 
Khoa Kỹ thuật Điện – Điện tử Giáo trình Cung cấp điện phần 2 
û 70 
Khả năng thu lôi theo kiểu Franklin là tập trung trường điện và tạo thành dạng 
quầng điện trường, quầng này chỉ quan sát được vùng lân cận đỉnh thu lôi và nó sẽ 
giảm nhanh chóng theo khoảng cách. Còn đối với đầu thu sét trên không trung điện 
trường được quan sát ở đầu thu lôi được nối đất trong lúc dòng tiên đạo đến gần, khi đó 
điện tích cảm ứng được tăng lên, khi đạt đến mức phóng điện, thì đầu thu sẽ phát dòng 
đón bắt từ phía đầu thu lôi và hướng dóng này lên phía trên. 
Ưu nhược điểm của các đầu thu đón bắt đặt trong không trung với những đầu 
thu theo tập quán Franklin 
 Đầu thu theo tập quán Franklin 
 Đặt trên cơ sở thiết kế từ năm 1752 
 Mỗi cột yêu cầu khoảng cách trung bình 5 – 15m. 
 Hình dáng bên ngoài không hấp dẫn 
 Khó khăn và cần nhiều thời gian để lắp đặt 
 Ít tin tưởng trong vận hành 
 Mức độ hiệu quả không rõ rệt 
 Khá đắt tiền do trang thiết bị tiêu tốn khá cao. 
 Đầu thu đón bắt sét theo kỹ thuật mới 
 Thông thường chỉ cần một đầu thu đón bắt sét 
 Dễ dáng lắp đặt trên công trường 
 Dễ dàng trong công tác bảo trì, bảo quản 
 Hiệu quả hơn và tin tưởng trong vận hành 
 Rẻ tiền hơn vì thông thường chỉ dùng một đầu thu sét là thỏa mãn. 
b. Điểm 2: Truyền dẫn dòng thu sét đi xuống đất một cách đảm bảo 
 Kỹ thuật gần nhất của sự truyền dẫn năng lượng sét xuống đất là dùng một 
dây dẫn để đưa xuống và dây dẫn này được bảo vệ cách ly. Trong trường hợp này, dây 
dẫn đưa xuống đất phần dẫn chính là hai vành đồng hình vành khăn như hình. 
Khoa Kỹ thuật Điện – Điện tử Giáo trình Cung cấp điện phần 2 
û 71 
1. Vật liệu chất dẻo để tăng đường kính hiệu quả 
của dây dẫn chính (cảm ứng, hiệu quả mặt ngoài). 
2. Lớp vành dẫn chính (đồng, tiết diện 50mm2) 
3. Lớp kiểm tra ứng suất bán dẫn 
4. Lớp ngăn cách điện áp cao 
5. Lớp kiểm tra ứng suất bán dẫn điện 
6. Dãi màn chắn bằng đồng chính. 
7. Lớp bọc bằng chất dẻo 
8. Kim loại để giữ và định vị dây dẫn đưa dòng 
điện sét xuống đất. 
Hình 2.7: Dây dẫn truyền sét bọc ba trục 
 Ưu nhược điểm của dây dẫn đưa dòng điện sét xuống được bảo vệ so với dây 
dẫn đưa xuống loại thông thường 
 Dây dẫn đưa xuống thông thường 
 Mỗi dây dẫn yêu cầu thường quá 30mm2, và thường dùng nhiều dây 
 Lộ trình dòng sét chạy bên trong dây có thể làm ảnh hưởng hư hỏng cấu 
trúc 
 Xác xuất của những sự tăng vọt do cảm ứng của những thiết bị có độ nhạy 
là cao hơn 
 Tốn kém vì dùng nhiều dây dẫn đưa xuống 
 Loại dây dẫn bọc ba trục 
 Thông thường chỉ cần một dây 
 Lộ trình sét chạy bên trong không làm ảnh hưởng hư hỏng cầu trúc 
 Xác xuất của lóe sáng cạnh hầu như được loại trừ 
 Thông thường rẻ tiền hơn vì chỉ cần một dây dẫn đưa xuống. 
c. Điểm 3: Hệ thống nối đất có điện trở thấp làm tiêu tán năng lượng sét vào trong đất 
dễ dàng 
Những vật liệu dùng cho hệ thống nối đất có điện trở thấp là phần rất quan trọng 
Khoa Kỹ thuật Điện – Điện tử Giáo trình Cung cấp điện phần 2 
û 72 
làm cho hệ thống bảo vệ chống sét có hiệu quả, nếu hệ thống nối đất càng thấp dễ dàng 
cho sự tiêu tán năng lượng của sét vào trong đất càng nhanh. 
Có rất nhiều phương pháp khác nhau để thực hiện điện trở của hệ thống nối đất 
chống sét đạt yêu cầu thấp. Hệ thống nối đất tạo thành mạng lưới thông thường bao 
gồm các điện cực đất, các dải băng và các chi tiết ghép nối với một số xử lý nhân tạo. 
Yêu cầu đối với điện cực nối đất 
 Đạt được điện trở thấp 
 Có sức bền cơ khí và khả năng chống ăn mòn để có tuổi thọ phục vụ cao đối 
với bất kỳ môi trường loại nào 
 Có khả năng tải được dòng điện phóng xuống đất của sét và tỏa ra vùng đất 
xung quanh được dễ dàng 
d. Điểm 4: Việc loại trừ cac vòng mạch (lưới) nằm trong đất và sự chênh lệch điện thế 
đất bằng cách tạo nên một tổng trở thấp, hệ thống nối đất đẳng thế 
 Một cấu trúc xây dựng có thể gồm một số các hệ thống dịch vụ được đặt trong 
đất, việc sử dụng nhiều hệ thống nằm trong đất có thể là nguuye6n nhân duy nhất làm 
cho trang thiết bị điện ngừng hoạt động. Khi sự chênh lệch điện áp xuất hiện giữa một 
trong nhiều hệ thống nằm trong đất này thì sự hư hại trang thiết bị s4 xảy ra sớm hơn. 
Với phương pháp thực hiện qui định “sự liên kết đẳng thế” cho tất cả những hệ thống 
nối đất làm chức năng bảo vệ và những hệ thống nằm trong đất làm chức năng dịch vụ 
thì vấn đề chênh lệch điện thế có thể được loại trừ 
Khoa Kỹ thuật Điện – Điện tử Giáo trình Cung cấp điện phần 2 
û 73 
Hình 2.8: Sự liên kết đẳng thế trong đất 
e. Điểm 5: Bảo vệ trang thiết bị được nối đến các đường dây điện lực khỏi ảnh hưởng 
tăng vọt và quá trình quá độ, đề phòng hư hỏng trang thiết bị và đình trệ sản xuất 
Nếu sét đánh làm hỏng một số đoạn của đường dây điện lực hoặc đã cảm ứng 
vào đường dây thì sự tăng áp này sẽ đi theo cả hai hướng và đi vào cả trang thiết bị 
điện tử nằm ở các đoạn dây đấy. Kinh nghiệm cho thấy những trở kháng mắc rẽ đơn 
giản được đặt ở tủ cầu dao chính không thể đáp ứng được sự bảo vệ một cách đầy đủ. 
Chúng có tác dụng kiểm soát tăng cao mức điện áp được định mức, nhưng vẫn kéo 
theo đầu sóng nâng cao nhanh. Các bộ lọc làm giảm sự tăng cao SRF hay các bộ lọc 
đường dây điện lực PLF tạo nên một tổ hợp kiểm soát và lọc ở quá trình quá độ. 
Hình 2.9: Sơ đồ bộ lọc làm giảm sự tăng cao SRF (surge reduction filtert) 
f. Điểm 6: Bảo vệ các mạch điện thoại, mạch dữ liệu và mạch tín hiệu đưa đến khỏi bị 
Khoa Kỹ thuật Điện – Điện tử Giáo trình Cung cấp điện phần 2 
û 74 
ảnh hưởng tăng vọt và quá trình quá độ, đề phòng hư hỏng thiết bị và ngừng phục vụ. 
 Tóm lại, những khái quát về quy hoạch 6 điểm đã được trình bày ở trên chứng tỏ 
rằng không có một biện pháp đơn điệu duy nhất nào sẽ có thể thỏa mãn và đảm bảo 
hoàn toàn tất cả những khía cạnh của sự hủy hoại do quá điện áp của sét. Sự bảo vệ 
một cách đầy đủ chỉ có thể đạt được nếu như biết kết hợp và thực hiện tất cả 6 điểm 
nêu trên. 
2.7. Một số ví dụ 
Ví dụ 1: Một thiết bị có độ cao 6m (giả sử chiều rộng và chiều dài không đáng kể). Đặt 
cách cột thu sét có độ cao h(m) một đọan 6m. hãy xác định độ cao h bé nhất để có thể 
bảo vệ được thiết bị . 
Bài làm 
Từ đầu bài ta có : hx = 6m ,rx = 6m 
Vì độ cao h ta chưa biết nên giả sử hx ≤ 
2
3
h và p =1 
=> 1,5 (1 )
0,8
x
x
h
r h
h
=> 6 = 1,5h – 1,875*6 => h = 11,5m 
Với h = 11,5m ta kiểm tra lại điều kiện giả sử 
6
2
2
37,67
3
x
x
h m
h h
h m
Vậy chiều cao kim thu sét bé nhất là h = 11,5m 
Ví dụ 2: Cho một căn nhà có kích thước như hình vẽ. Người ta đặt tại 2 điểm A 
và B hai kim thu sét như nhau, và bằng h. hãy tìm độ cao h bé nhất để bảo vệ được 
tòan bộ căn nhà. 
Khoa Kỹ thuật Điện – Điện tử Giáo trình Cung cấp điện phần 2 
û 75 
Bài làm 
Để bảo vẽ được tòan bộ căn nhà thì mặt bằng vùng bảo vệ của 2 kim phải như hình 
vẽ sau : 
Từ hình vẽ ta nhận thấy rằng r0x = 2m , hx = 6m . 
Để xác định h0 giả sử rằng : 0
2
3
x
h h khi đó áp dụng biểu thức : 
0 0
0
0,75 (1 ) 0,75 0,75
x
ox x
h
r h h h
h
=> 0
0
0,75 2 0,75*6
8,66
0,75 0,75
x x
r h
h m
Kiểm tra lại điều kiện đã giả sử :
0
0
6
2
2
35,77
3
x
x
h m
h h
h m
 (thỏa đk đặt ra ) 
Vậy chiều cao h cần tìm là 
10
8,66 10,09
7 7
o
a
h h m 
=> cần phải đặt 2 kim thu sét có chiều cao bé nhất là 10,09 – 6 = 4,09 để bảo vệ hết 
tòan bộ căn nhà 
 A B 
ro
xx 
Khoa Kỹ thuật Điện – Điện tử Giáo trình Cung cấp điện phần 2 
û 76 
Ví dụ 3: Cho một câu lạc bộ có cấu trúc khối như hình vẽ .Hãy xác định chiều 
dài bé nhất của các kim thu sét đặt tại các vị trí a, b, c, để chúng bảo vệ được toàn bộ 
căn nhà 
Bài làm 
Từ hình vẽ ta xác định được 
ab = bc = cd = da = 12m 
Chiều cao của cốt thu sét là : H = h + 6 
. Xác định h để bảo vệ được vùng trong hình vuông abcd 
Đường kính vòng tròn ngọai tiếp abcd cạnh ab = 12m là : 
D = ab 2 12 2 16,96m 
Công trình hx = 6m nằm trong hình vuông abcd sẽ được bảo vệ tòan bộ nếu thỏa 
mãn biểu thức sau : 
8( ) 8(6 6)
x
D H h h 
=> 8D h h bé nhất 
16,96
2,12
8 8
D
h m 
Vậy h = 2,12m (*) 
. Xác định h để bảo vệ vùng ngòai hình vuông abcd 
Do các kim thu sét được bố trí đối xứng và tạo thành hình vuông cho nên trong 
trường hợp nầy chỉ cần kiểm tra một cặp cọc a và b . 
Mặt bằng 
Khoa Kỹ thuật Điện – Điện tử Giáo trình Cung cấp điện phần 2 
û 77 
Để bảo vệ được độ cao hx = 6m thì theo hình vẽ bán kính bảo vệ bé nhất giữa 2 cặp 
cột a và b là :rab = 2m 
+ Xác định độ cao cột thu sét giả tưởng tương ứng h0 
Giả sử hx 0
2
3
h . Do đó ta áp dụng biểu thức sau : 
rab = 0 0 0
0
0,75 (1 ) 2 0,75 4,5 8,67
x
h
h h h m
h
Kiểm tra lại đk giả sử : hx = 6m > 0
2
5,78
3
h m (thỏa) 
Vậy H = h0 +
12
8,67 10,38 10,38 6 4,38
7 7
ab
m h m (**) 
Để kiểm tra độ cao kim thu sét nầy có bảo vệ độ cao hx = 6m ở vị trí góc nhà ta 
tính như sau : 
Vì hx < 
2
3
H rx = 1,5*10,38(1
6
) 4,32
0,8*10,38
m 
Vậy rx = 4,32m 
Bán kính bảo vệ thực tế cần để bảo vệ các góc nhà là 
ae = 2 22 2 2,83 4,32m m 
=> Các góc nhà đều được bảo vệ 
So sánh kết quả (*) và (**) ta chọ h = 4,38m 
Vậy để bảo vệ tòan bộ căn nhà thì 4 kim thu sét phải có độ dài bé nhất là h = 4,38m 
Ví dụ 4: Tính toán trang bị nối đất trạm phân phối 10 kV. Dòng điện điện dung 
chạm đất 1 pha của mạng 10 kV bằng 25 A. Bảo vệ chống chạm đất 1 pha của mạng 10 
kV tác động phát tín hiệu. Trong trạm có đặt máy biến áp giảm áp 10/0,38; 0,22 kV 
phía hạ áp có trung tính trực tiếp nối đất. 
- Đất thuộc loại đất sét, có = 0,6 . 104 cm. 
- Giả thiết xây dựng nối đất hình mạch vòng bằng thanh thép góc, chu vi mạch 
vòng 80 m. Không có nối đất tự nhiên. 
Bài giải: Điện trở trang bị nối đất xác định theo công thức: 
Khoa Kỹ thuật Điện – Điện tử Giáo trình Cung cấp điện phần 2 
û 78 
5
25
125
Rd 
Để nối đất điểm trung tính của các máy biến áp ở phía 380/220 V phải có trang 
bị nối đất với điện trở R = 4  Như vậy điện trở nối đất chung của trạm không 
được lớn hơn 4 . 
Nối đất được làm bằng thanh thép góc L50x50x5 dài 2,5 m với độ chôn sâu 0,7 
m. Các thanh thép góc được nối với nhau bằng thanh thép dẹt 20x4 mm, Không tính 
đến điện trở nối đất của các thanh nối. 
Giả thiết hệ số tăng điện trở suất của đất khi thực hiện nối đất bằng các thanh 
thép góc lấy Kmax = 2. 
+ Tính điện trở suất tính toán của đất: 
 tt = kmax . = 2x0,6. 10
4
 = 1,2 . 10
4
 cm 
+ Điện trở của một thanh thép góc theo công thức (7). 
Rcọc = 0,00318. tt = 38,16  
+ Số cọc (thép góc) cần thiết cho TH nối đất. 
15
65,0x4
38
.R
R
n
d
coc 

Hệ số sử dụng  = 0,65 tìm được theo đường cong cho sắn (lấy với tỷ số a/l = 2. 
Tỷ số giữa khoảng cách giữa các cọc và chiều dài cọc). Tức là ta giả thiết khoảng cách 
giữa các cọc là a = 5 m. Khoảng cách giữa các cọc là a = 80/15 = 53 m gần đúng 
với điều đã giả thiết. 
Khoa Kỹ thuật Điện – Điện tử Giáo trình Cung cấp điện phần 2 
û 79 
CÂU HỎI ÔN TẬP VÀ BÀI TẬP 
6- Trình bày sự hình thành và tác hại của sét? 
7- Các phương pháp bảo vệ sét đánh? 
8- Một công trình cao 15m gắn một kim thu sét 1m ở giữa công trình. Tìm phạm vi 
bảo vệ của của kim thu sét ? 
9- Một công trình cao 8m gắn một kim thu sét 4.5m ở giữa công trình. Tìm phạm vi 
bảo vệ của của kim thu sét ? 
10- Một công trình có hình chữ nhật có đường chéo là 10m, chiều cao công 
trình 11m hãy tính chiều cao cột thu lôi ? 
11- Một công trình có hình chữ nhật có đường chéo là 6m, chiều cao công 
trình 16m hãy tính chiều cao cột thu lôi ? 
12- Một công trình cao 19m gắn một kim thu sét 2m ở giữa công trình. Kiểm 
tra xem kim thu sét này có bảo vệ được công trình hình chữ nhật có đường chéo 
là 5m không? Nếu không hãy tính lại kim thu sét. 
13- Một công trình cao 6m gắn một kim thu sét 4m ở giữa công trình. Kiểm 
tra xem kim thu sét này có bảo vệ được công trình hình chữ nhật có đường chéo 
là 13m không? Nếu không hãy tính lại kim thu sét.