Đối với nhiều kỹ sư cơ khí và kỹ thuật viên công nghiệp, chủ đề về nối đất và liên kết có thể gây nhầm lẫn, ngay cả khi có nhiều kinh nghiệm trong lĩnh vực này. Kiến thức về nối đất và cáp có lợi cho các kỹ sư trong lĩnh vực điều khiển theo nhiều cách khác nhau. Điều quan trọng là phải hiểu về dây và cáp cho nhiều hệ thống bao gồm ổ đĩa tần số thay đổi, động cơ AC và hệ thống truyền động.
Có nhiều quy định và mã liên quan đến dây nối đất, vì vậy đây là một chủ đề quan trọng. Dây trung tính và dây nối đất thường có một số mối quan hệ, vì vậy nó có thể gây nhầm lẫn thêm cho chủ đề này. Bài viết này sẽ so sánh hai dây dẫn và cũng mô tả một số chức năng tương tự khi áp dụng.
Phụ lục bài viết
Sự khác biệt giữa dây nối đất và dây trung tính
Điện luôn liên quan đến việc truyền dòng điện giữa nguồn và tải, nghĩa là phải có một dây để truyền điện và một dây thứ hai để trả lại điện.
Tuy nhiên, hầu hết các mạch điện dân dụng và công nghiệp đều chứa dây thứ ba (hoặc thứ tư, thậm chí thứ năm, trong trường hợp mạch điện 3 pha). Dây cuối cùng này, dây nối đất, là một chủ đề đặc biệt khó hiểu đối với những người không hiểu toàn bộ mục đích đằng sau lý do tại sao chúng tồn tại và cách chúng được sử dụng.
Thay vì đi sâu vào điểm chính trong bài viết này, trước tiên chúng tôi sẽ mô tả một số điểm chính và sau đó giải thích thêm.
- Dây nối đất dẫn dòng điện lỗi, nghĩa là trong một thế giới hoàn hảo không có lỗi, dây nối đất sẽ không cần thiết.
- Dây nối đất là kết nối dự phòng với dây trung tính để dẫn dòng điện trong trường hợp xảy ra lỗi.
- Dây nối đất phải có kích thước ít nhất bằng dây lớn nhất trong mạch nhánh tương ứng.
Bài viết này sẽ giải thích từng điểm trong ba điểm này và giải thích cách dây nối đất so sánh hoặc tương phản với dây trung tính.
Dây nối đất và dòng điện lỗi
Gần như luôn có thể cho rằng dây nối đất bằng đồng xanh hoặc đồng trần sẽ được kết nối giữa các mạch điện và thiết bị bên trong mọi cơ sở được đấu dây đúng cách.
Những dây nối đất này có thể được chứa trong các phích cắm, giống như chấu thứ ba tròn trên ổ cắm điện AC gia dụng. Trong một số trường hợp khác, dây cố định sẽ được ‘liên kết’ với các bảng điều khiển và kết cấu thiết bị kim loại bên trong các tòa nhà công nghiệp.
Lý do cho kết nối luôn hiện hữu này là để đảm bảo rằng nếu bất kỳ lúc nào, vì bất kỳ lý do gì, một dây điện ‘nóng’ bị sờn, lỏng hoặc đứt và chạm vào bề mặt kim loại, thì dòng điện sẽ ngay lập tức có đường dẫn trở lại bảng nguồn điện. Dòng điện này sẽ chỉ có trong dây nối đất nếu có lỗi vì dây nóng đó không được phép chạm vào thiết bị trong điều kiện bình thường. Vì lý do này, nó được gọi là ‘dòng điện lỗi’.
Nếu chúng ta có thể đảm bảo rằng không có dòng điện lỗi nào có thể xuất hiện, thì dây nối đất sẽ không cần thiết, chỉ là tốn kém. Trên thực tế, dòng điện lỗi rất hiếm, vì vậy dây nối đất không được sử dụng thường xuyên. Khi cần, nó có thể cứu mạng người.
Nếu không có đường dẫn trở lại qua dây nối đất, thì thiết bị kim loại sẽ được cấp điện nếu dây nóng đó bị lỏng. Điện áp cao sẽ cấp điện cho các bộ phận kim loại cho đến khi một kỹ thuật viên không may chạm vào thiết bị và ngay lập tức bị điện giật hoặc bị điện giật. Nối đất không phải là một gợi ý; nó là cần thiết.
Dây trung tính và dây nối đất là dây dẫn dự phòng
Mục đích của dây trung tính trong hệ thống AC là cung cấp đường dẫn cho các electron đến và đi từ nguồn gốc kết hợp với dây đường dây ‘nóng’. Trong hệ thống 1 pha, dây trung tính rất quan trọng. Việc loại bỏ đường dây này sẽ tạo ra mạch hở và không thể cấp điện cho tải.
Trong hệ thống 3 pha, ba dây đường dây ‘pha’ khác nhau sẽ chia sẻ dòng điện theo cách phân tán và có thể không cần dây trung tính. Động cơ là một ví dụ về loại hệ thống này với các đường dây ba pha và không có kết nối trung tính.
Trong bất kỳ hệ thống nào trong hai hệ thống đó, sẽ có dây nối đất. Dây đường dây và dây trung tính được kết nối trực tiếp với thiết bị tải và chúng được thiết kế để mang dòng điện tải định mức và không quá. Trong 99,9% thời gian hoạt động, dây nối đất sẽ không được sử dụng.
Trong trường hợp hiếm hoi xảy ra ‘lỗi nối đất’, dây nối đất phải dẫn dòng điện trở lại nguồn. Không quan trọng là dòng điện được dẫn bởi một bộ dây/trung tính trong hệ thống 1 pha hay ba dây trong hệ thống 3 pha. Một lần nữa, dây nối đất phải có khả năng dẫn dòng điện trở lại nguồn.
Nguồn đó ở đâu? Thông thường, nguồn là bảng cầu dao chính trong hệ thống dân dụng hoặc trở lại nguồn của mạch nhánh trong hệ thống 3 pha lớn hơn, miễn là có cầu dao hoặc thành phần cầu chì trong nhánh đó.
Mục đích của dây nối đất trước tiên là loại bỏ điện áp tích trữ trên thiết bị kim loại trong trường hợp có lỗi, nhưng cuối cùng là buộc mở hoặc ngắt cầu chì/cầu dao, giúp ngắt điện mạch và cho phép xử lý sự cố an toàn.
Dây nối đất phải có đường kính lớn
Nếu mục đích của dây nối đất là để cho cầu dao hoặc cầu chì mở trong trường hợp có lỗi, thì phải tránh bằng mọi giá điện trở bổ sung.
Nếu có quá nhiều điện trở trong mạch, thiết bị quá dòng có thể không mở, thì bạn có lỗi nguy hiểm vĩnh viễn. Có thể có một số trường hợp mà sự cố cách điện chỉ cho phép một dòng điện nhỏ giọt xuống đất, nhưng đây không phải là trường hợp xấu nhất đối với việc nối đất. Chúng ta phải xem xét trường hợp trong đó toàn bộ dòng điện cung cấp đang chảy từ dây dẫn bị đứt xuống đất.
Để đảm bảo điện trở bổ sung tối thiểu, dây nối đất phải có kích thước ít nhất bằng dây dẫn cung cấp và dây dẫn trở về. Trong hầu hết các trường hợp, thông số kỹ thuật của nhà sản xuất sẽ cung cấp hướng dẫn về dây dẫn nối đất; không chỉ kích thước và vật liệu của dây mà còn cả quy trình chính xác để liên kết dây với kim loại.
Dây dẫn đất chắc chắn quan trọng đối với sự an toàn và khắc phục sự cố. Theo kinh nghiệm, bạn có thể biết rằng một số mạch điện trong gia đình, đặc biệt là ở những ngôi nhà cũ, không có dây nối đất. Những mạch điện này về bản chất kém an toàn hơn, do đó chúng ta không muốn chạy qua chúng.
Chúng thường được phép tồn tại nếu không thể nâng cấp, nhưng không được phép trong công trình xây dựng mới. Những mạch điện này không có cách nào để ngắt cầu dao trong trường hợp có sự cố và chúng có thể nguy hiểm, đặc biệt là xung quanh nước.
Nếu bạn cần thiết bị lường đo điện chính hãng, uy tín
Lidinco là công ty cung cấp các loại thiết bị đo lường điện uy tín nhập khẩu trực tiếp với giá cạnh tranh. Các sản phẩm đều được bảo hành theo chính sách hãng, tư vấn kỹ thuật tận tình.
Ngoài ra, Lidinco còn cung cấp các loại thiết bị phân tích, đo lường viễn thông, vật tư nhà máy, công nghiệp, thiết bị giáo dục, thiết bị SMT và các loại thiết bị chuyên dụng khác.
Công Ty TNHH Đầu Tư Phát Triển Cuộc Sống
Địa chỉ: 487 Cộng Hòa, Phường 15, Quận Tân Bình, TPHCM, Việt Nam
Điện thoại: 028 3977 8269 / 028 3601 6797
Di động: 0906 988 447
Email: sales@lidinco.com
Xem thêm: Phân loại AI: Hiểu rõ 7 loại trí tuệ nhân tạo
