Điện trở chống sét bao nhiêu là đạt? Quy định theo từng hệ thống

Điện trở chống sét bao nhiêu là đạt là câu hỏi đầu tiên chủ đầu tư đặt ra khi cầm biên bản đo kiểm trên tay. Câu trả lời ngắn gọn: với hệ thống chống sét trực tiếp (kim thu sét, dây thoát sét, bãi tiếp địa), TCVN 9385:2012 khuyến nghị điện trở nối đất không vượt quá 10 Ω; với nối đất an toàn cho hệ thống điện, mức thường được yêu cầu là không vượt quá 4 Ω. Tuy nhiên con số “đạt” còn phụ thuộc vào việc hệ tiếp địa đó phục vụ cho hệ thống nào, có dùng chung hay không và hồ sơ thiết kế quy định ra sao.

Điện trở chống sét bao nhiêu là đạt: bảng tóm tắt theo từng hệ thống

Bảng dưới đây là các mức thường được áp dụng trong thiết kế và nghiệm thu tại Việt Nam. Khi hồ sơ thiết kế hoặc nhà sản xuất thiết bị đưa ra yêu cầu khắt khe hơn thì phải lấy theo yêu cầu khắt khe hơn đó.

Hệ thống	Mức điện trở nối đất thường yêu cầu	Căn cứ, ghi chú
Chống sét trực tiếp (kim thu sét, dây thoát sét, bãi tiếp địa chống sét)	≤ 10 Ω	Khuyến nghị của TCVN 9385:2012; NF C 17-102:2011 cho kim ESE cũng dùng mức 10 Ω
Nối đất an toàn điện (vỏ tủ, vỏ thiết bị, dây PE)	≤ 4 Ω	Mức thường được yêu cầu cho nối đất an toàn của hệ thống điện hạ áp
Nối đất cho thiết bị chống sét lan truyền (SPD)	Theo hệ nối đất mà SPD đấu vào, thường ≤ 4 Ω	SPD đấu vào thanh cái nối đất chính của tủ điện nên chịu cùng yêu cầu với nối đất an toàn
Thiết bị điện tử nhạy cảm, phòng máy chủ, viễn thông, y tế	Theo hồ sơ thiết kế và yêu cầu của hãng thiết bị	Nhiều hồ sơ yêu cầu ≤ 4 Ω, có nơi yêu cầu thấp hơn nữa
Hệ nối đất dùng chung (liên kết đẳng thế tất cả các hệ)	Lấy theo yêu cầu khắt khe nhất trong các hệ được nối chung	Thường là ≤ 4 Ω hoặc theo thiết kế

Lưu ý quan trọng: các giá trị trên là điện trở của toàn bộ hệ nối đất đo tại điểm kiểm tra, không phải điện trở của từng cọc riêng lẻ. Một cọc đơn đóng trong đất thông thường hiếm khi tự đạt 10 Ω; con số này có được nhờ nhiều cọc liên kết với nhau bằng cáp đồng hoặc băng đồng.

Vì sao tiêu chuẩn chọn mốc 10 Ω cho chống sét?

Khi sét đánh vào kim thu, dòng sét có biên độ hàng chục kilôampe chạy qua dây thoát sét xuống bãi tiếp địa chỉ trong một phần nhỏ của giây. Điện áp xuất hiện trên hệ thống tại thời điểm đó tỷ lệ với dòng sét nhân với tổng trở của hệ nối đất. Điện trở càng lớn thì điện thế của toàn bộ hệ thống chống sét càng dâng cao so với đất ở xa.

Điện thế dâng cao kéo theo ba rủi ro chính:

• Phóng điện ngược từ dây thoát sét sang các kết cấu kim loại, đường ống, dây điện đi gần đó. Đây là lý do phải quan tâm đến khoảng cách an toàn trong hệ chống sét.
• Điện áp bước và điện áp tiếp xúc nguy hiểm cho người đứng gần vị trí dây xuống và bãi tiếp địa.
• Xung quá áp lan vào hệ thống điện, làm hỏng thiết bị điện tử dù sét không đánh trực tiếp vào thiết bị.

Mốc 10 Ω là giá trị thỏa hiệp giữa mức an toàn chấp nhận được và khả năng thi công thực tế trên phần lớn các loại đất. Nó không có nghĩa là 10,5 Ω thì hệ thống mất tác dụng còn 9,5 Ω thì an toàn tuyệt đối. Trong thực tế, kỹ sư luôn cố gắng đưa điện trở xuống thấp hơn ngưỡng một khoảng dự phòng, vì điện trở đất thay đổi theo mùa và có xu hướng tăng dần theo tuổi công trình.

Yêu cầu chi tiết cho từng loại hệ thống

Hệ thống chống sét trực tiếp

TCVN 9385:2012 (chống sét cho công trình xây dựng, tương đương BS 6651) khuyến nghị điện trở nối đất của toàn bộ hệ thống chống sét không vượt quá 10 Ω. Tiêu chuẩn Pháp NF C 17-102:2011 áp dụng cho kim thu sét phát tia tiên đạo sớm (ESE) cũng đưa ra mức 10 Ω cho hệ nối đất của kim. Vì vậy dù công trình dùng kim cổ điển hay kim ESE, mốc nghiệm thu phổ biến vẫn là ≤ 10 Ω.

Nối đất an toàn điện

Nối đất an toàn bảo vệ con người khi vỏ thiết bị bị rò điện. Mức thường được yêu cầu là ≤ 4 Ω. Giá trị cụ thể còn phụ thuộc sơ đồ nối đất của mạng điện và thiết bị bảo vệ đi kèm, nhưng khi nghiệm thu công trình dân dụng và công nghiệp, 4 Ω là con số gặp nhiều nhất trong hồ sơ.

Thiết bị chống sét lan truyền (SPD)

SPD không có bãi tiếp địa riêng mà đấu vào thanh nối đất của tủ điện. Do đó điện trở nối đất của SPD chính là điện trở của hệ nối đất an toàn. Điều quyết định hiệu quả của SPD không chỉ là con số ôm mà còn là chiều dài dây nối: dây càng dài thì điện áp dư đặt lên thiết bị càng lớn. Xem phân tích chi tiết ở bài tiếp địa và SPD.

Thiết bị điện tử, viễn thông, y tế

Nhóm này không có một con số chung. Hãng sản xuất thiết bị hoặc đơn vị thiết kế thường ghi rõ yêu cầu trong hồ sơ, phổ biến là ≤ 4 Ω và có nơi yêu cầu thấp hơn. Khi nghiệm thu phải đối chiếu với đúng hồ sơ thiết kế của công trình, không áp con số của công trình khác.

Đo thế nào để kết quả điện trở chống sét được chấp nhận?

Một con số đẹp trên biên bản không có giá trị nếu phương pháp đo sai. Khi đo nghiệm thu cần lưu ý:

1. Dùng máy đo điện trở đất chuyên dụng theo phương pháp 3 cực (điện áp rơi). Loại máy phổ biến là Kyoritsu 4105A và các dòng tương đương trong danh mục đồng hồ đo điện trở đất. Không dùng đồng hồ vạn năng để đo.
2. Tách hệ tiếp địa cần đo khỏi công trình tại hộp kiểm tra điện trở, tránh đo lẫn với các đường nối đất khác.
3. Cắm cọc dòng và cọc áp thẳng hàng, đủ xa bãi tiếp địa theo hướng dẫn của máy. Bãi tiếp địa càng lớn thì khoảng cách cọc phụ càng phải xa.
4. Đo lặp lại với vị trí cọc áp dịch chuyển một đoạn; nếu kết quả gần nhau thì phép đo tin cậy.
5. Không đo ngay sau mưa lớn hoặc khi vừa tưới nước vào bãi tiếp địa. Giá trị đáng tin nhất là giá trị đo trong điều kiện đất khô, thường vào mùa khô.
6. Ghi lại thời tiết, vị trí cọc phụ, loại máy, số hiệu máy và người đo vào biên bản.

Quy trình chi tiết có trong bài đo điện trở tiếp địa: phương pháp đo, thiết bị và cách đọc kết quả.

Điện trở chưa đạt thì xử lý thế nào?

Khi kết quả đo lớn hơn yêu cầu, không nên vội đổ muối hay tưới nước để “chữa cháy”. Các hướng xử lý bền vững, xếp theo thứ tự thường được cân nhắc:

• Đóng thêm cọc và kéo dài bãi tiếp địa, giữ khoảng cách giữa các cọc ít nhất bằng chiều dài cọc, tốt nhất từ 2 lần chiều dài cọc trở lên để các cọc không “chồng” vùng tản dòng của nhau.
• Đóng cọc sâu hơn bằng cách nối cọc, khi lớp đất bên dưới ẩm và dẫn điện tốt hơn lớp mặt.
• Dùng hóa chất giảm điện trở đất bao quanh cọc và dây liên kết ở vùng đất khô, đất pha cát, đất đồi.
• Khoan giếng tiếp địa khi mặt bằng chật hẹp hoặc lớp đất mặt toàn đá, sỏi.
• Kiểm tra lại mối nối: mối nối kẹp lỏng, ôxy hóa cũng làm số đo tăng. Mối hàn hóa nhiệt cho tiếp xúc ổn định hơn theo thời gian.

Phân tích ưu nhược của từng cách có trong bài cách giảm điện trở tiếp địa.

Câu hỏi thường gặp

Điện trở chống sét đo được 12 Ω có nghiệm thu được không?

Nếu hồ sơ thiết kế yêu cầu ≤ 10 Ω thì 12 Ω là chưa đạt và cần xử lý bổ sung rồi đo lại. Không nên chấp nhận “châm chước” vì điện trở còn tăng thêm vào mùa khô.

Điện trở càng nhỏ càng tốt, vậy có cần cố đạt 1 Ω không?

Điện trở thấp hơn thì tốt hơn, nhưng chi phí tăng rất nhanh khi ép xuống các giá trị rất nhỏ. Với chống sét trực tiếp, đạt dưới 10 Ω có dự phòng hợp lý, kết hợp liên kết đẳng thế và lắp SPD đầy đủ thường mang lại hiệu quả bảo vệ tốt hơn là dồn toàn bộ ngân sách để giảm thêm vài ôm.

Tiếp địa chống sét và tiếp địa điện có được dùng chung một bãi không?

Về nguyên tắc các hệ nên được liên kết đẳng thế với nhau. Khi dùng chung hoặc nối chung, điện trở phải đạt mức khắt khe nhất, thường là ≤ 4 Ω, và công trình nên lắp SPD ở tủ điện tổng để hạn chế xung lan vào hệ thống điện.

Bao lâu phải đo lại điện trở chống sét một lần?

Khuyến nghị chung là kiểm tra định kỳ khoảng 12 tháng một lần, nên làm trước mùa mưa giông. Ngoài ra cần đo lại sau khi công trình bị sét đánh, sau khi sửa chữa lớn hoặc đào bới gần bãi tiếp địa.

Tóm lại, điện trở chống sét bao nhiêu là đạt phụ thuộc vào hệ thống đang xét: ≤ 10 Ω cho chống sét trực tiếp theo TCVN 9385:2012, ≤ 4 Ω cho nối đất an toàn điện và theo hồ sơ thiết kế với các hệ thống đặc thù. Nếu công trình của bạn cần đo kiểm, cải tạo bãi tiếp địa hoặc làm mới hệ thống, hãy xem trang báo giá thi công lắp đặt chống sét trọn gói hoặc gọi hotline 0975 599 666 – 0972 299 666 để Chống Sét Toàn Cầu khảo sát theo lịch hẹn và tư vấn phương án phù hợp.