Đối với các hệ thống trong ngành công nghiệp, việc sử dụng cọc tiếp địa là không thể thiếu để đảm bảo tính an toàn. Việt Nam có khí hậu thất thường mưa bão, sấm sét rất nguy hiểm nên những hệ thống chỗng sét hay đơn giản nhất là cọc tiếp địa là những yêu cầu bắt buộc. Bài viết này BKAII cùng các bạn tìm hiểu về khái niệm, phân loại, tiêu chuẩn và ứng dụng của cọc tiếp địa nhé!
Cọc tiếp địa hay có tên gọi khác là cọc nối đất, thanh tiếp địa. Đây là thanh kim loại vót nhọn có một đầu để cắm sâu xuống đất, đầu còn lại làm bằng để đóng búa tạ. Phần đầu cọc có ren, để kết nối dễ dàng.
Cọc tiếp địa được thi công đầu tiên, được xem là nền móng của hệ thống chống sét. Nếu như không được quan tâm đúng mức, hệ thống tiếp địa gây phản tác dụng vì không thể triệt tiêu sét xuống lòng đất, gây ảnh hưởng đến an toàn của dân cư xung quanh.
Phân loại
Theo chất liệu có chia thành 3 loại khác nhau:
- Cọc được làm bằng đồng nguyên chất: chứa 95 – 99% hàm lượng đồng, đây là loại cọc tốt nhất hiện nay.
- Cọc được làm bằng thép mạ kẽm: Thép được bọc kẽm nóng hoặc kẽm điện phân.
- Cọc được làm bằng thép mạ đồng: Lõi đường làm từ thép, lớp đồng mỏng phủ phía ngoài nhằm tăng khả năng truyền dẫn sét.
Tiêu chuẩn kỹ thuật
Tiêu chuẩn kỹ thuật về cọc tiếp địa được quy định tại TCVN 9358:2012: Lắp đặt hệ thống nối đất, thiết bị cho các công trình công nghiệp
Yêu cầu chung.
Cọc tiếp địa loại thanh kim loại tròn phải có đường kính quy định bởi thiết kế, không được nhỏ hơn 16 mm nếu là điện cực thép và 12mm nếu là điện cực kim loại không phải thép hoặc là điện cực có lớp kim loại bọc ngoài không phải sắt hoặc thép. Không được dùng thanh thép gai hoặc thanh cốt thép làm điện cực đất dạng cọc nhọn;
Cọc tiếp địa thép góc phải có chiều dày không nhỏ hơn 4mm, thiết bị này phải được mạ kẽm nóng hoặc được bảo vệ chống ăn mòn.
Cọc tiếp địa loại ống kim loại phải có đường kính trong tối thiểu 19mm, chiều dày ống tối thiểu 2,45mm. Điện cực ống thép phải được mạ kẽm nóng hoặc được bảo vệ chống ăn mòn bằng phương pháp khác và phải là loại ống rắn chắc.
Quy định cần biết khi thi công đóng cọc tiếp địa
Những quy định này được quy định trong phần 5, TCVN 9358:2012.
- Đất phải liền thổ, chèn chặt lên toàn bộ chiều dài của cọc tiếp địa. Cọc phải được đóng sâu hoàn toàn xuống đươi đất.
- Dây nối giữa các cọc tiếp đất phải có tiết diện bằng hoặc lớn hơn tiết diện của dây nối đất chính.
- Chiều dài cọc tiếp địa 2,5m – 3m. Cho phép hàn nối tăng chiều dài trong trường hợp điện cực đất cần dài hơn 3m.
- Độ sâu lắp đặt điện cực đất từ 0,5m đến 1,2m.
- Khi đóng cọc tiếp địa phải sử dụng chụp đầu cực chuyên dùng. Nếu đất quá cứng, có thể sử dụng khoan mồi có đường kính mũi khoan nhỏ hơn đường kính của cọc tiếp địa.
Ứng dụng của cọc tiếp địa
Cọc tiếp địa của hệ thống chống sét dùng để phân tán nguồn năng lượng lớn xuống đất bảo vệ tính mạng con người và tránh gây hỏng hóc các thiết bị điện trong công trình, cũng như các công trình công cộng khác. Do đó, nó thường được chôn sâu và liên kết với nhau bởi cáp đồng M70 bằng mối hàn nhiệt.
Cọc tiếp địa sẽ được đóng theo 2 cách là: Đóng cọc trực tiếp và khoan giếng thả cọc. Tùy theo yêu cầu, thiết kế công trình mà sử dụng số lượng cọc và đóng cọc sao cho thích hợp nhất. Nhờ đó vừa mang lại hiệu quả đồng thời giúp tiết kiệm chi phí, nhân công.
Lưu ý, các cọc tiếp địa đều được vật nhọn giúp dễ dàng đóng chúng xuống đất. Phải đóng cọc cách móng ít nhất 1m. Thiết bị này sẽ nối với dây truyền sét từ các kim thu sét xuống. Trong quá trình thi công nếu thấy nền đất quá khô cằn, pha nhiều cát sỏi thì nên kết hợp thêm hóa chất để giảm điện trở.
Trên đây là một vài tìm hiểu của BKAII về cọc tiếp địa. Có thắc mắc hay cần thêm thông tin gì các bạn liên hệ BKAII nhé!
Các gia đình Việt Nam hiện nay cũng đã bắt đầu quan tâm đến các giải pháp này. Không phải ai cũng biết cách lắp đặt hệ thống tiếp địa, cọc tiếp địa gia đình đúng chuẩn. Bài viết sau đây sẽ hướng dẫn bạn làm điều đó nhanh chóng và dễ dàng hơn.
Mọi công trình đều cần được trang bị hệ thống chống sét để tránh thiệt hại do sét đánh gây nên.
Hệ thống tiếp địa gia đình là hệ thống bao gồm cọc tiếp địa được hàn với dây dẫn bằng mối hàn hóa nhiệt để truyền tải xung điện xuống đất khi có sét đánh hoặc sét lan truyền.
Mọi công trình từ công ty, văn phòng đến nhà ở dân dụng đều cần trang bị hệ thống chống sét. Trong đó, hệ thống tiếp địa là bộ phận chủ chốt của các công trình chống sét. Nếu tiếp địa không tốt thì thiết bị chống sét có thể không phát huy hiệu quả, khi sét đánh có thể gây hậu quả lớn. Để đảm bảo an toàn cho hệ thống tiếp địa gia đình, người ta kiểm tra bằng đồng hồ đo điện trở tiếp địa tiêu chuẩn.
Hệ thống cọc tiếp địa gia đình
Hệ thống tiếp địa đúng quy trình sẽ có tuổi thọ cao hơn, nâng chuẩn an toàn cho người, hệ thống điện, điện tử cần bảo vệ.
Hệ thống tiếp địa bao gồm cọc dàn tiếp đất hoặc cọc điện cực được liên kết với nhau qua mạng cáp dẫn.
- Điện cực tiếp đất nhân tạo: Là vật dẫn điện có hình dạng bất kỳ, được chôn trực tiếp hoặc tiếp xúc trực tiếp với đất, không bọc cách điện bên ngoài. Đây là những điện cực được sử dụng riêng cho mục đích tiếp đất.
- Điện cực tiếp đất tự nhiên: Được tiếp xúc trực tiếp với đất, là các bộ phận bằng kim loại của công trình.
- Dàn tiếp đất: Tiếp xúc với đất hoặc được chôn trực tiếp dưới đất, là một hay nhiều điện cực tiếp đất liên kết với nhau.
- Dây, cáp dẫn đất: Là dây [cáp] nối dàn tiếp đất với tấm tiếp đất chính.
- Mạng tiếp đất: Là một dàn tiếp đất hoặc liên kết nhiều dàn tiếp đất.
Các loại cọc tiếp địa cho gia đình
Cọc tiếp địa là một trong những thiết bị quan trọng của một hệ thống chống sét tiếp địa. Đối với các công trình nhà ở, khi lắp đặt cọc tiếp địa gia đình cần lưu ý đúng chuẩn để đảm bảo an toàn, hiệu quả. Dựa vào loại vật liệu, cọc tiếp địa được chia thành ba loại:
- Cọc tiếp địa bằng thép mạ kẽm [điện phân hoặc nhúng nóng].
- Cọc tiếp địa bằng đồng [đỏ hoặc vàng].
- Cọc tiếp địa thép mạ đồng [nhúng nóng hoặc điện phân].
Các loại cọc tiếp địa cần được sản xuất đáp ứng tiêu chuẩn kỹ thuật được quy định tại TCVN 9358:2012. Cọc tiếp địa thường được dùng là cọc đồng, với đường kính tối thiểu 14mm, dài 2m. Các cọc tiếp đất nối với nhau bằng dây đồng, bắt bằng bulông đồng hoặc hàn. Các dây tiếp đất được nối với vỏ kim loại các thiết bị điện cần bảo vệ.
Số lượng và chiều sâu của cọc sẽ tùy thuộc vào địa chất từng vùng. Khi lắp đặt cần đảm bảo điện trở đo được dưới 10 Ohm. Lưu ý, không được dùng thanh cốt thép, hay thanh thép gai làm điện cực đất dạng cọc nhọn.
Hướng dẫn cách lắp đặt hệ thống cọc tiếp địa gia đình
- Bước 1: Đào rãnh, hố tiếp đất
- Bước 2: Chôn cọc tiếp địa gia đình
- Bước 3: Lắp đặt kim thu sét
- Bước 4: Hoàn trả mặt bằng và kiểm tra điện trở tiếp đất
Đào rãnh, hố hoặc khoan giếng tiếp đất
Việc đầu tiên cần làm trước khi lắp đặt hệ thống tiếp địa, cọc tiếp địa gia đình là cần xác định vị trí lắp đặt.
Bạn cần kiểm tra cẩn thận, chọn khu vực lắp đặt tránh cáp ngầm, các công trình ngầm, hệ thống ống nước,…
Sau khi đã xác định vị trí tiến hành đào rãnh có chiều rộng từ 30cm- 50cm, độ sâu từ 60cm đến 80cm. Chiều dài và hình dạng rãnh sẽ tùy theo mặt bằng thực tế thi công hoặc tùy theo bản vẽ thiết kế.
Nếu khu vực thi công có mặt bằng hạn chế, hay điện trở suất đất cao thì cần áp dụng khoan giếng. Giếng có độ sâu từ 20m – 40m. Tùy độ sâu của mạch nước ngầm, đường kính từ 5cm – 8cm.
Cách chôn các cọc tiếp địa gia đình xuống đất
- Tiến hành chôn các cọc tiếp địa gia đình tại nơi quy định. Lưu ý khoảng cách giữa các cọc bằng 2 lần độ dài cọc đóng xuống đất. Bạn có thể đóng các cọc với khoảng cách ngắn hơn nếu nơi lắp đặt có diện tích làm hệ thống đất giới hạn. Khoảng cách không được ngắn hơn 1 lần chiều dài cọc.
- Cọc tiếp địa cần được đóng sâu đến khi đỉnh cọc cách đáy rãnh từ 10cm – 15cm. Đặc biệt cọc tiếp đất trung tâm được đóng sao cho đỉnh cọc cách mặt đất từ 15cm – 25cm. Đóng nông hơn các cọc khác. Khi lắp đặt hố kiểm tra điện trở đất, đỉnh cọc tiếp địa trung tâm sẽ nằm bên trong hố.
- Dọc theo các rãnh đã đào. Bạn rải cáp đồng trần để liên kết với các cọc đã đóng. Tiến hành hàn hóa nhiệt Goldweld để liên kết các cáp đồng trần với cọc.
- Bước tiếp đến quan trọng không kém là rải hóa chất làm giảm điện trở đất. Hóa chất giảm điện trở đất sẽ hút ẩm. Sau đó tạo thành dạng keo và bao quanh điện cực. Nhờ đó, bề mặt tiếp xúc giữa đắt và điện cực tăng lên giúp giảm điện trở đất, bảo vệ hệ thống tiếp đất. Bạn có thể rải hóa chất này dọc theo cáp đồng trần. Hoặc cũng có thể rải vào các hố được đào trước khi đóng cọc. Các hố được đào sâu tại vị trí cọc, với độ sâu 50cm tính từ đáy rãnh, đường kính 20cm – 30cm.
- Nếu tiến hành khoan giếng, cáp sẽ liên kết thẳng với cọc tiếp địa để thả sâu xuống đáy giếng. Sau đó bạn đổ nước và hóa chất làm giảm điện trở đất xuống giếng, toàn bộ hóa chất sẽ lắng sâu xuống đáy giếng và phát huy công dụng.
Chọn và lắp đặt kim thu sét
Kim thu sét được gắn trên nóc nhà, tại vị trí cao nhất của ngôi nhà. Kim thu sét làm từ kim loại, có độ dài từ 50cm-150cm. Bạn tiến hành nối kim thu sét với các dây thoát sét bằng kim loại đi xuống mặt đất. Các dây thoát sét sẽ được nối với cọc tiếp địa.
Dây dẫn sét trực tiếp từ cáp tiếp đất từ bản đồng tiếp đất chính hoặc từ kim chống sét sẽ được liên kết vào hệ thống tiếp đại tại vị trí hộp kiểm tra điện trở đất.
Hoàn trả mặt bằng hệ thống tiếp đất
Tại vị trí cọc trung tâm, tiến hành lắp đặt hố kiểm tra điện trở đất sao cho mặt hố ngang với mặt đất. Sau đó kiểm tra các mối hàn lần cuối và thu dọn dụng cụ. Thực hiện lấp đất vào các rãnh và hố, nện chặt đất và hoàn trả mặt bằng.
Cuối cùng đo điện trở tiếp đất của hệ thống sao cho trị điện trở nhỏ hơn 10W là đạt tiêu chuẩn. Nếu trị số này lớn hơn 10W thì cần xử lý thêm hóa chất giảm điện trở đất, đóng thêm cọc tiếp địa gia đình , hoặc khoan giếng để giảm tới giá trị cho phép.
Tham khảo:
Kết luận
Tham khảo thêm bài viết khác:
- Tiêu Chuẩn Và Quy Trình Kiểm Định Hệ Thống Chống Sét
- Cách lắp đặt hệ thống chống sét lan truyền
Bạn hoàn toàn có thể hạn chế tối đa thiệt hại do sét đánh gây ra nhờ việc lắp đặt hệ thống chống sét, hệ thống tiếp địa. Các hệ thống này có thể được thi công dễ dàng, nhanh chóng với các chuyên viên lành nghề. Nếu bạn còn thắc mắc về việc lắp đặt hệ thống chống sét, hệ thống tiếp địa, các sản phẩm cọc tiếp địa gia đình ,… hãy liên hệ với chúng tôi để được hỗ trợ tận tình nhất.
Mỗi cọc tiếp địa cách nhau bảo nhiêu mét?
❗Theo phụ lục B, TCVN9385:2012 các cọc tiếp địa nên được đóng cách mặt đất tối thiểu là 0.6m. Thông thường, người ta đào rãnh sâu từ 0.65m đến 0.8m. ❗Theo mục 14, TCVN9385:2012 khoảng cách an toàn giữa các cọc rơi vào khoảng 1-2 lần chiều dài của cọc, tối thiểu là 3m.
Đóng cọc tiếp địa để làm gì?
Cọc tiếp địa dùng để phân tán nguồn năng lượng lớn do sét đánh và truyền xuống đất. Mục đích nhằm bảo vệ tính mạng con người và tài sản, công trình. Đồng thời tránh gây hư hỏng thiết bị điện, điện tử,… Cọc tiếp địa dẫn các dòng xung sét từ các thiết bị bảo vệ xuống lòng đất.
Điện cực tiếp đất là gì?
Điện cực tiếp đất là các thành phần tiếp xúc với đất có chức năng dẫn các dòng điện tích phân tán vào vùng đất xung quanh một cách an toàn.
Cây tiếp địa có tác dụng gì?
Dây tiếp đất hay còn gọi là dây tiếp địa là đoạn dây dẫn điện ngắn được nối 1 đầu vào thiết bị điện như bình nước nóng, máy giặt, tủ lạnh,…. Đầu còn lại nối xuống đất. Tác dụng của nối dây tiếp đất là để triệt tiêu dòng điện bị rò rỉ do quá trình hoạt động của máy gây ra hoặc do hở điện do gặp phải lỗi.