Báo Cáo Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thử nghiệm máy đo điện trở tiếp đất

BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ ĐỀ TÀI
NĂM 2012

MỤC LỤC
MỤC LỤC . 1
DANH MỤC HÌNH VẼ 3
DANH MỤC BẢNG BIỂU 6
MỞ ĐẦU . 7
CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU TÌM HIỂU HỆ THỐNG TIẾP ĐẤT VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐIỆN TRỞ TIẾP ĐẤT, ĐIỆN TRỞ SUẤT CỦA ĐẤT9
1.1. NGHIÊN CỨU TÌM HIỂU HỆ THỐNG TIẾP ĐẤT CỦA CÁC CÔNG TRÌNH 9
1.1.1. Chức năng và phân loại hệ thống tiếp đất . 9
1.1.2. Tiếp đất cho công trình điện . 11
1.1.3. Chống sét cho công trình xây dựng 15
1.1.4. Tiếp đất cho các công trình viễn thông . 19
1.1.5. Cấu trúc của các hệ thống tiếp đất 28
1.1.6. Đánh giá nhu cầu đo điện trở tiếp đất . 29
1.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP VÀ NGUYÊN LÝ ĐO ĐIỆN TRỞ SUẤT VÀ ĐIỆN TRỞ TIẾP ĐẤT CỦA CÁC CÔNG TRÌNH 36
1.2.1. Nguyên lý đo điện trở suất của đất, điện trở tiếp đất của các công trình . 36
1.2.2. Các phương pháp đo điện trở tiếp đất . 38
1.2.3. Các phương pháp đo điện trở suất của đất 41


CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU, LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY ĐO ĐIỆN TRỞ TIẾP ĐẤT . 44
2.1. NGHIÊN CỨU CÁC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY ĐO ĐIỆN TRỞ TIẾP ĐẤT 44
2.1.1. Phương pháp đo điện trở tiếp đất 44
2.2. LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO 58


CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÁY ĐO ĐIỆN TRỞ TIẾP ĐẤT . 60
3.1. SƠ ĐỒ KHỐI VÀ NGUYÊN LÝ CỦA MÁY ĐO ĐIỆN TRỞ TIẾP ĐẤT . 60
3.1.1. Sơ đồ khối máy đo điện trở tiếp đất 60
3.1.2. Nguyên lý máy đo điện trở tiếp đất 62
3.2. YÊU CẦU CHỨC NĂNG VÀ KỸ THUẬT CỦA MÁY ĐO ĐIỆN TRỞ TIẾP ĐẤT 63
3.2.1. Yêu cầu về cách bố trí điện cực khi đo . 63
3.2.2. Một số yêu cầu kỹ thuật cho việc chế tạo máy đo 64
3.3. THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÁY ĐO ĐIỆN TRỞ TIẾP ĐẤT 65
3.3.1. Thiết kế chế tạo máy đo phần điện, điện tử 65
3.3.2. Xây dựng chương trình phần mềm . 78
3.3.3. Thiết kế chế tạo máy đo điện trở tiếp đất phần cơ khí 80


CHƯƠNG 4: THỬ NGHIỆM MÁY ĐO ĐIỆN TRỞ TIẾP ĐẤT 85
4.1. MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG THỬ NGHIỆM . 85
4.1.1. Mục tiêu thử nghiệm . 85
4.1.2. Nội dung thử nghiệm 85
4.2. PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐIỆN TRỞ TIẾP ĐẤT . 85
4.3. KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM 86
4.4. ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM . 90
KẾT LUẬN . 91
TÀI LIỆU THAM KHẢO .

MỞ ĐẦU
Tiếp đất cho các công trình đóng vai trò quan trọng nhằm đảm bảo an toàn cho con người, công trình và hoạt động của các thiết bị. Trị số điện trở tiếp đất phụ thuộc rất lớn vào điều kiện thời tiết, khí hậu, . của môi trường, thay đổi theo mùa trong năm và tăng dần theo thời gian do hiện tượng ăn mòn. Vì vậy, việc định kỳ đo kiểm điện trở tiếp đất của công trình là yêu cầu bắt buộc để đảm bảo an toàn cho con người và hoạt động của thiết bị.
Hiện tại ở Việt Nam có hàng trăm nghìn công trình viễn thông, hàng chục nghìn công trình điện, hàng trăm nghìn các công trình xây dựng, công nghiệp, . phải được tiếp đất. Theo quy định phải đo kiểm tiếp đất của các công trình này mỗi năm ít nhất một lần hoặc khi có sự thay đổi về công trình, hệ thống tiếp đất của công trình hoặc khi có sự cố xảy ra đối với công trình.
Ngoài ra, điện trở suất của đất là tham số quan trọng khi thiết kế hệ thống tiếp đất, cũng có thể đo được bằng máy đo điện trở tiếp đất. Dẫn đến nhu cầu sử dụng máy đo điện trở tiếp đất rất lớn, vì vậy, việc nghiên cứu thiết kế và chế tạo máy đo điện trở tiếp đất cho các công trình là việc làm cần thiết, góp phần làm chủ công nghệ chế tạo, nâng cao trình độ của đội ngũ cán bộ nghiên cứu, góp phần thiết thực phục vụ sản xuất và đời sống.
Hiện tại một số hãng trên thế giới đã sản xuất máy đo điện trở tiếp đất, tuy nhiên, các loại máy đo điện trở tiếp đất này có chỉ tiêu kỹ thuật chưa phù hợp hoàn toàn với điều kiện Việt Nam và có giá thành còn khá cao. Xuất phát từ nhu cầu đó, được sự cho phép của Bộ Công thương, nhóm thực hiện đề tài của Trường Đại học Điện lực đã tiến hành nghiên cứu đề tài: "Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thử nghiệm máy đo điện trở tiếp đất".
Đề tài tập trung trình bày các nội dung: Nghiên cứu, tìm hiểu hệ thống tiếp đất và phương pháp đo điện trở tiếp đất, điện trở suất của đất. Nghiên cứu lựa chọn công nghệ chế tạo máy đo điện trở tiếp đất. Nghiên cứu thiết kế, chế tạo, thử nghiệm máy đo điện trở tiếp đất.


Nhóm thực hiện đề tài đã chế tạo thành công máy đo điện trở tiếp đất với các yêu cầu kỹ thuật đặt ra và qua kết quả thử nghiệm nhận thấy máy có thể đo với kết quả tương đối chính xác, đo được cả điện trở tiếp đất và điện trở suất của đất. Ngoài ra, có thể bổ sung thêm tính chức năng mới của máy đo như kết nối với máy tính, lưu trữ kết quả đo, hiển thị thời gian, nhiệt độ, độ ẩm của môi trường khi đo.
Kết quả của đề tài có thể ứng dụng rộng rãi trong thực tế và nếu tiếp tục được nghiên cứu, thử nghiệm dài hơn có thể tiến tới sản xuất hàng loạt, thương mại hóa và sử dụng hiệu quả trong thực tế sản xuất và đời sống.