61 Về chương IV Phạm vi bảo vệ của bộ phận thu sét 4.2 Trường hợp kim thu sét dựng trên địa hình là một mặt phẳng nghiêng, tạo thành với mặt phẳng nằm ngang một góc , thì phạm vi bảo vệ của kim thu sét được xem như là phạm vi bảo vệ của một kim thu sét giả tưởng bao trùm lên mặt phẳng nghiêng đó - hình 2-5 (TMSD). Kim gải tưởng trong trường hợp này là hình chiếu của kim thu sét (trên mặt phẳng) lên mặt phẳng thẳng góc với mặt phẳng nghiêng. 4.10. Độ võng của dây thu sét trình bày trong hình 2-6 (TMSD). 4.11 . Độ dao động của dây thu sét trình bày trong hình 2-7 (TMSD) 4.12. Độ tăng cao của dây thu sét trong trường hợp dây bị dao động trình bày trong hình 2-8 (TMSD). 62 Hình 2-5 (TMSD) : phạm vi bảo vệ của kim thu sét trên mặt phẳng nghiêng. a) b) Hình 2- 6 (TMSD) a. Dây thu sét hai đầu b. Dây thu sét hai đầu cao bằng nhau cao khác nhau Hình 2-7 (TMSD) Hình 2-8 (TMSD Độ dao động của dây thu sét Độ tăng cao của dây thu sét 63 Phụ lục I Trị số gần đúng của điện trở suất (pd) của một số loại đất khi độ ẩm thay đổi trong phạm vi từ 10 đến 20% trọng lượng của đất (chỉ sử dụng trong thiết kế kĩ thuật) Loại đất Phạm vi biến đổi của diện trở suất, pđ ôm.cm.l0 4 Trị số khi sử dụng của điện trở suất, pđ ôm.cm.l0 4 Nước biển - Than bùn - Sét - Đất vườn : - Nước sông, hồ, ao - Sét thành từng vỉa lớn, dày đến l0m, ở phía dưới có đá hoặc đá dăm - Đất pha sét - Đất pha sét khoảng 50% sét, tạo hành một lớp dầy từ 1 - 3m trên mặt đất, phía dưới có đá dăm - Đất đen - Đất pha sét 0,002-0,01 - 0,08-0,7 0,40 0,10-0.80 - 0,40-1,50 - 0,036-3,30 và lớn hơn 1,5-4 và lớn hơn 0,01 0,20 0,40 0,40 0,50 0 70 1,00 2,00 ' 2,00 3,00 64 - Cát - Đất vôi đá vôi cát hạt to lẫn đá vụn, sỏi - Đá đá vụn . 4-10 và lớn hơn - - 7,00 10 - 20 20 - 40 Phụ lục II Hệ số thay đổi điện trở suất của đất theo thời tiết của các kiểu nối đất Hình thức nối đất Độ sâu đặt bộ phận nối đất ( m ) Hệ số thay đổi điện trở suất (  ) Ghi chú Thanh (tia) đặt nằm ngang (nối đất kéo dài) 00,180,0 5,0  45,125,1 80,140,1   + Trị số nhỏ ứng với loại đất khô ( đo vào mùa khô ) Cọc đóng thẳng đứng 0,8 Tính từ mặt đấtđến đầu mút trên cùng của cọc 1,20-1,40 + Trị số lớn ứng với loại đất ẩm ( đo vào mùa mưa ) Phụ lục III 65 Cải tạo độ dẫn điện của đất bằng phương pháp nhân tạo dùng muối Đối với những vùng đất có độ dẫn điện xấu (đất sét, đất có lẫn nhiều sỏi, đá v.v. . .), mặc dù trị số điện trở suất đất tính toán được giảm đi một số lần bằng 8 : 500 (nhưng không được quá 10 lần), bộ phận nối đất cũng sẽ rất khó đạt được trị số điện trở yêu cầu. Đối với những vùng đất như vậy, một trong các biện pháp có hiệu quả dùng muối ăn để cải tạo (làm giảm trị số điện trở suất đất) . Thường vùng đất được cải tạo bằng muối ở chung quanh cọc nối đất có chiều dày bằng khoảng 1 : 3 chiều dài cọc, bán kính 0,5 đến 1m. Vị trí lớp đất trộn muối chung quanh cọc nên để ở phía trên, gần sát đầu mút trên của cọc, vì ở vị trí này tác dụng han gỉ cọc của muối có bị hạn chế hơn và thường vùng đất ở khoảng 1 : 3 phía trên thân cọc cũng là vùng đất có trị số điện trở suất lớn hơn so với các vùng khác dọc theo thân cọc. Việc đổ muối được tiến hành tuần tự, cứ một lớp muối kê tiếp một lớp đất, chiều dày mỗi lớp (muối hoặc đất) bằng 2 đến 4cm. Cứ mỗi ki lô gam muối tưới thêm 1 đến 1,5 lít nước. Trung bình lượng muối dùng cho mỗi cọc bằng 40 đến 60 ki-lô-gam. Với cách cải tạo đất bằng muối như vậy có thể làm giảm được trị số điện trở suất đất một số lần, ứng với các loại đất sau : + Đất pha sét : giảm từ 1 , 5 đến 2 lần + Đất pha cát : Giảm 2,5 đến 4 lần 66 + Đất cát : giảm 4 đến 8 lần Cũng có thể rút ra được hệ số giảm trị số điện trở suất của đất được cải tạo bằng muối qua bảng L-PL3. Điện trở suất đất khi chưa cải tạo,  0 ôm. cm. 10 4 Hệ số giảm () của điện trở suất khi đất được cải tạo bằng muối 0, 5 1 2 3 4 5 6 8 10  = ct   0 1,6 2,0 2,5 3,5 4,0 4,4 5,0 6,5 8,0  ct - Điện trở suất đất sau khi được cải tạo bằng muối. Sự thay đổi thời tiết trong năm thường ít nhiều hưởng đến trị số điện trở suất đất được cải tạo bằng muối theo phương pháp trên. Trị số điện trở suất này tương đối ổn định vì muối có khả năng hút ẩm mạnh, duy trì tốt lượng hơi nước ẩm chung quanh cọc nối đất một thời gian tương đối dài. Tuy nhiên đến một lúc nào đó lượng muối trong đất cũng bị mất dần nhất là khi bị nước mưa hoà tan và bộ phận nối đất bằng thép cũng sẽ bị muối ăn mòn, đẩy nhanh tốc độ han gỉ. Bởi vậy cần phải có chế độ kiểm tra định kì để bổ sung muối và kiểm tra lại tiết diện hiệu dụng của bộ phận nối đất. Với đất sét, đất thịt từ 3 đến 5 năm kiểm tra, bổ sung muối một lần ; với đất xốp đất cát hoặc pha cát từ 1 đến 2 năm kiểm tra, bổ sung muối một lần. 67 Thời gian đầu sau khi đổ muối trị số điện trở suất đất giảm có chậm vì muối chưa kịp hoà lẫn và thấm đều vào đất. Độ ổn định của lớp muối có trong đất phụ thuộc vào thành phần cấu tạo đất độ ẩm, số lượng và mức độ các trận mưa v.v ở những vùng mưa nhiều thời gian kiểm tra định kì, bổ sung muối phải rút ngắn lại, phụ thuộc vào tình hình thực tế và đặc điểm của mỗi công trình . Hiện nay chưa có một biện pháp chắc chắn nào để hạn chế việc tiêu tán mất muối dần trong đất do mưa, nước ngấm hoà tan muối, kéo trôi đi. Cũng chưa có biện pháp nào để kéo dài thời gian bổ sung muối định kì, hoặc làm giảm tốc độ han gỉ của bộ phận nối đất bằng thép do muối gây nên. Cách đổ muối để cải tạo độ dẫn điện của đất ở những vùng chôn bộ phận nối đất là cọc thép và thanh thép trình bày ở hình L-PL3. 68 Hình I-PL3 : Cách đổ muối để cải tạo độ dẫn điện của đất ở những vùng đất có trị số  cao. Phụ lục IV A- Một số công thức tính điện trở tản dòng diện tần số công nghiệp của bộ phận nối đất nhân tạo 1. Điện trở của một cọc nối đất làm bằng thép tròn, thép ống chôn thẳng đứng (rc) trong đất có thành phần cấu tạo đồng nhất ( =const) rc = l  366,0 ( lg d l2 + 2 l lg l t lt   4 4 ) ôm 69  - Điện trở suất đất, ôm. cm. l - Chiều dài cọc, cm. d - Đường kính ngoài của cọc, cm. t - Độ chôn sâu của cọc, cm. (tính từ mặt đất đến điểm giữa của cọc) . Để ước tính sơ bộ có thể dùng công thức : rc  l  ôm Đối với bộ phận nối đất tạm dùng trong trường hợp thi công, nếu toàn bộ chiều dài cọc không chôn ngập trong đất, áp dụng công thức : rc = l  366,0 lg d l4 ôm l - Phần chiếu dài cọc ngập trong đất, cm. Nếu cọc là thép góc trị số d được thay bằng dg dg = 0,95b b- Chiều rộng mỗi cạnh của thép góc, cm. 70 2. Điện trở của một thanh nối đất làm bằng thép dẹt đặt nằm ngang (rt) trong đất có thành phần cấu tạo đồng nhất ( = const) rt = l 366,0 lg bt l 2 2 , ôm l- Chiều dài của thanh, cm b- Chiều rộng của thanh, cm t- Độ chôn sâu của thanh, cm Để ước tính sơ bộ có thể dùng công thức : rt = l  2 , ôm Nếu thanh là thép tròn, trị số b được thay bằng 2d; d là đường kính của thép tròn, cm. 1. Điện trở của bộ phận nối đất có dạng mạch vòng khép kín (rv) làm bằng thép tròn: a). Chôn ở độ sâu t < . đá dăm - Đất đen - Đất pha sét 0,00 2-0 ,01 - 0,0 8-0 ,7 0,40 0,1 0-0 .80 - 0,4 0-1 ,50 - 0,03 6-3 ,30 và lớn hơn 1, 5-4 và lớn hơn 0,01 0,20 0,40 0,40 0,50 0 70 1,00 2,00. - Cát - Đất vôi đá vôi cát hạt to lẫn đá vụn, sỏi - Đá đá vụn . 4-1 0 và lớn hơn - - 7, 00 10 - 20 20 - 40 Phụ lục II Hệ số thay đổi điện trở suất của đất theo thời tiết của các. của dây thu sét trình bày trong hình 2-6 (TMSD). 4.11 . Độ dao động của dây thu sét trình bày trong hình 2 -7 (TMSD) 4.12. Độ tăng cao của dây thu sét trong trường hợp dây bị dao động trình bày