Dây trung tính là gi? Nó có điện hay không? Dây trung tính bị đứt có nguy hiểm tới tính mạng con người không? Để giúp quý khách hàng có hiểu biết sâu hơn về dây trung tính, sau đây EvnBamBo sẽ giải đáp cho bạn những thắc mắc này.
Khái niệm dây trung tính
Dây trung tính là gì? Nó có tác dụng gì không? Dây trung tính hay còn được gọi là: dây mass, dây mát, dây nguội, dây N,… Dây sử dụng được trong mạch điện 3 pha với vai trò để cân bằng điện áp của các pha trong mạch. Khi sử dụng trong mạch 1 pha nó đóng vai trò làm kín mạch điện, giúp đưa dòng điện vào để vận hành trong gia đình.
Các loại dây chính trong nguồn điện gia đình
Đối với nguồn điện dân dụng gia đình, có 3 loại dây chính đó là:
- Dây nóng: Nó mang nguồn điện xoay chiều, có điện thế cao, khi chạm vào có nguy cơ bị giật
- Dây trung tính: Trên lý thuyết thì dây trung tính [dây mát] có hiệu điện thế cùng với hiệu điện thế đất tức là nó bằng 0, không làm người dùng bị giật.
- Dây nối đất: bạn cần hiểu dàng dây nối đất không phải là dây trung tính [dù dây trung tính trên lý thuyết nó cũng không gây giật]. Dây nối đất có công dụng là san bằng bớt dòng điện rò rỉ trên bề mặt của thiết bị xuống đất [thay vì đi vào cơ thể người dùng]. Còn dây trung tính để truyền tải nguồn điện để nuôi thiết bị tiêu thụ điện. Nó có chức năng khác nhau hoàn toàn và không thể thay thế hay đảm đương được nhiệm vụ của nhau.
Nhiều người thường hay bị nhầm lẫn giữa dây trung tính và dây tiếp đất, cho rằng 2 loại dây này là 1. Điều đó dẫn tới việc không đảm bảo an toàn khi có sự cố về điện xảy ra. Vì vậy, bạn cần phải nắm rõ và phân biệt 2 loại dây này để tránh những tai nạn đáng tiếc xảy ra.
Cách phân biệt dây trung tính
Dây trung tính giúp đảm bảo an toàn hơn so với dây nóng. Vì thế, làm sao để phân biệt được chúng với nhau. EvnBamBo sẽ gợi ý cho bạn một số mẹo nhỏ để nhận dạng dây điện trung tính.
Dựa theo quy định màu sắc theo tiêu chuẩn IEC và tiêu chuẩn Việt Nam
Điện 1 pha:
- Dây nóng màu đỏ
- Dây trung tính có màu đen/ trắng/ xanh
Điện 3 pha:
- Pha A: màu đỏ
- Pha B: màu trắng
- Pha C: màu xanh dương
- Trung tính: màu đen
- Dây nối đất: màu xanh lá sọc vàng
Thông qua kích thước của dây trung tính so với dây pha để nhận biết
Trên thực tế, theo như quan sát của chúng tôi, dây trung tính luôn có tiết diện nhỏ hơn dây pha. Vì trong trường hợp mạch điện 3 pha thì tổng 3 pha của nó bằng sức chịu đựng của dây trung tính. Nếu trường hợp các pha cân bằng thì dòng này nhỏ hơn nhiều so với dòng pha. Còn mạch điện 1 pha, dây trung tính với dây pha cùng phải chịu chung dòng pha nên chúng có tiết diện bằng nhau.
Cuối cùng, bạn có thể sử dụng bút thử điện. Cụ thể, do giữa dây pha với con người có điện áp khoảng 220v nên khi thử dây pha, bút thử điện sẽ phát sáng, còn dây trung tính bút thử điện không sáng bởi nó chỉ có điện áp là 0V hoặc thấp hơn.
Dây trung tính có giật hay không?
Sau khi đã tìm hiểu tổng quan về dây trung tính, chúng ta có thể tiến hành giải quyết câu hỏi: dây trung tính có giật hay không?
Theo lý thuyết chúng tôi đã nêu, dây trung tính không mang điện áp – tức là khi chạm vào sẽ không giật. Nhưng đó chỉ là trên lý thuyết. Còn trong thực tế, dây trung tính vẫn có điện và gây giật. Do hiện tượng lệch pha hay xảy ra trong quá trình truyền tải điện trong gia đình và công nghiệp, dẫn tới dây trung tính luôn có điện áp [điện áp lớn hay nhỏ phụ thuộc vào độ lệch pha]. Chính điện áp này đã gây giật điện cho bạn khi chạm phải hoặc rò rỉ nhẹ trên bề mặt thiết bị nếu nó không thực hiện tiếp đất.
Theo ước tính, trong lưới điện gia dụng, khi xảy ra hiện tượng lệch pha, điện áp dây trung tính bằng 5% điện áp của dây pha, nghĩa là điện áp dây pha càng lớn, điện áp dây trung tính càng tằng. Trong nhiều trường hợp nguy hiểm nó có thể gây giật chết người.
Theo các chuyên gia, trong lưới điện gia dụng, bạn nên thận trọng. Bạn cần coi dây trung tính như 1 dây pha bình thường và tuyệt đối không được sờ thử, chạm hay cắt đứt để tránh gây những tai nạn điện đáng tiếc xảy ra.
Dây trung tính trong mạch điện 3 pha có công dụng gì?
- Trong mạch điện 3 pha, dây trung tính chó chức năng là giữ ổn định điện áp. Truyền tải nguồn điện đi nuôi các thiết bị tiêu thụ điện.
- Tạo ra 2 trị số điện áp khác nhau: điện áp dây và điện áp pha. Vì thế nó thuận tiện cho việc sử dụng đồ dùng điện.
Tại sao dây trung tính lại nhỏ hơn dây pha
- Trong mạch điện 3 pha dây trung tính chịu dòng điện bảng tổng 3 dòng pha. Nếu các pha cân bằng nhau thì dòng điện này nhỏ hơn nhiều [~ = 0] so với dòng pha vì thế dây trung tính không cần phải có kích thước lớn.
- Trong mạch điện 1 pha, dây trung tính và dây pha cùng phải chịu chung dòng pha nên nó có tiết diện như nhau.
EvnBamBo tự hào là đại lý phân phối các sản phẩm:
Dây cáp điện Cadivi
Dây cáp điện Cadisun
Dây điện Trần Phú
Thiết bị điện Ls
I. Đánh giá an toàn mạng điện 3 pha có trung tính nối đất
1. Mạng điện điện áp thấp U = 1000 V
Mạng điện ba pha có điểm trung tính trực tiếp nối đất nguy hiểm nhất là trường hợp có một dây chạm đất hoặc chạm vào vỏ máy và người đứng ở đất chạm vào một trong hai dây dẫn còn lại. Để giảm bớt nguy hiểm trong trường hợp này, cần thực hiện nối đất điểm trung tính của nguồn cung cấp [mạng 380/220V] nhằm bảo đảm cho khí cụ điện bảo vệ [rơle, máy cắt, cầu chì] nhanh chóng cắt điện khi một pha chạm đất.
Nhược điểm chính của mạng điện có trung tính trực tiếp nối đất là trường hợp làm việc bình thường người chạm phải một dây dẫn, dòng điện qua người tương đối lớn.
Ở đây:
-Rđlà điện trở nối đất của điểm trung tính;
-Rnlà điện trở của nền dưới chân người;
-Ufalà điện áp pha.
Nếu nối đất tốt [Rđ≈ 0] và sàn nền đất ướt [Rn≈ 0] thì dòng điện đi qua người sẽ là:
Đối với mạng điện trung tính nối đất, cho dù điện trở cách điện, vỏ bọc cách điện của các pha đối với đất là rất lớn [R1= R2= R3= Rcđ] thì vẫn không làm giảm được dòng điện đi qua người và điện áp mà người phải chịu là điện áp pha rất nguy hiểm.
2. Mạng điện có điện áp cao U > 1000V
- Đối với lưới điện có điện áp U = 110 kV, về mặt an toàn trung tính được trực tiếp nối đất có lợi là khi chạm đất một pha, mạch bảo vệ sẽ cắt ngay sự cố nên giảm thời gian tồn tại của điện áp giáng ngay chỗ chạm đất. Do đó, giảm được xác suất nguy hiểm đối với người làm việc gần đó. Nhược điểm của mạng điện trung tính trực tiếp nối đất là dòng ngắn mạch chạm đất lớn.
-Đối với mạng điện có điện áp U = 35 kV, điểm trung tính ít khi nối đất trực tiếp, thường cách điện và nối đất qua cuộn dập hồ quang.
Khi nối đất qua cuộn dập hồ quang, về mặt an toàn nó có tác dụng giảm dòng điện qua chỗ chạm đất nên giảm được điện áp quanh chỗ chạm đất.
II. Đánh giá ưu nhược điểmCác phương thức nối đất lưới trung áp
1. Trung tính cách ly
Ưu điểm:Dòng sự cố 1 pha, điện áp bước, điện áp tiếp xúc nhỏ, cho phép vận hành trong một thời gian nhất định khi sự cố chạm đất 1 pha.
Nhược điểm:Mức cách điện của thiết bị phải chịu ở điện áp dây, có khả năng gây quá áp nội bộ do hồ quang chập chờn, khó tìm điểm sự cố, việc thực hiện bảo vệ có chọn lọc khi một pha chạm đất khá phức tạp và đặc biệt đối với lưới 35kV chỉ cho phép làm việc khi IC ≤ 10A.
Hiện nay mạng trung tính cách ly được sử dụng ở các nước như: Italia, Nhật, Irceland. Tại Việt Nam, lưới 6, 10 và 35kV đang sử dụng mạng trung tính cách đất.
2. Mạng 3 pha 3 dây, trung tính nối đất trực tiếp
Ưu điểm:Tránh được quá điện áp lớn trong mạng, cách điện của thiết bị chỉ phải thiết kế với điện áp pha, dễ dàng phát hiện các dạng sự cố, bảo vệ rơ le đơn giản tin cậy.
Nhược điểm:Dòng ngắn mạch trong mạng lớn gây ảnh hưởng đến sự làm việc ổn định của các thiết bị, gây nhiễu đối với các đường dây thông tin ở gần, điện áp bước và điện áp tiếp xúc lớn nên phải cắt ngay đường dây khi có sự cố, khi sử dụng máy biến áp [MBA] công suất nhỏ 1 pha mức cách điện thiết bị là điện áp dây. Mạng 3 pha 3 dây nối đất tại trạm nguồn được sử dụng ở các nước như: Anh, một phần nước Úc, một phần nhỏ lưới 15kV ở khu vực miền Trung nước ta.
3. Mạng 3 pha 4 dây, trung tính nối đất trực tiếp
Ưu điểm:Tránh được quá điện áp lớn trong mạng, cách điện của thiết bị chỉ phải thiết kế với điện áp pha, dễ dàng phát hiện các dạng sự cố, bảo vệ rơ le đơn giản tin cậy, dễ dàng sử dụng các MBA công suất nhỏ 1 pha.
Nhược điểm:Dòng ngắn mạch trong mạng lớn gây ảnh hưởng đến sự làm việc ổn định của các thiết bị, gây nhiễu đối với các đường dây thông tin ở gần, điện áp bước và điện áp tiếp xúc lớn nên phải cắt ngay đường dây khi có sự cố, phải bảo quản nhiều tiếp địa dọc tuyến.
Mạng 3 pha 4 dây được sử dụng ở các nước như: Mỹ, Canada, một phần nước Úc nơi có mật độ phụ tải nhỏ, bán kính cấp điện lớn. Tại Việt Nam, lưới 15 kV,22 kV khu vực miền Trung và miền Nam sử dụng mô hình này.
4. Phương thức trung tính nối đất qua cuộn dập hồ quang
Ưu điểm:Dòng sự cố chạm đất một pha, điện áp bước và điện áp tiếp xúc rất nhỏ, cho phép vận hành trong 1 thời gian nhất định khi có sự cố chạm đất 1 pha, có khả năng dập tắt nhanh sự cố chạm đất hồ quang.
Nhược điểm:Mức cách điện của thiết bị phải lựa chọn ở điện áp dây, khó tìm sự cố, có khả năng gây quá áp nội bộ do hiện tượng cộng hưởng, hệ thống điều khiển và bảo vệ phức tạp.
Phương thức này được các nước như Đức, Thụy Sỹ, Liên Xô [cũ] sử dụng. Tại Việt Nam, lưới điện 35kV một số khu vực cũng áp dụng phương thức này.
5. Phương thức trung tính nối đất qua tổng trở
Phương thức nối đất qua tổng trở là giải pháp dung hòa giữa phương thức nối đất trực tiếp và trung tính cách ly. Nối đất qua tổng trở có thể là điện trở nhỏ hoặc điện kháng nhỏ.
Ưu điểm:Dòng sự cố chạm đất một pha, điện áp bước và điện áp tiếp xúc ở mức độ vừa phải, giảm được mức quá điện áp nội bộ [nếu nối qua điện trở], giảm nhẹ yêu cầu điện trở nối đất, bảo vệ rơ le đơn giản, tin cậy.
Nhược điểm:Mức cách điện của thiết bị phải lựa chọn ở điện áp dây, có khả năng gây quá áp nội bộ do hiện tượng cộng hưởng [nếu nối qua thuần kháng], phải cắt ngay đường dây khi có sự cố chạm đất, độ nhậy bảo vệ phụ thuộc vào chiều dài tuyến dây, công suất nhiệt thất thoát lớn [nếu nối qua điện trở].
Phương thức này được các nước như Pháp, Tây Ban Nha sử dụng. Tại Việt Nam, lưới điện 22kV TP. Huế cũng áp dụng phương thức này.