KIM THU SÉT PHÓNG ĐIỆN SỚM STORMASTER

2. KIM THU SÉT PHÓNG ĐIỆN SỚM STORMASTER
2.1 Giới thiệu
Kim thu sét Stormaster ESE của LPI là một hệ thống chống sét trực tiếp an toàn và hiệu quả cho các thiết bị của bạn. Kim thu sét Stormaster ESE của LPI thu năng lượng sét tại một điểm thích hợp. Sét được truyền xuống đất qua cáp thoát sét. Khi sét được truyền xuống đất, năng lượng sét được giải phóng một cách an toàn mà không gây nguy hiểm cho con người và thiết bị.
2.2. Phân loại
-Stormaster-ESE-15 & Stormaster-ESE-15-GI
-Stormaster-ESE-30 & Stormaster-ESE-30-GI
-Stormaster-ESE-50 & Stormaster-ESE-50-GI
-Stormaster-ESE-60 & Stormaster-ESE-60-GI
(*) GI Model –  Sử dụng cho cột kẽm
2.3 Công thức tính bán kính bảo vệ kim Stormaster
Bán kính bảo vệ (Rp) của kim thu sét phóng điện sớm Stormaster được tính theo công thức áp dụng tiêu chuẩn của Pháp NF C17-102 (tháng 07/1995).
 
-Những thống số quan trọng ảnh hưởng đến Rp
DT xuất hiện trong quá trình kiểm tra
Stormaster – ESE- 50=DT (μs) 50
Stormaster – ESE- 60=DT (μs) 60
h = độ cao (m) kim thu sét Stormaster trên phạm vi bảo vệ
D (m) phụ thuộc vào mức độ chọn bảo vệ, mức độ bảo vệ được tính theo phần B trong tiêu chuẩn NF C17-102.
D= 20m cho mức bảo vệ 1 (cấp bảo vệ cao nhất)
D= 45m cho mức bảo vệ 2 (cấp bảo vệ cao)
D= 60m cho mức bảo vệ 3 (cấp bảo vệ tiêu chuẩn)
2.4. Ưu điểm của kim STORMASTER
-Dễ dàng lắp đặt và không yêu cầu công tác bảo dưỡng đặc biệt
-Hệ thống sử dụng kim thu sét STORMASTER của LPI là giải pháp hiệu quả.
-Kim thu sét Stormaster đã được thử nghiệm đầy đủ và đạt tiêu chuẩn NF C 17-102 (French National Standard) của Pháp
 2.5. Bảng bán kính bảo vệ của STORMASTER 

BÁN KÍNH BẢO VỆ (M) – (RP)

H = độ cao của kim Stormaster trên vùng được bảo vệ (m)

2

4

5

6

10

15

20

45

60

 

Cấp 1 – Cấp cao nhất

Stormaster 15

13

25

32

32

33

34

35

35

35

Stormaster 30

19

28

48

48

49

50

50

50

50

Stormaster 50

28

55

68

69

69

70

70

70

70

Stormaster 60

32

64

79

79

79

80

80

80

80

 

Cấp 2 – Cấp bảo vệ cao

Stormaster 15

18

36

45

46

49

52

55

60

60

Stormaster 30

25

50

63

64

66

68

71

75

75

Stormaster 50

35

69

86

87

88

90

92

95

95

Stormaster 60

40

78

97

97

99

101

102

105

105

 

Cấp 3 – Cấp tiêu chuẩn

Stormaster 15

20

41

51

52

56

60

63

73

75

Stormaster 30

28

57

71

72

75

77

81

89

90

Stormaster 50

38

76

95

96

98

100

102

110

110

Stormaster 60

44

87

107

107

10

KIM THU SÉT GUARDIAN

1. KIM THU SÉT GUARDIAN
1.1. Giới thiệu:
Kim thu sét Guardian CAT của LPI là thiết bị chủ động phóng điện sớm có kiểm soát (Công nghệ CONTROLLED ADVANCE TRIGERING). Chúng thu sét và dẫn xuống đất một cách an toàn nhờ hệ thống dây thoát sét và hệ thống tiếp đất chống sét có điện trở thấp. Kim thu sét GUARDIAN được thiết kế để tạo ra một luồng điện tích (không khí được ion hoá) vào đúng thời điểm những tia tiên đạo của sét tiếp cận khu vực cần bảo vệ do đó được thu dòng sét và tiêu tán năng lượng sét một cách có kiểm soát.
Kim thu sét Guarrdian chia làm 3 loại: CAT I-G; CAT II-G; CAT III-G(*)
1.2. Bảng bán kính bảo vệ của Guardian

 

Chiều cao công trình + Chiều cao cột (5m tiêu chuẩn)

Cấp 1 –
Cấp cao nhất
Cấp 2 –
Cáp bảo vệ cao
Cấp 3 –
Tiêu chuẩn

CAT I

CAT II

CAT III

CAT I

CAT II

CAT III

CAT I

CAT II

CAT III

10

38

44

54

52

60

72

69

80

88

20

46

54

66

63

73

89

74

99

109

30

52

62

75

73

84

118

77

113

120

50

75

92

102

124

128

134

80

75

92

115

124

128

134

100

75

92

115

124

128

134

120

75

92

115

124

128

134

150

75

92

115

124

128

134

1.3. Tại sao nên sử dụng kim Guardian
- Được thiết kế trên cở sở những nghiên cứu công nghệ mới nhất (Latest Technology) tuân theo tiêu chuẩn: NZS/AS 1768-1991.
- Đối với hầu hết các ứng dụng thì hệ thống chống sét Guardian gồm có một kim thu sét đơn CAT có khả năng bảo vệ diện tích rộng, dây cáp thoát sét chống nhiễu HVSC đối với những công trình nhạy cảm hoặc những công trình chuẩn mực và một hệ thống tiếp đất có kháng trở thấp.
- Hệ thống kim thu sét của LPI được lắp đặt phù hợp với các tiêu chuẩn về chống sét.
- Hệ thống kim Guardian của LPI dễ lắp đặt và không cần bảo trì.
- Hệ thống kim Guardian là một giải pháp rất kinh tế trong việc lắp đặt hệ thống chống sét nhưng độ an toàn lại cao.

 

KIM THU SÉT HIỆN ĐẠI INTERCEPTOR

KIM THU SÉT HIỆN ĐẠI INTERCEPTOR CỦA HÃNG ERICO (ÚC)

- Model: INTMKIV-SS

- Bán kính bảo vệ 100m (Bán kính bảo vệ tùy thuộc vào độ cao của công trình)

- Hãng sản xuất: ERICO

- Nước sản xuất: Úc

- Thời gian bảo hành: 24 tháng

- Giá: Liên hệ

ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT:

Kim thu sét hiện đại INTERCEPTOR là kết quả của việt nghiên cứu được tiến hành bởi các chuyên gia chuyên ngành và thực hiện tại các phòng thí nghiệm chính phủ. Tính năng đặc biệt kim thu sét   INTERCEPTORlà tạo một lượng điện tích có hướng và có cường độ mạnh sớm hơn so với các hệ thống thông thường.

NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA KIM THU SÉT INTERCEPTOR 

Hiện tượng tự nhiên khi các đám mây mang điện tích tới sẽ hình thành các đường dẫn sét về phía mặt đất. Đầu kim thu sét INTERCEPTOR tạo nên một sự sai biệt về điện thế giữa đầu kim và đám mây, từ đó tạo ra một đường dẫn tia tiên đạo phát xạ sớm từ đám mây hướng thẳng trực tiếp vào đầu kim INTERCEPTOR mà không đánh vào những vùng khác.

Kim thu sét INTERCEPTOR

được kiểm định, thử nghiệm và đánh giá theo tiêu chuẩn: NFC 17.102

KIM THU SÉT HIỆN ĐẠI DYNASPHERE

KIM THU SÉT HIỆN ĐẠI DYNASPHERE CỦA HÃNG ERICO  (ÚC)

- Model: D/S MKIV-SS

- Bán kính bảo vệ 120m (Bán kính bảo vệ tùy thuộc vào độ cao của công trình)

- Hãng sản xuất: ERICO

- Nước sản xuất: Úc

- Thời gian bảo hành: 12 tháng

- Giá: Liên hệ

ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT:

Kim thu sét hiện đại DYNASPHERE là kết quả của việt nghiên cứu được tiến hành bởi các chuyên gia chuyên ngành và thực hiện tại các phòng thí nghiệm chính phủ. Tính năng đặc biệt kim thu sét  DYNASPHERE là tạo một lượng điện tích có hướng và có cường độ mạnh sớm hơn so với các hệ thống thông thường.

NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA KIM THU SÉT  DYNASPHERE

Hiện tượng tự nhiên khi các đám mây mang điện tích tới sẽ hình thành các đường dẫn sét về phía mặt đất. Đầu kim thu sét  DYNASPHEREtạo nên một sự sai biệt về điện thế giữa đầu kim và đám mây, từ đó tạo ra một đường dẫn tia tiên đạo phát xạ sớm từ đám mây hướng thẳng trực tiếp vào đầu kim DYNASPHERE mà không đánh vào những vùng khác.

Kim thu sét  DYNASPHERE được kiểm định, thử nghiệm và đánh giá theo tiêu chuẩn: NFC 17.102

[

Giải pháp chống sét

1.Giải pháp chống sét

Cùng với các giải pháp về công nghệ thông tin, giải pháp chống sét và các sự cố tương tự về nguồn điện đóng một vai trò rất quan trọng trong việc bảo đảm an toàn, hạn chế và ngăn chặn các rủi ro cho hệ thống.

Cùng với các giải pháp về công nghệ thông tin, giải pháp chống sét và các sự cố tương tự về nguồn điện đóng một vai trò rất quan trọng trong việc bảo đảm an toàn, hạn chế và ngăn chặn các rủi ro cho hệ thống.

Đặc điểm

Các hệ thống chống sét trực tiếp:

Công nghệ phát tia tiên đạo sớm E.S.E (Early Streamer Emission) – công nghệ bị động:

* Các thành phần: đầu thu sét, hệ thống tiếp đất, dây dẫn thoát sét.
* Chi phí thấp, độ che phủ cao, dễ dàng lắp đặt bảo dưỡng.

Công nghệ phân tán điện tích vào không gian D.A.S (Dissipation Air System) – công nghệ chủ động:

* Các thành phần: bộ tạo ion, bộ tập trung điện tích trong đất, dây dẫn điện tích.
* Độ an toàn rất cao tuy nhiên độ che phủ thấp.
* Phù hợp cho những nơi có yêu cầu chống sét cao và triệt để. Chi phi cao.

Các hệ thống chống sét lan truyền:

* Cho đường nguồn:
o Tiêu chuẩn NSI/IEEE C62.41-1991; UL 1449…
o Cắt sét sơ cấp và thứ cấp.
o Thời gian đáp ứng: <5ns, có khả năng chống nhiễu, chịu được xung lặp…
o Cắt được các xung sét từ 80 đến 120KVA.
* Cho đường tín hiệu:
o Tiêu chuẩn ANSI/IEEE C62.41-1991; UL 1449
o Thiết kế cho tất cả các loại kết nối: Lease line, T1, ISDN… (Telecom); DSL, Dial up voice, Modem, Fax… (Telephone), 10Base-T, Token ring, RS232, CCTV
o Thời gian đáp ứng cực nhanh: <1ns, tần số phù hợp với thông số của đường truyền.

2.Kỹ thuật phòng chống sét

Để chống sét một cách có hiệu quả và toàn diện phải tuân theo giải pháp chống sét bao gồm

1. Chống sét đánh thẳng trực tiếp cho công trình
2. Chống sét lan truyền trên đường cấp nguồn và đường truyền tín hiệu
3. Hệ thống tiếp đất có tổng trở thấp và đảm bảo an toàn cao.

Để chống sét một cách có hiệu quả và toàn diện phải tuân theo giải pháp chống sét bao gồm

1. Chống sét đánh thẳng trực tiếp cho công trình
2. Chống sét lan truyền trên đường cấp nguồn và đường truyền tín hiệu
3. Hệ thống tiếp đất có tổng trở thấp và đảm bảo an toàn cao.

CHỐNG SÉT ĐÁNH THẲNG BẰNG KIM THU SÉT PHÁT TIA TIÊN ĐẠO

Đe giảm bớt những rủi ro mà cột thu lôi không đáp ứng được vì sự thụ động của chúng, FRANKLIN FRANCE (Pháp) với nhiều năm nghiên cứu đã trở thành chuyên gia hàng đầu trong lĩnh vực bảo vệ chống sét đánh thẳng bởi một sản phẩm mới, khắc phục tính thụ động của cột thu lôi cổ điển: kim thu sét tạo tia tiên đạo – SAINT ELMO.

1. Cấu tạo

• Đầu thu
Một đầu thu gắn cố định phía trên dùng thu sét và và che chắn cho đầu phát xạ ion ở bên trong. Nó được thiết kế để tạo ra dòng chuyển động không khí xuyên qua đầu phát ion, phân tán các ion này ra không gian xung quanh, tạo môi trường thuận lợi để kích hoạt sớm sự phóng điện (hiện tượng Corona), hạn chế thiệt hại do sét gây ra.

• Thân kim
Thân kim được làm bằng đồng xử lý hoặc inox, phía trên có một hoặc nhiều đầu nhọn dùng phát xạ ion. Các đầu họn này được nối với bộ phát xạ ion thông qua dây dẫn luồng bên trong ống cách điện.

• Bộ kích thích phát xạ ion
Được làm bằng vật liệu Ceramic áp điện, đặt phía dưới thân kim, trong buồng cách điện, nối với các đầu phát xạ nhờ dây dẫn chịu được điện thế cao. Khi có dông, dưới tác động của một lực, bộ phận này sẽ phát ra các điện tích.

2. Nguyên tắc hoạt động

a – Sự kích thích áp điện
Một sự dao động nhỏ của kim thu sét so với cột đỡ cùng với áp lực được tạo ra trước trong bộ kích thích sẽ sinh ra những áp lực biến đổi ngược nhau. Theo đó, chúng tạo ra điện thế cao tại các đầu nhọn phát xạ ion, sinh ra một lượng lớn ion xung quanh kim thu sét. Những ion này sẽ ion hóa dòng khí quyển xung quanh và phía trên đầu thu nhờ hệ thống lưu chuyển không khí VENTURI ngay đầu thu. Tính lưỡng cực của Vật liệu áp điện tạo cho kim thu sét SAINT-ELMO khả năng hoạt động với cả sét dương và âm.

b- Giảm thời gian kích thích hiệu ứng CORONA và giảm điện áp ngưỡng
Sự tăng cưỡng bức mật độ ion của không khí chung quanh một điện cực đều làm giảm điện áp ngưỡng. Điều này được thực hiện nhờ bộ phát xạ ion. Khả năng này khiến cho nó có tính hiệu quả hơn trong vai trò của điểm thu sớm nhất so với các điểm khác của tòa nhà mà nó bảo vệ.

3. Vùng bảo vệ của đầu thu sét :

Bán kính bảo vệ của đầu kim thu sét phát xạ sớm được xác định bởi tiêu chuẩn Pháp NFC 17-102 (tháng 07/1995).

CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN

Sự tăng đột biến điện áp trên đường cấp điện có thể gây nguy hiểm cho người và làm gián đoạn công việc do hư hỏng thiết bị. Nó gây ra nhiều phí tổn như: chi phí sữa chữ và thay thế, chi phí để khôi phục lại dữ liệu, sự hao tổn do ngưng hoạt động và mất các cơ hội làm ăn. Ngoài ra, con người có thể bị nguy hiểm do hệ thống thiếu an toàn.

Có nhiều nguyên nhân gây nên quá áp trên hệ thống

-Tác nhân bên ngoài: sét là một trong những nguyên nhân gây quá áp. Sét không nhất thiết phải đánh trực tiếp đến đường năng lượng mới gây nguy hiểm, một sét đánh cách xa vài trăm mét có thể gây ra vùng nguy hiểm rộng lớn, ảnh hưởng ngay cả đến cáp dưới đất.

-Tác nhân bên trong: Hầu hết những quá áp phát ra bên trong hệ thống do việc đóng ngắt các tải điện công suất lớn như hệ thống nhiệt, động cơ v.v… Nó chiếm từ 70 – 80% trong tất cả những sự cố quá áp. Do đó, bảo vệ quá áp là việc cần được lưu tâm và khuyến khích.

Xung quá áp đột biến (Transient overvoltage): Xung quá áp đột biến là sự tăng vọt điện áp trong thời gian ngắn khoảng một phần triệu giây hay một phần ngàn giây và được đo lường giữa hai hoặc nhiều dây dẫn. Điện áp tăng vọt từ vài vôn cho tới hàng ngàn vôn. Điện áp này tồn tại giữa hai hoặc nhiều dây dẫn tức giữa các dây pha/pha, pha/ trung tính, pha/đất, trung tính/đất.

CÁC DẠNG ĐỒ THỊ XUNG

Hình 1: Đồ thị xung hình Sin chuẩn

Hình 2: Power cut: Xung điện áp bị ngắt hoàn toàn và kéo dài trong nhiều mili giây cho
tới nhiều giờ.

Hình 3: Udervoltage : Là sự giảm điện áp liên tục trên nguồn điện và kéo dài trong vài
giây.

Hình 4: Overvoltage : Là sự tăng điện áp liên tục trên nguồn điện và kéo dài quá vài giây.

Hình 5: Sag : Là sự giảm điện áp trên nguồn điện và kéo dài không quá một hoặc hai giây.

Hình 6: Swell : Là sự tăng điện áp trên nguồn điện và kéo dài không quá một hoặc hai
giây.

Hình 7: Transient overvoltge : Là xung quá áp đột biến là sự tăng vọt điện áp cực nhanh
không lâu hơn một mili giây.

a/ CHỐNG SÉT CÁP ĐỒNG TRỤC AN-TEN PHI ĐƠ

Để chống sét trên cáp đồng trục an-ten phi đơ, ta dùng các thiết bị bảo vệ tần số cao (High frequency protection). Thiết bị này được thiết kế để chống sét và chống nhiễu do các xung cảm ứng điện từ trên cáp đồng trục. Thường tần số sử dụng là HF, VHF, UHF.

Các thiết bị chống sét cho cáp đồng trục thường dùng các kiểu đầu nối N, BNC. Các yêu cầu chính khi chọn lựa thiết bị bảo vệ:

Tương thích về đầu nối.
Chắc chắn về cơ học.
Thỏa mãn về dãi tần số và băng thông. Suy hao xen vào và suy hao phản xạ nhỏ.
Thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật khác.

b/ CHỐNG SÉT CHO MẠNG MÁY TÍNH

Để chống sét cho mạng máy tính, ta cần quan tâm đến kiểu mạng và thiết bị nối mạng, bao gồm:

Kiểu mạng: thông dụng nhất là mạng kết nối hình sao , kết nối hỗn hợp thông qua HUB (thiết bị kết nối và truy xuất mạng).
Kiểu đầu nối cáp mạng : kiểu UTP hay BNC.
Tốc độ truyền dữ liệu của card mạng.

Lưu ý: Để bảo vệ đầy đủ cho mạng máy tính, cần thiết lập nguồn cung cấp duy nhất cho các máy đơn lẻ trong cùng một khu vực và lắp đặt các thiết bị cắt sét nguồn.

c/ CHỐNG SÉT CHO MẠNG TRUYỀN DỮ LIỆU

Kiểu tín hiệu truyền: dạng nguồn áp hay nguồn dòng ( 4 – 20mA)
Kiểu đầu nối : RS232, RS485 v.v..
Các kiểu khác: Token Ring …

d/ CHỐNG SÉT CHO MẠNG ĐIỆN THOẠI , TỔNG ĐÀI PABX

Phụ thuộc số line vào, ta có thể chọn loại bảo vệ đơn hay bảo vệ dãy (các thiết bị KRONE).

e/ CHỐNG SÉT CHO CÁC MẠNG KHÁC

Các hệ thống có thiết bị chuyên dụng để bảo vệ:
Hệ thống báo cháy và camera quan sát.
Hệ thống cân công nghiệp ( dùng Load cell)
Hệ thống điều khiển công nghiệp, SCADA v.v..

3.CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN TRÊN ĐƯỜNG DÂY CẤP NGUỒN

Các thiết bị điện tử dễ bị phá hỏng do các xung sét đột biến hay do quá điện áp lan truyền trên dây cấp điện nguồn. Khả năng cắt giảm biên độ và lọc dòng sét trên đường cấp điện nguồn được thực hiện bằng cách lắp song song một thiết bị cắt sét 1 hoặc 3 pha ngay cầu dao tổng (ở điểm dẫn vào toà nhà) và sau đó lắp thiết bị cắt và lọc sét nối tiếp với hệ thống cấp điện nguồn gần thiết bị điện tử nhạy cảm cần bảo vệ. Cách này sẽ giảm được sự phá hoại các trang thiết bị, giảm tổn thất trong vận hành và thiệt hại về kinh tế.

LỢI ÍCH CỦA BỘ LỌC SÉT ( FILTER DEVICE)

Bảo vệ những mạch nhạy cảm đòi hỏi không phải chỉ đơn giản giới hạn mức quá áp. Nó cũng vô cùng quan trọng để làm giảm thấp sự đột biến của dòng và điện áp hiện hữu do tác động của nhiễu sóng sinh ra.
Thiết bị cần có tầng lọc để giúp hạn chế sự thay đổi các dạng thức kỹ thuật của Sine Wave, loại bỏ các hài bậc cao, như thế sẽ bảo vệ tốt hơn cho các thiết bị điện nhạy cảm. Nó được mắc nối tiếp với thiết bị cần bảo vệ.

Hiệu quả của việc sử dụng thiết bị lọc sét:

Chỉnh sữa lại tỉ lệ đỉnh xung, điều chỉnh lại cạnh nhọn dư sau tầng cắt bằng thiết bị SPD .
Làm giảm quá áp đến thiết bị.
Làm giảm nhiễu RFI/EMI.

NHỮNG LỢI ÍCH CỦA KỸ THUẬT TD

Kỹ thuật này đã tăng thêm một bậc về sáng tạo trong thiết bị bảo vệ quá áp. Nó phân biệt giữa tình trạng quá áp khác thường được duy trì liên tục và những quá áp đột ngột tạm thời, quá áp do sét gây ra hay do công tắc đóng ngắt. Khi tần số quá áp được dò ra, Quick-Switch (được cung cấp bằng sáng chế) đưa ra một sự bảo vệ mạnh mẽ đến giới hạn quá áp đưa đến. Nó cho phép thiết bị vẫn hoạt động, cung cấp an toàn, và bảo vệ quá áp được tin cậy ngay cả sau một tình trạng quá áp bất thường xảy ra. Điều này không chỉ bảo đảm được an toàn cho những ứng dụng thiết thực mà còn kéo dài tuổi thọ của thiết bị nhờ cách thức bảo vệ khônng phải ngắt thường xuyên. Kỹ thuật TD đặc biệt chỉ ra nơi được duy trì liên tục mà quá áp xảy ra và nơi mà kỹ thuật SPD cũ bị hư không có khả năng chịu đựng.(theo thử nghiệm những chế tạo SPD để thiết kế cho những sản phẩm ngắt cố định màTVSS vẫn hoạt động ở mức trên điện áp danh định 10%. Và hầu hết những thiết kế của những chế tạo danh tiếng cho phép quá áp 25%,nhưng với kỹ thuật TD có thể cao hơn. Chứng tỏ kỹ thuật TD có sức chịu quá áp cao với tỷ lệ điện áp triệt thấp.

SỰ CẦN THIẾT CỦA BẢO VỆ PHỐI HỢP

Để bảo vệ tốt nhất cho con người và thiết bị, cần có sự hiểu biết đầy đủ về các nguy cơ do sét gây ra. Phương pháp kết nối tiếp đất chống sét và bảo vệ quá áp là rất quan trọng, đòi hỏi sự nghiên cứu và hiểu biết đầy đủ về nó. Việc sử dụng các thiết bị bảo vệ đắt tiền nhưng thiết kế yếu kém, điện trở đất không đạt yêu cầu sẽ đưa đến hiệu quả bảo vệ không cao.

Có nhiều loại và nhiều mức bảo vệ quá áp khác nhau. Việc phối hợp chọn lựa thiết bị và các sơ đồ bảo vệ phù hợp sẽ đem lại hiệu quả an toàn cao nhất.

Chống sét lan truyền cho một thiết bị bao gồm hai hướng chính:
Chống sét trên đường cung cấp nguồn điện của thiết bị.
Chống sét trên đường tín hiệu vào/ra của thiết bị.

Chống sét trên đường nguồn thường có 3 tầng chính:

- Chống sét tầng sơ cấp, được áp dụng cho lối vào tủ điện chính hoặc nơi cần cắt sét với cường độ cao ( >= 100 kA).
Chống sét tầng thứ cấp, được lắp đặt phía sau tầng sơ cấp, có cấp cắt sét thấp hơn, dùng bảo vệ cho các mạch nhánh và các thiết bị nhạy cảm.
– Chống xung nhiễu tần số cao bằng các bộ lọc thích hợp.

Chống sét trên đường tín hiệu:

Thiết bị bảo vệ được lựa chọn phải phù hợp về đặc tính tần số, điện áp làm việc, dạng đầu nối v.v..

CÁC KIỂU MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP THƯỜNG GẶP

Các mạng điện hạ áp thường gặp nhất trong thực tế là các mạng TN-C, TN-S, TN-C-S và TT. Các mạng điện này tùy theo các quy định ở địa phương, nó mô tả mối quan hệ giữa nguồn cung cấp, các bộ phận hở hoặc dẫn điện của việc lắp đặt hoặc nối đất.

Mạng TN-C: Trong mạng TN-C dây trung tính và tiếp đất bảo vệ dùng chung một dây từ đầu cuối đến hệ thống.
Các bộ phận dẫn điện bị hở được nối với dây của mạng tiếp đất bảo vệ (PEN – Protection Earthing Network).

Mạng TN-S: Trong mạng điện TN-S, dây trung tính và dây tiếp đất bảo vệ riêng biệt từ đầu đến cuối hệ thống. Dây tiếp đất bảo vệ (PE) có thể là vỏ kim loại của cáp điện lực hoặc một dây dẫn riêng.
Các bộ phận dẫn điện bị hở trong lắp đặt được nối với dây tiếp đất bảo vệ.
Mạng điện TN-C-S: Trong mạng điện TN-C-S dùng một dây PEN cho các chức năng trung tính và tiếp đất bảo vệ.

Mạng điện này là mạng có trung tính được nối đất tại nhiều điểm (MEN) và dây bảo vệ được xem như dây tiếp đất trung tính phối hợp (CNE).
Dây PEN được nối đất tại một số các điểm khắp cả mạng và nói chung càng gần với bộ tiêu thụ điện càng tốt. Các bộ phận dẫn điện bị hở được nối với dây CNE.

Mạng điện TT: Mạng điện TT có một điểm của nguồn cung cấp điện được nối đất và các bộ phận dẫn điện bị hở trong lắp đặt được nối với các điện cực tiếp đất độc lập.
Mạng điện IT:

CÁC THIẾT BỊ CHỐNG SÉT TRÊN MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP

Các thiết bị chống sét trên mạng điện hạ áp thường sử dụng công nghệ MOV ( Metal Oxide Varistor), MOV kết hợp với các ống phóng điện có khí hoặc SAD ( Silicon Avalanche Diode) có hoặc không có lọc.

KẾT LUẬN

Sét là hiện tượng tự nhiên đa dạng có nhiều ảnh hưởng đến đời sống con người. Việc chế ngự sét là vấn đề đã và đang được các nhà khoa học trên thế giới quan tâm nghiên cứu. Phòng chống tác hại của sét phải là vấn đề mang tính tổng thể. Với các giải pháp được nêu bên trên nếu được thực hiện một cách đầy đủ và chính xác sẽ nâng cao hiệu qủa trong việc phòng chống sét.Với kinh nghiệm cao trong việc bảo vệ an toàn cho các thiết bị điện nhạy cảm, tự động hóa, mạng tin học, trạm viễn thông, trạm cân, cân điện tử…

3.Chống sét lan truyền đường nguồn

Khi sét đánh xuống bất cứ vị trí nào cũng gây ra những thiệt hại không thể lường trước được. Chúng hình thành hai dạng sét:

- Sét đánh trực tiếp tức đánh vào các khu vực cao độ, khu vực đồng trống, gây hư hại tài sản về nhà cửa, các công trình cao độ, đặc biệt hơn nữa là con người trong các khu vực này.

Khi sét đánh xuống bất cứ vị trí nào cũng gây ra những thiệt hại không thể lường trước được. Chúng hình thành hai dạng sét:

- Sét đánh trực tiếp tức đánh vào các khu vực cao độ, khu vực đồng trống, gây hư hại tài sản về nhà cửa, các công trình cao độ, đặc biệt hơn nữa là con người trong các khu vực này.
– Sét lan truyền tức sét đánh vào các hệ thống dây dẫn điện lực, các dây dẫn điện thoại. Vì các hệ thống dây dẫn này được lắp đặt ngoài trời do đó khả năng bị cảm ứng xung sét là rất lớn và hư hỏng về giá trị tài sản trong trường hợp này lớn hơn rất nhiều so với hiện tượng sét đánh trực tiếp. Chẳng hạn như hư hỏng các tổng đài và các thiết bị quan trọng khác .v.v…

Bảo vệ chống sét lan truyền đường nguồn bằng thiết bị cắt sét: 

Thiết bị cắt lọc sét được thiết kế phù hợp bảo vệ cho các thiết bị điện tử nhạy cảm tránh khỏi các hư hại gây ra bởi các quá áp đột biến, xung sét và các hiện tượng giao thoa RF.

Thiết bị cắt lọc sét được thiết kế với 3 cấp bảo vệ bên trong thiết bị như sau:

-Tầng bảo vệ sơ cấp

- Bộ lọc thông thấp bằng cuộn dây.

- Tụ điện LC và bảo vệ thứ cấp.

Thiết bị cắt lọc sét có khả năng hấp thu những xung quá áp đột biến hoặc xung sét ở chế độ thường (pha/trung tính), chế độ ngang (trung tính/đất) từ hai hướng, hướng từ nguồn vào và hướng từ phía đầu tải, thiết bị thích ứng lắp trên nguồn điện 1 pha và 3 pha.

Chống sét lan truyền trên nguồn điện AC theo 2 cấp: Cắt sét sơ cấp và cắt lọc sét thứ cấpThiết bị cắt lọc sét thứ cấp sử dụng công nghệ thông minh lắp nối tiếp trước tải, phụ thuộc dòng tải, không tiêu hao điện năng, thiết bị dùng công nghệ thông minh có thời gian đáp ứng < 1ns và có các loại sản phẩm:- 1 pha: 10A, 20A, 32A, 40A, 63A, 125A- 3 pha: 20A, 32A, 40A, 63A, 125A, 200A, 315A, 450A … 1250A.

Thiết bị cắt lọc sét được lắp nối tiếp trước tải, phụ thuộc vào dòng tải sử dụng, có thể lắp tại bất kỳ điểm nào trên hệ thống phân phối điện hạ thế: Tại tủ phân phối điện chính của toà nhà hoặc tủ phân phối phụ cấp điện cho các thiết bị điện tử nhạy cảm và có cấu tạo chi tiết như sau:
– Tầng bảo vệ thứ nhất: Tầng bảo vệ thứ nhất của thiết bị cắt lọc sét sử dụng công nghệ MOV, SAD, GDT có khả năng chịu đựng dòng xung sét từ 40KA, 70KA hoặc 100KA được đấu nối giữa các dây pha/trung tính để hấp thu các xung quá áp đột biến hoặc xung sét ở chế độ thường (pha/trung tính), các xung quá áp đột biến này thường được tạo ra bởi các công tắc đóng ngắt và các xung nhiễu trên hệ thống điện.
– Tầng bảo vệ thứ haiTầng bảo vệ thứ hai của thiết bị cắt lọc sét gồm cuộn dây (L) và tụ điện (C). Hệ thống lọc thông thấp LC này có nhiệm vụ làm suy yếu thêm các xung điện áp được cắt ở tầng thứ nhất. Hơn nữa tầng lọc này cũng triệt đi những tạp âm có tần số khoảng 800Hz nhiễu vào hệ thống phân phối điện.

- Tầng bảo vệ thứ ba Tầng bảo vệ thứ ba của thiết bị cắt lọc sét có khả năng chịu dòng sét 25KA, 40KA hoặc 70KA được đấu nối sau bộ lọc LC, cấu tạo tương tự như các phần tử ở tầng thứ nhất. Nhiệm vụ của tầng ba này không những có nhiệm vụ triệt các xung điện áp còn lại ở 2 tầng cắt, lọc bên trên mà còn triệt các xung quá áp được tạo ra từ phía sau tải do đóng ngắt hay khởi động các thiết bị điện, chúng sẽ gây ảnh hưởng cho các thiết bị điện tử khác.

4.Giải pháp chống sét trực tiếp cho công trình

Theo các số liệu thống kê của ERICO, tòa nhà Skytower ở Auckland, New Zealand ngày 21/7/1999 đã chịu 16 tia sét đánh trực tiếp trong vòng 30 phút trong một cơn bão sét. Tòa nhà The Bank of China, Hong Kong cũng đã hứng chịu hơn 100 tia sét trực tiếp kể từ năm 1989. Tháp truyền thông Mt. Tangkuban Perahu ở West Java, Indonesia từng chịu 56 tia sét trong vòng 3 năm. Hệ thống ERITECH SYSTEM3000 lắp đặt trên Centerpoint Tower, Sydney đã ghi lại hơn 40 tia sét kể từ tháng 11 năm 1995.
GIẢI PHÁP CHỐNG SÉT TRỰC TIẾP CHO CÔNG TRÌNH

Theo các số liệu thống kê của ERICO, tòa nhà Skytower ở Auckland, New Zealand ngày 21/7/1999 đã chịu 16 tia sét đánh trực tiếp trong vòng 30 phút trong một cơn bão sét. Tòa nhà The Bank of China, Hong Kong cũng đã hứng chịu hơn 100 tia sét trực tiếp kể từ năm 1989. Tháp truyền thông Mt. Tangkuban Perahu ở West Java, Indonesia từng chịu 56 tia sét trong vòng 3 năm. Hệ thống ERITECH SYSTEM3000 lắp đặt trên Centerpoint Tower, Sydney đã ghi lại hơn 40 tia sét kể từ tháng 11 năm 1995.

Theo ước tính của các nhà chuyên môn, trên khắp mặt địa cầu, cứ mỗi giây có khoảng 100 cú sét đánh xuống mặt đất. Sét không những có thể gây thương vong cho con người, mà còn có thể phá hủy những tài sản của con người như các công trình xây dựng, công trình cung cấp năng lượng, hoạt động hàng không, các thiết bị dùng điện, các đài truyền thanh truyền hình, các hệ thống thông tin liên lạc… và làm gián đoạn công việc.

Nguyên lý hình thành sét

Sét là một nguồn điện từ rất mạnh, xuất hiện do sự hình thành các điện tích khối lớn, từ các đám mưa giông mang điện tích dương – ở phần trên của đám mây – và điện tích âm – ở phần dưới của đám mây. Chúng tạo một điện trường có cường độ lớn chung quanh đám mây. Trong quá trình tích lũy các điện tích trái dấu, một điện trường có cường độ gia tăng liên tục được hình thành. Khi điện thế tại một nơi nào đó trong đám mây vượt quá ngưỡng cách điện của không khí, thì xảy ra hiện tượng sét đánh xuyên, hay còn gọi là sét tiên đạo.

Con đường mà sét có thể đi qua, làm thiệt hại cho tài sản của con người trên mặt đất, có thể kể ra như sau:
– Sét đánh trực tiếp vào công trình.
– Sét lan truyền qua các đường cáp cung cấp nguồn cho các thiết bị điện, qua các đường cáp tín hiệu giữa các thiết bị điện.

Dựa trên đặc tính trên, các giải pháp chống sét sẽ phân biệt thành hai loại thiết bị chống sét: thiết bị chống sét trực tiếp và thiết bị chống sét lan truyền.

Hệ thống chống Sét Trực Tiếp

Phương pháp này có thể có 2 loại hệ thống: hệ thống chống sét chủ động (cấp tiến) và hệ thống chống sét thụ động (truyền thống).

a) Hệ thống chống sét thụ động

Đây là hệ thống không kích thích cú sét đánh thủng, không làm tăng thêm khả năng phóng điện có thể xảy ra tại khu vực cần bảo vệ như phương pháp chủ động.

Một trong những hệ thống chống sét thụ động đáng tin cậy nhất được biết dưới tên gọi lồng Faraday (Faraday Cage). Với phương pháp này, một công trình kiến trúc sẽ được bao phủ bởi một mạng lưới gồm những thanh kim loại và sau đó các thanh kim loại này sẽ được dẫn qua hệ thống cáp xuống đất.

b) Hệ thống chống sét chủ động

Phương pháp này được Benjamin Franklin phát minh năm 1760 và là phương pháp thu sét phổ biến nhất và có lẽ là nổi tiếng nhất trong lịch sử. Hệ thống chủ động này dùng thu lôi phóng trực tiếp một luồng ion về phía đám mây, làm tăng thêm khả năng phóng điện có thể xảy ra trong đám mây.

Dựa trên lý thuyết của Benjamin Franklin, ERICO đã sản xuất hệ thống chống sét chủ động ERITECH® SYSTEM3000 phù hợp hoàn toàn với hơn 12 tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế như Mỹ, Úc…

Bố trí hệ thống ERITECH® SYSTEM 3000 theo phương pháp CVM

Việc bố trí các kim thu sét trên công trình trước đây thường được thực hiện bằng phương pháp quả cầu lăn (RSM) dựa trên mô hình điện đơn giản (Electro Geometric Model – EGM) theo khoảng cách sét đánh. EGM đơn giản không tính đến quá trình phóng tia sét tiên đạo hướng lên và sự quan trọng của chiều cao công trình hay hình dạng của vật thể trên công trình. RSM sử dụng khoảng cách phóng sét cố định, thường là 45m, không quan tâm đến chiều cao hay chiều rộng công trình. Điều này có nghĩa là công trình có độ cao 5m được gán cho vùng bắt sét và xác suất sét đánh cũng giống như tháp viễn thông cao 100m.

Một mô hình cải tiến đã được phát triển ban đầu bởi Dr A.J. Eriksson (1979, 1980, 1987). Bắt đầu từ cuối những năm 1980, mô hình cơ bản của Eriksson được phát triển sâu hơn bởi các nhà khoa học và kĩ sư của ERICO nhằm ứng dụng cho các công trình thực nghiệm. Việc nghiên cứu này được thực hiện qua mô hình mô phỏng bằng máy tính vùng điện trường quanh mô hình 3D của công trình và áp dụng khái niệm “điểm cạnh tranh” để xác định công trình có được bảo vệ hay không. Phương pháp mới này đã được biết đến trên toàn thế giới qua nhiều năm với tên gọi CVM. CVM xem xét điều kiện vật lý của sự phóng điện qua không khí kết hợp với kiến thức về sự gia tăng điện trường tạo bởi các điểm khác nhau trên công trình. Sau đó CVM sử dụng thông tin này để cung cấp hệ thống chống sét tối ưu cho công trình, tức là vị trí đặt kim thu sét hiệu quả nhất cho mức bảo vệ đã chọn.

Sử dụng phương pháp thống kê phân phối chuẩn của cường độ dòng điện cao nhất do sét đánh, ERICO cho thấy với phương pháp CVM, mức bảo vệ thông thường nằm trong khoảng 84-99%.

ERITECH SYSTEM3000 bao gồm các thành phần:
• Phần mềm trợ giúp thiết kế BENJI
• Kim thu sét ERITECH® DYNASPHERE
• Cáp truyền dẫn ERITECH® ERICORE.
• Máy đếm sét LEC.
• Hệ thống đất trở kháng thấp.
• Hóa chất cải thiện điện trở đất GEM.

Các thành phần này tạo nên giải pháp chống sét 6 điểm ERICO®.

1. Phần mềm thiết kế BENJI

Các ứng dụng và vị trí lắp đặt ERITECH® SYSTEM 3000 được tối ưu hóa bởi phần mềm thiết kế của Erico. Tùy theo từng ứng dụng, phần mềm sẽ cung cấp các thông số cụ thể, đảm bảo hiệu suất bảo vệ tối ưu. Ngoài ra BENJI còn cung cấp bảng kê vật liệu, hình chiếu không gian ba chiều, các bản vẽ lắp đặt mẫu và các đặc tính kỹ thuật.

2. Kim thu sét ERITECH® DYNASPHERE

Chức năng cơ bản của kim thu sét hoặc hệ thống thu sét là bắt các tia sét vào điểm ưu tiên, sau đó dẫn tia sét qua cáp truyền dẫn đến hệ thống đất. Trong suốt quá trình xảy ra sét, ở điểm gần kim, bán cầu ERITECH® DYNASPHERE sẽ gia tăng điện thế qua cặp điện dung. Khi điện thế đủ cao, một tia hồ quang điện sẽ được kích hoạt.

Tia hồ quang kích hoạt có hai hiệu ứng:
(i) Sinh ra một lượng lớn các electron tự do để tạo ra tia sét tiên đạo hướng lên.
(ii) Gia tăng điện trường trên kim thu sét, tạo năng lượng bổ sung để mồi và chuyển thành tia sét tiên đạo.

Hai hiệu ứng này làm tăng độ tin cậy của kim thu sét ERITECH® DYNASPHERE. Kích thước của vùng bảo vệ được tối ưu hóa sao cho tia hồ quang kích hoạt chỉ xuất hiện khi điện trường bao quanh đủ lớn, đảm bảo tia sét đánh vào kim ổn định, có thể được phát triển đủ lớn để cắt thành công tia sét đánh xuống.

ERITECH DYNASPHERE
được thiết kế phù hợp với các tiêu chuẩn cần thiết cho sự phóng điện “có điều khiển”. Khái niệm “có điều khiển” là rất quan trọng bởi vì nếu phóng điện quá sớm sẽ không hiệu quả do điện trường bao quanh không đủ lớn để chuyển đổi tia điện thành dòng sét hướng lên.

Kim thu sét ERITECH® DYNASPHERE được cấp bằng sáng chế là loại kim thu sét tiên tiến với các đặc tính:
• Được chế tạo từ các vật liệu có khả năng chống ăn mòn cao.
• Không yêu cầu nguồn cấp năng lượng bên ngoài.
• Không có bộ phận gây dịch chuyển trong kim.
• Tạo vùng bảo vệ rộng lớn với mức an toàn cao.
• Dễ lắp đặt và bảo trì.

3. Cáp truyền dẫn

Chức năng của cáp truyền dẫn xuống đất là cung cấp đường dẫn trở kháng thấp từ kim thu sét xuống hệ thống đất để dẫn dòng điện do sét tạo ra xuống đất an toàn mà không phát sinh điện thế quá lớn. ERICO sử dụng loại cáp 6 lớp, tăng khả năng tản sét, giảm thiểu tác dụng cảm ứng và hiện tượng sét đánh tạt ngang.

Đặc tính của cáp thoát sét 6 lõi ERICO:

• Xung xét chỉ có thể truyền đi trong cáp với vỏ bọc bằng chất bán dẫn, do đó tránh được rủi ro phóng điện bề mặt.
• Đặc tính trở kháng thấp của dây cáp giúp giảm thiểu hư hỏng điện môi bên trong.
• Dây cáp có thể dễ dàng dẫn đi tránh xa các thiết bị nhạy cảm, dây điện, thép kết cấu và khu vực làm việc của con người.
• Sử dụng cáp dẫn đơn.
• Dễ dàng lắp đặt, giảm thiểu bảo trì.

4. Máy đếm sét LEC

Máy đếm sét được sử dụng để theo dõi, ghi nhận lại số lần sét đánh trong thời gian hoạt động của hệ thống chống sét.

Máy đếm sét LEC IV có đặc tính sau:
• Hiển thị 6 số.
• Không cần cấp nguồn bên ngoài.
• Dễ dàng lắp đặt cho bất kỳ hệ thống chống sét trực tiếp đã có hay đang lắp đặt.
• Độ kín cấp IP67.

5. Hệ thống đất

Hệ thống đất có trở kháng thấp để phân tán năng lượng sét. Hệ thống đất rất khác nhau giữa các công trình tùy theo điều kiện địa chất. Hệ thống đất bao gồm các cọc thép bọc đồng, bảng đồng nối đất và lưới cáp đồng trần. Hệ thống lưới cọc tiếp đất tốt giúp giảm tối thiểu nguy cơ gia tăng điện áp đất và gây chấn thương cho người hoặc phá hủy thiết bị.

6. Hóa chất cải thiện điện trở đất GEM

Tại một số khu vực có điện trở đất cao hoặc không ổn định, Erico sử dụng hóa chất cải thiện điện trở đất GEM. Để tối ưu hóa khả năng cải thiện điện trở đất, Erico sử dụng phần mềm GEM để xác định số lượng hóa chất cần sử dụng và thiết kế hệ thống đất.

Đặc tính của hóa chất GEM:
• Giảm điện trở nối đất từ 50% – 90%.
• Tăng độ kết nối giữa điện cực và đất.
• Bảo vệ điện cực và ổn định điện trở nối đất.
• An toàn, không độc hại.
• Có thể sử dụng cho cả hệ thống nối đất cũ hay mới.

Theo www.erico.com.vn

5.Các nguyên nhân hình thành sét

1. Nguyên nhân hình thành sét :

Trong những năm qua, cứ mỗi khi mùa mưa đến, ngoài việc chuẩn bị các biện pháp phòng chống bão lụt chúng ta còn phải quan tâm đến một hiện tượng thiên nhiên khác có tác hại nghiêm trọng đến cơ sở vật chất và con người – đó là dông sét. Có thể hiểu nôm na rằng sét là sự phóng điện giữa đám mây dông và một điểm nào đó trên mặt đất khi điện trường khí quyển đạt đến một giá trị tới hạn. Việt Nam thuộc vùng khí hậu nhiệt đới nên  dòng điện sét thường rất lớn khoảng 30kA, do đó nếu một công trình nào đó bị sét đánh thì phần kiến trúc của công trình đó có thể bị phá vỡ do ảnh hưởng của áp suất và nhiệt độ phát tán cao, các thiết bị điện trong công trình có thể bị hỏng do trường điện từ của dòng sét cảm ứng và con người có thể bị tổn thương nếu ở gần điểm phóng điện sét. Trong thực tế đã xảy ra nhiều trường hợp một cơn phóng điện sét đã làm cho hàng chục người bị thương và chết (xảy ra ở xã Hiệp Thành – Bạc Liêu) còn những vụ sét làm chết người hàng năm thì xảy ra liên tục khắp nơi nhất là các vùng trọng điểm như Đồi Rìu, Bàu Sầm, Bảo Vinh ….thuộc Huyện Long Khánh – Đồng Nai, các xã vùng sâu thuộc Huyện  Đức Linh, Hàm Tân – Bình Thuận, hoặc một số xã thuộc các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long, ngay tại TpHCM năm nào cũng xảy ra vài trường hợp tử vong do phóng điện sét.

Cơ chế hình thành một cơn sét nói chung khá phức tạp, có nhiều công trình nghiên cứu về quá trình nhiễm điện của một đám mây dông cũng như cơ chế phát triển của tia sét hướng xuống đất, ngoài ra cũng còn  nhiều vấn đề khác liên quan đến sét và chúng tôi mong rằng sẽ có dịp được trình bày chi tiết hơn trong các bài báo khác, ở đây chúng tôi chỉ xin đề cập đến một giả thuyết phổ biến nhất để giải thích nguyên nhân tạo dông sét như sau :

Dông là hiện tượng khí quyển liên quan với sự phát triển mạnh mẽ của đối lưu nhiệt và các nhiễu động khí quyển, nó  thường xảy ra vào mùa hè là thời điểm mà sự trao đổi nhiệt giữa mặt đất và không khí rất lớn. Những luồng không khí nóng mang theo hơi nước bay lên đến một độ cao nào đấy và nguội dần, lúc đó hơi nước tạo thành những giọt nước nhỏ hay gọi là tinh thể băng chúng tích tụ trong không gian dưới dạng những đám mây.

Trái đất càng bị nóng thì không khí nóng càng bay lên cao hơn, mây càng dày hơn đến một lúc nào đó thì các tinh thể băng trong mây sẽ lớn dần và rơi xuống thành mưa. Mây càng dày thì màu của nó càng đen hơn.  Sự va chạm của các luồng khí nóng đi lên và các tinh thể băng đi xuống trong đám mây sẽ làm xuất hiện các điện tích mà ta gọi là đám mây bị phân cực điện hay đám mây tích điện. Các phần tử điện tích âm có khối lượng lớn nên nằm dưới đáy đám mây còn các phần tử điện tích dương nhẹ hơn nên bị đẩy lên phần trên của đám mây.

Như vậy trong bản thân đám mây đã hình thành một điện trường cục bộ của một lưỡng cực điện và dưới tác dụng của điện trường cục bộ này các phần tử sẽ di chuyển nhanh hơn, điện tích được tạo ra nhiều hơn và điện trường càng mạnh hơn. Quá trình này tiếp diễn cho đến lúc điện trường đạt giá trị tới hạn và gây ra phóng điện nội bộ trong đám mây mà ta gọi là chớp.

Ngoài ra khoảng không gian bên dưới đám mây thường có một lớp điện tích dương gọi là điện tích không gian vì vậy giữa phần đáy đám mây mang điện âm và lớp điện tích dương này lại hình thành một điện trường riêng và chính điện trường này làm phát sinh một tia sét ban đầu gọi là dòng tiên đạo di chuyển xuống đất với tốc độ khoảng 150km/s. Trong quá trình phát triển xuống đất,  dòng tiên đạo mang theo một điện thế rất lớn sẽ ion hóa lớp không khí trên đường đi của nó, nơi nào có cách điện không khí yếu thì dòng tiên đạo sẽ phát triển về hướng đó vì vậy ta thấy dòng tia sét đi xuống không phải là đường thẳng mà thường có dạng ngoằn ngoèo, phân nhánh. Ngoài ra do hiệu ứng cảm ứng điện nên phần mặt đất nằm bên dưới đám mây dông sẽ mang một lượng điện dương. Lượng điện này sẽ phân bố trên các vật có khả năng dẫn điện như nhà cửa, cây cối, công trình, trụ điện, tháp anten……, vật nào dẫn điện càng tốt thì điện tích phân bố trên vật đó càng lớn và điện trường của nó càng mạnh so với các vật xung quanh. Vì vậy, khi dòng tiên đạo phát triển xuống gần mặt đất thì nó sẽ chọn vật có điện trường mạnh nhất để đánh vào mà ta gọi là phóng điện sét, nơi tiếp xúc của chúng gọi là kênh sét. Đây là thời điểm trao đổi điện tích giữa đám mây và mặt đất được gọi là giai đoạn trung hòa điện tích, dòng điện trong kênh sét lúc này rất lớn có thể đến 200kA nên bị nóng lên rất mạnh khoảng 20.000oC và do đó ta thấy nó sáng chói lên (cũng được gọi là chớp). Dưới tác dụng của nhiệt độ này, lớp không khí chung quanh kênh sét bị giãn nỡ mạnh gây ra tiếng nổ lớn mà ta gọi là sấm. Do ánh sáng có vận tốc lớn hàng triệu lần so với âm thanh nên ta thấy ánh chớp trước rồi sau đó một lúc mới nghe thấy tiếng sấm.

2/ Một số biện pháp phòng tránh sét thông dụng và hiệu quả :

Ở đây chúng ta cần phân biệt các loại sét khác nhau như sét đánh trực tiếp, sét đánh gián tiếp, sét cảm ứng

- Sét đánh trực tiếp là sét đánh thẳng vào nhà cửa công trình hoặc đánh vào bồn nước kim loại hay trụ anten nằm trên công trình đó, đánh vào cây cối, đánh vào người đang di chuyển khi đang có dông …..Đây là loại sét nguy hiểm nhất vì nó có thể gây thiệt hại nặng nề cho công trình hoặc gây chết người.

- Sét đánh gián tiếp là sét đánh vào đường dây điện thoại, đường dây tải điện cao thế hoặc hạ thế ở một nơi nào đó rồi theo đường dây truyền vào công trình làm hư hỏng thiết bị điện đang sử dụng. Chúng ta thường thấy hiện tượng bóng đèn, điện thoại, TV, tủ lạnh …. bị cháy hoặc người đang gọi điện thoại bị điện giật mạnh sau một cơn dông sét tất cả là do ảnh hưởng của loại sét này.

- Sét cảm ứng bao gồm cảm ứng tĩnh điện và cảm ứng điện từ. Sét cảm ứng tĩnh điện thường chỉ nguy hiểm cho các công trình có chứa chất dễ cháy nổ như xăng dầu, khí đốt do tác động của phóng điện thứ cấp còn sét cảm ứng điện từ chỉ nguy hiểm đối với các thiết bị hiện đại dùng các linh kiện điện tử nhạy với xung điện trong các công trình bưu điện, viễn thông, phát thanh truyền hình.

Một hệ thống chống sét hoàn chỉnh phải thể hiện đầy đủ các nội dung chống sét nói trên, tuy nhiên đối với đa số các hộ gia đình người ta thường chỉ quan tâm đến việc chống sét đánh trực tiếp.

Có nhiều biện pháp kỹ thuật phòng chống sét  nhưng cho tới nay thì chưa có một thiết bị hoặc hệ thống chống sét nào đạt được hiệu quả tuyệt đối. Một mô hình chống sét thông dụng đã được công nhận là có hiệu quả trong một phạm vi giới hạn nhất định vẫn còn được sử dụng rộng rãi nhiều nơi trên thế giới đó là hệ thống dùng kim thu sét cổ điển Franklin vì nó đã chứng minh khả năng bảo vệ với một  độ tin cậy cho phép đã tồn tại hàng trăm năm qua. Kim thu sét Franklin là một thanh kim loại có đầu nhọn dài khoảng 3m được lắp tại nơi cao nhất trong khu vực cần bảo vệ, nó hoạt động theo nguyên lý phóng điện điểm, nghĩa là trong điện trường khí quyển của dông bão, kim thu sét này sẽ liên tục nhả điện tích vào vùng không gian do đó quanh đầu kim thu sét sẽ có điện trường cục bộ mạnh so với các điểm xung quanh và hình thành một tia lửa điện mồi (dòng mồi) nên nó dễ dàng thu hút dòng sét tiên đạo từ mây đi xuống, dòng điện sét này sẽ truyền từ kim qua hệ thống dây dẫn để đi xuống đất và tản nhanh trong đất nhờ bãi tiếp địa tản sét. Như vậy hệ thống chống sét sẽ tạo ra một phạm vi an toàn cho công trình mà nó bảo vệ . Tuy nhiên trong thực tế vẫn có hiện tượng sét đánh vào công trình đã có hệ thống chống sét mà người ta gọi là sét đánh vòng, do đó để đảm bảo an toàn chúng ta không nên tự lắp lấy hệ thống chống sét mà phải nhờ đến chuyên viên kỹ thuật tính toán thiết kế sao cho hệ thống đảm bảo các thông số kỹ thuật như phạm vi bảo vệ, điện trở tản sét, khả năng sét đánh vòng, khả năng phóng điện thứ cấp ….., có như thế thì hệ thống chống sét mới hoàn thành tốt nhiệm vụ của nó. Trong trường hợp ngược lại thì chính hệ thống đó là nguyên nhân dẫn đến các tai họa cho công trình và những người sống trong công trình đó.

3/ Lựa chọn đầu thu sét :

Theo đà tiến bộ của khoa học kỹ thuật, người ta đã nghiên cứu chế tạo các loại kim thu sét tích cực (thay cho loại kim thu sét cổ điển thụ động nêu trên) để chủ động bắt sét không cho nó đánh vào công trình cần bảo vệ. Hiện trên thị trường Việt Nam có gần một chục loại kim chủ động của các nước khác nhau như Mỹ, Pháp, Uc, Ý …..    Các loại kim thu sét này hoạt động dựa trên các nguyên lý làm việc khác nhau nhưng nói chung có thể chia làm hai loại chính :

a/ Loại phóng điện sớm: đó là các loại kim thu sét có đặc tính  phát ra dòng mồi khá sớm khi điện trường khí quyển chưa đạt đến trị số tới hạn nghĩa là nó chủ động đón bắt dòng phóng điện sét ở một điểm nào đó trong không gian cách xa công trình mà nó bảo vệ. Chúng ta có thể hình dung là khi hoạt động thì kim thu sét như được kéo dài ra một đoạn gấp hàng chục lần chiều dài thực của chúng, đoạn này được gọi là độ cao ảo của kim thu sét  và như thế chúng có phạm vi bảo vệ lớn hơn rất nhiều so với kim thu sét cổ điển ở cùng một độ cao.

b/ Loại phân tán điện tích: đó là các loạikim thu sét có đặc tính tạo ra một lớp điện tích không gian mang điện dương trong vùng khí quyển nằm bên trên đầu kim dựa trên nguyên lý phóng điện điểm . Trường tĩnh điện mây dông càng mạnh thì dòng phóng điện càng mạnh và lớp điện tích không gian càng nhiều, nó tác dụng như một màn chắn tĩnh điện làm cho điện trường giữa đám mây dông và đất yếu đi nghĩa là loại bỏ nguy cơ phóng điện sét.

Ngoài ra còn một dạng kết hợp của hai loại trên để tạo thành một hệ thống chống sét khác gọi là loại phóng điện trì hoãn. Loại này có ưu điểm làm tăng phạm vi bảo vệ nhưng lại rất tốn kém so với hai loại trên.

Trong gần 20 năm qua, chúng tôi đã nghiên cứu đặc tính kỹ thuật của trên 20 loại kim thu sét khác nhau gồm cả những loại chưa có mặt ở thị trường Việt Nam và cũng đã thiết kế thi công hàng trăm hệ thống chống sét cho nhiều chủng loại công trình khác nhau, nói chung về nguyên lý làm việc thì chúng có hiệu quả cao hơn nhiều so với loại kim thu sét cổ điển và mỗi loại có những ưu khuyết điểm khác nhau. Hơn nữa, do các loại kim thu sét  chủ động chỉ mới phát triển mạnh tại Việt Nam trong vòng 5 năm trở lại nên phải cần có thêm thời gian để theo dõi và đánh giá xem loại kim nào đạt yêu cầu về chất lượng, độ bền và hiệu quả trong việc bảo vệ công trình trong điều kiện khí hậu nhiệt đới như nước ta, ngoài ra giá cả cũng là một yếu tố cần quan tâm vì chúng không phù hợp lắm đối với đa số các hộ gia đình muốn lắp một hệ thống chống sét riêng cho nhà của mình.

Tóm lại như đã trình bày ở trên, một hệ thống chống sét ngoài kim thu sét còn có phần dẫn sét và bãi tiếp địa tản dòng sét trong đất mà đây là các phần không dễ dàng lắp đặt nhất là đối với nhà cửa công trình thuộc các khu đô thị . Dây dẫn sét có tác dụng chuyển tải dòng sét xuống đất dễ dàng, nó phải chịu được nhiệt độ phát nóng cục bộ để không bị biến dạng . Bãi tiếp địa có nhiệm vụ tản nhanh dòng sét trong đất để tránh điện áp cao tồn tại trên hệ thống chống sét tức là phòng tránh hiện tượng phóng điện thứ cấp và ảnh hưởng của điện áp bước, đó là các yếu tố nguy hiểm có thể làm  hư hỏng công trình và gây chết người. Do đó ta thấy rằng một khi hệ thống chống sét không đạt chất lượng kỹ thuật thì thật là tai họa cho chúng ta khi có sét đánh vào công trình. Vì vậy nếu các bạn có yêu cầu lắp đặt hệ thống chống sét thì có thể liên hệ với chúng tôi để được hướng dẫn cụ thể bằng cách dựa vào đặc điểm thực tế tại công trình của bạn như điện trở suất đất, đặc tính địa lý của vùng, vị trí lắp đặt và cấu trúc bãi tiếp địa, khoảng cách an toàn trong không khí và trong đất …… hầu đạt được một hệ thống  chống sét phát huy hết khả năng của chúng trong việc bảo vệ an toàn cho công trình và những người sống trong công trình đó./.

Kim thu sét

KIM THU SÉT HIỆN ĐẠI DYNASPHERE CỦA HÃNG ERICO  (ÚC)

- Model: D/S MKIV-SS

- Bán kính bảo vệ 120m (Bán kính bảo vệ tùy thuộc vào độ cao của công trình)

- Hãng sản xuất: ERICO

- Nước sản xuất: Úc

- Thời gian bảo hành: 12 tháng

- Giá: Liên hệ

ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT:

Kim thu sét hiện đại DYNASPHERE là kết quả của việt nghiên cứu được tiến hành bởi các chuyên gia chuyên ngành và thực hiện tại các phòng thí nghiệm chính phủ. Tính năng đặc biệt kim thu sét  DYNASPHERE là tạo một lượng điện tích có hướng và có cường độ mạnh sớm hơn so với các hệ thống thông thường.

NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA KIM THU SÉT  DYNASPHERE

Hiện tượng tự nhiên khi các đám mây mang điện tích tới sẽ hình thành các đường dẫn sét về phía mặt đất. Đầu kim thu sét  DYNASPHEREtạo nên một sự sai biệt về điện thế giữa đầu kim và đám mây, từ đó tạo ra một đường dẫn tia tiên đạo phát xạ sớm từ đám mây hướng thẳng trực tiếp vào đầu kim DYNASPHERE mà không đánh vào những vùng khác.

Kim thu sét  DYNASPHERE được kiểm định, thử nghiệm và đánh giá theo tiêu chuẩn: NFC 17.102

Giới thiệu

Công ty TNHH Phát Triển Kỹ Thuật Đông Á hoạt động trong lĩnh vực: Tư vấn ,thiết kế và cung cấp các giải pháp kỹ thuật, công nghệ và tích hợp hệ thống trọn gói trong các lĩnh vực chống sét, tiếp địa , thiết bị chống sét trực tiếp và lan truyền, các thiết bị lưu điện UPS.

Công ty chúng tôi có đội ngũ nhân viên chuyên nghiệp, giàu kinh nghiệm sẵn sàng phụ vụ để đáp ứng các nhu cầu của khách hàng Chính sách bán hàng : Chúng tôi cam kết đem tới cho khách hàng những sản phẩm có chất lưọng cao, ổn định với giá cả cạnh tranh nhất và đem lại lợi ích lâu dài cho mỗi bên. Thực hiện đầy đủ các dịch vụ sau bán hàng : Hướng dẫn lắp đặt, bảo hành sản phẩm Chúng tôi rất mong nhận được sự quan tâm và hợp tác của Quý khách. Trân trọng kính chào,

CÔNG TY TNHH PHÁT TRIỂN KỸ THUẬT ĐÔNG Á
Tòa nhà G4, Vũ Phạm Hàm,Cầu Giấy, Hà Nội
Điện thoại: 04-6682 8281; Fax: 04-6269 0112
Hotline:0904 446 758 Email:dongatekvn@gmail.com
Website: www.chongsettiepdia.com

Follow

Get every new post delivered to your Inbox.