– HỆ THỐNG CHỐNG SÉT PHẦN 1 | thiết kế cơ điện – kỹ sư cơ điện – kỹ sư M&E

HỆ THỐNG CHỐNG SÉT

Hệ thống chống sét là một hệ thống rất quan trong hệ thống điện và bất cứ công trình nào cũng cần phải lắp đặt hệ thống chống sét. Chính vì vậy, khi tính toán thiết kế hệ thống cung cấp điện thì việc tính toán hệ thống chống sét không thể bỏ qua.

Để các bạn hiểu rõ hơn về hệ thống chống sét trung tâm đào tạo thiết kế cơ điện M&E Center sẽ hệ thống lại cho các bạn hiểu rõ hơn về hệ thống chống sét như sau:

A/ Sét là gì, thế nào là hiện tượng sét đánh

– Sét hay tia sét là hiện tượng phóng điện trong khí quyển giữa các đám mây và đất hay giữa các đám mây mang các điện tích khác dấu đôi khi còn xuất hiện trong các trận phun trào núi lửa hay bão bụi (cát). Khi phóng điện trong khí quyển tia sét có thể di chuyển với tốc độ 36.000 km/s vì sét là sự di chuyển của các ion nhưng hình ảnh của sét là do dòng plasma phát sáng tạo ra nên có thể thấy nó trước khi nghe tiếng động vì tiếng động chỉ di chuyển với tốc độ 1.230 km/h trong điều kiện bình thường của không khí còn ánh sáng đi được 299.792 km/s. Sét đạt tới nhiệt độ 30.000 °C, gấp 20 lần nhiệt độ cần thiết để biến cát silica thành thủy tinh.

– Khi hai đám mây tích điện trái dấu lại gần nhau, hiệu điện thế giữa chúng có thể lên tới hàng triệu von. Giữa hai đám mây có hiện tượng phóng tia lửa điện và ta trông thấy một tia chớp. Vài giây sau ta mới nghe thấy tiếng nổ, đó là “sấm” (vận tốc ánh sáng nhanh hơn vận tốc của tiếng động nên ta trông thấy tia chớp trước). Nếu có đám mây dông tích điện đi gần mặt đất tới những khu vực trống trải, gặp một vật có độ cao như cây cối, người cầm cuốc xẻng… thì sẽ có hiện tượng phóng tia lửa điện giữa đám mây và mặt đất. Đó là hiện tượng sét đánh.

B/ PHÂN LOẠI HỆ THỐNG CHỐNG SÉT

Hệ thống chống sét thường được phân thành 2 loại như sau:

– Hệ thống chống sét đánh thẳng và hệ thống chống sét lan truyền

Trong mỗi hệ thống thì lại chia thành các kiểu khác nhau:

PHẦN 1 – HỆ THỐNG CHỐNG SÉT ĐÁNH THẲNG

I. Chống sét đánh thẳng bằng công nghệ kim cổ điển .

Hình 1- Hệ thống chống sét bằng công nghệ kim thu cổ điện Cấu hình của loại này gồm có 3 phần : a) Các đầu kim thu sét: Thường làm bằng thép mạ đồng, đồng thau đúc hoặc bằng inox. Lựa chọn chiều dài của kim còn phụ thuộc vào cấu trúc của công trình cần được bảo vệ . b) Dây dẫn sét: Dùng để dẫn dòng sét từ các đầu kim thu đến hệ thống tiếp đất. Thường làm bằng đồng lá hoặc cáp đồng trần, tiết diện của dây dẫn được quy định theo tiêu chẩn quốc tế (NFC 17 102 của Pháp) từ 50mm2 đến 75mm2. c) Hệ thống tiếp đất: Dùng để tản dòng điện sét trong đất.

Cấu hình của hệ thống tiếp đất này gồm : – Các cọc tiếp đất – cọc tiếp địa: thường dài từ 2,4 mét đến 3 mét . Đường kính ngoài thường là 14 – 16mm. Được chôn thẳng đứng & cách mặt đất từ 0,5 đến 1 mét. Khoảng cách cọc với cọc từ 3 đến 15 mét . – Dây tiếp đất: thường là cáp đồng trần có tiết diện từ 50 đến 75mm2 dùng để liên kết các cọc tiếp đất này lại với nhau . Cáp này nằm âm dưới mặt đất từ 0,5 đến 1 mét . – Ốc siết cáp hoặc mối hàn hóa nhiệt CADWELD: dùng để liên kết dây tiếp đất & các cọc tiếp đất với nhau. II. Chống sét đánh thẳng bằng công nghệ tiêu tán đám mây điện tích không cho hình thành tia tiên đạo sét (dissipation array system). Công nghệ này hiện nay ở Việt Nam rất ít sử dụng vì giá thành cao, chỉ được ứng dụng vào một số công trình cần thiết. Các hãng sản xuất như: LEC – USA, LIGHTNING PREVECTION SYSTEM – USA . Cấu hình của loại này gồm có 3 phần: a) Các đầu phát ion dương: Thường làm bằng thép mạ đồng hoặc bằng inox . Các đầu phát ion dương có dạng quả cầu nhiều gai, dạng cái dù nhiều gai , hoặc dạng cánh dơi nhiều gai b) Dây dẫn sét: Dùng để dẫn dòng ion dương từ mặt đất đi lên các thiết bị phát ion dương. Thường làm bằng cáp đồng trần, tiết diện của dây dẫn được quy định theo tiêu chẩn quốc tế (NFC 17 102 của Pháp) từ 50mm2 đến 75mm2 . c) Hệ thống tiếp đất: Dùng để tản dòng điện sét trong đất. Cấu hình của hệ thống tiếp đất này gồm: – Các cọc tiếp đất: thường dài từ 2,4 mét đến 3 mét. Đường kính ngoài thường là 14 – 16mm. Được chôn thẳng đứng & cách mặt đất từ 0,5 đến 1 mét. Khoảng cách giữa cọc với cọc từ 3 đến 15 mét . – Dây tiếp đất: thường là cáp đồng trần có tiết diện từ 50 đến 75mm2 dùng để liên kết các cọc tiếp đất này lại với nhau. Cáp này nằm âm dưới mặt đất từ 0,5 đến 1 mét . Yêu cầu dây cáp tiếp đất này phải được nối thành một mạch vòng kín trước khi nối với dây dẫn sét. – Ốc siết cáp hoặc mối hàn hóa nhiệt cadweld: dùng để liên kết dây tiếp đất & các cọc tiếp đất với nhau.

III. Chống sét đánh thẳng bằng công nghệ phát tia tiên đạo sớm (Early Streamer Emission) .

Hình 2 – Hệ thống chống sét bằng kim thu sét tiên đạo Các hãng sản xuất: INDELEC – PHÁP, SATELIT – PHÁP, HELITA – PHÁP, POUYET – PHÁP, PARATONNORRES – PHÁP, ERICO – ÚC. INGESCO – TÂY BAN NHA.

Cấu hình của loại này gồm có 3 phần : a) Đầu thu lôi: Dùng để phát tia tiên đạo đi lên thu hút sét về nó. Đầu thu lôi được gắn trên trụ đỡ có độ cao trung bình là 5 mét so với đỉnh của công trình cần được bảo vệ.

b) Dây dẫn sét: Dùng để dẫn dòng sét từ đầu thu lôi đến hệ thống tiếp đất . Thường làm bằng đồng lá hoặc cáp đồng trần, tiết diện của dây dẫn được quy định theo tiêu chẩn quốc tế (nfc 17 102 của pháp) từ 50mm2 đến 75mm2.

c) Hệ thống tiếp đất: Dùng để tản dòng điện sét trong đất. Cấu hình của hệ thống tiếp đất này gồm: – Các cọc tiếp đất: thường dài từ 2,4 mét đến 3 mét. Đường kính ngoài thường là 14 – 16mm. Được chôn thẳng đứng & cách mặt đất từ 0,5 đến 1 mét . Khoảng cách cọc với cọc từ 3 đến 15 mét. – Dây tiếp đất: thường là cáp đồng trần có tiết diện từ 50 đến 75mm2 dùng để liên kết các cọc tiếp đất này lại với nhau. Cáp này nằm âm dưới mặt đất từ 0,5 đến 1 mét. – Ốc siết cáp hoặc mối hàn hóa nhiệt cadweld: dùng để liên kết dây tiếp đất & các cọc tiếp đất với nhau.

(Các bạn xem tiếp phần 2)