XÂY DỰNG HỆ THỐNG CHÓNG SÉT CHO CÔNG TRÌNH PHÚ MỸ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁN CÔNG TÔN ĐỨC THẮNG KHOA MÔI TRƯỜNG & BẢO HỘ LAO ĐỘNG NGÀNH BẢO HỘ LAO ĐỘNG   - LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI: XÂY DỰNG HỆ THỐNG CHỐNG SÉT CHO CƠNG TRÌNH PHÚ MỸ GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN MSSV LỚP : : : : Nguyễn Đắc Hiền Nguyễn Ngọc Lâm 610015B 06BH1N Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 01/2007 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁN CÔNG TÔN ĐỨC THẮNG KHOA MÔI TRƯỜNG & BẢO HỘ LAO ĐỘNG NGÀNH BẢO HỘ LAO ĐỘNG   - LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI : XÂY DỰNG HỆ THỐNG CHỐNG SÉT CHO CƠNG TRÌNH PHÚ MỸ GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN MSSV LỚP : : : : Nguyễn Đắc Hiền Nguyễn Ngọc Lâm 610015B 06BH1N Ngaøy giao nhiệm vụ luận văn tốt nghiệp : ngày Ngày hoàn thành luận văn : ngày tháng tháng năm 2006 năm 2007 Thành phố Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2007 Giảng viên hướng dẫn Nguyễn Đắc Hiền Nhận xét giáo viên hướng dẫn  Ngày tháng 01 năm 2007 Giáo viên hướng dẫn NGUYỄN ĐẮC HIỀN Lời cảm ơn Để có kiến thức ngày hơm nay, em thầy, cô Khoa Môi trường Bảo hộ Lao động tận tình dạy bảo, truyền thụ kiến thức cần thiết để chuẩn bị cho công việc em sau Em xin bày tỏ cảm ơn chân thành đến thầy, cô khoa ban giám hiệu trường Đại Học Bán Công Tôn Đức Thắng tạo điều kiện cho em hoàn thành nhiệm vụ học tập Em xin chân thành cảm ơn Ban giám đốc, cô cán công nhân viên Công ty Cổ phần Xây dựng & Kinh doanh Địa ốc Hịa Bình tạo điều kiện thuận lợi, giúp em hoàn thành luận văn tốt nghiệp Qua em muốn bày tỏ cám ơn sâu sắc đến thầy Nguyễn Đắc Hiền tận tình hướng dẫn giúp đỡ em hoàn thành luận văn Do thời gian có hạn thiếu kinh nghiệm nên làm khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận đóng góp ý kiến qúy thầy để luận văn em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn Nguyễn Ngọc Lâm MỤC LỤC Danh mục hình bảng CHƯƠNG I MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.1 Mục tiêu nghiên cứu 1.2 Đối tượng nghiên cứu 1.3 Nội dung nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY THỰC TẬP 2.1Giới thiệu sơ lược công ty 2.2 Quá trình thành lập phát triển 2.3 Phân định trách nhiệm quản lý cán quản lý phận chuyên môn doanh nghiệp 2.3.1 Giám đốc phân xưởng phận tương đương có trách nhiệm 2.3.2 Tổ thầu phụ có trách nhiệm 2.3.3 Bộ phận kế hoạch có nhiệm vụ 2.3.4 Bộ phận kỹ thuật có nhiệm vụ 10 2.3.5 Bộ phận tài vụ có trách nhiệm 10 2.3.6 Bộ phận vật tư có trách nhiệm 10 2.3.7 Bộ phận tổ chức lao động có trách nhiệm 10 2.4 Vấn đề hình thành - ý nghĩa kinh tế xã hội việc xây dựng chung cư Phú Mỹ 11 2.5 Vấn đề cần thiết việc bảo vệ chống sét cho chung cư 11 CHƯƠNG NHỮNG THIỆT HẠI DO SÉT GÂY RA VÀ GIẢI PHÁP PHÒNG CHỐNG -1- 3.1 Những thiệt hại sét gây 12 3.1.1 Những khái niệm tượng sét 12 3.1.2 Những thông số 16 3.2 Những hậu nguy hiểm phóng điện sét 18 3.2.1 Những nguy hiểm sét đánh trực tiếp 18 3.2.2 Những nguy hiểm sét cảm ứng 21 3.3 Giải pháp phịng chống sét cho cơng trình 26 3.3.1 Ngun lý phịng chống sét có tính chất bảo vệ 26 3.3.2 Nguyên lý phòng chống sét có tính ngăn ngừa (phân tán lượng sét) 28 CHƯƠNG GIẢI PHÁP BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO CƠNG TRÌNH PHÚ MỸ 4.1 Lựa chọn giải pháp chống sét cho công trình 40 4.1.1 Giải pháp chống sét toàn diện 40 4.1.2 Lựa chọn thiết bị bảo vệ chống sét cho cơng trình 44 4.2 Tiếp đất 44 4.2.1 Tổng trở nối đất 46 4.2.2 Các yêu cầu hệ thống nối đất chống sét 47 4.3 Xây dựng tính tốn cụ thể cho cơng trình 48 4.3.1 Phạm vi bảo vệ 48 4.3.2 Hệ thống dây dẫn 52 4.3.3 Tính tốn hệ thống tiếp địa 52 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận 57 5.2 Kiến nghị 57 -2- DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ CÁC BẢNG Hình 1: Q trình hình thành mây dơng 13 Hình 2: Quá trình hình thành tiên đạo 14 Hình 3: Sự hình thành dịng phóng điện 14 Hình 4: Dòng tiên đạo ngược 15 Hình 5: kết thúc phóng điện ngược 15 Hình 6: Dạng sóng sét 17 Hình 7: Hệ thống thu sét cổ điểm 27 Hình 8: Kim thu sét dạng phóng điện sớm 28 Hình 9: Nguyên lý chống sét, phân tán lượng sét 30 Hình 10: Những dạng kim có tác dụng ngăn ngừa phóng điện sét 31 Hình 11: Thiết bị cắt sét lắp đặt song song 36 Hình 12: Thiết lọc sét mắc nối tiếp mạch 37 Hình 13: Sơ đồ nguyên lý bảo vệ chống sét đa tầng 39 Hình 14: Trình bày kim thu sét phóng điện sớm kiểu DYNASPHERE kiểu hình trụ INTERCEPTOR 41 Hình 15: Hoạt động kim thu sét DYNASPHERE 42 Hình 16: Dẫn sét xuống đất an tồn cáp sét ERICORE 43 Hình 17: Phạm vi bảo vệ kim thu sét phóng điện sớm 48 Hình 18: Bán kính bảo vệ kim thu sét cơng trình Phú Mỹ 51 Bảng 1: Trình bày thơng số sét 17 Bảng 2: So sánh bảo vệ chống sét trực tiếp kim thu sét phóng điện sớm kim Franklin 42 Bảng 3: So sánh tính cáp sét ERICORE cáp đồng trần 44 Bảng 4: Mức độ bảo vệ tương với độ cao cơng trình, độ cao đỡ mức 49 Bảng 5: Bán kính cạnh tranh Ret tùy thuộc vào độ cao H điểm cạnh tranh 49 -3- CHƯƠNG MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.1 Mục tiêu nghiên cứu: Xây dựng hướng dẫn hệ thống chống sét công trường Phú Mỹ 1.2 Đối tượng nghiên cứu: Công trường xây dựng Phú Mỹ 1.3 Nội dung nghiên cứu: - Căn vào Tiêu chuẩn, Bộ luật, văn luật so sánh nhận xét đánh giá công tác Bảo hộ lao động Công trường - Phân tích quy trình cơng nghệ làm việc cơng nhân để từ thấy nguy xảy tai nạn lao động, nguồn gốc phát sinh tai nạn tác động đến sức khoẻ người lao động - Công tác tổ chức, quản lý, thực bảo hộ lao động công trường - Công nhân lao động công trường thi cơng có liên quan tới điện hệ thống chống sét - Khảo sát thiết bị, máy móc an tồn lao động, vệ sinh lao động - Phân tích, đánh giá tình trạng cơng tác phịng cháy chữa cháy, mặt thi cơng, an tồn giao thơng… - Nghiên cứu đề xuất giải pháp khắc phục thiết sót tồn tại, cải thiện điều kiện lao động, phịng ngừa tai nạn lao động đem lại môi trường làm việc an toàn 1.4 Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp tổng quan tài liệu - Phương pháp hồi cứu số liệu - Phương pháp so sánh - Phương pháp phân tích xử lý số liệu liên quan - Phương pháp khảo sát thực tế -4- CHƯƠNG GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY THỰC TẬP 2.1Giới thiệu sơ lược công ty: - Tên công ty: Công ty Cổ phần Xây dựng & Kinh doanh Địa ốc Hịa Bình - Tên giao dịch: Hoa Binh construction & real estate corporation - Tên viết tắt: Hoa Binh corporation - Trụ sở chính: 235 Võ Thị Sáu.Phường 7.Quận 3.Thành Phố Hồ Chí Minh - Vốn điều lệ: 100.000.000.000 đồng - Ngành nghề kinh doanh: xây dựng dân dụng, cơng nghiệp, cầu đường, cơng trình giao thơng, hệ thống cấp thoát nước, san lấp mặt bằng, kinh doanh nhà, tư vấn xây dựng, sản xuất mua bán vật liệu xây dựng, hàng trang trí nội thất, … Cơng ty cổ phần Hịa Bình thành lập nhằm:  Cung cấp cho khách hàng sản phẩm dịch vụ tốt đẹp ngành xây dựng địa ốc  Tạo lập mơi trường mang tính hiệu cao nhằm phát huy cách toàn diện tài cán công nhân viên, đem lại lợi nhuận hợp lý cho công ty, lợi tức thỏa đáng cho cổ đơng cho tồn xã hội - Tổng số lượng cơng nhân cơng trình 419 người (từ ngày 24/7/2996 đến 24/8/2006) Trong đó:  Ban huy cơng trình : 21 người  Gián tiếp / hửu : 78 người  Xây tô : 250 người  Sơn nước : 50 người  Cửa nhơm : 20 người -5- 2.2 Q trình thành lập phát triển: Năm 1987, Công ty bắt đầu hoạt động với công việc thiết kế thi công số nhà tư nhân Với đội ngũ cán cơng nhân viên chức cịn non trẻ với trình độ chun mơn cao, khả sáng tạo tinh thần trách nhiệm cao chủ đầu tư đánh giá cao Năm 1989, Cơng ty Hịa Bình bắt đầu nhận nhiều cơng trình thương mại nhà hàng, khách sạn, văn phòng lực lượng thi công bắt đầu lớn mạnh Qua cơng trình phức tạp có quy mơ lớn này, khả thiết kế, trình độ kỹ thuật kinh nghiệm quản lý thi công cán công nhân viên chức Cơng ty có bước tiến đáng kể Đây điều kiện cho Công ty Hịa Bình tập hợp lực lượng kỹ sư, kiến trúc sư, công nhân lành nghề xác định phương hướng phát triển Công ty chuyên sâu vào cơng trình mỹ thuật cao Năm 1993 xưởng mộc hịa bình xây dựng Hóc Mơn với diện tích ban đầu 1500 m2 Nay chuyển sang quận Gị Vấp có nhiệm vụ thiết kế, sản xuất lắp đặt sản phẩm có chi tiết trang trí phức tạp đa đáp ứng nhu cầu sở thích khách hàng hàng trăm cơng trình, xưởng đóng góp khơng nhỏ cho phát triển hịa bình Năm 1995 Hịa Bình chọn làm nhà thầu cho cơng trình Clubhouse sân goif Sông Bé, câu lạc sân goif lớn Đơng Nam A với diện tích 8000 m2 Năm 1996 Hịa Bình giao thi cơng tồn cơng trình đất liền Vũng Tàu, cơng trình cơng nghiệp với quy mơ lớn, địi hỏi mặt trình độ quản lý, phương tiện thi cơng, lực tài Cơng ty Hịa Bình thỏa mãn nhu cầu cao khách hàng, nhà đầu tư, nhà thầu chính, nhà tư vấn đặc biệt nhận khen Bộ Thủy sản thư khen TOA corporation, fisheries engineering Năm 1997, Ban Giám đốc cấp trưởng tham gia khóa học ISO 9000 quản lý chất lượng tồn diện (TQM) Khơng ngừng đầu tư -6-  Điện áp định mức : Uđm U1vmax  Dòng tản định mức : Iđm Ilvmax  Dòng sét tản định mức : Isđm Iamax  Tốc độ truyền tín hiệu số : Vd Vdmax  Tốc độ truyền tín hiệu tương tự : Va Va max  Điện áp kẹp : Ucl = (1, 1, 2) Umax  Giải tần hoạt động : Tùy thuộc loại đường truyền  Suy hao xen vào suy hao phản xạ : < 0, dB  Loại kết nối : BNC, Krone, TWL, RS232/25/9 : RS232/25/25, RS232/9/9, RS422/9/9… 4.1.2 Lựa chọn thiết bị bảo vệ chống sét cho cơng trình: a Thu sét kim thu sét phóng điện sớm Kim thu sét phóng điện sớm nghiên cứu phát triển rộng rãi nước giới Autralia, Indonesia, Pháp, New Mexico… thử nghiệm phịng thí nghiệm cao áp, xung sét tạo điều kiện khí giống điều kiện thực tế tự nhiên với việc sử dụng trang thiết bị ghi có số hóa tốc độ cao, ghi nhận xuất phát tia tiên đạo hướng lên đầu thu sớm so với kim Franklin Qua nghiên cứu, kết đạt cao với loại kim phóng điện sớm kiểu cầu DYNASPHERE hay kiểu hình trụ INTERCEPTOR Các đặc điểm kim thu sét phóng điện sớm bao gồm:  Được chế tạo theo tiêu chuẩn ISO 9002 từ vật liệu có phẩm chất cao, khơng bị ăn mịn  Quả cầu bọc bên thiết bị tạo ion, giải phóng ion chủ động phát tia phóng điện sớm phía nhanh đỉnh nhọn gần  Khơng cần nguồn cung cấp bên  Tạo vùng bảo vệ rộng lớn với mức độ an toàn cao  Thường sử dụng bầu thu sét cho cơng trình - 40 -  Dễ lắp đặt, bảo trì Kiểu DYNASPHERE Kiểu INTER CEPTOR Hình 14: Trình bày kim thu sét phóng điện sớm kiểu DYNASPHERE kiểu hình trụ INTERCEPTOR  Vai trị kim thu sét phóng điện sớm Khi xuất tia tiên đạo sét xuống đến khoảng cách định, kim thu sét phóng điện sơm phóng tia tiên đạo lên phía để thu bắt sét  Nguyên lý hoạt động kim thu sét DYNASPHERE - Kim thu sét phóng điện sớm ESR có cấu tạo trình bày hình (13) ngun lý hoạt động sau: - Trong trường tĩnh điện cầu nối đất qua trở kháng đo dạng hình học hiệu ứng corona cực tiểu hóa - Trong trường điện động, tia tiên đạo sét xuống ghép điện dung với bề mặt cầu - Quả cầu phản ứng lại gia tăng điện trường cách tăng số thời gian dài tạo kên tĩnh trở kháng cao - Khe phóng điện hình thành chênh lệch cầu kim nối đất - 41 - - Năng lượng tích lũy giải phóng dạng ion, tạo đường dẫn tia tiên đạo lên phía chủ động dẫn sét Hình 15 Hoạt động kim thu sét DYNASPHERE Bảng 2: So sánh bảo vệ chống sét trực tiếp kim thu sét phóng điện sớm kim Franklin Kim thu sét ESR  Đặt sở công nghệ kỹ thuật tiên tiến  Thường cần đầu kim thu bán kính bảo vệ rộng Kim thu sét ESR  Đặt sở công nghệ kỹ thuật tiên tiến  Thường cần đầu kim thu bán kính bảo vệ rộng  Dễ dàng lắp đặt cơng trình  Dễ dàng lắp đặt cơng trình  Dễ dàng trì bảo quản  Dễ dàng trì bảo quản  Hoạt động hiệu độ tin cậy  Hoạt động hiệu độ tin cậy vận hành cao  Không gây mỹ quan vận hành cao  Không gây mỹ quan b Dẫn sét xuống đất an tồn cáp sét ERICORE Ngay tia tiên đạo sét bị thu bắt đầu kim thu sét phóng điện sớm, cần phải dẫn dịng sét xuống đất an toàn, giảm thiểu ghép dẫn dòng sét vào dây dẫn thiết bị điện từ lân cận, giảm nguy sét đánh tạt ngang - 42 - cấu kiện kim loại chênh lệch điện điểm trình tản sét Các yêu cầu đạt sử dụng cáp chống nhiễu ERICORE có cấu tạo đặc biệt, trình bày Hình 16: Dẫn sét xuống đất an tồn cáp sét ERICORE Ở lõi đồng dẫn điện có tiết diện 50mm2 phân bố đồng tâm, nhằm tăng tối đa khả tản sét, giảm thiểu hiệu ứng tản điện mặt sét dịng có tần số cao khoảng 1MHz Các lớp bán dẫn có tác dụng giảm cường độ điện trường bề mặt cáp trình tản sét Lớp vỏ bọc đồng nhằm loại trừ nhiễu điện từ gây dòng sét cho thiết bị điện từ nhạy cảm lân cận Cáp thoát sét ERICORE dùng để truyền dẫn lượng sét xuống đất cáp bảo vệ cách ly Tính cáp ERICORE dẻo bọc nhiều lớp ngăn cách điện, có cơng dụng làm cho dịng điện sét ngăn cách khỏi khu vực bị ảnh hưởng Tính cáp tht sét ERICORE: Do có cấu tạo đặc biệt trình bày trên, cáp sét chống nhiễu ERICORE có tính sau: - Dẫn dịng xung sét xuống đất an tồn - Tăng tối đa khả tản dịng sét lỗi đồng có tiết diện 50mm2 - 43 - - Cho phép cáp sét cơng trình - Giảm thiểu tác dụng cảm ứng tượng sét đánh tạt ngang - Không cần kết nối đặc biệt bao bọc cơng trình nhiều dây dẫn xuống - Dề dàng lắp đặt, đặc biệt với cơng trình có sẵn Bảng 3: So sánh tính cáp sét ERICORE cáp đồng trần Cáp ERICORE  Cáp ERICORE đđạt vẽ mỹ quan  Loại trừ tượng cảm ứng điện từ dòng điện sét gây Cáp ERICORE  Ở khoảng cách 20m lại cần dây dẫn xuống  Không cho phép công trình  Tồn tượng sét đánh tạt ngang  Không mỹ quan  Gây tượng cảm ứng điện từ cho thiết bị lân cận 4.2 Tiếp đất: - Bộ phận nối đất phần cuối hệ thống bảo vệ chống sét Một vật sắt thép, có hình dáng kích thước chơn trực tiếp đất, có liên hệ mặt dẫn điện, với đất tạo nên điện trở xem hệ thống nối đất đơn giản, tập hợp nhiều phận nối đất gọi hệ thống nối đất, nhiệm vụ phận dùng để giải tỏa, làm tiêu tản dòng điện sét đất hạ thấp điện vùng lân cận - Điện trở nối đất, gọi tải điện trở dòng điện đất, tổng điện trở phận kim loại nằm đất, có liên hệ điện với đất, điện trở phần đất mà dòng điện qua chung quanh phận kim loại - 44 - - Trị số điện trở nối đất, phụ thuộc vào điện trở lớp đất mặt tiếp xúc với phận nối đất có dịng điện qua, có nghĩa phụ thuộc vào trị số điện trở suất đất, ngồi cịn phụ thuộc vào kích thước, hình dáng cách bố trí phận nối đất đất Mức độ an tồn hệ thống bảo vệ chống sét, hay nói cách khác việc làm tiêu tản nhanh chóng dịng điện sét đất phụ thuộc hoàn toàn vào trị số điện trở nối đất Nếu trị số điện trở nối đất thấp mức độ an tồn hệ thống chống sét cao - Thông số chi phối nhiều đến điện trở đất điện trở suất đất, điện trở suất đất có giá trị nằm phạm vi lớn, phụ thuộc nhiều vào yếu tố như: độ ẩm, thành phần cấu tạo đất, nhiệt độ, độ chặt đất phụ thuộc vào giai đoạn thời tiết năm - Tùy theo điều kiện kinh tế kỹ thuật đặc điểm khí hậu nước, đối tượng cần chống sét định, trị số điện trở nối đất chống sét tiêu chuẩn khác Việc giảm thiểu điện trở tiếp đất hệ thống chống sét có ý nghĩa quang trọng vùng có điện trở suất đất thấp việc giảm trị số điện trở nối đất tương đối đơn giản vùng có trị số điện trở suất đất cao việc giảm trị số điện trở tiếp đất hệ thống tiếp đất trở nên khó khăn - Những biện pháp chủ yếu để làm giảm trị số điện trở đất: o Làm giảm điện trở suất đất vị trí đặt hệ thống nối đất o Làm tăng lượng sắt thép phận nối đất Hai biện pháp có mối liên hệ mật thiết với điều kiện kinh tế kỹ thuật cơng trình, trị số điện trở nối đất chống sét thường quy định tiêu chuẩn bảo vệ chống sét cho cơng trình cho thiết bị Để lắp đặt phận nối đất chống sét, dựa vào số lý thuyết, cơng thức tính tốn, thơng qua số ứng dụng thực tiễn để chọn lựa hệ thống nối đất thích hợp Dựa vào nhiệm vụ, mà phận nối đất chia làm hai phần sau: - Nối đất bảo vệ chống sét đánh thẳng - 45 - - Nối đất bảo vệ chống sét cảm ứng, cảm ứng điện tĩnh điện cảm ứng điện từ có sét đánh vào vùng lân cận Với hai giải pháp nối đất:  Nối đất nhân tạo: phận kim loại dùng riêng vào việc tiêu tản dòng điện sét đất  Nối đất tự nhiên: phận kim loại thuộc hệ thống kỹ thuật khác kết hợp dùng thêm vào việc làm tiêu tản dòng điện sét đất Trong tính tốn cho hệ thống cho hệ thống tiếp đất ta phải tính tốn hệ thống nối đất nhân tạo, tức phận kim loại thiết kế dùng riêng cho việc tiêu tản dòng điện đất, phận thuộc dạng tiếp đất tự nhiên xem có tính chất tăng cường cho hệ thống nối đất nhân tạo Với hai hình thức đặt phận nối đất:  Nối đất tập trung  Nối đất kéo dài Có cáh đặt phận nối đất đất như: thép dài ngắn đặt nằm ngang, cọc thép ngắn chôn thẳng đứng, cọc thép nối chung lại với ( gọi phận nối đất hỗn hợp ), nối đất chôn sâu (thanh, cọc thép ngắn dài chôn sâu đất ? 2, 5m.) 4.2.1 Tổng trở nối đất - Thiết kế HTNĐ phải đảm bảo sét tản vào đất theo đường cực tiểu hóa điện áp bước Một loạt nghiên cứu dạng sóng sét điển hình xung sét mang hai thành phần tần số cao tần số thấp Tần số cao liên đến độ gia tăng nhanh độ dốc đầu sóng (thường