Đồán an toàn điện thiết kế chống sét cho tòa nhà bộ môn an toàn đié n

ĐỒ Á N AN TOÀ N ĐIỆ N SVTT : NGUYỄ N QUỐ C HUY LỜI NÓI ĐẦU Sét mộ t tượ ng tự nhiên xuấ t hiện, tồ n tạ i rấ t lâ u trình hình nh phá t triển củ a ngườ i Nó gâ y khơ ng tá c hạ i cho ngườ i thiên nhiên, đặ c biệt cá c cô ng trình xây dự ng Vì vậ y ng tá c phị ng chố ng sét cho ng trình xâ y dự ng đượ c đề cậ p từ nhiều nă m Đâ y mộ t vấn đề liên quan đến nhiều lĩnh vự c xâ y dự ng như: quy hoạ ch, thiết kế, thi cô ng… Tuy nhiên, sét mộ t tượ ng khí tượ ng phứ c tạ p nên ng ta cầ n phả i tìm hiểu kỹ để hạ n chế nhữ ng ả nh hưở ng củ a đến ngườ i, cũ ng nhữ ng tà i vậ t củ a ngườ i mô i trườ ng Từ nhữ ng yêu cầ u thự c tiễn , nhiều ngườ i bỏ rấ t nhiều thờ i gian quý bá u củ a cho ng tá c nghiên u họ cũ ng gặ t há i đượ c khơ ng nh ng Điển hình nh ng từ rấ t sớ m củ a B.Franklin (nă m 1750), sau hà ng loạ t cá c đầ u thu tiên đạ o sớ m tiện ích hiệu lầ n lượ t đờ i Kế thừ a nh củ a nhữ ng ngườ i nên em chọ n nộ i dung “Thiết kế chố ng sét cho tị a nhà mơ n An Toà n Điện” Đâ y mộ t đề tà i lý thú mang tín thự c tế cao Qua , em họ c hỏ i đượ c rấ t nhiều điều bổ ích mở rộ ng thêm hiểu biết củ a nhờ tham khả o tà i liệu cũ ng từ dẫ n tậ n tình củ a thầ y “NGUYỄ N HỮ U THỊNH” hướ ng dẫ n Do thờ i gian có hạ n nguồ n tà i liệu nên phầ n trình bà y đồ n nà y khô ng trá nh khỏ i nhữ ng hạ n chế, thiếu só t, rấ t mong nhậ n đượ c nhữ ng ý kiến ng gó p từ phía cá c Thầ y Xin châ n nh m ơn! Nguyễn Quố c Huy ĐỒ Á N AN TOÀ N ĐIỆ N SVTT : NGUYỄ N QUỐ C HUY CHƯƠNG I GIỚI THIỆU 1.1 Hiện tượng sét đánh Sét mộ t ng phó ng tia lử a điện khơ ng khí vớ i khoả ng cá ch rấ t lớ n Q trình phó ng điện xả y đá m mâ y giô ng, giữ a cá c đá m mâ y vớ i giữ a đá m mâ y vớ i đấ t Ở đâ y ta xét phó ng điện giữ a mâ y đấ t Sau đạ t độ cao nhấ t định (khoả ng i kilô met trở lên, vù ng nhiệt độ â m) luồ ng khơ ng khí ẩ m bị lạ nh đi, nướ c ngưng tụ nh nhữ ng giọ t nướ c li ti hoặ c nh cá c tinh thể bă ng tạ o nh cá c đá m mâ y giơ ng Sét phó ng điện khí giữ a cá c đá m mâ y vớ i đấ t, hay giữ a cá c đá m mâ y mang điện tích c dấ u Trướ c có phó ng điện củ a sét có phâ n chia tích lũ y rấ t mạ nh điện tích cá c đá m mâ y tá c độ ng củ a cá c luồ ng khơ ng khí ng bố c lên ngưng tụ đá m mâ y Cá c đá m mâ y mang điện kết củ a phâ n chia điện tích trá i dấ u tậ p trung ng cá c phầ n c củ a đá m mâ y Phầ n dướ i củ a đá m mâ y giơ ng thườ ng có điện tích â m, cá c đá m mâ y cù ng vớ i đấ t tạ o nh cá c tụ điện mâ y – đấ t, phầ n củ a cá c đá m mâ y thườ ng tích điện dương Thơ ng thườ ng, điện tích â m tậ p trung mộ t khu vự c hẹp vớ i mậ t độ cao hơn, cò n điện tích dương phâ n bố rả i rá c xung quanh, chủ yếu phía khu vự c có điện tích â m Q trình tậ p trung điện tích m cho cườ ng độ điện trườ ng củ a tụ điện mâ y – đấ t tă ng dầ n tạ i điểm nà o đạ t tớ i trị số tớ i hạ n 25 30 kV/cm khơ ng khí bị ion hố bắ t đầ u trở nên dẫ n điện * Sự phó ng điện củ a sét chia m giai đoạ n: + Phó ng điện giữ a cá c đá m mâ y giô ng đấ t đượ c bắ t đầ u bằ ng xuấ t củ a mộ t dò ng tiên đạ o phá t triển xuố ng đấ t chuyển độ ng nh từ ng đợ t ĐỒ Á N AN TOÀ N ĐIỆ N SVTT : NGUYỄ N QUỐ C HUY vớ i tố c độ 100 1000 km/s Dò ng nà y mang phầ n lớ n điện tích củ a đá m mâ y, tạ o nên đầ u cự c mộ t điện rấ t cao, đạ t hà ng triệu vơ n Giai đoạ n đượ c gọ i phó ng điện tiên đạ o từ ng bậ c + Khi dò ng tiên đạ o vừ a phá t triển xuố ng tớ i đấ t hay cá c vậ t dẫ n điện nố i vớ i đấ t giai đoạ n hai bắ t đầ u, giai đoạ n phó ng điện chủ yếu củ a sét Trong giai đoạ n nà y, cá c điện tích dương củ a đấ t di chuyển có hướ ng từ đấ t theo dị ng tiên đạ o vớ i tố c độ lớ n 6.104 105 km/s chạ y lên trung hò a cá c điện tích â m củ a dị ng tiên đạ o Sự phó ng điện chủ yếu đượ c đặ c trưng bằ ng dò ng điện lớ n qua chỗ sét đá nh gọ i dò ng điện sét ló e sá ng mã nh liệt củ a dị ng phó ng điện Khơ ng khí vù ng phó ng điện đượ c đố t ng đến nhiệt độ 10000 O C dã n nở rấ t nhanh tạ o nên só ng â m + Trong giai đoạ n phó ng điện thứ ba củ a sét kết thú c di chuyển cá c điện tích củ a mâ y mà từ bắ t đầ u phó ng điện ló e sá ng dầ n dầ n biến mấ t Thơ ng thườ ng, phó ng điện củ a sét bao gồ m mộ t loạ t phó ng điện liên tiếp dịch chuyển điện tích từ cá c phầ n c củ a đá m mâ y Tiên đạ o củ a nhữ ng lầ n phó ng sau theo dị ng bị ion hó a ban đầ u vậ y ng phá t triển liên tụ c đượ c gọ i tiên đạ o ng mũ i tên Biên độ củ a dị ng điện sét khơ ng vượ t q 200 300 kA, rấ t trườ ng hợ p dò ng điện sét bằ ng lớ n 100 kA Do theo tầ m quan trọ ng củ a vậ t đượ c bả o vệ, tính tố n thườ ng lấ y giá trị dị ng điện sét từ 50 100 kA Độ dố c cự c đạ i củ a đầ u só ng dị ng điện sét thườ ng khơ ng vượ t 50 kA/μs Biên độ dò ng điện sét lớ n độ dố c đầ u só ng cũ ng lớ n, vớ i dị ng điện tính tố n 100 kA lớ n thườ ng lấ y độ dố c đầ u só ng trung bình 30 kA/μs, cị n dị ng điện sét tính tố n nhỏ 100 kA thườ ng lấ y độ dố c đầ u só ng 10 kA/μs Hiện tượ ng điện p khí phá t sinh sét đá nh trự c tiếp o cá c vậ t đặ t ngoà i trờ i (đườ ng dâ y tả i điện, thiết bị phâ n phố i ngoà i trờ i) cũ ng sét đá nh gầ n cá c ng trình điện Q điện p bị sét đá nh trự c tiếp nguy hiểm nhấ t Đặ c điểm củ a điện p khí tính chấ t ngắ n hạ n Doan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.n ĐỒ Á N AN TOÀ N ĐIỆ N SVTT : NGUYỄ N QUỐ C HUY củ a Phó ng điện củ a sét kéo dà i i chụ c μs điện p tă ng cao có đặ c tính xung Mỗ i cấ p điện p có mứ c cá ch điện củ a , dù ng mứ c cá ch điện cao mộ t cá ch mứ c m tă ng giá nh thiết bị, cò n hạ thấ p mứ c cá ch điện dẫ n đến cố nặ ng Do mứ c cá ch điện phả i đượ c xá c định tù y theo đặ c tính trị số điện p có , cá c tham số củ a thiết bị dù ng để hạ n chế điện p Khả củ a cá ch điện chịu đượ c điện p khí đượ c xá c định theo điện p thí nghiệm xung kích Cá c thiết bị điện đượ c bả o vệ điện p khí bằ ng hệ thố ng cộ t dâ y chố ng sét, giữ cho đố i tượ ng đượ c bả o vệ khơ ng bị sét đá nh trự c tiếp, cị n cá c thiết bị chố ng sét c có tá c dụ ng hạ thấ p điện p phá t sinh thiết bị đến trị số thấ p điện p thí nghiệm Nhữ ng nguyên tắ c bả o vệ thiết bị nhờ cộ t thu sét (hay cò n gọ i cộ t thu lơ i) hầ u khơ ng thay đổ i từ nhữ ng nă m 1750 Bejanmin Franklin kiến nghị thự c bằ ng mộ t cộ t cao đỉnh nhọ n bằ ng kim loạ i đượ c nố i vớ i hệ thố ng nố i đấ t Trong trình thự c hiện, ngườ i ta nghiên u đưa đến nhữ ng kiến thứ c xá c hướ ng đá nh trự c tiếp củ a sét, bả o vệ cộ t thu sét thự c hệ thố ng nố i đấ t Khi có mộ t đá m mâ y mang điện tích qua đỉnh mộ t kim thu sét (có chiều cao tương đố i so vớ i mặ t đấ t có điện bằ ng điện đấ t, xem bằ ng khô ng) nhờ có m ứ ng tĩnh điện đỉnh cộ t kim thu lô i nạ p đầ y điện tích dương Do đỉnh cộ t thu lơ i nhọ n nên cườ ng độ điện trườ ng vù ng lớ n Điều nà y dễ dà ng tạ o nên mộ t kênh phó ng điện từ đầ u cộ t thu lô i đến đá m mâ y điện tích trá i dấ u (â m) có dị ng điện phó ng từ đá m mâ y xuố ng đấ t Sét đá nh theo qui luậ t xá c suấ t chịu ả nh hưở ng củ a nhiều yếu tố , vậ y việc xá c định xá c hướ ng đá nh củ a sét hết sứ c khó khă n khơ ng thể đả m bả o xá c 100 % đượ c Nhữ ng nghiên u tỉ mỉ chố ng sét cho thấ y rằ ng điều quan trọ ng chiều cao củ a thu lô i chố ng sét hệ thố ng nố i đấ t đả m bả o Doan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.n Doan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.n ĐỒ Á N AN TOÀ N ĐIỆ N SVTT : NGUYỄ N QUỐ C HUY 1.2 Các tác hại sét gây Khi sét đá nh trự c tiếp, nă ng lượ ng củ a mộ t cú sét lớ n nên sứ c phá hoạ i củ a cũ ng rấ t lớ n Khi mộ t cô ng trình bị sét đá nh trự c tiếp bị ả nh hưở ng đến độ bền họ c, khí củ a cá c thiết bị ng trình, phá hủ y ng trình, gâ y chá y nổ … : + Biên độ dị ng sét ả nh hưở ng đến điện p xung quanh ả nh hưở ng đến độ bền khí củ a cá c thiết bị ng trình + Thờ i gian xung sét ả nh hưở ng đến vấn đề điện p xung cá c thiết bị, ả nh hưở ng đến độ bền họ c củ a cá c thiết bị hay cô ng trình bị sét đá nh + Ngồ i khả nă ng bị chá y nổ cũ ng xả y rấ t cao đố i vớ i cô ng trình bị sét đá nh trự c tiếp Đố i vớ i ngườ i cá c sú c vậ t, sét nguy hiểm trướ c hết mộ t nguồ n điện cao p dò ng lớ n Như ng ta biết, cầ n mộ t dò ng điện rấ t nhỏ khoả ng i chụ c mA qua cũ ng gâ y chết ngườ i Vì thế, dễ hiểu tạ i bị sét đá nh trự c tiếp ngườ i thườ ng bị chết Nhiều sét khơ ng phó ng trự c tiếp cũ ng gâ y nguy hiểm Lý dò ng điện sét qua mộ t vậ t nố i đấ t, gâ y nên mộ t chênh lệch điện lớ n tạ i nhữ ng vù ng đấ t gầ n Khi ngườ i hoặ c gia sú c trú mưa có giơ ng dướ i cá c câ y cao ngồ i cá nh đồ ng, câ y bị sét đá nh điện p bướ c gâ y nguy hiểm cho ngườ i hoặ c gia sú c Trong thự c tế có nhữ ng trườ ng hợ p hàng tră m bị bị chết sét đá nh Dị ng sét có nhiệt độ rấ t lớ n, phó ng o cá c vậ t chá y đượ c má i nhà tranh, gỗ khơ … gâ y nên đá m chá y lớ n Điểm nà y cầ n đặ c biệt ý đố i vớ i việc bả o vệ cá c kho nhiên liệu cá c vậ t liệu dễ nổ Doan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.n Doan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.n ĐỒ Á N AN TOÀ N ĐIỆ N SVTT : NGUYỄ N QUỐ C HUY Sét cị n phá hủ y mặ t họ c, có nhiều trườ ng hợ p cá c thá p cao, câ y cố i bị nổ tung Vì dị ng sét qua nung ng phầ n lõ i, nướ c bố c nhanh phá vỡ thá p, thâ n câ y Nếu cá c ng trình nố i liền vớ i cá c vậ t dẫ n điện kéo dà i như: đườ ng dâ y điện, dâ y điện thoạ i, đườ ng ray, ố ng nướ c,… nhữ ng vậ t dẫ n ấ y mang điện cao từ xa tớ i (khi ng bị sét đá nh) gâ y nguy hiểm cho ngườ i hoặ c cá c vậ t dễ chá y nổ Cầ n ý điện p m ứ ng cá c vậ t dẫ n (cả m ứ ng tĩnh điện, hoặ c cá c dâ y dà i tạ o nh nhữ ng mạ ch vò ng m ứ ng điện từ ) có phó ng điện sét gầ n Điện p lên đến hà ng chụ c kV rấ t nguy hiểm Ả nh hưở ng lan truyền só ng điện từ gâ y bở i dò ng điện sét: xả y phó ng điện sét gâ y mộ t só ng điện từ tỏ a xung quanh vớ i tố c độ rấ t lớ n, khơ ng khí tố c độ củ a tương đương vớ i tố c độ nh sá ng Só ng điện từ truyền o ng trình theo cá c đườ ng dâ y điện lự c, thô ng tin… gâ y điện p tá c dụ ng lên cá c thiết bị ng trình, gâ y hư hỏ ng đặ c biệt đố i vớ i cá c thiết bị nhạ y m, thiết bị điện tử , má y tính cũ ng mạ ng má y tính… gâ y thiệt hạ i rấ t lớ n Như vậ y, sét gâ y nguy hiểm trự c tiếp giá n tiếp nên ng ta cầ n phả i nghiên u cá ch bả o vệ trự c tiếp giá n tiếp đố i vớ i sét 1.3 Tiêu chuẩn Việt Nam thực bảo vệ chống sét Đố i vớ i cá c ng trình khơ ng cao 16 m, khô ng rộ ng 20 m, khô ng có cá c phị ng có nguy chá y nổ , khô ng tậ p trung đô ng ngườ i xâ y dự ng tạ i vù ng có mậ t độ sét đá ng thẳ ng khơ ng cao, p dụ ng phương thứ c bả o vệ trọ ng điểm sau: + Đố i vớ i ng trình má i bằ ng, cầ n bả o vệ cho cá c gó c nhà dọ c theo chu vi củ a đườ ng viền tườ ng châ n má i Doan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.n Doan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.n ĐỒ Á N AN TOÀ N ĐIỆ N SVTT : NGUYỄ N QUỐ C HUY + Đố i vớ i cá c ng trình má i dố c, má i ră ng cưa, má i chồ ng diêm, cầ n bả o vệ cho cá c gó c nhà , gó c diềm má i, dọ c theo bờ c diềm má i Nhưng chiều dà i củ a ng trình khơ ng q 30 m khơ ng cầ n bả o vệ bờ c, độ dố c má i lớ n 28O cũ ng khơ ng cầ n bả o vệ diềm má i Bả o vệ cho nhữ ng phậ n kết cấ u nhô cao lên khỏ i mặ t má i phả i bố trí cá c kim hoặ c đai thu sét Nhữ ng kim hoặ c đai phả i đượ c nố i vớ i phậ n thu sét củ a ng trình Đố i vớ i nhữ ng ng trình có má i kim loạ i đượ c phép sử dụ ng má i m phậ n thu dẫ n sét bề dà y củ a má i: + Lớ n mm: đố i vớ i ng trình có mộ t số phị ng có nguy chá y nổ + Lớ n 3,5 mm: đố i vớ i ng trình khơ ng có nguy chá y, nổ + Khi sử dụ ng má i m phậ n thu dẫ n sét phả i đả m bả o đượ c dẫ n điện liên tụ c củ a má i Nếu khô ng, phả i hà n nố i cá c phậ n riêng rẽ củ a má i vớ i nhau, mỗ i phậ n nhấ t phả i có hai mố i nố i Dọ c theo chu vi má i cá ch 20 đến 30 m phả i đặ t mộ t dâ y xuố ng đấ t, ng trình nhỏ nhấ t có hai dâ y xuố ng đấ t Trườ ng hợ p bề dà y má i kim loạ i nhỏ cá c trị số qui định trên, phả i đặ t phậ n thu sét riêng để bả o vệ, đượ c sử dụ ng má i để dẫ n sét cũ ng phả i đả m bả o yêu cầ u dẫ n điện liên tụ c Đố i vớ i cá c ng trình bằ ng tranh, tre, nứ a, … phả i bố trí thiết bị chố ng sét ng trình Nếu xung quanh ng trình có cá c câ y xanh, tố t nhấ t sử dụ ng câ y xanh để đặ t thiết bị chố ng sét, cũ ng phả i bả o đả m cá c khoả ng cá ch an n quy định Trườ ng hợ p có lợ i nhiều kinh tế - kỹ thuậ t đượ c phép đặ t thiết bị chố ng sét ng trình, phả i thỏ a mã n cá c yêu cầ u sau: Doan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.n Doan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.n ĐỒ Á N AN TOÀ N ĐIỆ N SVTT : NGUYỄ N QUỐ C HUY + Phả i sử dụ ng kim thu sét lắ p cộ t cá ch điện (gỗ , tre…) khoả ng cá ch từ cá c phầ n dẫ n điện củ a kim đến má i ng trình khơ ng đượ c nhỏ 400 mm + Dâ y xuố ng phả i bố trí cá c châ n đỡ khơ ng dẫ n điện cá ch má i từ 150 mm trở lên + Dâ y xuố ng khô ng đượ c xuyên má i Trườ ng hợ p đặ c biệt phả i xuyên qua má i phả i luồ n ố ng sà nh hoặ c sứ cá ch điện Đố i vớ i cô ng trình chă n n i gia sú c (loạ i gia sú c lớ n) phả i bố trí thiết bị chố ng sét độ c lậ p Bộ phậ n thu sét phậ n nố i đấ t phả i đặ t cá ch xa mó ng ng trình cử a o mộ t khoả ng cá ch nhấ t 10 m Trườ ng hợ p có lợ i kinh tế đượ c phép đặ t phậ n thu sét ng trình, phậ n nố i đấ t phả i đặ t cá ch mó ng ng trình cử a o mộ t khoả ng cá ch nhấ t m Nếu khô ng đả m bả o đượ c khoả ng cá ch i trên, đặ t xong phậ n nố i đấ t phả i phủ lấ p lên mộ t lớ p đá dă m (hoặ c sỏ i) nhự a đườ ng có chiều dà y từ 100 mm trở lên, kèm theo nên đặ t mộ t biển bá o phò ng ngừ a Đố i vớ i kim hay dâ y thu sét: từ mỗ i kim hoặ c dâ y thu sét phả i có nhấ t hai dâ y xuố ng Đố i vớ i lướ i thu sét: m bằ ng thép trị n, kích thướ c mỗ i lướ i khô ng đượ c lớ n – m, cá c mắ t lướ i phả i đượ c hà n nố i vớ i Đố i vớ i cá c ng trình cao q 15 m cầ n phả i thự c đẳ ng p từ ng tầ ng Tạ i cá c tầ ng củ a ng trình, phả i đặ t cá c đai san bằ ng điện p bao quanh ng trình, cá c dâ y xuố ng phả i đượ c nố i vớ i cá c đai san bằ ng điện p tấ t cá c phậ n bằ ng kim loạ i, kể cá c phậ n kim loạ i khô ng mang điện củ a cá c thiết bị, má y mó c cá c tầ ng cũ ng phả i đượ c nố i vớ i cá c đai san bằ ng điện p bằ ng dâ y nố i Trườ ng hợ p phả i thự c nố i đấ t mạ ch vị ng bao quanh ng trình Khi sử dụ ng phậ n nố i đấ t cọ c hay cụ m cọ c chô n thẳ ng đứ ng, cá c dâ y xuố ng phả i đặ t phía ngồ i cá c mặ t tườ ng củ a ng trình Khi sử dụ ng Doan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.n Doan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.n ĐỒ Á N AN TOÀ N ĐIỆ N SVTT : NGUYỄ N QUỐ C HUY phậ n nố i đấ t kéo dà i hay mạ ch vị ng cá c dâ y xuố ng phả i đặ t cá ch khô ng 15 20 m dọ c theo chu vi má i ng trình Có thể sử dụ ng cá c phậ n kết cấ u kim loạ i củ a ng trình (như: cố t thép, kèo thép…) cũ ng cố t thép cá c cấ u kiện bê tô ng cố t thép (trừ cố t thép có ứ ng lự c trướ c cố t thép củ a cấ u kiện bê tô ng nhẹ) để m dâ y xuố ng, vớ i điều kiện kỹ thuậ t thi cô ng phả i đả m bả o đượ c dẫ n điện liên tụ c củ a cá c phậ n kim loạ i đượ c sử dụ ng để m dâ y xuố ng i (bằ ng phương phá p hà n điện) Ở nhữ ng vù ng đấ t có trị số điện trở suấ t nhỏ hoặ c bằ ng 3.10 đượ c phép sử dụ ng cố t thép cá c loạ i mó ng bằ ng bê tô ng cố t thép để m phậ n nố i đấ t, vớ i điều kiện kỹ thuậ t thi cô ng phả i đả m bả o đượ c dẫ n điện liên tụ c củ a cá c cố t thép cá c loạ i mó ng i Khoả ng cá ch giữ a cá c phậ n củ a thiết bị chố ng sét cá c phậ n kim loạ i ng trình, cá c đườ ng ố ng, đườ ng dâ y điện lự c, điện yếu (điện thoạ i, truyền thanh…) dẫ n o ng trình: phía khơ ng đượ c nhỏ 1,5 m; phía dướ i mặ t đấ t khô ng đượ c nhỏ m Trườ ng hợ p thự c khoả ng cá ch qui định gặ p nhiều khó khă n khô ng hợ p lý kinh tế – kỹ thuậ t đượ c phép nố i ng cá c phậ n kim loạ i khô ng mang điện củ a cá c thiết bị điện vớ i thiết bị chố ng sét, trừ cá c phị ng có nguy gâ y chá y nổ , phả i thự c thêm cá c phương n sau: + Cá c dâ y điện lự c, điện thoạ i phả i luồ n cá c ố ng thép, hoặ c sử dụ ng cá c loạ i cá p có vỏ bọ c bằ ng kim loạ i nố i cá c ố ng thép, hoặ c vỏ kim loạ i củ a cá p vớ i đai san bằ ng điện p tạ i chỗ ng gầ n + Phả i đặ t đai san bằ ng điện p bên ng trình Đai san bằ ng điện p mộ t mạ ng cá c ô lướ i đặ t nằ m ngang, chô n độ sâ u khô ng nhỏ 0,5 m so vớ i mặ t sà n, m bằ ng thép trò n tiết diện khô ng đượ c nhỏ 10 mm2 hoặ c thép dẹt bề dà y khô ng nhỏ mm Kích thướ c mỗ i lướ i khơ ng đượ c lớ n – m Doan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.n Doan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.n ĐỒ Á N AN TOÀ N ĐIỆ N SVTT : NGUYỄ N QUỐ C HUY Nhấ t thiết phả i sử dụ ng hình thứ c nố i đấ t mạ ch vị ng bao quanh ng trình dọ c theo mạ ch vị ng nố i đấ t, cá ch từ ng khoả ng 10 15 m phả i hà n nố i liên hệ vớ i đai san bằ ng điện p ng trình: điện trở xung kích củ a mạ ch vò ng nố i đấ t khô ng vượ t trị số nêu Khi sử dụ ng cố t thép cá c mó ng bằ ng bê tơ ng cố t thép củ a ng trình để m phậ n nố i đấ t khơ ng u cầ u đặ t đai san bằ ng điện p ng trình 1.4 Các vị trí cơng trình hay bị sét đánh Sét đá nh khơ ng phả i ngẫ u nhiên mà xả y dướ i tá c dụ ng củ a nhiều yếu tố độ ẩ m củ a khơ ng khí, số lượ ng mâ y giô ng, khoả ng cá ch giữ a mâ y giô ng nhữ ng vậ t mặ t đấ t Ngoà i ra, sét đá nh nhiều hay xuố ng mộ t vù ng nà o cị n phụ thuộ c o địa thế, địa chấ t đặ c điểm cấ u tạ o củ a ng trình Qua nghiên u thự c tế ngườ i ta thườ ng thấ y sét đá nh o nhữ ng nơi: + Về địa thế: nhữ ng vù ng đồ i nú i cao, nhà cao ng có khoả ng cá ch ngắ n vớ i cá c đá m mâ y tích điện + Về địa chấ t: nhữ ng vù ng đấ t dẫ n điện tố t nhữ ng nơi có mỏ kim loạ i, bờ sô ng, bờ suố i, nhữ ng chỗ giá p ranh giữ a hai vù ng đấ t có độ dẫ n điện c + Về cấ u tạ o ng trình: theo phương thứ c bả o vệ trọ ng điểm, nhữ ng phậ n thườ ng hay bị sét đá nh mớ i phả i bả o vệ Đố i vớ i nhữ ng ng trình má i bằ ng, trọ ng điểm bả o vệ bố n gó c, xung quanh tườ ng chắ n má i cá c kết cấ u nhô cao lên khỏ i mặ t má i Đố i vớ i ng trình má i dố c, trọ ng điểm cá c đỉnh hồ i, bờ c, bờ chả y, cá c gó c diềm má i cá c kết cấ u nhô cao lên khỏ i mặ t má i – ng trình lớ n thêm xung quanh diềm má i Bả o vệ cho nhữ ng trọ ng điểm đâ y đặ t cá c kim thu sét ngắ n (200 300 mm) cá ch khoả ng m tạ i nhữ ng trọ ng điểm bả o vệ hoặ c tạ i nhữ ng đai thu sét diềm lên nhữ ng trọ ng điểm bả o vệ 10 Doan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.n Doan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.n ĐỒ Á N AN TOÀ N ĐIỆ N SVTT : NGUYỄ N QUỐ C HUY I = 25.Q0,7 (2.5) D = 6,72.I0,8 (2.6) Trong : I (kA) – biên độ dị ng điện sét Q (C) – điện tích lớ p mâ y giơ ng tích điện D (m) – khoả ng cá ch phó ng điện Như vậ y, tiên đạ o sét từ mâ y giơ ng tích điện phá t triển xuố ng cò n cá ch bề mặ t mặ t đấ t hoặ c cá c cao trình bề mặ t mặ t đấ t mộ t khoả ng cá ch đú ng bằ ng khoả ng cá ch phó ng điện phó ng điện diễn Nếu ta giả thiết đầ u tiên đạ o sét tâ m củ a mộ t hình cầ u có bá n kính bằ ng khoả ng cá ch phó ng điện gầ n mọ i điểm nằ m hình cầ u có khả “bị sét đá nh” Tạ i nơi thự c tế diễn phó ng điện điểm tiếp xú c giữ a hình cầ u phậ n liên kết điện tích (trá i dấ u) vớ i mặ t đấ t 2.2.1.1 Vùng bảo vệ ESE Khá c vớ i kim Franklin, đầ u thu ESE có khả phá t tia tiên đạ o chủ độ ng n bắ t tiên đạ o xuấ t phá t từ đá m mâ y giơ ng tích điện hình nh dị ng sét Độ dà i tia tiên đạ o phá t từ đầ u thu đượ c gọ i độ lợ i khoả ng cá ch, kí hỉệu (m) Do , tiên đạ o sét phó ng điện o đỉnh cộ t thu sét vớ i khoả ng cá ch (+ D) tính đến đỉnh thu sét, thay khoả ng cá ch D đố i vớ i kim Franklin 30 Doan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.n Doan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.n ĐỒ Á N AN TOÀ N ĐIỆ N SVTT : NGUYỄ N QUỐ C HUY Trên hình 2-10, tiên đạ o sét xuấ t đoạ n EF hoặ c GH, q trình phó ng điện hướ ng trự c tiếp xuố ng mặ t đấ t; cò n xuấ t cung FG, tiên đạ o sét hướ ng đến đỉnh thu sét Trên lý thuyết, tia tiên đạ o phó ng từ đỉnh đầ u thu theo mọ i hướ ng để n bắ t tiên đạ o sét Do vậ y, để tìm vù ng bả o vệ củ a đầ u thu phá t xạ sớ m, mơ hình khả phó ng tiên đạ o củ a ESE bằ ng hình cầ u có bá n kính bằ ng vớ i độ lợ i khoả ng cá ch gắ n o đỉnh cộ t thu sét Tiến Hình 2-10 hà nh khả o sá t ng khô ng gian có “quả cầ u” bá n kính D c – có tâ m tượ ng trưng cho đầ u tiên đạ o sét – xuấ t ngẫ u nhiên mọ i vị trí Nếu cho cầ u bá n kính D tiếp xú c đượ c vớ i mặ t đấ t hình cầ u bá n kính i trên, ta thu đượ c vù ng bả o vệ củ a ESE Cho cộ t thu sét trang bị đầ u thu (ESE) có chiều cao tổ ng h Trong khơ ng gian, hình cầ u tưở ng tượ ng có tâ m gắ n đỉnh thu sét, bá n kính tượ ng trưng cho độ dà i tia tiên đạ o đầ u thu phá t Điểm mà tiên đạ o sét xuấ t hiện, có xá c suấ t phó ng điện xuố ng mặ t đấ t đến đỉnh thu sét điểm F (hoặ c G) hình 2-10 Đó điểm gầ n vớ i mặ t đấ t cộ t thu sét nhấ t mà tiên đạ o sét tiến đến trướ c có phó ng điện xả y Vù ng bả o vệ củ a thu sét trườ ng hợ p nà y hình trị n xoay mà đườ ng sinh củ a bao gồ m phầ n 2.2.1.2 Bán kính bảo vệ ESE (đáy RP) Khả o sá t mơ hình vù ng bả o vệ mặ t phẳ ng Oxy Chọ n gố c toạ độ trù ng vớ i châ n cộ t thu sét, trụ c hoà nh trù ng vớ i mặ t đấ t, cò n trụ c tung trù ng vớ i thâ n cộ t Đầ u tiên, ta cầ n tính bá n kính bả o vệ đá y RP củ a ESE có độ cao tổ ng h, xét hệ trụ c toạ độ i Nhậ n thấ y tổ ng t có trườ ng hợ p sau: * Trườ ng hợ p D = h: R p =√ h ( D−h ) +∆ L (2 D+ ∆ L) (2.7) 31 Doan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.n Doan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.n ĐỒ Á N AN TOÀ N ĐIỆ N SVTT : NGUYỄ N QUỐ C HUY Trong : Rp bá n kình bả o vệ củ a kim h – chiều cao tính từ mặ t đấ t đến đỉnh cộ t thu sét D – khoả ng cá ch phó ng điện, phụ thuộ c điện tích mâ y giơ ng cự c tính sét – độ lợ i khoả ng cá ch 2.2.1.3 Vùng thể tích hấp thu ESE Vù ng thể tích hấ p thu củ a kim thu sét đượ c hiểu vù ng khô ng gian mà tiên đạ o sét phá t triển từ mâ y giô ng xuố ng “xâ m nhậ p” o, khả “đó n bắ t” củ a kim thu sét rấ t lớ n Tổ ng t, vù ng thể tích hấ p thu củ a ESE miền khơ ng gian giớ i hạ n bở i mộ t paraboloit bá n cầ u có bá n kính tổ ng củ a khoả ng cá ch phó ng điện độ lợ i khoả ng cá ch (D + ) Nếu xét hệ trụ c Oxy, miền thể tích hấ p thu phầ n diện tích giớ i hạ n bở i mộ t parabol cung trị n có bá n kính (D + ) Vấ n đề quan tâ m ta cầ n thiết lậ p ng phương trình đườ ng parabol; để từ , vù ng thể tích hấ p thu đượ c hình nh ta suy điều kiện tồ n tạ i củ a phạ m vi bả o vệ củ a ESE Như ta biết, vớ i mộ t đặ c trưng phá t tia tiên đạ o n bắ t dị ng sét, vớ i độ dà i độ lợ i khoả ng cá ch – q trình đượ c mơ hình bở i đườ ng trị n có tâ m đỉnh kim thu sét, bá n kính đườ ng đồ ng khả đượ c xem tậ p hợ p điểm cá ch đườ ng trị n i (hoặ c thâ n cộ t) mặ t đấ t – đượ c biểu diễn bở i trụ c Ox – mộ t khoả ng cá ch bằ ng vớ i giá trị khoả ng cá ch phó ng điện (D) Vớ i hệ trụ c Oxy hình 2-15, đườ ng trị n tâ m O(0,h) bá n kính có phương trình viết đượ c sau đâ y: x2 + (y – h)2 = ∆ L2 (C’) Trụ c Ox có phương trình: y = (d’) 32 Doan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.n Doan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.n ĐỒ Á N AN TOÀ N ĐIỆ N SVTT : NGUYỄ N QUỐ C HUY Đườ ng trị n (C’’) có tâ m O’(x0,y0), bá n kính D thay đổ i có phương trình đượ c viết sau: (x – x0)2 + (y – y0)2 = D2 Từ điều kiện nêu, nhậ n thấ y rằ ng: + (C’’) tiếp xú c vớ i (C’): OO’ = + D x 20 + ( y 0−h )2=( ∆ L+ D )2 + (C’’) tiếp xú c vớ i Ox: (2.12) d(O’,(d’)) = D hay y0 = D (2.13) Từ (2.15) D = y0 o (2.14), ta đượ c: x 20 h−∆ L y 0= + 2(∆ L+ h) (2.14) Từ (2.14), ta thấ y: tậ p hợ p tâ m O’(x0,y0) thuộ c parabol có đỉnh S(O,(h - )/2), tiêu điểm F(0,h), đườ ng chuẩ n y = Đó đườ ng đồ ng khả nă ng mộ t phầ n đườ ng bao củ a thể tích hấ p thu Cá c hình sau minh hoạ vù ng thể tích hấ p thu củ a đầ u thu (ESE), tương ứ ng vớ i cá c trườ ng hợ p h < (hình 2-17), h = (hình 2-18) h > (hình 2-19) Trườ ng hợ p h < (hình 2-17), đườ ng đồ ng khả nă ng cò n bao gồ m mộ t phầ n củ a cá c đườ ng thẳ ng y = x y = -x (khả o sá t hệ trụ c Oxy hình 2-15) 33 Doan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.n Hìn Doan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.n ĐỒ Á N AN TỒ N ĐIỆ N SVTT : NGUYỄ N QUỐ C HUY Hình 2.18: Vùng thể tích hấp thu ESE trường hợp h = ∆ L Hình 2.19: Vùng thể tích hấp thu ESE trường hợp h > ∆ L 2.2.1.4 Khảo sát tồn phạm vi bảo vệ ESE Phạ m vi bả o vệ củ a kim thu sét mộ t trườ ng hợ p cụ thể - ứ ng vớ i mộ t khoả ng cá ch phó ng điện xá c định – củ a vù ng thể tích hấ p thu, có đượ c cho khoả ng cá ch phó ng điện thay đổ i tiến hà nh khả o sá t Từ hình 2-19, nhậ n thấ y rằ ng: hình trị n bá n kính Dmin tiếp xú c vớ i (C’) (d’) có tâ m thuộ c cộ t thu lô i Giá trị Dmin trườ ng hợ p xá c định sau: D =( h+ ∆ L )−√ ∆ L(h+∆ L) (2.15) Thậ t ra, giá trị Dmin thu đượ c khả o sá t tầ m “đó n bắ t” tiên đạ o sét củ a đỉnh kim Vấ n đề đặ t đâ y thâ n cộ t cũ ng có khả nă ng bị tiên đạ o sét phó ng điện o mộ t đỉnh kim khô ng cò n tá c dụ ng bả o vệ – trườ ng hợ p h > Quan sá t lạ i hình 2-16, ta thấ y khoả ng cá ch phó ng điện cầ n nhỏ giá trị tung độ củ a giao điểm giữ a (P) đượ c biểu diễn bở i phương trình (2.14) đườ ng thẳ ng y = x sét đá nh o thâ n cộ t Lú c nà y, cộ t thu lô i có trang bị ESE trở 34 Doan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.n Doan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.n ĐỒ Á N AN TOÀ N ĐIỆ N SVTT : NGUYỄ N QUỐ C HUY nh cộ t thu lô i Franklin thuầ n tuý có độ cao lớ n nhấ t bằ ng vớ i bá n kính bả o vệ đá y Nhậ n thấ y, khoả ng cá ch phó ng điện cũ ng có giá trị – tung độ giao điểm giữ a Do , giá trị khoả ng cá ch phó ng điện nhỏ nhấ t D đượ c chọ n theo (2.15) Giá trị có đượ c h > Khi h < , khơ ng có trườ ng hợ p sét đá nh o cộ t thu lô i Như vậ y, vớ i mộ t khoả ng cá ch phó ng điện D0 < Dmin xá c định theo (2.15) – đố i vớ i trườ ng hợ p h > – hình trị n (C’’) bá n kính D khơ ng tiếp xú c vớ i (C’) (d’) Có thể giả sử rằ ng mộ t vị trí nà o , hình trị n (C’’) hồ n n tiếp xú c vớ i (d’) vớ i đườ ng thẳ ng có phương trình x = – thâ n cộ t – mà chưa tiếp xú c vớ i (C’) Trên thự c tế, vớ i phá t triển tự nhiên củ a kênh tiên đạ o, sét đá nh trự c tiếp xuố ng ng trình phía dướ i hoặ c o thâ n cộ t: điều có nghĩa tá c dụ ng bả o vệ củ a đỉnh kim thu sét khô ng cò n hiệu nữ a Nếu khoả ng cá ch phó ng điện nhỏ Dmin (ứ ng vớ i trườ ng hợ p h > ), tá c dụ ng bả o vệ ng trình củ a cộ t thu sét có trang bị ESE vớ i độ cao thự c h trở nh vô nghĩa Trong khả o sá t trên, xem khoả ng cá ch phó ng điện D khơ ng phụ thuộ c o độ cao thu sét h Biểu thứ c (2.8) biểu thứ c thự c nghiệm thậ p niên 60 Nhữ ng nă m gầ n đâ y, có cá c ng trình thự c nghiệm xá c hơn, chẳ ng hạ n mơ hình củ a Eriksson đề nghị: D = 0,67h0,6I0,74, hoặ c theo mơ hình củ a IEEE tính khoả ng cá ch phó ng điện củ a tiên đạ o sét đến mặ t đấ t đề nghị cô ng thứ c: D = 0,9.8I0,65, khoả ng cá ch để có đượ c phó ng điện đố i vớ i cao trình mặ t đấ t : D = 8I0,65 Điều có nghĩa khoả ng cá ch phó ng điện thay đổ i, ứ ng vớ i vị trí củ a tiên đạ o sét đố i vớ i cao độ cộ t thu lô i vớ i mặ t đấ t Như vậ y, có mộ t i thay đổ i nhỏ biểu thứ c tính bá n kính bả o vệ (RP, rx) khô ng thay đổ i ng củ a phạ m vi bả o vệ Do vậ y, cá c kết đượ c đề xuấ t chấ p nhậ n 2.2.1.5 Một số nét thiết bị chống sét tạo tia tiên đạo Prevectron 35 Doan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.n Doan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.n ĐỒ Á N AN TOÀ N ĐIỆ N SVTT : NGUYỄ N QUỐ C HUY Thiết bị chố ng sét Prevectron loạ i điện cự c phá t tiên đạ o sớ m cô ng ty Indelec – Cenes (Phá p) nghiên u, thiết kế chế tạ o i tiến từ cá c sả n phẩ m Prevectron trướ c đâ y Do có vù ng bả o vệ độ tin cậ y cao Thiết bị chố ng sét Prevectron đượ c thử nghiệm thự c tế đạ t tiêu chuẩ n Phá p NFC 17 – 102 * Cấ u tạ o củ a điện cự c phá t xạ sớ m loạ i Prevectron bao gồ m: + Kim thu sét trung tâ m bằ ng đồ ng điện phâ n hoặ c thép khơ ng gỉ Kim có tá c dụ ng tạ o mộ t đườ ng dẫ n dò ng sét liên tụ c từ tiên đạ o sét xuố ng đấ t theo dâ y dẫ n sét Kim đượ c gắ n mộ t trụ đỡ cao tố i thiểu m + Hộ p bả o vệ bằ ng đồ ng hoặ c thép khô ng gỉ Hộ p đượ c gắ n o kim thu sét trung tâ m, có tá c dụ ng bả o vệ thiết bị tạ o ion bên + Thiết bị tạ o ion, giả i phó ng ion tạ o tia tiên đạ o ngượ c: đâ y thiết bị có tính nă ng đặ c biệt củ a đầ u thu Prevectron Nhờ thiết bị nà y mà đầ u thu sét Prevectron tạ o đượ c mộ t vù ng bả o vệ rộ ng lớ n vớ i mứ c độ an n cao + Hệ thố ng cá c điện cự c phía dướ i có tá c dụ ng thu nă ng lượ ng điện trườ ng quyển, giú p cho thiết bị chố ng sét hoạ t độ ng + Hệ thố ng cá c điện cự c phía có tá c dụ ng phá t tia tiên đạ o * Nguyên tắ c hoạ t độ ng củ a đầ u thu sét Prevectron 2: Trong trườ ng hợ p giô ng bã o xảy ra, điện trườ ng khí gia tă ng nhanh chó ng (khoả ng i nghìn vơ n/met), đầ u thu sét Prevectron thu nă ng lượ ng điện trườ ng khí bằ ng hệ thố ng điện cự c phía dướ i Nă ng lượ ng nà y đượ c tích trữ thiết bị ion hó a 36 Doan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.n Doan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.n ĐỒ Á N AN TOÀ N ĐIỆ N SVTT : NGUYỄ N QUỐ C HUY Trướ c xả y tượ ng phó ng dò ng điện sét (mà ta thườ ng gọ i “sét đá nh”), có mộ t gia tă ng nhanh chó ng độ t ngộ t củ a điện trườ ng khí quyển, ả nh hưở ng nà y tá c độ ng m thiết bị ion hó a giả i phó ng lượ ng tích lũ y dướ i ng cá c ion, tạ o mộ t đườ ng dẫ n tiên đạ o phía – chủ độ ng dẫ n sét * Q trình ion hó a đượ c đặ c trưng bở i nhữ ng tính chấ t sau: + Điều khiển giả i phó ng ion đú ng thờ i điểm Thiết bị ion hó a cho phép ion phá t khoả ng thờ i gian rấ t ngắ n tạ i thờ i điểm thích hợ p đặ c biệt, i phầ n củ a giâ y trướ c có phó ng điện sét Do đả m bả o dẫ n sét kịp thờ i, xá c an tồ n + Sự hình nh hiệu ứ ng quầ ng sá ng điện Corona Sự xuấ t củ a mộ t số lượ ng lớ n cá c electron tiên đạ o cù ng vớ i gia tă ng củ a điện trườ ng có tá c dụ ng rú t ngắ n thờ i gian tạ o hiệu ứ ng quầ ng sá ng điện Corona + Sự chuẩ n bị trướ c mộ t đườ ng dẫ n sét phía Đầ u thu sét Prevectron phá t mộ t đườ ng dẫ n sét chủ độ ng phía nhanh bấ t điểm nhọ n nà o gầ n , đả m bả o dẫ n sét chủ độ ng xá c Trong phị ng thí nghiệm, đặ c điểm nà y đượ c đặ c trưng bằ ng đạ i lượ ng – độ lợ i thờ i gian phá t mộ t đườ ng dẫ n sét phía giữ a đầ u thu sét Prevectron cá c kim loạ i thu sét thô ng thườ ng c * Cá c loạ i đầ u thu sét: Dự a theo đặ c điểm số lượ ng cá c điện cự c phía (hoặ c phía dướ i) thờ i gian phá t tiên đạ o sớ m (T) mà Prevectron có nă m loạ i đầ u thu, ký hiệu sau: TS 2.25; TS 3.40; S 3.40; S 4.50 S 6.60 Ví dụ : + S 3.40 loạ i điện cự c phá t tiên đạ o sớ m Prevectron 2, có điện cự c phía (2 điện cự c phía dướ i) có thờ i gian phá t xạ sớ m 40 37 Doan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.n Doan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.n ĐỒ Á N AN TOÀ N ĐIỆ N SVTT : NGUYỄ N QUỐ C HUY + S 6.60 loạ i điện cự c phá t tiên đạ o sớ m Prevectron 2, có điện cự c phía (6 điện cự c phía dướ i) có thờ i gian phá t xạ sớ m 60 Mỗ i loạ i tù y thuộ c o chấ t liệu củ a kim thu sét đượ c chia m nhó m: + Loạ i cấ u tạ o bằ ng đồ ng: kim thu sét trung tâ m cá c điện cự c đượ c chế tạ o bằ ng đồ ng, đả m bả o thu dẫ n sét tố t + Loạ i cấ u tạ o bằ ng thép khô ng gỉ: kim thu sét, cá c điện cự c hộ p bả o vệ m bằ ng thép khô ng gỉ Loạ i đầ u thu sét thích hợ p vớ i mơ i trườ ng ă n mị n nơi có nhiều bụ i bẩ n Bả ng 2: Số liệu thự c nghiệm Rp đầ u thu Prevectron h (m) 10 15 20 45 Mứ c bả o vệ cao (D = 20 m) S 6.60 31 47 63 79 79 79 79 79 80 80 S 4.50 27 41 55 68 69 69 69 69 70 70 S 3.40 23 35 46 58 58 59 59 59 60 60 TS 3.40 23 35 46 58 58 59 59 59 60 60 TS 2.25 17 25 34 42 43 43 43 44 45 45 101 102 Mứ c bả o vệ trung bình (D = 45 m) S 6.60 39 58 78 97 97 98 38 99 Doan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.n 10 60 Doan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.n ĐỒ Á N AN TOÀ N ĐIỆ N SVTT : NGUYỄ N QUỐ C HUY S 4.50 34 52 69 86 87 87 88 90 92 95 S 3.40 30 45 60 75 76 77 77 80 81 85 TS 3.40 30 45 60 75 76 77 77 80 81 85 TS 2.25 23 34 46 57 58 59 61 63 65 70 Mứ c bả o vệ chuẩ n (D = 60 m) 10 12 10 11 43 64 85 107 107 108 S 4.50 38 57 76 95 96 97 98 102 S 3.40 33 67 84 84 85 87 92 99 TS 3.40 33 50 67 84 84 85 87 92 99 TS 2.25 26 39 52 65 66 67 69 75 84 113 11 S 6.60 10 10 85 * Cá c ưu điểm củ a đầ u thu sét Prevectron 2: + Bá n kính bả o vệ rộ ng + Khả nă ng bả o vệ ng trình mứ c cao nhấ t + Tự độ ng hoạ t độ ng hoà n tồ n, khơ ng cầ n nguồ n điện cung cấ p, khơ ng cầ n bả o trì + Nố i đấ t đơn giả n tin cậ y 39 Doan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.n Doan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.n ĐỒ Á N AN TOÀ N ĐIỆ N SVTT : NGUYỄ N QUỐ C HUY + Hoạ t độ ng tin cậ y, an n, đượ c kiểm tra thử nghiệm phò ng thí nghiệm cao p bở i Trung tâ m nghiên u Khoa họ c Quố c gia Phá p kiểm tra điều kiện sét thự c tế bở i Hộ i đồ ng nă ng lượ ng ngun tử Phá p * Tính tố n vù ng bả o vệ: Vù ng bả o vệ củ a điện cự c phá t tiên đạ o sớ m Prevectron đượ c xá c định qua bá n kính bả o vệ Rp theo ng thứ c sau: R p =h ( Dh ) + L(2 D+ L) Trong : D (m) – khoả ng cá ch phó ng điện, đượ c xá c định theo mứ c bả o vệ lự a chọ n (cao, trung bình, chuẩ n); H (m) – độ cao thự c củ a điện cự c phá t tiên đạ o sớ m Prevectron đố i tượ ng bả o vệ; vớ i + – độ lợ i thờ i gian phá t xạ sớ m củ a loạ i Prevectron đượ c lự a chọ n; + V = 106 (m/s) – tố c độ củ a tiên đạ o ngượ c 2.2.2 Tính tốn Theo tiêu chuẩ n xâ y dự ng – TCXD 46: 1984 “Chố ng sét cho cá c ng trình xâ y dự ng: tiêu chuẩ n thiết kế – thi cô ng” – Nhà xuấ t bả n Xâ y dự ng Hà Nộ i 2003, tò a nhà đượ c yêu cầ u chố ng sét cấ p III Đố i vớ i cá c ng trình cấ p III cầ n phả i đặ t thiết bị chố ng sét ng trình, đượ c phép đặ t thiết bị chố ng sét độ c lậ p vớ i ng trình nhữ ng trườ ng hợ p đặ c biệt có lợ i kỹ thuậ t kinh tế 40 Doan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.n Doan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.n ĐỒ Á N AN TOÀ N ĐIỆ N SVTT : NGUYỄ N QUỐ C HUY Tham khả o bả ng số liệu thô ng số bả o vệ củ a cá c đầ u thu: Ionostar, Saint – Elmo, Dynasphere, Prevectron 2, Pulsar, Satelit+, ta thấ y đầ u thu Prevectron có bá n kính bả o vệ đá y lớ n có nhiều ưu điểm so vớ i cá c đầ u thu c nên ta chọ n sử dụ ng đầ u thu nà y Thiết kế đặ t kim thu sét tạ i gó c củ a ng trình (khoả ng giữ a tị a nhà nên ta chọ n bá n kính cầ n bả o vệ Rp = 39 m Do chiều cao củ a ng trình cầ n đượ c bả o vệ bé mứ c độ cầ n đượ c bả o vệ (cấ p III) nên ta chọ n đầ u thu Prevectron loạ i TS 2.25 Tra bả ng 2, ta tìm đượ c chiều cao cầ n thiết củ a kim thu sét m Vậ y kim thu sét tạ o tia tiên đạ o Prevectron loạ i TS 2.25 vớ i chiều cao m bả o vệ hoà n n ng trình xâ y dự ng 2.3 So sánh hai phương pháp Ưu điểm củ a cá c đầ u thu n bắ t đặ t khô ng trung theo kỹ thuậ t mớ i so sá nh vớ i nhữ ng đầ u thu theo tậ p n kiểu Franklin: – Đầ u thu theo tậ p n Franklin: + Đặ t sở nhữ ng thiết kế từ nă m 1752 + Mỗ i cộ t yêu cầ u khoả ng cá ch trung bình 15 m + Hình dá ng bên ngồ i khơ ng hấ p dẫ n + Khó khă n tố n nhiều thờ i gian để lắ p đặ t trang thiết bị + Ít tin tưở ng vậ n hành + Mứ c độ hiệu khô ng rõ rệt – Đầ u thu n bắ t sét theo kỹ thuậ t mớ i: + Đặ t sở kỹ thuậ t mớ i nhấ t + Thô ng thườ ng cầ n có mộ t đầ u thu n bắ t + Hình dá ng dễ chấ p nhậ n, khô ng dễ nhậ n thấ y vẻ bên ngoà i 41 Doan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.n Doan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.n ĐỒ Á N AN TOÀ N ĐIỆ N SVTT : NGUYỄ N QUỐ C HUY + Dễ đặ t cô ng trình + Dễ dà ng ng tá c trì bả o n + Hiệu tin tưở ng vậ n hành + Thà nh tự u đạ t đượ c thể rõ rà ng Qua so sá nh kết thiết kế thự c tế trình bà y, ta nên chọ n đầ u thu tiên đạ o sớ m Prevectron loạ i TS 2.25 m thiết bị chố ng sét cho Tò a nhà KẾT LUẬN 42 Doan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.n Doan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.n ĐỒ Á N AN TOÀ N ĐIỆ N SVTT : NGUYỄ N QUỐ C HUY Sau thờ i gian thự c đề tà i luậ n vă n tố t nghiệp “Thiết kế chố ng sét cho Tị a Nhà ”, tơ i rú t đượ c nhiều kinh nghiệm quý bá u cho bả n thâ n từ nhữ ng vấn đề thự c tế từ giú p đỡ củ a Thầ y hướ ng dẫ n Nguyễn Hữ u Thịnh Nó hà nh trang theo tơ i suố t đoạ n đườ ng cò n lạ i củ a em Qua đề tà i nà y, em biết cá ch lự a chọ n đầ u thu chố ng sét cho phù hợ p vớ i điều kiện thự c tế, cũ ng tính tố n hệ thố ng nố i đấ t chố ng sét đầ y phứ c tạ p Vớ i khả o sá t lý thuyết kết hợ p thự c tế, tố i chọ n đầ u thu Prevectron loạ i TS 2.25 (bá n kính bả o vệ 39 m) để bả o vệ cho ng trình xâ y dự ng khỏ i bị tượ ng sét đá nh trú ng, đả m bả o an n cho ngườ i tà i sả n bên ng trình Thiết bị chố ng sét sử dụ ng đầ u thu tạ o tia tiên đạ o sớ m có nhiều ưu điểm so vớ i kim thu sét B.Franklin nên đượ c lự a chọ n ưu tiên Chính phá t triển củ a khoa họ c kỹ thuậ t tạ o nên lợ i cho loạ i đầ u thu sét ng nà y Nhìn chung, phương phá p B.Franklin độ tin cậ y khô ng cao nên dù ng chố ng sét cho nhữ ng ng trình nhỏ , thấ p tầ m quan trọ ng khô ng cao Nếu sử dụ ng nhữ ng đầ u thu tiên đạ o sớ m để bả o vệ cho nhữ ng ng trình gâ y lã ng phí Vậ y, vớ i nhữ ng đặ t tính ưu việt củ a đầ u thu ESE đượ c thiết kế bả o vệ cho nhữ ng ng trình quy mơ đị i hỏ i mứ c độ an tồ n cao Vớ i Bộ mơ n An Tồ n Điện, ng trình khơ ng lớ n thiết bị bên rấ t giá trị đò i hỏ i mứ c độ bả o vệ cao nên ta sử dụ ng đầ u thu ESE để chố ng sét cho Bên cạ nh , hệ thố ng nố i đấ t chố ng sét cũ ng ng mộ t vai trị rấ t quan trọ ng cô ng tá c thiết kế chơ ng sét Nó đả m bả o dò ng điện sét tả n đấ t có nhanh chó ng hiệu hay khơ ng Điều mộ t nhữ ng tiêu chí đá nh giá mứ c độ nh cô ng củ a cô ng tá c thiết kế chố ng sét cho bấ t ng trình xâ y dự ng nà o Như vậ y, Bộ mô n An Toà n Điện đượ c thiết kế chố ng sét nh ng nhữ ng thể phầ n trình bà y củ a đồ n nà y Tuy nhiên, để tă ng độ an 43 Doan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.n Doan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.n Doan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.nDoan.an.toan.dien.thiet.ke.chong.set.cho.toa.nha.bo.mon.an.toan.die.n