TỔNG QUAN VỀ SÉT VÀ THIẾT BỊ CHỐNG SÉT
Tìm hiểu chung và tổng quan về sét
Sét hay tia sét là hiện tượng phóng điện trong khí quyển giữa các đám mây mang đện tích khác dấu, đôi khi còn xuất hiện trong các trận phun trào núi lửa hay bão cát
Khi phóng tĩnh điện sét có thể đạt vận tốc 100.000km/s
Sét có thể đạt tới nhiệt độ trên 30,000K, dòng điện có thể đạt đến 200kA (do đó ta thấy nó sáng chói lên) Dưới tác dụng của nhiệt độ này, lớp không khí xung quanh bị dãn nợ mạnh gây tiếng nổ lớn đó là sấm.
- Sét giữa đám mây và mặt đất: Được tạo thành bở sự phóng điện trong khí quyển giữa các đám mây và mặt đất loại sét này có thể ảnh hưởng con người và các công trình xây dựng
- Sét núi lửa: Hình thành trong đám khói của nhiều núi lửa phun trào Đây được coi là một hiện tượng bí ẩn và cần được khám phá thêm
- Sét hòn: Là hình thức bí ẩn của tia sét, trong như quả cầu ánh sáng trôi nổi trong không khí Gần như vô hại tuy nhiên có vài trường hợp gây bỏng nhẹ cho con ngườ Nguyên nhân hình thành chưa rõ ràng
- Sét khô: Được tạo ra trong những cơn mưa going hình thành ở tầng cao nhưng không gây mưa Các giọi nươc bị bốc hơi trước khi rơi xuống đất đây được coi là một trong những nguyên nhân chính gây cháy rừng
- Sét trong nội bộ đám mây: Đây là hình thức phổ biến nhất khí các vùng mang điện dương và điện âm trong một đám mây đủ lớn hình thành gây ra tia lửa điện
- Sét catatumbo: Sét catatumbo là hiện tượng tự nhiên xảy ra trên khu vực sông catatumbo
- Sét trong không gian: Tia chớp hình thành trong thời gian rất ngắn ở phía trên những đám mây
1.1.3 Một số ảnh hưởng do sét gây ra
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 (chỉ cần 1330°C để làm nóng chảy SiO2), những viên đá được tạo ra bởi sét đánh vào cát gọi là fulgurite (thường nó có dạng hình ống do sét di chuyển vào lòng đất) Có khoảng 16 triệu cơn dông mỗi năm.
Tác hại của tia sét: a Tác hại khi sét đánh trực tiếp
- Do năng lượng của một cú sét lớn nên sức phá hoại của nó rất lớn khi một công trình bị sét đánh trực tiếp có thể bị ảnh hưởng đến độ bền cơ khí, cơ học của các thiết bị trong công trình, nó có thể phá hủy công trình, gây cháy nổ…trong đó :
- Biên độ dòng sét ảnh hưởng vấn đề quá điện áp xung và ảnh hưởng đến độ bền cơ khí của các thiết bị trong công trình.
- Thời gian xung sét ảnh hưởng đến vấn đề quá điện áp xung trên các thiết bị.
- Thời gian tồn tại của xung sét thì ảnh hưởng đến độ bền cơ học của các thiết bị hay công trình bị sét đánh.
- Ngoài ra, khả năng cháy nổ cũng xảy ra rất cao đôi với công trình bị sét đánh trực tiếp. b Ảnh hưởng của xung xét lan truyền.
Khi xảy ra phóng điện sét sẽ gây nên một sóng điện từ tỏa ra xung quanh với tốc độ rất lớn, trong không khí tốc độ của nó tương đương tốc độ ánh sáng Sóng điện từ truyền vào công trình theo các đường dây điện lực, thông tin… gây quá điện áp tác dụng lên các thiết bị trong công trình, gây hư hỏng đặc biệt đôi với các thiết bị nhạy cảm: thiết bị điện tử, máy tính cũng như mạng máy tính … Các tia sét được biết đến là nguyên nhân chủ yếu gây ra các xung quá điện áp. Một lưu ý quan trọng là tia sét không cần phải đánh trực tiếp lên đường dây nguồn mới gây ra hư hỏng, một tia sét đánh cách xa vài trăm mét cũng có thể gây ra những xung cảm ứng lan truyền lớn có khả năng phá hủy, hoặc thậm chí phá hủy đường cáp ngầm lân cận Ngoài ra còn do một số nguyên nhân khác như: do chuyển mạch nguồn, hay do dòng khởi động của động cơ điện tạo ra các xung quá điện áp cảm ứng phá hủy các đường dây lân cận Do đó việc lắp đặt thiết bị chống sét lan truyền cũng không kém phần quan trọng so với chống sét trực tiếp.
Chống sét và tiêu chuẩn chống sét
Do những ảnh hưởng theo các mức độ từ thấp đến cao của tia sét gây ra nhiều sự cố cũng như thảm họa lớn ở cả việt nam và trên thế giới cho lưới điện hay các lĩnh vực khác, những phương pháp chống sét đã được ra đời và ngày càng phát triển hơn nữa Trong đó tiêu biểu nhất là cột thu lôi do nhà bác học Franklin phát minh Từ đó đến nay, tuy không chế ngự được hoàn toàn nhưng các thiết bị chống sét đã góp phần giảm thiểu đáng kể thiệt hai do sét gây ra nhằm bảo vệ cuộc sống con người Trải qua nhiều năm công nghệ phòng chống sét ngày càng được hoàn thiện và hiện quả hơn.
Mục đích của chống sét:
- Bảo đảm an toàn cho con người
- Hạn chế rủi ro thiệt hại do sét gây ra đối với các công trình xây dựng
1.2.2 Tiểu chuẩn chống sét ở Việt Nam
Trong số các TCVN, TCVN 9385:2012 đã được công bố là tiêu chuẩn áp dụng với hệ thống chống sét, hay còn gọi là tiêu chuẩn chống sét, sẽ bao gồm:
- Phạm vị được áp dụng
- Một số thuật ngữ chuyên biệt a Phạm vi áp dụng của tiêu chuẩn chống sét
Tiêu chuẩn này được áp dụng để hướng dẫn thiết kế, kiểm tra và bảo trì hệ thống kim chống sét trong các công trình xây dựng Bên cạnh các công trình xây dựng cơ bản, tiêu chuẩn chống sét 9385:2012 còn áp dụng được đối với các khu vực đặc biệt như: kho chứa chất nổ, cần cẩu, các công trình tạm có kết cấu khung thép, hệ thống lưu trữ dữ liệu điện tử…
Tuy nhiên, tiêu chuẩn này không áp dụng cho các công trình khai thác dầu, khai thác khí ở trên biển Ngoài ra, TCVN 9385:2012 cũng không sử dụng các công nghệ chống sét khác. b Tài liệu viện dẫn về tiêu chuẩn chống sét Để có thể áp dụng tiêu chuẩn chống sét một cách chính xác và hiệu quả, cần phải có sự đóng góp của các tài liệu viện dẫn Sau đây là một số tài liệu cần thiết phổ biến.
BS 7430:1998: Code of practice for earthing.
BS 923-2:2980: Guide on high-voltage testing techniques.
BS 5698-1: Guide to pulse techniques and apparatus – Part 1: Pulse terms and definitions.
UL 1449:1985: Standard of safety for transient voltage surge suppressors.
ITU-T K.12 (2000): Characteristics of gas discharge tubes for the protection of telecommunications installations. c Các thuật ngữ và định nghĩa liên quan Để có thể hiểu và áp dụng được tiêu chuẩn chống sét, cần phải nắm bắt thêm một số các thuật ngữ và định nghĩa có liên quan Khi hiểu được những kiến thức này, bạn sẽ rất dễ dàng theo dõi những nội dung quy định quan trọng trong tiêu chuẩn chống sét.
Hệ thống chống sét bao gồm nhiều thành phần khác nhau.
Một số thuật ngữ quan trọng trong tiêu chuẩn chống sét
- Hệ thống chống sét: Là toàn bộ hệ thống dây dẫn được tạo nên để bảo vệ công trình khỏi tác động của sét đánh Bao gồm: Thiết bị cắt sét, chống sét lan truyền,
- Bộ phận thu sét: kim thu sét có nhiệm vụ thu hút năng lượng của sét đánh vào nó.
- Mạng nối đất: giữ chức năng tiêu tán dòng điện sét xuống đất Bao gồm: Cọc tiếp địa, hóa chất giảm điện trở,
- Dây xuống: là hệ thống dây dẫn nối bộ phận thu sét và mạng nối đất với nhau Có thể cần đến khuôn hàn hóa nhiệt và thuốc hàn hóa nhiệt tiêu chuẩn để nối.
- Cực nối đất: là một bộ phận hoặc nhóm bộ phận dẫn điện có tiếp xúc với đất và có khả năng truyền dòng điện sét xuống đất.
- Cực nối đất mạch vòng: là cực nối đất dạng vòng khép kín, được thiết kế nằm xung quanh công trình ở dưới hoặc trên bề mặt đất, ở phía dưới hoặc ngay trong hệ thống móng của công trình.
- Cực nối đất tham chiếu: là cực nối đất có thể được tách rời khỏi mạng nối đất, và được sử dụng vào mục đích đo đạc, kiểm tra.
- Điện cảm tự cảm: là đặc trưng của dây dẫn hoặc mạch có khả năng tạo ra trường điện từ ngược khi dòng điện đi qua chúng thay đổi.
- Điện cảm truyền dẫn: là đặc trưng của mạch mà ở đó, một điện áp được tạo ra trong vòng kín bởi một dòng điện thay đổi trong dây dẫn độc lập.
Sử dụng đồng hồ đo điện trở để đảm bảo an toàn.
- Vùng bảo vệ: là thể tích mà trong đó, một dây dẫn sét tạo ra khả năng chống sét đánh bằng cách thu lại năng lượng sét đã đánh vào nó.
Quy định chung hệ thống chống sét
Các hướng dẫn được nêu ra trong tiêu chuẩn chống sét TCVN 9385:2012 sẽ bao gồm các nội dung tổng quát nhất Khi áp dụng vào từng công trình, cần phải cân nhắc đến điều kiện thực tế ở nơi đó để có thể xác định chính xác tiêu chuẩn của những yếu tố chống sét cần thiết Nếu gặp khó khăn, cách tốt nhất là tham khảo ý kiến của các chuyên gia trong ngành xây dựng.
Trước khi thực hiện những công đoạn thiết kế chi tiết cho một hệ thống chống sét, phải xác định xem công trình đó có cần chống sét hay không Nếu cần thì phải xem xét toàn bộ những yếu tố đặc biệt có liên quan đến công trình này.
Thực hiện bước kiểm tra công trình theo tiêu chuẩn chống sét
Trong trường hợp công trình chưa xây dựng, cần phải kiểm tra hồ sơ bản vẽ và thuyết minh kỹ thuật và đối chiếu theo các yêu cầu về phòng chống sét được quy định ở tiêu chuẩn chống sét TCVN 9385:2012. Đối với những công trình xây dựng không có các chi tiết bằng kim loại phù hợp
Cần phải cân nhắc về việc bố trí các bộ phận của hệ thống chống sét Cần phải đảm bảo việc bố trí những bộ phận này vừa đáp ứng được yêu cầu của tiêu chuẩn chống sét, vừa không làm ảnh hưởng đến thẩm mỹ của công trình. Đối với các công trình xây dựng có sử dụng nhiều chi tiết bằng kim loại
Nên sử dụng những bộ phận bằng kim loại trong hệ thống chống sét nhằm mục đích làm tăng số lượng các bộ phận dẫn sét Nếu thực hiện theo cách này, bạn vừa có thể tiết kiệm kinh phí, vừa đảm bảo tính thẩm mỹ cho toàn bộ công trình. Trong trường hợp sét đánh vào phần kim loại, đặc biệt là kim loại được sơn mạ, lớp sơn mạ này có thể bị phá hủy và gây ảnh hưởng xấu đến công trình Trong trường hợp này, bạn có thể xem xét các giải pháp sử dụng hệ thống chống sét cố định trên bề mặt công trình.
Nắm vững các quy định chung giúp tận dụng ưu điểm của hệ thống chống sét cho công trình.
Cơ sở vật tư đáp ứng tiêu chuẩn của hệ thống chống sét
Các phương pháp chống sét
1.3.1 Chống sét đánh thẳng a Chống sét theo phương pháp cổ điển
Năm 1753 Benjamin Franklin là người đầu tiên trên thế giới phát minh ra hệ thống chống sét Hệ thống chống sét này rất đơn giản: Dùng những thanh kim loại làm kim thu sét, kim thu sét này được đặt trên đỉnh các cột đỡ bằng gỗ, kim loại hay bê tông, đặt nhô cao lên khỏi công trình Dùng dây dẫn kim loại nối các kim thu sét này với nhau và nối xuống hệ thống tiếp địa cũng làm bằng kim loại chôn trong đất Khi có dòng sét xảy ra, kim thu sét và dây dẫn truyền dòng điện sét xuống hệ thống tiếp địa, dòng điện sét sẽ được giải toả tiêu tán vào trong đất, đảm bảo an toàn cho công trình Các bộ phận cơ bản của 1 hệ thống chống sét:
- Bộ phận thu sét (kim thu sét)
- Bộ phận dây dẫn sét
- Bộ phận cực nối đất (các cọc tiếp địa)
- Bộ phận kiểm tra và đo đạc
Chống sét theo phương pháp Franklin (thường gọi là phương pháp cổ điển) có ưu điểm đơn giản, giá thành rẻ Nhược điểm là phạm vi bảo vệ hẹp, độ tin cậy không cao, sẽ phải tính toán sử dụng rất nhiều kim, khối lượng dây dẫn liên kết các kim dẫn xuống đất nhiều ảnh hưởng đến mỹ quan và kiến trúc công trình, các loại kim này thường bị rỉ sét, đứt gãy, tuổi thọ của hệ thống thấp Ngày nay với sự tiến bộ của khoa học công nghệ, con người đã nghiên cứu, chế tạo ra nhiều thiết bị và phương pháp chống sét ưu việt hơn. b Chống sét theo công nghệ điện từ phát xạ sớm (Electro Magnetic Early Streamer Emission- ESE)
Giải pháp chống sét theo nguyên lý từ nhiễm xạ sớm - ESE được các chuyên gia nghiên cứ chống sét hàng đầu thế giới đề xuất vào năm 1967 dựa trên cơ sở chống sét cổ điển của Benjamin Franklin, bổ sung thêm đầu thu sét phát xạ sớm,nhằm khéo dài khoảng cách đón dòng điện sét làm cho phạm vi bảo vệ của kim thu sét được mở rộng hơn
Nguyên lý cấu tạo của đầu thu sét phát xạ sớm chủ yếu nhằm làm giảm hiệu ứng CORONA (hiện tượng phóng xạ tia lửa hay tiếp đất) tăng cường độ điện trường tại đầu kim thu, tạo điều kiện tối ưu để tập trung năng lượng kích phát dòng tiên đạo từ đầu kim hướng về đám mây dông để đón bắt dòng tiên đạo của sét từ đám mây dông đánh xuống, phương pháp này có nhiều ưu điểm nổi trội:
- Tuổi thọ bền lâu Đây phương pháp chống sét được các nước tiến tiến áp dụng Ở Việt nam, những năm gần đây nhiều nhà máy, công trình và nhà dân cũng dùng phương pháp này c Chống sét theo công nghệ phân tán điện tích
Hệ thống phân tán năng lượng sét- DAS do Mỹ nghiên cứu chế tạo Phương pháp này có giá thành cao, chưa được kiểm nghiệm thực tế nhiều ở Việt nam Hệ thống phân tán năng lượng sét - DAS, nhằm ngăn ngừa sự hình thành tia sét. Khác với các hệ thống chống sét đánh trực tiếp dùng điện cực Franklin hay điện cực phát tiên đạo sớm (ESE), hệ thống này thực hiện bằng cách liên tục giảm chênh lệch hiệu điện thế giữa mặt đất và đám mây dông tích điện xuống dưới mức khả năng xuất hiện tiên đạo sét, do đó không xảy ra sét
Hệ thống DAS hoạt động theo nguyên lý phóng điện điểm dựa trên hiện tượng corona, với hàng nghìn điểm nhọn bằng kim loại tạo ra ion bên trên hệ thống và ngăn ngừa sự hình thành tiên đạo sét Hệ thống liên tục dẫn điện tích cảm ứng trên bề mặt đất lên các đầu kim loại nhọn để tạo ion vào khoảng không bên trên và tạo ra một không gian tích điện che chắn giữa đám mây dông và công trình cần bảo vệ
Hệ thống phân tán điện tích:
- Thiết bị phân tán điện tích ALS
- Đường dây nối đất (các dây dẫn xuống)
- Bộ phận thu góp vòng
- Bộ phận thu góp phân tỏa
1.3.2 Chống sét lan truyền a Thiết bị chống sét lan truyền
Thiết bị chống sét lan truyền là thiết bị nhằm hạn chế sự quá áp đột biến lan truyền trên đường dây bằng cách chuyển hướng dòng điện nguy hiểm này sang nơi khác một cách an toàn.
Chúng có chứa ít nhất một linh kiện phi tuyến Loại SPD một cổng được đấu nối song song hoặc loại SPD 2 cổng được đấu nối trực tiếp. b Phân loại hệ thống chống sét lan truyền
Thiết bị chống sét lan truyền loại 1 được khuyến cáo sử dụng trong trường hợp cụ thể như xí nghiệp, tòa nhà, nhà máy công nghiệp,… đã được bảo vệ bởi hệ thống chống sét hoặc lồng lưới chống sét trực tiếp.
Thiết bị này bảo vệ cho hệ thống điện SPD loại 1 có khả năng xả dòng ngược do dòng sét lan truyền dội ngược từ dây dẫn đất đến dây dẫn của hệ thống lưới điện.
Thiết bị chống sét lan truyền loại 1 được đặc trưng bởi dòng điện dạng sóng 10/350às.
Thiết bị chống sét lan truyền loại 2 là hệ thống bảo vệ chính cho tất cả các thiết bị điện hạ thế Thiết bị này được lắp đặt trong mỗi tử điện để ngăn ngừa sự lan truyền quá áp trong hệ thống điện và bảo vệ các tải.
Thiết bị chống sét lan truyền loại 2 được đặc trưng bởi dòng điện dạng sóng 8/20às.
Thiết bị chống sét lan truyền loại 3 có dung lượng xả thấp Chính vì thế, chúng phải được lắp đặt một cách bắt buộc như thiết bị bổ sung cho SPD Loại 2 và trong vùng lân cận các tải nhạy cảm.
Thiết bị chống sét lan truyền loại 2 được đặc trưng bởi sự kết hợp của các súng điện ỏp (1.2/50às) và súng dũng (8/20às)
Một số thiết bị chống sét trên thị trường
Trên thị trường hiện nay có rất nhiều sản phẩm chống sét khiến khách hàng khó khăn trong việc lựa chọn Chọn thương hiệu uy tín, sản phẩm chất lượng sẽ giúp chúng ta phòng tránh sét một cách hiệu quả, an toàn nhất Dưới đây là top thiết bị chống sét tốt và có độ bền cao:
- Thiết bị chống sét OTOWA
- Thiết bị cắt sét Schneider
- Thiết bị chống sét LPI DLSF
- Thiết bị cắt sét Citel
- Thiết bị cắt sét Erico
-a Thiết bị chống sét OTOWA
OTOWA là một trong những thương hiệu về thiết bị chống sét nổi tiếng của Nhật Bản, hiện đang chiếm lĩnh khoảng 90% thị trường tại Nhật.
Thiết bị chống sét lan truyền OTOWA
Các sản phẩm không chỉ được sử dụng phổ biến tại xứ sở hoa anh đào, mà còn được người tiêu dùng Việt Nam hết sức ưa chuộng.
Một số ưu điểm của thiết bị chống sét lan truyền OTOWA:
- OTOWA có hơn 70 năm kinh nghiệm, sản xuất thiết bị cho hệ thống chống sét.
- Sản phẩm có thiết kế hoàn hảo, chất lượng cao.
- Sản xuất tại Nhật Bản, nơi nổi tiếng với sự khắt khe về tiêu chuẩn, đảm bảo đạt chuẩn EN 61643-11 và IEC 61643-11.
- Các sản phẩm của OTOWA được biết đến với sự chất lượng, độ bền cao, giúp giải quyết các vấn đề về sét lan truyền trên đường truyền hệ thống điện, mạng, … hiệu quả.
- Chúng giúp các thiết bị được bảo vệ an toàn khi có sóng điện từ hoặc xung quá áp.
Một số Top thiết bị chống sét của OTOWA có thể kể đến như
- OLA-PT1000 OTOWA: Thiết bị chống sét lan truyền đường tín hiệu hệ thống mạng.
- OTOWA Power line SPD LD-PS2550S: Thiết bị cắt sét cho đường nguồn ứng dụng cho tủ tổng cấp 1.
- OTOWA Signal line SPD SR-VTRS5: Thiết bị cắt sét cho đường tín hiệu.
- SPD LS-T2720S For TT System: Ứng dụng cho tủ tổng cấp 2.
- Sản phẩm cắt sét cho đường nguồn LS-YPV10012S For Photovoltaic System: Được ứng dụng cho tủ tổng cấp 2. b Thiết bị cắt sét Schneider
Thiết bị cắt sét Schneider của Đức
Thiết bị cắt sét Schneider được sản xuất bởi công ty Schneider Electric của Đức Schneider hiện đã có mặt trên toàn thế giới và rất được người tiêu dùng tin tưởng.
Các thiết bị của Schneider Electric có chất lượng cao, mẫu mã đẹp Sản phẩm được sản xuất trên dây chuyền tân tiến, đạt tiêu chuẩn Châu Âu Nhờ đó, các thiết bị đảm bảo được sự linh hoạt, chính xác cao.
Schneider có nhiều Model thiết bị cắt sét để quý khách hàng lựa chọn như thiết bị chống sét lan truyền Acti9 1P 40kA, Acti9 1P+N 40kA, Acti9 1P 20kA, Acti9 1P+N 8kA, Acti9 3P+N 65kA, Easy9 1P 45kA,… c Thiết bị chống sét LPI DLSF
Thiết bị chống sét LPI DLSF của Úc được sản xuất theo tiêu chuẩn IEC
61643 Sản phẩm của thương hiệu này nằm trong top thiết bị chống sét chất lượng nhất hiện nay DLSF LPI có khả năng chống sét dòng tải nhỏ bảo vệ với hiệu suất cao, tránh tình trạng sốc điện áp hiệu quả Các sản phẩm chịu được dòng xung sét 25kA+25kA 8/20μs Ph-N.
Một số thiết bị được sử dụng phổ biến bao gồm:
- DLSF-8A-20V: Thiết bị chống sét DLSF 01 pha của LPI, có đèn LED hiển thị trạng thái làm việc, dòng cắt sét 8kA+8kA 8/20μs L-L, dòng tải 8A.
- DLSF-20A-20V: Có dòng cắt sét 8kA+8kA 8/20μs L-L, dòng tải 20A, có đèn LED cho biết trạng thái làm việc của thiết bị.
- DLSF-8A-230V: Thiết bị chống sét 01 pha, dòng cắt sét 25kA+25kA 8/20μs L-L, dòng tải 8A.
- Thiết bị chống sét DLSF 01 pha LPI DLSF-16A-230V: Dòng cắt sét 25kA+25kA 8/20μs L-L, dòng tải 16A.
- DLSF-20A-385V: Dòng cắt sét 25kA+25kA 8/20μs L-L, dòng tải 20A. d Thiết bị cắt sét Citel
Sản phẩm cắt sét của Citel
Citel cung cấp các giải pháp bảo vệ thiết bị liên quan tới điện, điện thoại, mạng dữ liệu, thiết bị di động tránh thiệt hại bởi hiện tượng điện quá áp, xung điện từ gây nên Công ty được thành lập năm 1936, có trụ sở chính tại Pháp, được xem là nhà sản xuất thiết bị chống quá áp đột biến dẫn đầu toàn cầu Sản phẩm của Citel được phân phối trên nhiều quốc gia trên thế giới.
Các dòng sản phẩm chống sét nổi bật của Citel như: Thiết bị chống sét lan truyền trên điện thoại và đường dữ liệu, sản phẩm cắt lọc sét cho hệ thống điện
AC, top thiết bị chống sét cho cáp đồng trục và Feeder,… e Thiết bị cắt sét Erico
Thiết bị cắt sét Erico (Úc) là sự lựa chọn phù hợp để bảo vệ cho công trình, thiết bị điện, điện tử,… Khi có dòng sét truyền qua dây dẫn vào công trình của bạn, thiết bị cắt sét Erico sẽ tiếp nhận, xử lý dòng xung sét đó và để đưa ra một dòng điện sạch Từ đó, các thiết bị đằng sau các thiết bị này sẽ được bảo vệ an toàn tốt nhất. Để mang đến nhiều lựa chọn cho khách hàng, top thiết bị chống sét Erico có nhiều loại như sau:
- Sản phẩm cắt sét 1 pha gắn trên thanh Dinrail – DSD 1401SR150: Dòng sét cực đại 40KA, điện áp 150V Có kèm công tắc báo động Có thể thay thế Modun
- DSD 340TNS275A: Thiết bị cắt sét 3 pha sử dụng cho mạng điện TNS,dòng sét cực đại 40KA, điện áp 275V, có công tắc báo động.
- TDF 10A120V: Sản phẩm cắt lọc sét 1 pha, điện áp 120V, dòng tải 10A, cường độ chịu dòng sét cực đại 50KA (20+20+10KA).
- Thiết bị chống sét cho đường Line điện thoại Global HSP
- 10K230 (8Mbits/s, 12Mhz): Bảo vệ 10 đôi dây, điện áp 230V, khả năng chịu cường độ dòng sét 20KA, gắn trên giá Krone.
- TDS MPM277: Thiết bị cắt sét 3 pha, chịu cường độ dòng sét 100KA/ pha, sử dụng công nghệ mới TDS, điện áp 220V.
- Thiết bị cắt lọc sét 3 pha TDX 100C277/ 480: Điện áp 220-277V, sử dụng
- công nghệ mới TDX, bảo vệ 3 chế độ L-E, L-Nvà N-E, chịu dòng sét100KA.
THIẾT BỊ CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN
Các lưu ý khi lựa chọn thiết bị chống sét lan truyền
2.1.1 Chọn thiết bị chống sét theo tiêu chuẩn phù hợp
Yêu cầu chung là các thiết bị chống sét và lắp đặt phải đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế (như IEC 61643) và các tiêu chuẩn quốc gia như EN 61643-11 /EU, NF
EN 61643 /Pháp; UL/Mỹ, UNE /TBNha, TCVN 9385 /VN
2.1.2 Chọn thiết bị chống sét theo đặc điểm của hệ thống điện a Xác định loại mạng điện: TT, TN, IT các TBCS thường ghi rõ áp dụng cho mạng điện nào.
- Protection modes - kiểu bảo vệ / kiểu đấu nối của SPD có 2 kiểu:
Common Mode hay còn gọi là đồng hướng: bảo vệ giữa L-PE và N-PE. SPD sẽ được đấu nối giữa từng dây pha (L) với dây bảo vệ chính (PE) và giữa dây trung tính (N) với dây bảo vệ chính (PE).
Differential Mode hay còn gọi là lệch hướng hoặc chồng hướng: bảo vệ giữa L-N và N-PE SPD sẽ được đấu nối giữa từng dây pha (L) với dây trung tính (N), và giữa dây trung tính (N) với dây bảo vệ chính (dây PE).
- Chọn kiểu bảo vệ theo hệ thống điện
Kiểu bảo vệ cho mạng điện TT
Áp dụng Protection Modes kiểu 2: L-N & N-PE SPD sẽ được đấu nối giữa từng dây pha (L) với dây trung tính (N), và giữa dây trung tính (N) với dây bảo vệ chính (dây PE).
Kiểu bảo vệ cho mạng điện TN
Với mạng điện TN-C Áp dụng Protection Modes kiểu 1: L-PE SPD sẽ được đấu nối giữa từng dây pha (L) với dây bảo vệ chính (PE).
Kiểu 1: kiểu bảo vệ L-PE & N-PE Kiểu 2: L-N & N-PE
Kiểu bảo vệ cho mạng điện IT Áp dụng Protection Modes kiểu 1: L-PE & N-PE (cho cả 2 hệ IT có & không có dây trung tính) SPD sẽ được đấu nối giữa từng dây pha (L) với dây bảo vệ chính (PE) và giữa dây trung tính (N) với dây bảo vệ chính (PE). b Số pha và số dây cần bảo vệ phù hợp. c Điện áp định mức của hệ thống để chọn loại tương đương (Un_TBCS > Un_ht). d Xác định cường độ dòng điện lớn nhất theo tải tiêu thụ, điều này liên quan đến các cuộn lọc phối hợp hay bộ cắt lọc sét (Imax_TBCS >= I_tải). e Tình trạng điện áp của hệ thống ổn định hay không, khả năng quá áp tạm thời lớn nhất là bao nhiêu, từ đó chọn ra các TBCS có khả chịu quá áp liên tục (Uc_TBCS >=Uc_ht) Mặc khác cũng tính đến quá áp tạm thời của hệ thống (do lỗi mạng điện, mất trung tính, hoạt động của máy có công suất lớn …) để chọn ( Ut_TBCS >= Ut_ht).
2.1.3 Chọn thiết bị chống sét theo vùng bảo vệ
- LPZ 0 - Vùng bên ngoài công trình, chịu toàn bộ tác động trực tiếp từ sét và trường điện từ.
- LPZ 1 - Vùng tiếp giáp với bên bên ngoài nhưng có che chắn, chịu tác động một phần từ sét và trường điện từ.
- LPZ 2-n - Vùng bên trong của công trình có nhiều lớp che chắn, chịu tác động ít hơn từ sét và trường điện từ.
Các thiết bị trong hệ thống chống sét
- Thiết bị cắt sét,lọc sét đường nguồn
- Hộp kiểm tra điện trở tiếp đất
- Hệ thống tiếp địa chống sét lan truyền
- Thiết bị chống sét đường tín hiệu
- Thiết bị cắt sét,lọc sét nguồn AC
2.2.1 Thiết bị chống sét lan truyền trên đường nguồn:
Gồm có thiết bị cắt sét 1 pha, thiết bị cắt sét 3 pha, thiết bị cắt lọc sét 1 pha và thiết bị cắt lọc sét 3 pha a Thiết bị cắt sét
- Thiết bị cắt sét Type 1
Nhóm bảo vệ loại 1 được thiết kế lắp đặt cho những nơi có khả năng bị ảnh hưởng bởi dòng sét đánh thẳng, đặc biệt là với những tòa nhà đã trang bị cột thu lôi bên ngoài Trong trường hợp này, theo tiêu chuẩn IEC 61643-11 và EN 61643-11 yêu cầu phải sử dụng cắt sét type 1: phải có khả năng chịu được các dòng xung lan truyền dạng 10/350μs được tạo ra từ dòng sét đánh xuống, chịu được các dòng xung điện với cường độ rất cao.
- Thiết bị cắt sét Type 2
Trong trường hợp công trình không lắp đặt kim thu sét ở bên ngoài và không thuộc vùng có mật độ sét cao (nếu có thì chúng phải được lắp đặt ở phía sau mức bảo vệ type 1) thì sử dụng các thiết bị cắt sét type 2 Nhóm sản phẩm này được thử nghiệm theo mức 2 của tiêu chuẩn IEC 61643-11 và EN 61643-11, về cơ bản là chúng có khả năng chịu được các dòng xung điện lan truyền theo dạng sóng 8/20 μs.
- Thiết bị cắt sét Type 3
Thiết bị cắt sét type 3 nhằm mục đích bảo vệ cho các máy có bo mạch điện tử đặc biệt nhạy cảm Chúng có khả năng loại bỏ các xung ở mức thấp hơn type 2, cho ra các điện áp dư còn lại rất thấp Mặc khác, chúng có chức năng lọc các xung nhiễu loạn điện tử, nhiễu tần số để duy trì sự hoạt động ổn định tốt nhất cho các mạch điện tử Nhóm sản phẩm chống sét lan truyền đặc biệt này được lắp đặt ngay trước đối tượng cần bảo vệ.
*DS504E Chống sét 3 pha 4P(3L+N) Type 1+2
Thiết bị chống sét Type 1 + 2 cho nguồn điện AC 3 pha 230/400V (3L+N) Điện áp: Un 230Vac, tối đa Uc 320Vac, quá áp tạm thời UT 770Vac, Up 1,8kV.
Công nghệ MOV Bảo vệ đồng hướng L-G và N-G, phù hợp mạng điện TNS. Cắt sột (8/20às): Imax 200kA (L/N-G).
Cắt sột (10/350às): Iimp 50kA (L/N-G).
*DAC50VG-31-275 Bộ chống sét Type 2+3 4P(3L+N) 50kA công nghệ VG Model: DAC50VG-31-275
Phù hợp mạng điện TT-TNS
Bảo vệ Type 2 + 3 cho HT điện 3 pha 4 dây (3L+N)
Khả năng cắt xung 50 kA/dây (8/20us)
Module ghim rút cho mỗi pha
Chỉ thị cảnh báo tình trạng hoạt động trên mỗi cực
Kết nối báo động từ xa
Dạng Din-ray, dễ dàng lắp trong tủ điện
Tuân thủ tiêu chuẩn IEC 61643-11, EN 61643-11 and UL1449 ed.
*ATSUB15 Thiết bị cắt sét 15kA
Là module có khả năng cắt sét nhỏ nhất trong dòng sản phẩm
ATSUB của AT3W, thiết bị có khả năng cắt các xung sét lan truyền tối đa 15kA, thích hợp là thiết bị bảo vệ cấp cuối cùng trong hệ thống chống sét thuộc type 2 & 3 theo tiêu chuẩn kiểm tra, có điện áp dư còn lại rất thấp, đảm bảo an toàn cho các thiết bị đầu cuối tránh khỏi hư hỏng do các xung điện áp đột biến gây ra. b Thiết bị cắt lọc sét
Bộ cắt lọc sét nó có tác dụng bảo vệ các thiết bị tránh bị hỏng do thay đổi điện áp đột ngột, do sét đánh và cần thiết cho mọi công trình.
Bộ 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 Bộ cắt lọc sét sử dụng công nghệ MOV, SAD, GDT có khả năng chịu đựng dòng xung sét từ40KA, 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 hai của Bộ 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 của bộ 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.
Lựa chọn 1 số thiết bị
Tủ Cắt Lọc Sét 1 Pha 63A TEC SRF163
Cấu hình bảo vệ: LN-NE Điện áp làm việc cực đạiː 275vac
Thiết bị cắt lọc sét 1 pha 63A bảo vệ 03 tầng:
Cắt sét sơ cấp 150kA, lọc sét mạch lọc LC, cắt sét thứ cấp 50kA Nhằm ngăn chặn xung sét lan truyền trên đường dây hạ áp 1 pha Với cầu hình có thể mở rộng
Tủ cắt lọc sét 1 pha, 63A có thể đưa dòng cắt sét sơ cấp lên tới 250kA.
Thiết Bị Cắt Sét 01 Pha TEC-SD1
Công nghệ chế tạo: MOV
Số pha tấn số: 1pha 50-60Hz
Phù hợp hệ thống điện: TT-TNS Điện áp hoạt động: 220-230V Điện áp lớn nhất: 275V
Lắp đặt thiết bị chống sét đường nguồn 01 pha TEC-SD1:
- Thiết bị có cầu đấu phiến tên được ghi rõ là L, N, PE trong đó:
+ PE: Là dây tiếp địa,
- Việc đấu nối chỉ cần 3 dây và đấu đúng theo chỉ dẫn;
- Dây tiếp địa đấu với Hệ Thống Tiếp Địa có trị số ≤ 4Ω;
Dây thoát sét là một thiết bị quan trọng không thể thiếu trong hệ thống chống sét, có tác dụng thoát dòng sét, dẫn dòng sét đi từ kim thu sét đến hệ thống tiếp địa.
Dây thoát sét được làm chủ yếu bằng đồng hoặc dây kẽm đồng, tiết diện của dây được quy định theo tiêu chuẩn quốc tế từ 50 mm2 đến 70 mm2.
Một số loại trên thị trường
- Cáp Thoát Sét 7 Lớp LPI, Cáp thoát sét 7 lõi
- CÁP ĐỒNG 2 RUỘT, BỌC CÁCH ĐIỆN PVC, VỎ BỌC PVC_CVV2X
- Cáp đồng bện bọc PVC
Có hai loại thiết bị đếm sét chính: nối trực tiếp với hệ thống dây (trực tiếp) và gắn vào bất kỳ đâu trên hệ thống dây (cảm biến) Hầu hết các nhà sản xuất vật liệu chống sét hàng đầu thế giới hiện nay như Ingesco (Tây Ban Nha), Pulsar (Pháp), Erico (Mỹ), LPI (Úc) hay Liva (Thổ Nhĩ Kỳ) đều sở hữu cả hai loại trên. Thiết bị đếm sét cảm biến tiện lợi hơn và có khả năng đọc tốt hơn nhưng với điều kiện Việt Nam thì loại đếm sét trực tiếp cũng là đủ dùng và có mức chi phí phù hợp hơn.
Trên thực tế thì đây chỉ là công cụ hỗ trợ chứ không phải là một phần bắt buộc trong thi công chống sét Thông thường, người ta chỉ lắp đặt nếu bản vẽ thiết kế yêu cầu Trong điều kiện ngành công nghiệp chống sét tại Việt Nam chưa thực sự phát triển và dành đươc nhiều sự quan tâm, chủ công trình có thói quen sử dụng bộ đếm sét và kim thu sét của cùng một nhà sản xuất
Tên sản phẩm Đồng hồ đếm sét Liva LSC -01
- Pháp đếm sét Ingesco CDR Universal
Thiết bị đếm sét LPI-LSR2- Úc
Dòng sét lớn nhất 150kA 100kA 100kA 220kA
Dòng sét nhỏ nhất 1kA 1kA 1kA 1.5kA
Công nghệ đếm tự động, không cần cấo nguồn, hiển thị dạng số
Bộ đếm cơ - điện tử tự động, không cần cấp nguồn, hiển thị dạng số Vật liệu Nhựa và thép không gỉ -30 đén + 80độ C
Nhựa và thép không rỉ -20 đến 65 độ C -15 0 C đến +65 0 C
Cấp bảo vệ IP65 IP66 IP65
Kích cỡ dây phù hợp Tiết diện
2.2.4 Hộp kiểm tra điện trở tiếp đất
Do đặc tính điện trở đất thường xuyên phải kiểm tra hàng năm nên việc lắp đặt Hộp kiểm tra tiếp địa hay hộp kiểm tra điện trở đất là không thể thiếu trong quá trình thiết kế hệ thống tiếp địa.
Hộp kiểm tra tiếp địa có nhiều loại với nhiều loại kích cỡ cũng như công dụng khác nhau, nhưng thông thường có các dạng sau: hộp kiểm tra tiếp địa đặt âm tường dùng cho hệ thống tiếp địa chống sét trực tiếp, hộp đặt nổi trên tường dùng cho hệ thống tiếp địa an toàn điện và loại hộp đặt tại cốt 0.0 của công trình dùng cho hệ thống tiếp địa của các công trình viễn thông.
Thông số kỹ thuật chính của hộp kiểm tra tiếp địa bằng thép: (phù hợp đặt nổi trên tường)
- Vật liệu chế tạo từ thép sơn tĩnh điện.
- Kích thước hộp DxRxS: 210x160x100mm
- Cánh tủ sử dụng khóa bật.
- Thanh đồng đỏ bên trong 100x30x3mm, đục sẵn 03 lỗ Phi 10.
- 01 của phíp cách điện, dùng để cách điện phần bản đồng với hộp kiểm tra tiếp địa.
- Cách thức đấu nối sử dụng đầu cốt.
- Mặt sau Hộp Kiểm Tra đã khoan sẵn 04 lỗ phi 8.
Thông số kỹ thuật chính của Hộp Kiểm Tra Tiếp Địa bằng thép: ( phù hợp đặt nổi trên tường)
- Vật liệu chế tạo từ thép sơn tĩnh điện.
- Kích thước hộp DxRxS: 210x160x100mm
- Cánh tủ sử dụng khóa bật.
- Thanh đồng đỏ bên trong 100x30x3mm, đục sẵn 03 lỗ Phi 10.
- 01 của phíp cách điện, dùng để cách điện phần bản đồng với hộp kiểm tra tiếp địa.
- Cách thức đấu nối sử dụng đầu cốt.
- Mặt sau Hộp Kiểm Tra đã khoan sẵn 04 lỗ phi 8.
Bể tổ đất (phù hợp cho lắp đặt bảo quản điểm kiểm tra đặt tại vị trí cốt 0.0 của công trình Xây dựng)
- Vật liệu chế tạo bằng Composite, có thêm bản đồng tiếp địa hoặc không.
- Cấu tạo bao gồm nắp đậy, khóa nắp đậy & lỗ luồn cáp tiếp địa.
- Độ bền cao, chịu được sự mài mòn ở những điều kiện thời tiết khắc nghiệt.
- Có thể chịu được lực va đập 50 kJ/m2
Hố Kiểm Tra Tiếp Địa Bằng Bê Tông:
- Làm từ vật liệu bê tông.
- Dùng để bảo quản đầu Cọc Tiếp Địa hoặc điểm kiểm tra Hệ Thống Tiếp Địa.
- Lắp đặt hố kiểm tra tiếp địa bằng bê tông giúp cho quá trình kiểm tra hàng năm được tổ chức một cách đơn giản dễ dàng hơn.
- Vị trí đặt hố kiểm tra tiếp địa bằng bê tông cũng giống như Bể Tổ Đất Bằng Composite tại vị trí cốt 0.0 của công trình.
- Khả năng chịu lực của hố kiểm tra là rất lớn lên tới 4000 kg.
- Có thể lắp đặt thêm Bản Đồng Tiếp Địa bên trong hố kiểm tra tiếp địa.
2.2.5 Tiếp địa chống sét lan truyền a Tiếp địa chống sét lan truyền là gì?
Lựa chọn thiết bị cắt lọc sét cho hộ gia đình
a Thiết bị cắt lọc sét đường nguồn
Sét đánh vào cọc gần đất có khả năng cảm ứng một dòng điện khoảng 30kA vào đường dây điện.
Nên chúng ta sẽ lựa chọn thiết bị cắt được dòng sét hay chịu được dòng sét 30kA này.
Thiết bị được lựa chọn ở đây là:
Cảm biến chống sét Schneider A9L15687 40kA 1P+N
- Kiểu lắp đặt: Gắn thanh DIN Rail 35mm
Và mắc nối tiếp với 1 thiết bị lọc sét nhỏ hơn để lọc nốt các dư thừa sau thiết bị 1.
Cảm biến chống sét Schneider A9L08100 8kA 1P
Cả 2 sản phẩm đều có mức giá phù hợp, có sẵn trên thị trường dễ dàng sữa chưa thay thế. b Thiết bị cắt lọc sét đường tín hiệu
Chống sét lan truyền đường tín hiệu ngày càng cấp thiết theo sự phát triển của khoa học và kĩ thuật Các thiết bị tivi, máy tính rất dễ bị nhiễm từ và phá hủy khí bị sét đánh Nếu chỉ lắp đặt các thiết bị chống sét nguồn điện là không đủ.
Sinh ra do ảnh hưởng trực tiếp trong quá trình sét đánh Dòng sét ở mức nên ta lựa chọn thiết bị cắt sét ở mức 20kA để bảo đảm an toàn cho các thiết bị.
Ví dụ với sản phẩm: DLA-24D3 Chống sét đường dữ liệu PLC 4-20mA, 24V.
Dòng cắt sét tối đa : 20kA
Dòng cắt xung trực tiếp : 5kA
Thiết bị có sẵn trên thị trường, dễ dàng thay thế và sửa chữa.
Do phát sinh trong quá trình sét đánh nên dòng điện còn lại khi vào dòng internet chỉ nằm trong khoảng 4-5kA.
Ví dụ: Thiết bị chống sét lan truyền mạng internet APC PNET1GB
Dòng cắt tối đa 6kA
Dòng cắt nhỏ nhất : 0.25kA
Bảo vệ bằng vỏ nhựa
Bảo vệ nhiều lần và chống lại các xung đột biến
Giá thị trường giao động trong khoảng: 1.000.000VNĐ c Cáp thoát sét
Ta cần chọn dây cáp đạt chất lượng tốt, chịu được dòng cao , giá cả phù hợp với hộ gia đình.
Ví dụ: Cáp thoát sét M50
Gía thị trường: 125.000/cuộn VNĐ d Hộp kiểm tra điện trở đất
Sản phầm cho phần này cũng đã xuất hiện ở phần các thiết bị chống sét lan truyền đó là: Hộp đặt nổi trên tường
Được sơn cách điện nên khá an toàn
Sản phẩm có sẵn trên thị trường dễ thay thế và sửa chữa. e Hệ thống tiếp địa
Hệ thống tiếp địa gồm:
- Hộp kiểm tra điện trở đất
Cộng thêm với cọc tiếp địa nữa: ta cũng sẽ chọn loại cọc chất lượng phụ thuộc kinh tế của gia đình
Ví dụ: Cọc tiếp địa D16 dài 2.4m, giá khoảng 600.000VNĐ
Bộ đếm ta có thể lấy ngày sản phẩm ở phần các thiết bị chống sét đã có ví dụ (CIRPROTEC CDR401)