đồ án thiết kế hệ thống chống sét chung cư hoàng huy commerce hải phòng

Tr°áng hÿp có lÿi nhiều về kinh tÁ - kỹ thuật thì đ°ÿc phép đặt thiÁt bá cháng sét ngay trên công trình, nh°ng phÁi thßa mãn các yêu cầu sau: + PhÁi sử dāng kim thu sét lắp trên cát cách

TR¯àNG Đ¾I HâC QUÀN LÝ VÀ CÔNG NGHà HÀI PHÒNG

Đâ ÁN TàT NGHIàP

NGÀNH ĐIàN TĀ ĐÞNG CÔNG NGHIàP

Sinh viên: Vũ TuÃn Anh Giáo viên h°áng dÁn: ThS Ph¿m Đức ThuÃn

HÀI PHÒNG – 2023

TR¯àNG Đ¾I HâC QUÀN LÝ VÀ CÔNG NGHà HÀI PHÒNG

THI ¾T K¾ Hà THàNG CHàNG SÉT CHUNG C¯ HOÀNG HUY COMMERCE H ÀI PHÒNG

Đâ ÁN TàT NGHIàP Hà Đ¾I HâC CHÍNH QUY

NGHÀNH ĐIàN TĀ ĐàNG CÔNG NGHIàP

Sinh viên: Vũ TuÃn Anh Giáo viên h°áng dÁn: ThS Ph¿m Đức ThuÃn

HÀI PHÒNG – 2023

TR¯àNG Đ¾I HâC QUÀN LÝ VÀ CÔNG NGHà HÀI PHÒNG

-

Sinh viên: Vũ TuÃn Anh – MSV: 1912102008

Lßp: DC2301

Ngành Đián Tā Đáng Công Nghiáp

Tên đề tài: ThiÁt kÁ há tháng cháng sét chung c° Hoàng Huy Commerce

HÁi Phòng

1 Nái dung và các yêu cầu cần giÁi quyÁt trong nhiám vā đề tài tát nghiáp (về lý

luận, thāc tißn, các sá liáu cần tình toán và các bÁn v¿)

Hã và tên : Ph¿m Đức Thuận

Hãc hàm, hãc vá : Th¿c sỹ

C¡ quan công tác: Tr°áng Đ¿i hãc QuÁn lý và Công nghá HÁi Phòng

Nái dung h°ßng dÁn: ThiÁt kÁ há tháng cháng sét cho chung c° Hoàng Huy Commerce HÁi Phòng

Đề tài tát nghiáp đ°ÿc giao ngày 16 tháng 3 năm 2023

Yêu cầu phÁi hoàn thành xong tr°ßc ngày tháng năm 2023

Đã nhận nhiám vā Đ.T.T.N Đã giao nhiám vā Đ.T.T.N

Đác Lập – Tā Do – H¿nh Phúc

-

Hã và tên giÁng viên: Ph¿m Đức Thuận

Đ¡n vá công tác : Tr°áng Đ¿i hãc QuÁn lý và Công nghá HÁi Phòng

Hã và tên sinh viên : Vũ TuÃn Anh

Chuyên ngành : Đián tā đáng công nghiáp

Nái dung h°ßng dÁn: Toàn bá đề tài

1 Tinh thần thái đá căa sinh viên trong quá trình làm đề tài tát nghiáp

3 Ý kiÁn căa giÁng viên h°ßng dÁn tát nghiáp

Đ°ÿc bÁo vá Không đ°ÿc bÁo vá Điểm h°ßng dÁn

HÁi phòng, ngày &&tháng &&năm 2023

Gi Áng viên h°áng dÁn

ThS Ph ¿m Đức ThuÃn

Đác Lập – Tā Do – H¿nh Phúc

-

NH ÂN XÉT ĐÁNH GIÁ CĂA GIÀNG VIÊN CHÂM PHÀN BIàN Hã và tên giÁng viên:

Đ¡n vá công tác:

Hã và tên sinh viên: Chuyên ngành:

Đề tài tát nghiáp;

1 Phần nhận xét căa giÁng viên chÃm phÁn bián

2 Nhÿng mặt còn h¿n chÁ

3 Ý kiÁn căa giÁng viên chÃm phÁn bián

Đ°ÿc bÁo vá Không đ°ÿc bÁo vá Điểm h°ßng dÁn

HÁi phòng, ngày&&tháng &&năm 2023

Gi Áng viên chÃm phÁn bián

LâI NÓI ĐÄU 1

CH¯¡NG I: GIàI THàU TäNG QUAN VÀ CH¯NG C¯ HOÀNG HUY COMMERCE H ÀI PHÒNG 2

1.Gißi thiáu chung 2

CH¯¡NG 2:TäNG QUAN VÀ SÉT VÀ CÁC PH¯¡NG PHÁP PHÒNG CH àNG 5

2.1Gißi thiáu 5

2.1.1Hián t°ÿng sét đánh 5

2.1.3.Tiêu chu¿n Viát Nam về thāc hián bÁo vá cháng sét 6

2.1.4.Các vá trí trong công trình hay bá sét đánh 9

2.1.5.Các yêu cầu thiÁt kÁ cháng sét 10

2.1.5.1 Đón bắt sét đánh trên nhÿng đầu thu sét đặt trong không trung 12

2.1.5.2 Truyền dÁn dòng đián sét đi xuáng đÃt mát cách đÁm bÁo 13

2.1.5.3 Há tháng nái đÃt có đián trã thÃp làm tiêu tán năng l°ÿng sét vào trong đÃt dß dàng 15

2.1.5.4 Viác lo¿i trừ các vòng m¿ch (l°ßi) nằm trong đÃt và sā chênh lách đián thÁ đÃt bằng cách t¿o nên mát tổng trã thÃp, há tháng nái đÃt đẳng thÁ 17

2.1.5.5 BÁo vá trang thiÁt bá đ°ÿc nái đÁn các đ°áng dây đián lāc khßi bá Ánh h°ãng tăng vãt và quá trình quá đá, đề phòng h° hßng trang thiÁt bá và đình trá sÁn xuÃt 18

2.2.Kim thu sét t¿i điểm đánh tr°ßc 18

2.2.1Kim Franklin 18

Dây cháng sét 22

2.2.2.Lãng Faraday 23

2.2.3.Kim phóng đián sßm ESE 24

CH¯¡NG 3.THI¾T K¾ Hà THàNG CHàNG SÉT CHO CHUNG C¯ COMMERCE 33

I.KIM THU SÉT 33

1.Công thức 33

2 Phân lo¿i 34

3 ¯u điểm căa kim STORMASTER-ESE-30 35

4 BÁng bán kính bÁo vá căa STORMASTER 35

II.DÂY DÀN SÉT CÁP ĐâNG 37

2.Tr°áng hÿp nên sử dāng cáp dÁn sét 37

3.Tiêu chu¿n căa sÿi dây dÁn sét cáp đãng 38

4.CÃu trúc dây 38

III HàP KIÀM TRA ĐIàN TRâ VÀ HàP ĐÀM SÉT 41

A.Háp kiểm tra đián trã 41

1 Khái niám 41

2.Các b°ßc kiểm tra 41

3 Ph°¡ng pháp đo đián trã 42

B.Bá đÁm sét 48

1.Khái niám 48

2.Phân lo¿i 48

IV Hà THàNG TIÀP ĐàA 49

A.Tổng quan 49

1.Khái niám 49

2.CÃu t¿o căa há tháng tiÁp đáa cháng sét 49

3 Cách lắp đặt há tháng tiÁp đáa đúng quy trình 50

3.1 Đào há, rãnh hoặc khoan giÁng tiÁp đÃt 50

3.2 Lắp đặt cãc tiÁp đáa 50

3.3 Hoàn trÁ mặt bằng, kiểm tra há tháng tiÁp đáa 51

3.4 Chu kỳ kiểm đánh há tháng tiÁp đáa cháng sét 52

B.ThiÁt kÁ há tháng tiÁp đáa cháng sét chung c° 52

1.Trình tā tính toán nái đÃt 52

2.Tính toán nái đÃt cho chung c° 55

C.ThiÁt kÁ há tháng nái đÃt cho tr¿m biÁn áp căa chung c° 57

I.Tính toán há tháng nái đÃt 57

1 Nái đÃt tā nhiên 57

2.Nái đÃt nhân t¿o 57

3.Trình tā tính toán nái đÃt 58

II.Tính toán nái đÃt cho tr¿m biÁn áp chung c° Hoàng Huy Commerce 61

III.Tính toán há tháng đián và các thiÁt bá cho mát pha, ba pha 62

K ¾T LUÂN 64

TÀI LI àU THAM KHÀO 65

LâI NÓI ĐÄU

Sét là mát hián t°ÿng tā nhiên đã xuÃt hián, tãn t¿i rÃt lâu trong quá trình hình thành và phát triển căa con ng°ái Nó gây ra không ít tác h¿i cho con ng°ái

và thiên nhiên, đặc biát là các công trình xây dāng Vì vậy công tác phòng

cháng sét cho công trình xây dāng đã đ°ÿc đề cập từ nhiều năm nay Đây là mát vÃn đề liên quan đÁn nhiều l*nh vāc trong xây dāng nh°: quy ho¿ch, thiÁt kÁ, thi công& Tuy nhiên, sét là mát hián t°ÿng khí t°ÿng phức t¿p nên chúng ta cần phÁi tìm hiểu kỹ để h¿n chÁ nhÿng Ánh h°ãng căa nó đÁn con ng°ái, cũng nh° nhÿng tài vật căa con ng°ái và môi tr°áng

Từ nhÿng yêu cầu thāc tißn đó, nhiều ng°ái đã bß rÃt nhiều thái gian quý báu căa mình cho công tác nghiên cứu này và hã cũng gặt hái đ°ÿc không ít thành công Điển hình là sā thành công từ rÃt sßm căa B.Franklin (năm 1750), sau đó là hàng lo¿t các đầu thu tiên đ¿o sßm tián ích và hiáu quÁ lần l°ÿt ra đái

KÁ thừa thành quÁ căa nhÿng ng°ái đi tr°ßc em chãn nái dung <ThiÁt kÁ cháng sét cho chung c° Hoàng Huy Commerce= làm đề tài căa đã án tát nghiáp cho mình Đây là mát đề tài lý thú và mang tính thāc tÁ cao Qua đó em s¿ hãc hßi đ°ÿc rÃt nhiều điều bổ ích và mã ráng thêm sā hiểu biÁt căa mình nhá tham khÁo tài liáu cũng nh° từ sā chß dÁn tận tình căa cán bá h°ßng dÁn Ph¿m Đức Thuận

Do thái gian có h¿n và nguãn tài liáu ít nên phần trình bày trong quyển luận văn này không tránh khßi nhÿng h¿n chÁ, thiÁu sót, rÃt mong nhận đ°ÿc nhÿng ý kiÁn đóng góp từ phía các Thầy

Xin chân thành cÁm ¡n!

CH¯¡NG I: GIàI THàU TäNG QUAN VÀ CH¯NG C¯

HOÀNG HUY COMMERCE H ÀI PHÒNG 1.Gi ái thiáu chung

Công trình chung c° Hoàng Huy Commerce HÁi Phòng

Đáa điểm: Ph°áng Kênh D°¡ng, Ph°áng V*nh Niám, Quận Lê Chân, Thành phá HÁi Phòng

Chă đầu t°: Hoang Huy Group

Quy mô: 35 tầng nái và 3 tầng hầm

Là sā kÁt hÿp hài hòa căa <bá ba= thánh v°ÿng: Nhà Phá – Trung tâm th°¡ng m¿i – Chung c° cao cÃp, Hoang Huy Commerce tôn vinh nhÿng trÁi

nghiám tián ích dành cho c° dân, đãng thái không bß quên thÁ m¿nh giao th°¡ng đặc tr°ng căa mát th°¡ng cÁng sầm uÃt Vßi nhÿng °u thÁ v°ÿt trái, Hoang Huy Commerce sã hÿu nái lāc và tiềm năng vô h¿n, v°¡n mình cùng nháp phát triển căa thành phá, xứng đáng là mát đ¿i đô thá kiểu mÁu – ngôi sao t°¡ng lai căa thành phá HÁi Phòng Tãa l¿c t¿i mÁnh đÃt phù sa đ°ÿc bãi tā bãi dòng sông L¿ch Tray, vá trí nằm sát 2 mặt đ°áng Võ Nguyên Giáp và Thiên Lôi,

dß dàng di chuyển đÁn các trung tâm th°¡ng m¿i và các khu chÿ lßn t¿i thành

phá HÁi Phòng, Hoang Huy Commerce sã hÿu vá trí <Tam cận đắc lác – v°ÿng khí sinh tài= theo quan niám căa ng°ái ph°¡ng Đông

Vá trí dā án Hoang Huy Commerce đ°ÿc đánh giá vô cùng tiềm năng,

nằm t¿i trái tim căa trāc đ°áng huyÁt m¿ch Hã Sen - Cầu Rào 2, mÁnh đÃt đ°ÿc

bãi tā bãi dòng sông L¿ch Tray th¡ máng, sát siêu thá Aeon Mall HÁi Phòng , Hoang Huy Commerce sã hÿu vá trí Tam cận đắc lác – đáa thÁ phong thăy hàng đầu Khu đô thá là n¡i giao hòa <Thiên – Đáa – Nhân=, là mÁnh đÃt thu hút v°ÿng khí sinh tài, phúc khí sinh tr°áng thã, mang l¿i sā phát triển vÿng chắc và may mắn, thăng hoa trong cuác sáng

Hoang Huy Commerce tiên phong kiÁn t¿o phong cách sáng th°ÿng l°u đác nhÃt giÿa lòng phá cÁng, là tòa nhà đầu tiên sã hÿu thiên đ°áng ác đÁo nhiát đßi trên không vßi bể b¡i vô cāc ngoài trái cùng há tháng tián ích đ°ÿc thiÁt kÁ riêng cho dā án, mang đÁn mát hành trình sáng thăng hoa và tràn

đầy hứng khãi cho các chă nhân t°¡ng lai

S¡ đã mặt bằng:

3 Yêu cÅu cháng sét chung c° Hoàng Huy xác đßnh nhóm công trình

Công trình xây dāng thuác nhóm III vßi nhÿng lý do sau đây:

Chiều cao công trình 120M

Dự án <Chung cư hoàng huy commerce= đ°ÿc thiÁt kÁ hián đ¿i vßi

trang thiÁt bá hián đ¿i do Công ty M&E

C¡ Sä ĐÂ LÂP THI¾T K¾

Căn cứ vào sá liáu thiÁt kÁ kỹ thuật công trình

Căn cứ vào tài liáu khÁo sát đáa chÃt công trình

Căn cứ vào các tiêu chu¿n cháng sét hián hành nh° sau:

+ TCN 68-174/1998 tiêu chu¿n cháng sét căa Tổng Cāc B°u Đián

+ 20 TCN 46-84 tiêu chu¿n cháng sét căa Bá Xây Dāng

+ NF C17-102/1995 tiêu chu¿n cháng sét an toàn Quác gia Pháp(tham khÁo)

+ UNE 21186 tiêu chu¿n cháng sét an toàn quác gia Tây Ban Nha (tham khÁo)

+ TCXDVN 9385:2012 tiêu chu¿n cháng sét cho công trình xây dāng Viát Nam

+ TCVN 5506-86 tiêu chu¿n nái đÃt an toàn đián hián hành căa Viát Nam

+ Các tiêu chu¿n chung về cháng sét lan truyền & cháng sét cÁm ứng căa Đức VDE 0675, P6, 11.89; VDE 0675, P6/A1, 03.96; DIN VDE 0675, P2, 08.75; v.v

LĀA CHàN CÔNG NGHà CHàNG SÉT TRĀC TI¾P

Hián nay có nhiều ph°¡ng pháp, thiÁt bá mßi có hiáu quÁ cao h¡n há tháng cũ Qua phân tích đánh giá ã đề án này chãn các ph°¡ng pháp dùng thiÁt bá cháng sét đánh thẳng theo nguyên lý phát x¿ sßm (E.S.E) chÁ t¿o Tính toán thiÁt kÁ ph¿m vi bÁo vá căn cứ vào tiêu chu¿n cháng sét NFC 17-

102, 1995 Pháp, tiêu chu¿n TCN 68- 174/1998 tiêu chu¿n cháng sét căa Tổng Cāc B°u Đián

CH¯¡NG 2:TäNG QUAN VÀ SÉT VÀ CÁC PH¯¡NG PHÁP

PHÒNG CH àNG 2.1Gi ái thiáu

Sét đánh theo qui luật xác suÃt và cháu Ánh h°ãng căa nhiều yÁu tá, do

vậy viác xác đánh chính xác h°ßng đánh căa sét hÁt sức khó khăn và không thể đÁm bÁo chính xác 100 % đ°ÿc Nhÿng nghiên cứu tß mß về cháng sét cho thÃy

rằng điều quan trãng là chiều cao căa thu lôi cháng sét và há tháng nái đÃt đÁm bÁo

2.1.2.Các tác h ¿i do sét gây ra

Khi sét đánh trāc tiÁp, do năng l°ÿng căa mát cú sét lßn nên sức phá ho¿i

căa nó cũng rÃt lßn Khi mát công trình bá sét đánh trāc tiÁp có thể bá Ánh h°ãng đÁn đá bền c¡ hãc, c¡ khí căa các thiÁt bá trong công trình, nó có thể phá hăy công trình, gây cháy nổ& trong đó:

+ Biên đá dòng sét Ánh h°ãng đÁn quá đián áp xung quanh và Ánh h°ãng đÁn đá bền c¡ khí căa các thiÁt bá trong công trình

+ Thái gian xung sét Ánh h°ãng đÁn vÃn đề quá đián áp xung trên các thiÁt bá, Ánh h°ãng đÁn đá bền c¡ hãc căa các thiÁt bá hay công trình bá sét đánh

+ Ngoài ra khÁ năng bá cháy nổ cũng xÁy ra rÃt cao đái vßi công trình bá sét đánh trāc tiÁp

Đái vßi ng°ái và các súc vật, sét nguy hiểm tr°ßc hÁt nh° mát nguãn đián cao áp và dòng lßn Nh° chúng ta đã biÁt, chß cần mát dòng đián rÃt nhß khoÁng vài chāc mA đi qua cũng có thể gây chÁt ng°ái Vì thÁ, dß hiểu t¿i sao khi bá sét đánh trāc tiÁp ng°ái th°áng bá chÁt ngay

Nhiều khi sét không phóng trāc tiÁp cũng gây nguy hiểm Lý do là khi dòng đián sét đi qua mát vật nái đÃt, nó gây nên mát sā chênh lách đián thÁ khá

lßn t¿i nhÿng vùng đÃt gần nhau Khi ng°ái hoặc gia súc trú m°a khi có giông d°ßi các cây cao ngoài cánh đãng, nÁu cây bá sét đánh thì có thể đián áp b°ßc s¿ gây ra nguy hiểm cho ng°ái hoặc gia súc Trong thāc tÁ đã có nhÿng tr°áng hÿp hàng trăm con bò bá chÁt vì sét đánh

Dòng sét có nhiát đá rÃt lßn, khi phóng vào các vật cháy đ°ÿc nh° mái nhà tranh, gß khô& nó có thể gây nên đám cháy lßn Điểm này cần đặc biát chú

ý đái vßi viác bÁo vá các kho nhiên liáu và các vật liáu dß nổ

Sét còn có thể phá hăy về mặt c¡ hãc, đã có nhiều tr°áng hÿp các tháp cao, cây cái bá nổ tung Vì khi dòng sét đi qua nung nóng phần lõi, h¡i n°ßc bác

ra quá nhanh và phá vỡ tháp, thân cây

NÁu các công trình nái liền vßi các vật dÁn đián kéo dài nh°: đ°áng dây đián, dây đián tho¿i, đ°áng ray, áng n°ßc,& nhÿng vật dÁn Ãy có thể mang đián

thÁ cao từ xa tßi (khi chúng bá sét đánh) và gây nguy hiểm cho ng°ái hoặc các

vật dß cháy nổ

Cần chú ý là đián áp có thể cÁm ứng trên các vật dÁn (cÁm ứng t*nh đián,

hoặc các dây dài t¿o thành nhÿng m¿ch vòng cÁm ứng đián từ) khi có phóng đián sét ã gần Đián áp này có thể lên đÁn hàng chāc kV và do đó rÃt nguy hiểm

Ành h°ãng do sā lan truyền sóng đián từ gây bãi dòng đián sét: khi xÁy ra phóng đián sét s¿ gây ra mát sóng đián từ tßa ra xung quanh vßi tác đá rÃt lßn, trong không khí tác đá căa nó t°¡ng đ°¡ng vßi tác đá ánh sáng Sóng đián từ truyền vào công trình theo các đ°áng dây đián lāc, thông tin& gây quá đián áp tác dāng lên các thiÁt bá trong công trình, gây h° hßng đặc biát đái vßi các thiÁt

bá nh¿y cÁm, thiÁt bá đián tử, máy tính cũng nh° m¿ng máy tính& gây ra thiát h¿i rÃt lßn

Nh° vậy, sét có thể gây nguy hiểm trāc tiÁp và gián tiÁp nên chúng ta cần

phÁi nghiên cứu cách bÁo vá trāc tiÁp và gián tiÁp đái vßi sét

2.1.3.Tiêu chu ¿n Viát Nam vÁ thāc hián bÁo vá cháng sét

Đái vßi các công trình không cao h¡n 16 m, không ráng h¡n 20 m, không

có các phòng có nguy c¡ cháy nổ, không tập trung đông ng°ái và xây dāng t¿i vùng có mật đá sét đáng thẳng không cao, áp dāng ph°¡ng thức bÁo vá trãng điểm nh° sau:

+ Đái vßi công trình mái bằng, chß cần bÁo vá cho các góc nhà và dãc theo chu vi căa đ°áng viền t°áng chân mái

+ Đái vßi các công trình mái dác, mái răng c°a, mái chãng diêm, chß cần

bÁo vá cho các góc nhà, góc diềm mái, dãc theo bá nóc và diềm mái Nh°ng nÁu chiều dài căa công trình không quá 30 m thì không cần bÁo vá bá nóc, và nÁu đá

dác mái lßn h¡n 28Othì cũng không cần bÁo vá diềm mái

BÁo vá cho nhÿng bá phận kÁt cÃu nhô cao lên khßi mặt mái phÁi bá trí các kim hoặc đai thu sét Nhÿng kim hoặc đai này phÁi đ°ÿc nái vßi bá phận thu sét căa công trình

Đái vßi nhÿng công trình có mái kim lo¿i đ°ÿc phép sử dāng mái làm bá

phận thu và dÁn sét nÁu bề dày căa mái:

+ Lßn h¡n 4 mm: đái vßi công trình có mát sá phòng có nguy c¡ cháy nổ + Lßn h¡n 3,5 mm: đái vßi công trình không có nguy c¡ cháy, nổ

+ Khi sử dāng mái làm bá phận thu và dÁn sét phÁi đÁm bÁo đ°ÿc sā dÁn đián liên tāc căa mái NÁu không, phÁi hàn nái các bá phận riêng r¿ căa mái vßi nhau, mßi bá phận ít nhÃt phÁi có hai mái nái Dãc theo chu vi mái cứ cách nhau

20 đÁn 30 m phÁi đặt mát dây xuáng đÃt, công trình nhß ít nhÃt có hai dây xuáng đÃt

Tr°áng hÿp bề dày mái kim lo¿i nhß h¡n các trá sá qui đánh trên, phÁi đặt

bá phận thu sét riêng để bÁo vá, chß đ°ÿc sử dāng mái để dÁn sét và cũng phÁi đÁm bÁo yêu cầu dÁn đián liên tāc nh° trên

Đái vßi các công trình bằng tranh, tre, nứa, lá& phÁi bá trí thiÁt bá cháng sét ngay trên công trình NÁu xung quanh công trình có các cây xanh, tát nhÃt là

sử dāng cây xanh đó để đặt thiÁt bá cháng sét, nh°ng cũng phÁi bÁo đÁm các khoÁng cách an toàn nh° quy đánh

Tr°áng hÿp có lÿi nhiều về kinh tÁ - kỹ thuật thì đ°ÿc phép đặt thiÁt bá

cháng sét ngay trên công trình, nh°ng phÁi thßa mãn các yêu cầu sau:

+ PhÁi sử dāng kim thu sét lắp trên cát cách đián (gß, tre&) khoÁng cách

từ các phần dÁn đián căa kim đÁn mái công trình không đ°ÿc nhß h¡n 400 mm

+ Dây xuáng phÁi bá trí trên các chân đỡ không dÁn đián và cách mái từ

150 mm trã lên

+ Dây xuáng không đ°ÿc xuyên mái Tr°áng hÿp đặc biát phÁi xuyên qua mái thì phÁi luãn trong áng sành hoặc sứ cách đián

Đái vßi công trình chăn nuôi gia súc (lo¿i gia súc lßn) phÁi bá trí thiÁt bá

cháng sét đác lập Bá phận thu sét và bá phận nái đÃt phÁi đặt cách xa móng công trình và cửa ra vào mát khoÁng cách ít nhÃt là 10 m

Tr°áng hÿp có lÿi về kinh tÁ thì đ°ÿc phép đặt bá phận thu sét ngay trên công trình, nh°ng bá phận nái đÃt phÁi đặt cách móng công trình và cửa ra vào

mát khoÁng cách ít nhÃt 5 m NÁu không đÁm bÁo đ°ÿc khoÁng cách nói trên, khi đặt xong bá phận nái đÃt phÁi phă lÃp lên trên mát lßp đá dăm (hoặc sßi)

nhāa đ°áng có chiều dày từ 100 mm trã lên, kèm theo nên đặt mát biển báo phòng ngừa

Đái vßi kim hay dây thu sét: từ mßi kim hoặc dây thu sét phÁi có ít nhÃt hai dây xuáng Đái vßi l°ßi thu sét: làm bằng thép tròn, kích th°ßc mßi ô l°ßi không đ°ÿc lßn h¡n 5 – 5 m, các mắt l°ßi phÁi đ°ÿc hàn nái vßi nhau

Đái vßi các công trình cao quá 15 m cần phÁi thāc hián đẳng áp từng tầng T¿i các tầng căa công trình, phÁi đặt các đai san bằng đián áp bao quanh công trình, các dây xuáng phÁi đ°ÿc nái vßi các đai san bằng đián áp và tÃt cÁ các bá phận bằng kim lo¿i, kể cÁ các bá phận kim lo¿i không mang đián căa các thiÁt bá, máy móc ã các tầng cũng phÁi đ°ÿc nái vßi các đai san bằng đián áp

bằng dây nái Tr°áng hÿp này phÁi thāc hián nái đÃt m¿ch vòng bao quanh công trình

Khi sử dāng bá phận nái đÃt cãc hay cām cãc chôn thẳng đứng, các dây

xuáng phÁi đặt ã phía ngoài trên các mặt t°áng căa công trình Khi sử dāng bá

phận nái đÃt kéo dài hay m¿ch vòng thì các dây xuáng phÁi đặt cách nhau không quá 15  20 m dãc theo chu vi mái công trình

Có thể sử dāng các bá phận kÁt cÃu kim lo¿i căa công trình (nh°: cát thép, kèo thép&) cũng nh° cát thép trong các cÃu kián bê tông cát thép (trừ cát thép có ứng lāc tr°ßc và cát thép căa cÃu kián bê tông nhẹ) để làm dây xuáng,

vßi điều kián kỹ thuật thi công phÁi đÁm bÁo đ°ÿc sā dÁn đián liên tāc căa các

bá phận kim lo¿i đ°ÿc sử dāng để làm dây xuáng nói trên (bằng ph°¡ng pháp hàn đián)

â nhÿng vùng đÃt có trá sá đián trã suÃt nhß h¡n hoặc bằng 3.104  mđ°ÿc phép sử dāng cát thép trong các lo¿i móng bằng bê tông cát thép để làm bá

phận nái đÃt, vßi điều kián kỹ thuật thi công phÁi đÁm bÁo đ°ÿc sā dÁn đián liên

tāc căa các cát thép trong các lo¿i móng nói trên

KhoÁng cách giÿa các bá phận căa thiÁt bá cháng sét và các bá phận kim

lo¿i công trình, các đ°áng áng, đ°áng dây đián lāc, đián yÁu (đián tho¿i, truyền thanh&) dÁn vào công trình: phía trên không đ°ÿc nhß h¡n 1,5 m; phía d°ßi

mặt đÃt không đ°ÿc nhß h¡n 3 m

Tr°áng hÿp thāc hián khoÁng cách qui đánh trên gặp nhiều khó khăn và không hÿp lý về kinh tÁ – kỹ thuật thì đ°ÿc phép nái chúng và cÁ các bá phận kim lo¿i không mang đián căa các thiÁt bá đián vßi thiÁt bá cháng sét, trừ các phòng có nguy c¡ gây ra cháy nổ, và phÁi thāc hián thêm các ph°¡ng án sau:

+ Các dây đián lāc, đián tho¿i phÁi luãn trong các áng thép, hoặc sử dāng các lo¿i cáp có vß bãc bằng kim lo¿i và nái các áng thép, hoặc vß kim lo¿i căa cáp vßi đai san bằng đián áp t¿i chß chúng gần nhau

+ PhÁi đặt đai san bằng đián áp bên trong công trình

Đai san bằng đián áp là mát m¿ng các ô l°ßi đặt nằm ngang, chôn ã đá sâu không nhß h¡n 0,5 m so vßi mặt sàn, làm bằng thép tròn tiÁt dián không đ°ÿc nhß h¡n 10 mm2 hoặc thép dẹt bề dày không nhß h¡n 4 mm Kích th°ßc

mßi ô l°ßi không đ°ÿc lßn h¡n 5 – 5 m

NhÃt thiÁt phÁi sử dāng hình thức nái đÃt m¿ch vòng bao quanh công trình

và dãc theo m¿ch vòng nái đÃt, cứ cách nhau từng khoÁng 10  15 m phÁi hàn nái liên há vßi đai san bằng đián áp trong công trình: đián trã xung kích căa

m¿ch vòng nái đÃt không v°ÿt quá trá sá đã nêu trên

Khi sử dāng cát thép trong các móng bằng bê tông cát thép căa công trình

để làm bá phận nái đÃt thì không yêu cầu đặt đai san bằng đián áp trong công trình

2.1.4.Các v ß trí trong công trình hay bß sét đánh

Sét đánh không phÁi là ngÁu nhiên mà xÁy ra d°ßi tác dāng căa nhiều yÁu

tá nh° đá ¿m căa không khí, sá l°ÿng mây giông, khoÁng cách giÿa mây giông

và nhÿng vật trên mặt đÃt Ngoài ra, sét đánh nhiều hay ít xuáng mát vùng nào

đó còn phā thuác vào đáa thÁ, đáa chÃt và đặc điểm cÃu t¿o căa công trình

Qua nghiên cứu thāc tÁ ng°ái ta th°áng thÃy sét đánh vào nhÿng n¡i: + Về đáa thÁ: ã nhÿng vùng đãi núi cao, nhà cao vì chúng có khoÁng cách

ngắn vßi các đám mây tích đián

+ Về đáa chÃt: nhÿng vùng đÃt dÁn đián tát nh° nhÿng n¡i có mß kim lo¿i,

bá sông, bá suái, nhÿng chß giáp ranh giÿa hai vùng đÃt có đá dÁn đián khác nhau

+ Về cÃu t¿o công trình: theo ph°¡ng thức bÁo vá trãng điểm, chß nhÿng

bá phận th°áng hay bá sét đánh mßi phÁi bÁo vá Đái vßi nhÿng công trình mái

bằng, trãng điểm bÁo vá là bán góc, xung quanh t°áng chắn mái và các kÁt cÃu nhô cao lên khßi mặt mái Đái vßi công trình mái dác, trãng điểm là các đßnh

hãi, bá nóc, bá chÁy, các góc diềm mái và các kÁt cÃu nhô cao lên khßi mặt mái – nÁu công trình lßn thì thêm cÁ xung quanh diềm mái BÁo vá cho nhÿng trãng điểm trên đây có thể đặt các kim thu sét ngắn (200  300 mm) cách nhau khoÁng 5  6 m t¿i nhÿng trãng điểm bÁo vá hoặc t¿i nhÿng đai thu sét diềm lên nhÿng trãng điểm bÁo

2.1.5.Các yêu c Åu thi¿t k¿ cháng sét

Các yÁu tá cần quan tâm khi thiÁt kÁ các há tháng cháng sét đánh trāc

tiÁp:

+ PhÁi đo đián trã suÃt căa đÃt trong khu vāc dā kiÁn cháng sét

+ KhÁo sát, xem xét các đ°áng dây và áng (kể cÁ trên và d°ßi mặt đÃt)

+ Chú ý đÁn các điểm nái căa các cát cháng bê tông cát thép trên mặt đÃt + Chú ý đÁn các dây dÁn xuáng xuyên qua mái vào bên trong nhà

+ Chú ý đÁn các đầu đỡ thu lôi

+ Đánh dÃu vá trí các điểm cāc tiÁp đÃt và điểm đo thử

+ Xem xét nhÿng chß trên mái nhà mà con ng°ái th°áng hay đi l¿i

+ ThiÁt kÁ cháng sét phÁi đÁm bÁo hiáu quÁ kinh tÁ và đá tin cậy cao Công trình đ°ÿc bÁo vá cháng sét phÁi nằm trong ph¿m vi bÁo vá căa há

tháng thu sét Há tháng thu sét đặt ngay trên công trình s¿ tận dāng đ°ÿc ph¿m

vi bÁo vá nên s¿ giÁm đ°ÿc đá cao căa há tháng nh° kim thu lôi đặt trên khung dàn tr¿m biÁn áp hay dây cháng sét treo trên cát đián Nh°ng khi có sét đánh, dòng đián sét sinh ra đián áp r¡i trên đián trã nái đÃt và gây sā phóng đián ng°ÿc Bãi vậy từ há tháng thu sét đÁn các công trình phÁi có mát khoÁng cách

đă để không bá Ánh h°ãng căa sā phóng đián ng°ÿc Ngoài ra, cách đián căa các công trình phÁi cao và đián trã tÁn căa đián trã nái đÃt phÁi nhß

Cát thu sét có thể đặt đác lập hoặc đặt ngay trên các thiÁt bá bÁo vá

Nhÿng cát đác lập làm bằng thép áng, nÁu đá cao lßn h¡n 20 m thì làm bằng cát hàn khung mắt cáo NÁu dùng cát bê tông cát thép thì rẻ h¡n, thậm chí có thể dùng cát bằng tre hoặc gß NÁu cát thép thì dùng ngay nó làm đ°áng dÁn dòng đián xuáng đÃt, nÁu cát tre, gß thì phÁi dùng dây dÁn dòng sét xuáng đÃt Để đÁm bÁo dây không bá phá hăy khi có dòng đián sét đi qua thì tiÁt dián căa dây không đ°ÿc nhß h¡n 50 mm2

Để tránh hián t°ÿng mang đián thÁ cao ra nhÿng vùng nái đÃt xÃu, không đ°ÿc dùng các dây néo để giÿ các cát thu sét

Nhÿng công trình có mái lÿp bằng tôn không cần có thu sét Trong tr°áng

hÿp này mái nhà s¿ làm nhiám vā thu sét, do đó cần phÁi nái đÃt tát mái nhà ã hai điểm NÁu nhà dài h¡n 20 m thì phÁi có nhÿng dây dÁn dòng sét phā thêm Các t°ÿng, đài kỷ niám có đá cao lßn cũng phÁi đ°ÿc cháng sét tát Th°áng thì ngay trong quá trình xây dāng đặt dây vào trong t°ÿng

Nhÿng mái nhà không dÁn đián đ°ÿc bÁo vá bằng l°ßi thép vßi ô kích th°ßc 5 – 5 m, các chß tiÁp xúc phÁi hàn tát M¿ng l°ßi này phÁi đ°ÿc nái đÃt

tát và dây dùng làm l°ßi phÁi có  = 7,8 mm

Đái vßi các công trình đián áp thÃp h¡n, viác đặt há tháng thu sét trên công trình s¿ khó khăn và không hÿp lý về mặt kinh tÁ kỹ thuật Trong tr°áng

hÿp này cần thiÁt kÁ há tháng thu sét đặt cách ly vßi công trình Khi đặt cách ly

giÿa công trình và cát thu lôi phÁi có khoÁng cách nhÃt đánh, nÁu khoÁng cách này quá bé s¿ có khÁ năng phóng đián trong không khí cũng nh° từ há tháng thu sét tßi công trình và nh° vậy s¿ không kém phần nguy hiểm so vßi sét đánh trāc tiÁp

Phần dÁn đián căa há tháng thu sét (dây tiÁp đÃt) phÁi có tiÁt dián cần thiÁt

thßa mãn điều kián ổn đánh nhiát khi có dòng đián sét đi qua

Nói chung phÁi hàn t¿i các chß tiÁp xúc, nÁu dùng bulông để giÿ thì ít

nhÃt chß nái phÁi có tiÁt dián gÃp đôi tiÁt dián dây Để tránh ăn mòn và han gß, các dây dÁn cần đ°ÿc s¡n hoặc tráng k¿m

Điểm cuái cùng đáng nhß là phÁi đánh kỳ kiểm tra m¿ng l°ßi cháng sét,

nhÃt là vào nhÿng kỳ tr°ßc mùa m°a

Kinh nghiám cho thÃy ng°ái kỹ s° thiÁt kÁ phÁi nghiên cứu nái dung 6 điểm này để hoàn tÃt công viác bÁo vá toàn bá

Hình 2.1: Hiáu quÁ đián tích không gian đái vßi cát thu lôi d¿ng tập quán kiểu Franklin 1.Dòng tiên đ¿o tiÁp tāc đi

xu áng d°ßi cho đÁn khi dòng từ d°ßi h°ßng lên đ°ÿc xuÃt phát

2 Sā tiÁn gần từ trên xuáng

3 Sā tiÁn gần chÁch c¿nh

1

2

3

2.1.5.1 Đón bắt sét đánh trên nhÿng đÅu thu sét đặt trong không trung

Vai trò căa đầu thu trong không trung là

khi có dÃu hiáu sét đánh thì nó s¿ phóng mát

dòng dÁn đ°a lên phía trên để đón bắt sét mát

cách hiáu quÁ

KhÁ năng căa cát thu lôi kiểu Franklin

là tập trung tr°áng đián và t¿o thành d¿ng

quầng đián tr°áng mà chúng ta đã biÁt Quầng

này chß quan sát đ°ÿc ã vùng lân cận đßnh thu

lôi và nó s¿ đ°ÿc giÁm nhanh chóng theo

khoÁng cách Hiáu quÁ căa đián tích không

gian nh° phần trình bày ã hình 2.1 â đây, thể

hián tr°áng đián đ°ÿc quan sát ã đầu thu lôi

đ°ÿc nái đÃt trong lúc dòng tiên đ¿o đÁn gần

Khi dòng tiên đ¿o đÁn gần, đián tích cÁm ứng

đ°ÿc tăng lên và ta có thể quan sát ã hình 2.1

(ã đầu thu căa cát thu lôi) Cuái cùng dòng

tiên đ¿o có thể đi đÁn gần h¡n nÿa và đ¿t đÁn mức đá là có thể phát đáng dòng đón bắt từ phía đầu thu lôi và h°ßng dòng này lên phía trên

Để đáp ứng tiÁn bá kỹ thuật mßi và sā đòi hßi căa thá tr°áng, lo¿i không theo tập quán B.Franklin hay lo¿i tăng c°áng vßi đầu thu đón bắt đặt trong không trung đã đ°ÿc nghiên cứu và phát triển áp dāng Đây là mát khái niám t°¡ng đái mßi và có tác dāng làm giÁm bßt sā biÁn d¿ng căa đián tr°áng Viác nghiên cứu ráng rãi và thử nghiám <đầu thu đón bắt= này đã đ°ÿc thāc hián

Nhÿng kÁt quÁ đều cho thÃy rằng sā phát xuÃt căa dòng đón bắt h°ßng lên trên

căa đầu thu là sßm h¡n và biên đá cũng lßn h¡n so vßi đầu thu kiểu tập quán Franklin Qua thí nghiám căa hàng trăm trang thiÁt bá cháng sét vßi nhÿng đầu thu đón bắt sét lo¿i này ã mát sá n¡i trên thÁ gißi, ã khu vāc nhiều sét nhÃt đã chứng tß kÁt quÁ đ¿t đ°ÿc rÃt cao

Hình 2.2 gißi thiáu 3 hình v¿ sử dāng theo ph°¡ng pháp cháng sét kiểu dùng cát thu lôi Franklin (hình a), kiểu l°ßi dây cháng sét hay gãi là kiểu lãng Faraday (hình b) và kiểu dùng quÁ cầu Dyna áp dāng thành tāu nghiên cứu mßi (hình c)

2.1.5.2 Truy Án dÁn dòng đián sét đi xuáng đÃt mßt cách đÁm bÁo

Đ°áng dây dÁn dòng đián

sét xuáng há tháng nái đÃt đ°ÿc

che chã và bÁo vá Kỹ thuật gần

đây nhÃt căa sā truyền dÁn năng

l°ÿng sét xuáng đÃt là dùng mát

dây dÁn để đ°a xuáng và dây dÁn

này đ°ÿc bÁo vá cách ly Trong

tr°áng hÿp này, dây dÁn đ°a

xuáng rõ ràng là hai vành đãng

hình vành khăn, hay còn gãi là

vành đãng kép Đ°áng dây đ°a xuáng lo¿i mßi này có đặc tính dẻo và đ°ÿc bãc

bằng nhiều lßp ngăn cách đián, do đó làm cho dòng đián sét đ°ÿc ngăn cách

khßi khu vāc bá Ánh h°ãng m¿nh (hình 2.3)

Hình 2.3: Dòng đián sét ch¿y trong dây dÁn

Hình 2.2 a: Dùng cát thu lôi theo kiểu tập quán cũ

Hình 2.2 b: Dùng kiểu dây cháng sét (lãng l°ßi) kiểu cũ

Hình 2.2 c: Dùng quÁ cầu đón bắt sét kiểu Dyna

Mát sá ng°ái có thể có cÁm giác rằng nhÿng đ°áng dây cáp nh° vậy là đáng ngá và không thể tin đ°ÿc vì vật liáu cách đián bá trí nh° hình 2.3 có thể không cháu nßi đián áp cao do phóng đián căa sét ThÁ nh°ng qua thử nghiám cho thÃy rằng viác kÁt hÿp khÁ năng giÿa cÃu trúc căa các lßp bãc vßi dây đãng

dÁn dòng đián sét là nguyên nhân t¿o điều kián cho dòng đián di chuyển trên bề

mặt dây dÁn đãng mát cách dß dàng và cũng t¿o điều kián làm giÁm sā chênh

lách đián áp

Dây dÁn dòng đián sét đi xuáng đÃt lo¿i có bÁo vá này gãm mát dây dÁn chính bằng đãng có tiÁt dián 50 mm2 (vành đãng chính là lßp thứ hai kể từ trong ra) ¯u điểm về ph°¡ng dián mỹ quan ta thÃy rõ rát Trong tuyát đ¿i đa sá các tr°áng hÿp, ta thÃy chß cần có dây dÁn đ°a xuáng và nó đ°ÿc bao bãc bãi lßp cách đián để không làm Ánh h°ãng đÁn các ho¿t đáng khác do ch¿m phÁi nh° dây đãng trần đã dùng tr°ßc đây

Lo¿i dây bãc này cũng có thể đ°ÿc dÃu kín khi đặt ã bên trong t°áng

Nhÿng °u điểm t°¡ng đái căa dây dÁn đ°a dòng đián sét xuáng đ°ÿc bÁo

vá so vßi dây dÁn đ°a xuáng lo¿i thông th°áng nh° sau:

* Dây dÁn đ°a xuáng lo¿i thông th°áng:

+ Mßi mát dây dÁn yêu cầu th°áng quá 30 m và th°áng dùng nhiều dây (hình 2.2b)

+ Lá trình dòng đián sét ch¿y bên trong dây có thể làm Ánh h°ãng h°

+ Tán kém vì dùng nhiều dây dÁn đ°a xuáng

* Dây dÁn đ°a xuáng lo¿i bãc ba trāc:

+ Thông th°áng chß cần có mát dây

+ Lá trình dòng đián sét ch¿y bên trong không làm h° hßng cÃu trúc

+ Xác xuÃt căa sā lóe sáng c¿nh hầu nh° đ°ÿc lo¿i trừ

+ Làm hài lòng về mỹ quan

+ Không yêu cầu nhÿng chi tiÁt nái ghép đặc biát

+ Thông th°áng rẻ tiền h¡n vì chß cần có mát dây dÁn đ°a xuáng

2.1.5.3 H á tháng nái đÃt có đián trå thÃp làm tiêu tán năng l°ÿng sét vào trong đÃt dß dàng

Nhÿng vật liáu dùng cho há tháng nái đÃt có đián trã thÃp là phần rÃt quan trãng làm cho há tháng bÁo vá cháng sét có hiáu quÁ Há tháng nái đÃt có đián trã càng thÃp làm cho sā tiêu tán năng l°ÿng căa sét vào trong đÃt càng nhanh, dß dàng

Theo tiêu chu¿n căa Úc thì mức đián trã tái đa cho phép là 10 Ω đái vßi

há tháng nái đÃt cháng sét Điều này có thể đ¿t đ°ÿc tr°ßc tiên là nhá sā liên kÁt

căa há tháng nái đÃt cháng sét vßi nhÿng há tháng đ°ÿc đặt trong đÃt khác hoặc liên kÁt vßi phần kim lo¿i căa cÃu trúc đ°ÿc gia cá Ng°ái ta luôn luôn t¿o mãi điều kián để đ¿t đ°ÿc đián trã nái đÃt là thÃp nhÃt và mong muán đ¿t đ°ÿc không quá 1 Ω

Có rÃt nhiều ph°¡ng pháp khác nhau làm cho đián trã căa há tháng nái đÃt cháng sét đ¿t giá trá thÃp Há tháng nái đÃt t¿o thành m¿ng l°ßi thông th°áng bao gãm các đián cāc đÃt, các dÁi băng và các chi tiÁt ghép nái Tr°ßc khi thiÁt kÁ há tháng nái đÃt thì có mát sá vÃn đề liên quan đÁn các điều kián đáa ph°¡ng phÁi nghiên cứu và tìm hiểu rõ ràng nh° sau:

+ Đián trã vùng đÃt: nhÿng sá liáu đo và thử nghiám về đÃt căa đáa ph°¡ng và khu vāc

+ Đặc điểm vật lý t¿o nên lßp đÃt: đá, đÃt sét, cát,& cần xác minh rõ + Các ch°ßng ng¿i nằm trong khu vāc: đ°áng xá, cây, rào, các đ°áng cáp

ngầm và các dách vā có các đ°áng dây chôn ngầm

+ Há tháng nái đÃt theo thiÁt kÁ mßi này có tác đáng gì đái vßi há tháng l°ßi đang nằm trong đÃt không?

+ Sā gia cá thêm cho cÃu trúc có dß dàng đ¿t đ°ÿc không?

+ Sā an toàn: ví dā các há đÃt s¿ thāc hián có thể bá can thiáp hay không?

Cần nhß rằng nÁu há tháng nái đÃt đ°ÿc đặt đúng và thiÁt kÁ tát s¿ t¿o nên đián thÁ b°ßc bé nhÃt

Về đián cāc yêu cầu phÁi:

+ Đ¿t đ°ÿc đián trã thÃp nhÃt

+ Có sức bền c¡ khí và khÁ năng cháng ăn mòn để có tuổi thã phāc vā cao đái vßi bÃt kỳ môi tr°áng lo¿i nào

+ Có khÁ năng tÁi đ°ÿc dòng đián phóng xuáng đÃt căa sét và tßa ra vùng đÃt xung quanh đ°ÿc dß dàng

Mát sá ví dā căa há tháng nái đÃt đ°ÿc gißi thiáu ã hình 2.4.

Hình 2.4 a: Sā tiêu tán năng l°ÿng dòng sét xuáng đÃt

1 Dây dÁn bãc 3 trāc lo¿i mßi, dÁn dòng sét xuáng đÃt

2 H ÿp chÃt tăng c°áng để giÁm đián trã há tháng nái đÃt

3 Há đÃt

Hình 2.4 b: Mát ph°¡ng pháp có hiáu quÁ căa cãc nái đÃt

Hình 2.4 c: Há tháng nái đÃt lý t°ãng d¿ng tia dùng cho n¡i có đián trã suÃt căa đÃt lo¿i trung bình

Hình 2.4 d: H á tháng nái đÃt lý t°ãng d¿ng có chân rÁt dùng cho nhÿng n¡i có đián trã suÃt căa đÃt khá cao

Hình 2.4 e: Há tháng nái đÃt trong dián tích gißi h¿n Ng°ái ta khoan nhÿng há sâu, kÁt quÁ làm giÁm sā tăng đián áp ã bề mặt

Đái vßi nhÿng đáa điểm không thuận lÿi, ví dā ã nhÿng n¡i có đá, cát hay đÃt sét lÁn lán chung thì ng°ái ta sử dāng hÿp chÃt tăng c°áng tiÁp đÃt Hÿp

chÃt này có tác dāng làm giÁm đián trã tiÁp đÃt khá nhiều Hÿp chÃt tăng c°áng

tiÁp đÃt này không hòa tan và dß dàng thāc hián Hÿp chÃt tăng c°áng tiÁp đÃt là

hÿp chÃt lý t°ãng đái vßi ph°¡ng pháp tiÁp đÃt lo¿i này Hÿp chÃt gãm dung

dách hóa chÃt có đá dÁn đián tát mà đái vßi nó khi đã hòa tan vßi n°ßc rãi rót vào há tháng nái đÃt và vùng đÃt xung quanh thì nó s¿ trã thành mát khái keo đông đặc gelatin t¿o nên mát khái há tháng nái đÃt hoàn thián

Hÿp chÃt tăng c°áng tiÁp đÃt điển hình bao gãm hai túi riêng biát, mát túi

gãm vật chÃt cÃu t¿o từ dung dách đãng, còn túi kia là hÿp chÃt hóa hãc có tác

dāng giúp cho giai đo¿n đông quánh thành th¿ch

2.1.5.4 Vi ác lo¿i trừ các vòng m¿ch (l°ái) nằm trong đÃt và sā chênh

l ách đián th¿ đÃt bằng cách t¿o nên mßt tång trå thÃp, há tháng nái đÃt đẳng th¿

Mát cÃu trúc xây dāng có thể gãm có mát sá các há tháng dách vā đ°ÿc đặt trong đÃt, cũng có thể là các áng cung cÃp n°ßc hay cung cÃp h¡i nóng Dách

vā nằm trong đÃt cũng có thể bao gãm: đián tho¿i, đ°áng dây cáp ngầm, đ°áng dây thông tin hoặc nhÿng dách vā phāc vā māc đích đặc biát nào đó đang nằm trong đÃt TÃt cÁ nhÿng há tháng nằm trong đÃt này có thể đ°ÿc bổ sung vào há

tháng nái đÃt bÁo vá cháng sét

Viác sử dāng nhiều há tháng nằm trong đÃt này có thể là nguyên nhân duy

nhÃt làm cho trang thiÁt bá đián ngừng ho¿t đáng Khi sā chênh lách đián áp xuÃt

hián giÿa mát trong nhiều há tháng nằm trong đÃt này thì sā h° h¿i trang thiÁt bá

s¿ xÁy ra sßm h¡n Vßi ph°¡ng pháp thāc hián qui đánh <sự liên kết đẳng thế=

cho tÃt cÁ nhÿng há tháng nái đÃt làm chức năng bÁo vá và há tháng nằm trong đÃt làm chức năng dách vā thì vÃn đề chênh lách đián thÁ có thể đ°ÿc lo¿i trừ

Chúng ta hãy xem xét đái vßi tr°áng hÿp mát đài phát thanh bá sét đánh Tia chßp đi xuáng dãc theo tháp và theo cÁ đ°áng dÁn sóng NÁu há tháng nái đÃt nái vào vß trang thiÁt bá thì mát phân l°ÿng dòng đián sét s¿ ch¿y đÁn há

tháng nái đÃt và đÁn vß trang thiÁt bá Hình 1-7 cho thÃy rõ dòng đián sét đi nh°

thÁ nào để qua các phòng trang thiÁt bá và đó chính là lý do làm đ¿i đa sá trang thiÁt bá bá h° hßng

Viác t¿o ra mát mặt phẳng há tháng nái đÃt cân bằng đián thÁ d°ßi nhÿng điều kián căa quá trình quá đá thāc chÃt là để bÁo vá cho ng°ái và trang thiÁt bá

Mặc dù trong nhÿng điều kián vận hành bình th°áng, ng°ái ta mong muán các

há tháng nái đÃt (hoặc nằm trong đÃt) đ°ÿc tách ra riêng biát, song khi sét đánh

hoặc xuÃt hián đián áp căa quá trình quá đá thì sā chênh lách đián áp giÿa các

há tháng nái đÃt riêng biát này s¿ xÁy ra và không thể tránh đ°ÿc Điều này có

thể gây hăy ho¿i trang thiÁt bá và t¿o nên sā nguy hiểm đái vßi con ng°ái Để

khắc phāc tình tr¿ng này ng°ái ta dùng con nái đặc biát gãi là T.E.C (Transient Earth Clamp) Nó ho¿t đáng nh° mát m¿ch hã có hiáu quÁ lúc bình th°áng, nh°ng khi có sā chênh lách đián thÁ d°ßi nhÿng điều kián căa quá trình quá đá thì m¿ch này s¿ đóng l¿i ngay và t¿o nên sā cân bằng đián thÁ

2.1.5.5 B Áo vá trang thi¿t bß đ°ÿc nái đ¿n các đ°ãng dây đián lāc khßi

b ß Ánh h°ång tăng vát và quá trình quá đß, đÁ phòng h° hßng trang thi¿t bß

và đình trá sÁn xuÃt

NÁu sét đánh làm hßng mát sá đo¿n căa đ°áng dây đián lāc hoặc đã cÁm ứng vào đ°áng dây thì sā tăng áp này s¿ đi theo cÁ hai h°ßng và đi vào cÁ các trang thiÁt bá đián tử nằm ã các đo¿n đÃy Kinh nghiám cho thÃy rằng nhÿng trã kháng mắc r¿ đ¡n giÁn đ°ÿc đặt ã tă cầu dao chính không thể đáp ứng đ°ÿc sā

bÁo vá mát cách đầy đă Chúng có tác dāng kiểm soát sā tăng cao mức đián áp đ°ÿc đánh tr°ßc, nh°ng vÁn kéo theo đầu sóng nâng cao nhanh Các bá lãc làm

giÁm sā tăng cao SRF (Surge Reduction Filters) hay các bá lãc đ°áng dây đián

lāc PLF t¿o nên mát tổ hÿp kiểm soát và lãc ã quá trình quá đá Nhÿng khái này

đã đ°ÿc dùng để lãc cho các m¿ch đián: từ m¿ch mát pha cã nhß có c°áng đá dòng đián 1 A đÁn m¿ch ba pha có c°áng đá dòng đián lên đÁn 300 A Nhÿng khái cỡ nhß đã đ°ÿc dùng để bÁo vá cho PABX / Facsimile / Modems / máy tính cá nhân& Nhÿng khái lãc lßn dùng để bÁo vá s¡ cÃp cho nhÿng phần cung

cÃp chính đặt gần tă cầu dao chính

2.2.Kim thu sét t ¿i điÃm đßnh tr°ác

2.2.1Kim Franklin

Franklin lÿi dāng hiáu ứng mũi nhãn để cháng sét đánh trāc tiÁp.Từ đây

mát kim nhãn đ°ÿc đặt trên 1 thanh kim lo¿i để thu hút sét và chuyển năng l°ÿng đián xuáng đÃt.Tuy nhiên gần đây 1 sá nhà khoa hãc đã cho rằng kim

nhãn l¿i không thu hút sét tát h¡n là kim đầu tà.Điều này có thể giÁi thích rằng trong thāc tÁ khi tia tiên đ¿o sét đÁn gần kim thì do đián tr°áng ã đßnh kim nhãn tăng cao v°ÿt ng°ỡng kích ho¿t hián t°ÿng vầng quang, các ion tā do đ°ÿc giÁi phóng t¿o thành 1 quầng ion bao quanh đßnh kim.Điều này làm chậm quá trình phát sinh tia tiên đãa đi lên từ đßnh kim để thu bắt tia tiên đ¿o đi xuáng (thái gian trậm trß có thể lên đÁn 500µs) và làm giÁm hiáu quÁ bÁo vá

Vùng bÁo vá cÁu kim franklin có thể đ°ÿc xác đánh theo ph°¡ng pháp hình nón, ph°¡ng pháp quÁ cầu lăn và ph°¡ng pháp l°ßi bÁo vá (IEC 61024-

I, BS665, NFTA-780, AS1768-1991).Ph°¡ng pháp hình nón có °u điểm là đ¡n giÁn nh°ng ko quan tâm đÁn thông sá quan trãng là biên đá dòng sét Ph°¡ng pháp quÁ cầu lăn khắc phāc đ°ÿc nh°ÿc điểm này nh°ng l¿i cho

rằng khÁ năng khãi t¿o tiên đ¿o căa tÃt cÁ các điểm mà quÁ cầu tiÁp xúc vßi

cÃu trúc là bằng nhau(không xét đÁn sā thay đổi đián tr°áng theo d¿ng hình

hãc căa các cÃu kián căa công trình).Ph°¡ng pháp quÁ cầu lăn đòi hßi mát

sá l°ÿng lßn các đầu thu trên cÃu trúc cao, gãm mặt đứng và ngang ván không có sā gia tăng đián tr°áng Các há tháng bÁo vá đ°ÿc thiÁt kÁ theo ph°¡ng pháp này rÃt đắt tiền và có thể dÁn đÁn thiÁt kÁ thừa vì có quá nhiều

chứng cứ cho thÃy mặt hông rÃt hiÁm khi bá sét đánh

Theo ph°¡ng pháp hình nón, vùng bÁo vá căa kim franklin đ°ÿc xác đánh nh° sau:

hx>2

3h

rx=0,75h(1-ℎ�㕥

ℎ )p (2.2.1)

Ở đây h là chißu cao kim thu sét (m),hx là trißu cao công trình (m), P

là hß sß hißu chßnh theo chißu cao kim thu sét (p=1 khi h≤30m và p=5.5/√h khi 30m<h<100m)

Hình 2.5 Ph¿m vi bÁo vá căa cát thu sét

Trong đó, rx đ°ÿc xác đánh theo công thức (2.2.1), còn bx là bề ngang

hẹp nhÃt căa ph¿m vi bÁo vá ã đá cao hx đ°ÿc xác đánh theo biểu thức:

Đầu tiên, dāng ph¿m vi bÁo vá căa cát thu sét thứ nhÃt (có chiều cao cao h¡n) ,sau đó dāng ph¿m vi bÁo vá căa cát thu sét thứ hai.TiÁp theo từ đßnh cát

thứ hai kẻ mát d°áng thẳng nằm ngang cắt ph¿m vi bÁo vá cát thứ nhÃt t¿i 1 điểm, điểm này so vßi mặt đÃt có chiều cao bằng chiều cao cát thứ hai và xem đây là cát giÁ t°ãng.Sau dó xác đánh ph¿m vi bÁo vá cát thứ hai và cát giÁi t°ãng giáng nh° tr°áng hÿp hai cát có chiều cao bằng nhau

Hình 2.7 Ph¿m vi bÁo vá căa hai cát thu sét có dá cao khác nhau

c)Tr°ãng hÿp có nhiÁu kim

Khi công trình cần đ°ÿc bÁo vá chiÁm mát dián tích ráng lßn, th°áng phÁi đặt nhiều cát thu sét để bÁo vá Vùng bÁo vá 3 cát thu sét không cùng nằm trên 1 đ°áng thẳng trình bày ã hình 2.8a và căa 4 cát thu sét đặt ã 4 góc hình chÿ nhật trình bày ã hình 2.8b

Bên ngoài dián tích căa đa giác đi vào chân các cát thu sét (hình tam giác

hoặc hình chÿ nhật) ph¿m vi bÁo vá đ°ÿc xác đánh giÿa từng đôi cát vßi nhau Còn tÃt cÁ các thiÁt bá có đá cao lßn nhÃt hxđặt trong dián tích căa hình tam giác hay dián tích căa hình chÿ nhật đ°ÿc bÁo vá an toàn nÁu điều kián sau đ°ÿc thßa mãn

Dây ch ßng sét

Dây chßng sét th±ßng dùng đß b¿o vß chßng sét đánh vào đ±ßng dây t¿i đißn trên không Đß b¿o vß th±ßng treo dây chßng sét trên toàn bß tuy¿n đ±ßng dây Tùy theo cách bß trí dây d¿n trên cßt, có thß treo mßt hay hai dây

chßng sét sao cho dây d¿n đißn cÿa ba pha đßu n¿m trong ph¿m vi b¿o vß cÿa dây chßng sét

a)Ph ¿m vi b¿o vß cÿa mßt dây chßng sét

Ph¿m vi b¿o vß cÿa mßt dây chßng sét đ±ÿc trình bày ß hình 2.8a

Đß rßng b¿o vß bx cÿa cßt treo mßt dây chßng sét đ±ÿc xác đßnh theo

Ở đây: h là chißu cao dây thu sét (m), hx là chißu cao dây t¿i đißn (m),p là

hß sß hißu chßnh theo chißu cao dây thu sét (p=1 khi h≤30m và p=5.5√h khi 30m<h<100m)

Gißi h¿n ph¿m vi bÁo vá ã phía ngoài căa hai dây cháng sét cũng giáng nh° căa mát dây cháng sét riêng r¿ Gãi s là khoÁng cách giÿa hai dây thu sét thì

mãi điểm trên mặt đÃt nằm giÿa hai dây này s¿ d°ÿc)bÁo vá an toàn và nÁu s < 4h thì có thể bÁo vá an toàn cho các điểm giÿa 2 dây có mức cao tßi h0 (Hình 2.5.b)

h0=h-s/4 (2.2.5) Trong thāc tÁ, đá treo trung bình căa dây dÁn th°áng lßn h¡n 2/3 h, vì vậy

chß cần xác đánh đúng góc bÁo vá a (a là góc t¿o bãi đ°áng thẳng nái liền điểm

treo dây cháng sét vßi dây dÁn và đ°áng thẳng vßi góc mặt đÃt qua điểm treo dây cháng sét Góc bÁo vá(X càng nhß thì xác suÃt sét đánh vào dây dÁn càng

bé

Để tăng mức an toàn(giÁm xác suÃt sét đánh vòng qua dây cháng sét vào dây dÁn)th°áng chãn a = 20°/250cho các đ°áng dây tÁi đián quan trãng

Hình 2.9 Ph¿m vi bÁo vá căa hai dây thu sét

do các cú sét nhß và xung đián từ đ°ÿc phát sinh sau đó

Các khung thép hián đ¿i căa các toà nhà ngày nay vßi các thanh thép trong

bê tông và đ°ÿc nái vßi khung thép lo¿i này đ°ÿc coi là lãng Faraday Đá ráng căa mắc l°ßi d¿ng này đ°ÿc đánh giá bãi Schwab và ông kÁt luận rằng răi ro cú sét thâm nhập l°ßi là rÃt nhß

2.2.3.Kim phó ng đián sám ESE

Kim phóng đián sßm ESE (Early Streamer Emission) đ°ÿc nghiên cứu từ thập niên 70 và phát triển từ năm 1985 Nguyên lý căa kim phóng đián sßm là t¿o ra tia phóng đián đi lên sßm h¡n bÃt kỳ điểm nào trong khu vāc đ°ÿc bÁo

vá, từ đó t¿o nên điểm chu¿n để sét đánh vào chính nó và nh° vậy là kiểm soát đ°ÿc đ°áng dÁn sét và bÁo vá đ°ÿc công trình

Hián có nhiều hãng chÁ t¿o kim phóng đián ESE trên thÁ gißi nh°: Erico Lightning Technologies (Autralia) vßi kim Dynasphere và Interceptor, Indelec (France) vßi kim Prevectron, Franklin France vßi kim Saint-Elmo, Duval Messien (France) vßi kim Satelit, EFI (Switzerland) vßi kim EF, Pararrayos (España) vßi kim EC-SAT, Pouyet (France) vßi kim IONOSTAR, France Paratonne°es (France) vßi kim Ioniflash, (Hình 2.9)

Hình 2.10 Ph¿m vi bÁo vá căa dây thu sét

Hình 2.11 GiÁi pháp chông sét bằng lãng Faraday Bán kính vùng bÁo vá có thể xác đánh bằng các phần mềm hß trÿ hay

theo các biểu thức sau:

Vßi V là tác đá phát triển căa tia tiên đ¿o đi lên, th°áng là l.lm¾is; AT

là thái gian phóng đián sßm, tùy thuác lo¿i đầu kim (10µs, 25µS, 40µS, 50µs

và 60µs)

D = 10I�㕰Ā/ā (2.2.8) Vßi I là biên đá dòng sét cāc đ¿i (kA), t°¡ng ứng vßi mức bÁo vá yêu cầu BÁng 2.1.BÁng đo xác suÃt

Mức bÁo vá I(kA) Xác suâ't xuÃt hián dòng sét

cá biên đá v°ÿt quá giá trá I (%)

Hình 2.12 Các lo¿i kim phóng đián sßm (ESE)

b)Theo NFPA 781-F93-TCD

Rp=h√[Ā�㔃�㔡 2 ÿ] + &�㔋�㔡 [Ā�㔃�㔡 + &�㔋�㔡] (2.2.9)

Ở đây: Rp là bán kính b¿o vß (m); h là chißu cao đ¿t kim ESE so vßi m¿t

ph¿ng đ±ÿc b¿o vß (m).AL là đá lÿi khoÁng cách (m), tùy thuác lo¿i đầu kim;

D là khoÁng cách phóng đián (m), tùy thuác vào mức bÁo vá (D = 60m đôi vßi

mức 1, I=15kA; D=45m đôi vßi mức 2, I=10kA; D=20m đái vßi mức 3, I=6kA)

Hình 2.13 Vùng bÁo vá kim phóng đián sßm Bán kính vùng bÁo vá cũng có thể tính từ bÁng tra vßi các Ihông sá yêu cầu nh°: lo¿i đầu kim ESE, chiều cao công trình đ°ÿc bÁo vá, chiều cao cát đỡ kim, mức bÁo vá yêu cầu

Để t¿o điều kián thuận lÿi cho các nhà thiÁt kÁ chông sét, mát sô" hãng sÁn xuÃl kim thu sét ESE cung câp phần mềm hß trß lính toán vùng bÁo vá, thāc hián các bÁn v¿, in các báo cáo tính toán (ví dā, phần mềm BENJI Ver 2.0 căa hãng ERICO Inc (Hình 2.14)

Hình 2.14 Giao dián phần mềm BENJI Ver 2.0 Nguyên lý ho¿t đáng căa lo¿i kim phóng đián sßm t°¡ng tā nhau D°ßi đây trình bày nguyên lý ho¿t đáng căa kim Dynaspherc

Trên c¡ sã các kÁt quÁ nghiên cứu gần đây, khi sử dāng tổng hÿp mô hình trên máy tính, thử nghiám ngoài tā nhiên vßi sā giúp đỡ căa tên lửa thám không

và các kỹ thuật thử nghiám trong phòng thí nghiám, kim Dynasphere có cÃu t¿o bao gãm mát quÁ cầu kim lo¿i nái vßi mát cãc thu sét trung tâm bằng mát thiÁt

bá có tổng trã cao Hai luận điểm c¡ bÁn đ°ÿc đ°a ra bao gãm:

Tái °u hoá d¿ng hình hãc căa quÁ cầu kim lo¿i nhằm māc đích cÁi thián phân bá đián tr°áng t¿i đầu kim từ đó cāc tiểu hián t°ÿng vầng quang Điều này s¿ giúp cho viác đánh h°ßng căa tia đ¿o sét đi xuáng đánh vào đầu kim dß dàng h¡n

Kim thu sét phÁi có mát c¡ chÁ thích hÿp phóng tia tiên đ¿o đi lên và đă m¿nh để tā duy trì cho đÁn khi tia tiên đ¿¡ sét đi xuáng và đi lên gặp nhau hình thành kênh dÁn sét

Ho¿t đáng căa kim Dynasphere nh° sau:

ã giai đo¿n dông <t*nh=, tr°áng đián từ thay đổi rÃt chậm vßi biên đá vào khoÁng từ 5-15kV/m Do quÁ cầu đ°ÿc nái đÃt thông qua thông qua mát phần tử

có tổng trã cao và d¿ng hình hãc căa bề mặt quÁ cầu, đá gia tăng đián tr°áng đ°ÿc duy trì ã mức thÃp nhằm māc đích cāc tiểu hoá hián t°ÿng vầng quang và

do đó ngăn chận đ°ÿc sā phát sinh các đián tích không gian

Khi tia tiên đ¿o sét tiÁn đÁn gần, đián thÁ quÁ cầu gia tăng do hián t°ÿng ghép đián dung Khi đián thÁ đă cao s¿ xuÃt hián phóng đián hã quang mãi trong khe hã giÿa quÁ cầu và cãc nái đÃt Hã quang mãi có hai tác dāng: (i) sÁn sinh mát l°ÿng lßn ion tā do cần thiÁt (v°ÿt quá 108 electron/s) để khãi đầu dòng phóng đián đi ßên, (ii) gây nên sā gia tăng đát ngát tr°áng đián phía trên đầu kim (v°ÿt quá 400kV/m) và cung cÃp thêm năng l°ÿng để khãi đầu và biÁn đổi dòng phóng đián Điều này đÁm bÁo sā lan truyền tia tiên đ¿o đi lên mát cách ổn đánh và thu bắt sét mát cách tin cậy Kích th°ßc căa khe hã không khí đ°ÿc tái

°u hoá nhằm māc đích phóng đián hã quang mãi chß xuÃt hián khi đián tr°áng

đă cao để đÁm bÁo tia tiên đ¿o đi lên phát triển ổn đánh và thu bắt tia tiên đ¿o sét

đi xuáng

Kim Dynasphere đ°ÿc thiÁt kÁ để đ¿t đ°ÿc tÃt cÁ các chß tiêu cần thiÁt cho viác phóng đián có kiểm soát căa tia tiên đ¿o đi lên Khái niám <đ°ÿc kiểm soát= là rÃt quan trãng bãi vì ã đây không mát điểm nào phóng ra mát phóng đián sßm h¡n - đián tr°áng không gian ch°a đă lđn để biÁn dòng phóng đián thành tia tiên đ¿o sét đi lên và lan truyền đ°ÿc Các nhà khoa hãc hàng đầu đã