Chương 1: DẪN NHẬP I. ĐẶT VẤN ĐỀ : Con người xa xưa sợ sấm Sét, nó được xem là cơn giận của thần linh. Mãi đến thế kỷ XIIX, Sét mới được xem xét như là một hiện tượng thiên nhiên bằng các phương pháp khoa học đã tìm ra bản chất điện của nó. Sét là sự phóng điện trong khí quyển giữa các đám mây và đất, hay giữa các đám mây mang điện tích trái dấu. Sét xuất hiện ngẫu nhiên và giải phóng một năng lượng rất lớn. Nó luôn đe dọa tính mạng con người; phá hoại tài sản. Trong khung cảnh rất nhiều công trình và thiết bò hiện đại, một tia Sét không lường trước chỉ trong vài phần triệu giây, có thể gây nên những hư hỏng vật chất lớn lao và các thiệt hại khủng khiếp. Nó có thể gây, làm hư hỏng các hệ thống điện, điện thoại, máy tính và đồng thời gây nên thiệt hại về doanh thu đáng kể do việc sản xuất hoặc cung ứng dòch vụ bò ngưng trệ Do vậy, bảo vệ chống Sét trực tiếp cho công trình và chống Sét lan truyền cho thiết bò của các công trình là yêu cầu bức thiết. Nhiều thiết bò chống Sét của các chuyên gia khoa học đã lần lượt ra đời : Năm 1752 : Benjamin Franklin khám phá ra kim thu Sét. Chứng minh rõ tính chất điện của Sét. Năm 1880 : Một nhà vật lý người Bỉ, Mell Seul nhận ra việc bảovệ các lâu đài bằng hợp lại các thanh kim loại trên mái bằng, hay mái nhọn với nhiều dây nối đất, bảo vệ lưới. Năm 1914 : Thể nghiệm khả quan về kim chống Sét đơn giản của Hongrois Ziliard và Francais Dozere. Những thiết bò chống Sét cổ điển nêu trên phần nào đó đã hạn chế những tác hại do Sét gây ra, tuy vậy mức độ an toàn tin cậy và tính thẩm mỹ khi lắp đặt các thiết bò này cho các công trình còn ở mức hạn chế. Năm 1986 : Các nhà khoa học - chuyên về lónh vực chống Sét đã không ngừng áp dụng những tìm tòi hiểu biết rõ hơn hiện tượng vật lý của Sét, mở ra một thời kỳ mới dùng việc bố trí các điện cực phát tăng cường ion hóa mà tất cả các nguồn năng lượng là tự động. Có nhiều loại thiết bò chống Sét của nhiều hãng khác nhau. Một trong những thiết bò chống Sét mới nhất hiện nay đã đăng ký bản quyền trên toàn thế giới là kim thu Sét PREVECTRON, một sản phẩm của hãng INDELEC (Pháp). PREVECTRON là một thiết bò thu Sét tạo tia tiên đạo, với thiết bò tự động kích phóng điện tích; hoạt động tin cậy đảm bảo cho một vùng bảo vệ rộng. Do đó để bảo vệ chống sét, giảm tác hại của sét gây ra ta phải tính vùng tập trung tương đương và lựa chọn cấp bảo vệ thích hợp. Đề tài :”BẢO VỆ CHỐNG SÉT SỬ DỤNG THIẾT BỊ HÃNG INDELEC” .Đây là đề tài thiết kế chống sét sử dụng thiết bò thu sét tạo tia tiên đạo hiện đại nhất cuả Pháp – PREVECTRON - INDELEC và dùng phần mềm MATLAB để tính toán lựa chọn cấp bảo vệ. II. GIỚI HẠN VẤN ĐỀ : Đây là đề tài hoàn toàn mới mẻ, người thực hiện đã cố gắng tìm tòi học hỏi tiếp thu những công nghệ và thông tin tiến bộ nhất của nước Pháp- một nước đang chiếm vò trí hàng đầu trong lónh vực chống sét cùng với việc sử dụng phần mềm MATLAB để tính toán lựa chọn cấp bảo vệ cho công trình. Với thời gian thực hiện đề tài rất ngắn chỉ trong vòng hai tháng, điều kiện làm việc còn nhiều khó khăn, cho nên tài liệu thu thập để tham khảo không nhiều, kinh nghiệm thực tế còn ít ỏi, tập đồ án này chỉ nghiên cứu vấn đề ở mức độ sau: Lý thuyết chống sét. Giới thiệu phần mềm MATLAB . Tính tóan chống sét cho một công trình cụ thể. III. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU : Lónh hội những kiến thức khoa học mới mẻ, tiến bộ trên thế giới được xem như là điều động viên kích động năng lực khám phá, tìm hiểu của giới trẻ ngày nay, nhất là các tầng lớp sinh viên, công nhân kỹ thuật, các kỹ sư mới ra trường Tập đồ án này là một nỗ lực nhằm đáp ứng phần nào yêu cần nêu trên; mà mục tiêu trước mắt là giúp cho bản thân và các đồng nghiệp tiếp cận thêm với nền kỹ thuật chống Sét hiện đại của Pháp và sử dụng phần mềm MATLAB để tính chọn cấp bảo vệ cho công trình; mục tiêu xa hơn là áp dụng vào đời sống thực tiển để tính chọn cấp bảo vệ cho công trình và các toà nhà cao tầng Tuy nhiên, đề tài này còn ở mức thô sơ và mang tính chủ quan, chưa nghiên cứu vấn đề một cách hoàn thiện; ngoài ra phần mềm MATLAB này còn rất mới mẻ đối với người nghiên cứu, chỉ được học rất ít trong chương trình, do đó chưa đạt được mức độ hoàn hảo. Hy vọng rằng trong tương lai, chúng ta sẽ tìm ra được giải pháp chống Sét hiện đại hơn, đảm bảo an toàn cho ngøi và thiết bò. IV. THỂ THỨC NGHIÊN CỨU : Trước hết người thực hiện đi thu thập và khảo sát tất cả những tài liệu có liên quan về lý thuyết chống Sét của Pháp. Trên cơ sở đó, người nghiên cứu biên soạn lại toàn bộ lý thuyết chống Sét theo trình tự hệ thống và cách sử dụng phần mềm MATLAB để tính vùng tập trung tương đương, lựa chọn cấp bảo vệ. Khi đã hội đủ các giải pháp tiêu chuẩn, người nghiên cứu tiến hành tính toán thiết kế chống Sét cụ thể cho một công trình nhằm kiểm tra mối liên hệ giữa lý thuyết với phần thực hành. Đề tài được thực hiện theo kế hoạch phân bố thời gian như sau: - Tuần 1 : Chọn đề tài - Tuần 2 và tuần 3 : Soạn đề cương - Tuần 4 : Thu thập dữ kiện - Tuần 5 : Xử lý dữ kiện - Tuần 6 đến tuần 7 : Viết nháp và sửa chữa - Tuần 8 và tuần 9 : Viết và trình bày bảng chính - Tuần 10 : Thời gian dự trữ. V.PHÂN TÍCH CÔNG TRÌNH LIÊN HỆ : Công trình liên hệ với đề tài: Xây dựng phương án chống Sét cho các công trình thông tin trên mạng viễn thông Việt Nam. Chủ đề tài : Nguyễn Văn Dũng Cộng tác viên : Đỗ Minh Lê Huy Tònh Nguyễn Thò Tâm Nguyễn Minh Tuấn Tổng công ty Bưu chính Viễn thông Việt Nam - Viện Khoa học kỹ thuật Bưu điện, Hà Nội, 1996. A- PHẦN TÓM TẮT : Đề tài này được viết bao gồm 4 phần: Phần I : Hiện trạng trang bò và tình trạng hư hỏng do Sét gây ra đối với các công trình thông tin trên mạng viễn thông Việt Nam. Phần II : Xây dựng phương án chống Sét. Phần III : Mô hình chống Sét tại một trạm liên hợp. Phần IV : Phương án lựa chọn các phần tử bảo vệ. B- ƯU ĐIỂM VÀ HẠN CHẾ CỦA ĐỀ TÀI : * Ưu điểm : Các tác giả viết đề tài này đã hệ thống hóa toàn bộ những kiến thức cơ bản có liên quan về lónh vực chống Sét theo một hệ thống logic. Đề tài phi hợp lý với quy trình kế hoạch chống Sét của nước ta hiện nay. Đề tài được sử dụng cho đối tượng đang tìm hiểu nghiên cứu về chống Sét nhất là các sinh viên thuộc các trường kỹ thuật, các kỹ sư, công nhân kỹ thuật * Hạn chế : Tác giả viết đề tài này mang nặng tính chủ quan. Hầu như không nói đến tên tài liệu tham khảo nào, kể cả tài liệu ngoài nước để cho người đọc có thể tham khảo mở rộng thêm kiến thức của mình. C- PHẦN LIÊN HỆ : Người nghiên cứu đã sử dụng một số bảng tra cứu trong đề tài này như: Bảng số 3:”Số ngày dông trung bình trong năm ở một số đòa phương của Việt Nam”. Bảng số 4, “ Giá trò điện trở suất của một số loại đất”. . tương đương và lựa chọn cấp bảo vệ thích hợp. Đề tài :”BẢO VỆ CHỐNG SÉT SỬ DỤNG THIẾT BỊ HÃNG INDELEC” .Đây là đề tài thiết kế chống sét sử dụng thiết bò thu sét tạo tia tiên đạo hiện đại. là một thiết bò thu Sét tạo tia tiên đạo, với thiết bò tự động kích phóng điện tích; hoạt động tin cậy đảm bảo cho một vùng bảo vệ rộng. Do đó để bảo vệ chống sét, giảm tác hại của sét gây. vụ bò ngưng trệ Do vậy, bảo vệ chống Sét trực tiếp cho công trình và chống Sét lan truyền cho thiết bò của các công trình là yêu cầu bức thiết. Nhiều thiết bò chống Sét của các chuyên gia khoa