Ch ươ ng III
H TH NG TI P Đ A CH NG SÉT Ệ Ố Ế Ị Ố
Trang 2KHÁI Ni M CHUNG Ệ
T m quan tr ng c a h th ng ti p đ a ch ng sét.ầ ọ ủ ệ ố ế ị ố
Khi sét đánh tr c ti p hay gián ti p vào các công trình không nh ng làm h ự ế ế ữ ư
h i nghiêm tr ng v v t ch t mà còn gây nguy hi m cho tính m ng con ngạ ọ ề ậ ấ ể ạ ười
Đ đ m b o an toàn cho ngể ả ả ườ ử ụi s d ng, v n hành, b o dậ ả ưỡng và s a ch a, ử ữlàm tăng kh năng ch ng nhi u v i các thi t b đi n t ả ố ễ ớ ế ị ệ ử
Trang 3KHÁI Ni M CHUNG Ệ
Khái ni mệ
Sét là hi n tệ ượng phóng đi n gi a các đám mây giông mang đi n tích trái d u ệ ữ ệ ấ
v i nhau ho c gi a các đám mây giông v i m t đ t Thớ ặ ữ ớ ặ ấ ường là đám mây mang
đi n tích.ệ
Quá trình hình thành sét là quá trình tích và phóng đi n c a các đám mây ệ ủgiông Khi đám mây tích đi n đ t tr s gi i h n 3106V/m thì x y ra hi n ệ ạ ị ố ớ ạ ả ệ
tượng phóng đi n g i là sét.ệ ọ
Trang 4KHÁI Ni M CHUNG Ệ
Khái ni mệ
Trước khi có s phóng đi n c a sét đã có s phân chia và tích lũy s lự ệ ủ ự ố ượng
đi n tích trong các đám mây giông do tác đ ng c a các lu ng khí nóng b c lên ệ ộ ủ ồ ố
và h i nơ ước ng ng t trong các đám mây.ư ụ
Trang 5KHÁI Ni M CHUNG Ệ
Khái ni mệ
Sét bao g m dãy xung biên đ th p, th i gian t n t i m t xung kho ng t 10 ồ ộ ấ ờ ồ ạ ộ ả ừ
đ n 100µs Th i gian gi a các dãy xung t 0,3 đ n 0,5ms Tr s dòng đi n sét ế ờ ữ ừ ế ị ố ệ
r t l n Cấ ớ ường đ dòng phóng l n làm nhi t đ môi trộ ớ ệ ộ ường xung quanh tăng lên, áp su t thay đ i đ t ng t t o nên m t trấ ổ ộ ộ ạ ộ ường đi n bi n thiên r t l n gây ệ ế ấ ớthi t h i v i ngệ ạ ớ ười và trang thi t b ế ị
Trang 7KHÁI Ni M CHUNG Ệ
Phân lo i ch ng sétạ ố
Đ i v i các thi t b đi n t nh t là h th ng thu phát cáp trố ớ ế ị ệ ử ấ ệ ố ượt, người ta
ph i s d ng h th ng thu phát ho c h th ng cáp ng m Đ u vào c a h ả ử ụ ệ ố ặ ệ ố ầ ầ ủ ệ
th ng thu phát cáp trố ượt người ta ph i s d ng các h th ng ch ng sét Đ ả ử ụ ệ ố ố ể
đ m b o anh toàn ngả ả ười ta chia làm 3 c p ch ng sét nh sau:ấ ố ư
Trang 9KHÁI Ni M CHUNG Ệ
Phân lo i ch ng sétạ ố
+ C p II: là h th ng d phòng cho c p I nghĩa là b o v các đi n áp kho ng vài ấ ệ ố ự ấ ả ệ ệ ảtrăm volt h th ng này s d ng các diode n áp.Ở ệ ố ử ụ ổ
Trang 10KHÁI Ni M CHUNG Ệ
Phân lo i ch ng sétạ ố
+ C p III: dùng đ b o v các b khu ch đ i thu đấ ể ả ệ ộ ế ạ ường dây ho c khu ch đ i ặ ế ạ
t i ra đả ường dây Các b ph n này thộ ầ ường n m sâu trong các b ph n l c ằ ộ ậ ọ
Người ta s d ng diode ti p đi m đ gi m biên đ tín hi u đ u vào c a b ử ụ ế ể ể ả ộ ệ ầ ủ ộthi t b thu.ế ị
Trang 11Tác h i c a sét ạ ủ
Đ i v i ngố ớ ười và các súc v t, sét nguy hi m là do ngu n đi n cao và dòng đi n ậ ể ồ ệ ệsét c c l n vì v y khi b sét đánh tr c ti p thì ngự ớ ậ ị ự ế ười và gia súc thường ch t ếngay
N u ngế ười và gia súc đ ng g n n i b sét đánh có th có đi n áp bứ ầ ơ ị ể ệ ướ ớc l n gây nguy hi m do dòng đi n đi qua v t n i đ t gây nên s chênh l ch đi n th ể ệ ậ ố ấ ự ệ ệ ếkhá l n t i nh ng vùng đ t g n nhau.ớ ạ ữ ấ ầ
Trang 13Tác h i c a sét ạ ủ
Nh ng đữ ường dây t i đi n trên không khi b sét đánh sóng quá đi n áp s ả ệ ị ệ ẽtruy n vào tr m có th phá h y các thi t b trong tr m n u không có bi n ề ạ ể ủ ế ị ạ ế ệpháp b o v an toàn.ả ệ
Trang 14Tác h i c a sét ạ ủ
Đi n áp sét có th c m ng trên các v t d n (c m ng tĩnh đi n, c m ng ệ ể ả ứ ậ ẫ ả ứ ệ ả ứ
đi n t ) khi có phóng đi n sét g n Đi n áp này có th lên t i hàng ch c ệ ừ ệ ở ầ ệ ể ớ ụkilovolt do đó r t nguy hi m.ấ ể
Trang 15Các bi n pháp phòng ch ng ệ ố
- S d ng các c t thu lôi.ử ụ ộ
- Khi có hi n tệ ượng sét c n đ ng tránh g c cây to, có tán r ng.ầ ứ ố ộ
- Tránh s d ng đi n tho i di đ ng và s d ng các v t b ng kim lo i có mũi nh n ử ụ ệ ạ ộ ử ụ ậ ằ ạ ọkhi tr i có sét.ờ
Trang 18H th ng ti p đ a ch ng sét ệ ố ế ị ố
Khái ni m chung:ệ
B ph n n i đ t c a h th ng thu sét c n có đi n tr n i đ t bé đ t p trung ộ ậ ố ấ ủ ệ ố ầ ệ ở ố ấ ể ậ
đi n tích c m ng phía dệ ả ứ ưới m t đ t d dàng và khi có dòng đi n sét đi qua, ặ ấ ễ ệ
đi n áp trên các b ph n c a h th ng thu sét s không đ đ gây nên phóng ệ ộ ậ ủ ệ ố ẽ ủ ể
đi n ngệ ược t nó t i các công trình đ t g n.ừ ớ ặ ầ
Trang 19H th ng ti p đ a ch ng sét ệ ố ế ị ố
Khái ni m chung:ệ
Hi n nay trong k thu t thu sét ngệ ỹ ậ ười ta áp d ng các đ u thu b ng đ ng v ụ ầ ằ ồ ịphóng x có ph m vi thu sét l n h n kim thu sét thông thạ ạ ớ ơ ường
Trang 20H th ng ti p đ a ch ng sét ệ ố ế ị ố
Khái ni m chung:ệ
Trên c s nghiên c u các mô hình ngơ ở ứ ười ta có th xác đ nh vùng b o v c a ể ị ả ệ ủ
c t thu lôi Kho ng không gian g n c t thu lôi mà v t độ ả ầ ộ ậ ược b o v đ t trong ả ệ ặ
đó r t ít kh năng b sét đánh, g i là vùng hay ph m vi b o v c a c t thu lôi.ấ ả ị ọ ạ ả ệ ủ ộ
Trang 21H th ng ti p đ a ch ng sét ệ ố ế ị ố
C t ch ng sét (C t thu sét)ộ ố ộ
Ph m vi b o v c a c t ch ng sét: đạ ả ệ ủ ộ ố ược gi i h n b i m t ngoài c a m t hình ớ ạ ở ặ ủ ộchóp xoay có bán kính:
Trang 23H th ng ti p đ a ch ng sét ệ ố ế ị ố
C t ch ng sét (C t thu sét)ộ ố ộ
Công th c trên ch dùng trong trứ ỉ ường h p c t thu sét cao t i 30m Hi u qu ợ ộ ớ ệ ả
c a c t thu lôi cao h n 30m s b gi m do đ cao đ nh hủ ộ ơ ẽ ị ả ộ ị ướng c a sét.ủ
Đ ph m vi b o v r ng l n, ngể ạ ả ệ ộ ớ ười ta thường s d ng h th ng ch ng sét ử ụ ệ ố ố
g m nhi u c t.ồ ề ộ
Trang 24H th ng ti p đ a ch ng sét ệ ố ế ị ố
H th ng ti p đ aệ ố ế ị
H th ng ti p đ a là h th ng ti p xúc v i đ t đ đ m b o an toàn cho các ệ ố ế ị ệ ố ế ớ ấ ể ả ảthi t b và các h th ng đi n t khi b sét đánh đ ng th i nó có nhi m v n i ế ị ệ ố ệ ử ị ồ ờ ệ ụ ố
đ t v i v c a t t c thi t b đ đ m b o an toàn cho ngấ ớ ỏ ủ ấ ả ế ị ể ả ả ườ ử ụi s d ng Đ v i ố ớcác tòa nhà có h th ng ch ng sét chúng ta có th s d ng chung h th ng ệ ố ố ể ử ụ ệ ố
ti p đ a này.ế ị
Trang 25H th ng ti p đ a ch ng sét ệ ố ế ị ố
H th ng ti p đ aệ ố ế ị
H th ng ti p đ a chia làm hai lo i: h th ng ti p đ a t p trung và h th ng ệ ố ế ị ạ ệ ố ế ị ậ ệ ố
ti p đ a hình lế ị ưới
Trang 26H th ng ti p đ a ch ng sét ệ ố ế ị ố
H th ng ti p đ aệ ố ế ị
H th ng ti p đ a chung là h th ng ti p đ a mà nhi u kim thu sét đệ ố ế ị ệ ố ế ị ề ược n i ố
v i nhau ho c các v c a các thi t b đớ ặ ỏ ủ ế ị ược n i đ t chung v i nhau đ xu ng ố ấ ớ ể ố
h th ng ti p đ a.ệ ố ế ị
Trang 28Ví dụ
M t tòa nhà có chi u cao 27m C n ph i s d ng m t c t thu sét có chi u cao ộ ề ầ ả ử ụ ộ ộ ề
là bao nhiêu đ ph m vi ch ng sét đ t để ạ ố ạ ược là l n nh t Hãy tính ph m vi ớ ấ ạ
ch ng sét đó.ố
Tr l iả ờ
Do kh năng c t thu sét ch đ t hi u qu nh t là 30m nên ta có ả ộ ỉ ạ ệ ả ấ