Nghiên cứu đánh giá rủi ro do sét

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ RỦI RO DO SÉT S K C 0 9 MÃ SỐ: T2014-02TĐ S KC 0 7 Tp Hồ Chí Minh, 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH -o0o - BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG TRỌNG ĐIỂM NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ RỦI RO DO SÉT Mã số: T2014-02TĐ Chủ nhiệm đề tài: PGS-TS Quyền Huy Ánh TP HCM, 11/2014 DANH SÁCH THÀNH VIÊN VÀ ĐƠN VỊ PHỐI HỢP CHÍNH PGS.TS Quyền Huy Ánh, Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM, CN đề tài ThS Lê Quang Trung, Cao đẳng nghề Lilama, đơn vị phối hợp i MỤC LỤC Trang Trang bìa phụ i Danh sách thành viên tham gia NCĐT đơn vị phối hợp ii Mục lục iii Danh mục chữ viết tắt Danh mục hình vẽ Danh mục bảng biểu Thông tin kết nghiên cứu tiếng Việt tiếng Anh CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu nước 10 1.2 Tính cấp thiết đề tài 1.3 Mục tiêu đề tài 10 1.4 Cách tiếp cận 10 1.5 Phương pháp nghiên cứu 10 1.6 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 11 1.7 Nội dung nghiên cứu 11 CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ RỦI RO THIỆT HẠI DO SÉT THEO TIÊU CHUẨN IEC 62305 KẾT HỢP VỚI TIÊU CHUẨN IEEE 1410-2014 2.1 Thiệt hại sét 13 2.2 Rủi ro thành phần rủi ro 14 2.3 Tổng hợp thành phần rủi ro………………………………………… 17 2.4 Quản lý rủi ro…………………………………………………………….18 2.5 Đánh giá thành phần rủi ro cho công trình…………………… 23 2.6 Số lần sét đánh trung bình gây kiện nguy hiểm hàng năm…28 2.7 Xác định xác xuất thiệt hại PX………………………………………… 32 2.8 Xác định hệ số tổn thất LX……………………………………………….39 2.9 Đánh giá chi phí tổn thất…………………………………………… 45 ii 2.10.Hệ số che chắn theo tiêu chuẩn IEEE Std 1410-2004………………… 46 CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ RỦI RO THIỆT HẠI DO SÉT CHO CÁC TRẠM VIỄN THÔNG THEO QCVN 32:2011/BTTTT …47 3.1.Đặc điểm trạm viễn thông 47 3.2.Những thiệt hại sét trạm viễn thông 47 3.3.Đánh giá rủi ro 50 3.4.Rủi ro chấp nhận rt trạm viễn thông………………………………55 CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH LRAP TÍNH TOÁN RỦI RO THIỆT HẠI DO SÉT CHO TRẠM VIỄN THÔNG 56 4.1 Tính toán rủi ro thiệt hại sét cho trạm viễn thông 56 4.2 Xây dựng chương trình LRAP tính toán rủi ro thiệt hại sét 56 4.3 So sánh kết 60 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN 62 5.1 Kết luận 62 5.2 Hướng nghiên cứu phát triển đề tài 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 PHỤ LỤC ……………………………………………………………………… 66 Phụ lục Tính toán rủi ro thiệt hại sét cho trạm viễn thông điển hình theo tiêu chuẩn IEC 62305-2 Phụ lục Tính toán rủi ro thiệt hại sét cho trạm viễn thông điển hình theo qui chuẩn QCVN 32:2011/BTTTT Phụ lục Bài báo đăng Hội nghị Quốc tế Công nghệ xanh Phát triển bền vững, ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM 10/2014 Phụ lục Thuyết minh đề tài khoa học công nghệ cấp trường trọng điểm Phụ lục Hợp đồng triển khai nhiệm vụ khoa học công nghệ cấp trường trọng điểm iii Đề tài nghiên cứu khoa học T2014-02TĐ DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT LEMP : Lightning Electromagnetic Impulse Xung điện từ sét LPL : Lightning Protection Level Mức bảo vệ chống sét LPM : Lightning Protection measures Biện pháp bảo vệchống sét LPMS : Protection Measures System Hệ thống biện pháp bảo vệchống sét LPS Hệ thống bảo vệ chống sét : Lightning Protection System LPZ : Lightning Protection Zone Vùng bảo vệchống sét SPD : Surge Protective Device Thiết bị bảo vệxung SPM : Surge Protective Measures Biện pháp bảo vệ LEMP PGS.TS.Quyền Huy Ánh Đề tài nghiên cứu khoa học T2014-02TĐ DANH MỤC HÌNH VẼ Trang Hình 2.1 Các mối quan hệ rủi ro, tổn thất thiệt hại……………………… 15 Hình 2.2 Lưu đồ đánh giá cần thiết thực biện pháp bảo vệ 22 Hình 2.3 Lưu đồ đánh giá hiệu mặt kinh tế 23 Hình 2.4 Công trình cuối đường dây: cuối điểm “b”của công trình bảo vệ (công trình b) cuối điểm “a” công trình kề bên (công trình a) 26 Hình 2.5.Vùng tập trung tương đương cho cấu trúc hình chữ nhật .29 Hình 2.6.Cấu trúc có hình dáng phức tạp 29 Hình 2.7 Những phương pháp khác để xác định vùng tập trung tương đương cho cấu trúc Hình 2.6 30 Hình 2.8 Vùng tập trung tương đương (AD, AM, Al, AL) 32 Hình 2.9 Che chắn đường cấp nguồn vật thể gần………………….……46 Hình 3.1 Sự hình thành điện áp tiếp xúc điện áp bước sét đánh vào trạm gây tổn thương cho người 48 Hình 3.2 Số lượng hư hỏng năm (1) thời gian tính theo ngừng truyền phát năm (2) sét đánh trạm viễn thông không bảo vệ Châu Âu 49 Hình 3.3 Nguồn sét gây thiệt hại cho trạm viễn thông 50 Hình 3.4 Diện tích rủi ro sét đánh trực tiếp vào tòa nhà viễn thông 52 Hình 3.5 Mô tả diện tích rủi ro sét đánh vào khu vực nhà trạm viễn thông 53 Hình 4.1 Lưu đồ đánh giá rủi ro cho trạm viễn thông .58 Hình 4.2 Giao diện chương trình đánh giá rủi ro sét gây cho trạm viễn thông59 Hình 4.3 Kết đánh giá rủi ro thiệt hại sét gây cho trạm viễn thông…….60 PGS.TS.Quyền Huy Ánh Đề tài nghiên cứu khoa học T2014-02TĐ DANH SÁCH CÁC BẢNG Trang Bảng 2.1 Thiệt hại tổn thất công trình vị trí sét đánh………… 14 Bảng 2.2 Những thành phần rủi ro xem xét ứng với loại thiệt hại công trình………………………………………………………………………… 18 Bảng 2.3 Các hệ số ảnh hưởng tới thành phần rủi ro………………………… 19 Bảng 2.4 Những giá trị tiêu biểu cho ngưỡng rủi ro RT 25 Bảng 2.6 Các thành phần rủi ro cho công trình ứng với mức độ nguy hiểm khác gây nguồn nguy hiểm khác nhau…………………………….27 Bảng 2.7 Hệ số vị trí CD cho cấu trúc…………………………………………… 30 Bảng 2.8.Hệ số lắp đặt đường dây Cl…………………………………………… 31 Bảng 2.9.Hệ số cho dạng đường dây CT………………………………………… 32 Bảng 2.10.Hệ số môi trường đường dây CE……………………………………… 32 Bảng 2.11 Giá trị xác suất PTA sét đánh vào cấu trúc gây ảnh hưởng đến sống hay điện giật………………………………………………………………… 33 Bảng 2.12 Giá trị xác suất PB phụ thuộc vào biện pháp bảo vệ để làm giảm xác suất thiệt hại……………………………………………………………………… 33 Bảng 2.13 Giá trị PSPD theo cấp độ bảo vệ……………………………………… 34 Bảng 2.14 Giá trị CLD CLI phụ thuộc vào biện pháp bảo vệ, nối đất điều kiện cách ly………………………………………………………………………… 34 Bảng 2.15 Giá trị hệ số KS3 phụ thuộc vào cách dây bên trong……………… 36 Bảng 2.16 Giá trị PTU sét đánh vào đường dây gây nguy hiểm tới sống điện áp tiếp xúc…………………………………………………………………… 37 Bảng 2.17 Giá trị PEB phụ thuộc cấp độ bảo vệ chống sét với SPD thiết kế……………………………………………………………………… 37 Bảng 2.18 Giá trị xác suất PLD phụ thuộc điện trở RS vỏ cáp điện áp chịu xung thiết bị…………………………………………………………………… 37 Bảng 2.19 Giá trị xác suất PLI phụ thuộc vào loại đường dây điện áp chịu xung UW thiết bị…………………………………………………………………… 38 PGS.TS.Quyền Huy Ánh Đề tài nghiên cứu khoa học T2014-02TĐ Bảng 2.20 Dạng tổn thất L1: giá trị tổn thất cho vùng……………………… 39 Bảng 2.21 Dạng tổn thất L1: giá trị trung bình điển hình LT, LF, LO………… 40 Bảng 2.22 Hệ số suy giảm rt phụ thuộc dạng vật liệu bề mặt đất hay sàn……… 40 Bảng 2.23 Hệ số suy giảm rp phụ thuộc biện pháp trang bị để làm giảm hậu thiệt hại cháy…………………………………………………… 40 Bảng 2.24 Hệ số suy giảm rf phụ thuộc rủi ro cháy nổ cấu trúc……………… 41 Bảng 2.25 Hệ số gia tăng hZ liên quan đến số lượng tổn thất nguy hiểm đặc biệt…………………………………………………………………………… 41 Bảng 2.26 Dạng tổn thất L2 - Giá trị tổn thất cho vùng……………………… 41 Bảng 2.27 Dạng tổn thất L2 - giá trị trung bình tiêu biểu LFvà LO……………… 42 Bảng 2.28 Dạng thiệt hại L3 – giá trị tổn thất cho vùng…………………… 42 Bảng 2.29 Dạng thiệt hại L3 – giá trị tiêu biểu LF…………………………………43 Bảng 2.30 Dạng thiệt hại L4 – giá trị tổn thất cho vùng…………………… 43 Bảng 2.31 Dạng thiệt hại L4 – giá trị tiêu biểu LT, LF, L0…………………… 44 Bảng 3.1.Các trị số p cho vật liệu xây dựng nhà trạm………………………… 54 Bảng 3.2.Các trị số p cho biện pháp bảo vệ bên nhà trạm……………… 54 Bảng 3.3.Các trị số p cho biện pháp bảo vệ cáp dẫn vào trạm…………… 54 Bảng 3.4.Các trị số p cho biện pháp bảo vệ bên nhà trạm……………… 55 Bảng3.5.Các trị số p cho lớp bề mặt sàn khác để làm giảm điện áp chạm điện áp bước…………………………………………………………………… 55 Bảng 3.6.Giá trị rủi ro chấp nhận nhà trạm viễn thông…………… 55 Bảng 4.1 Kết tính toán rủi ro thiệt hại sét cho trạm viễn thông điển hình 60 PGS.TS.Quyền Huy Ánh Đề tài nghiên cứu khoa học T2014-02TĐ THÔNG TIN- KẾT QUẢ Thông tin chung Tên đề tài: Nghiên cứu đánh giá rủi ro sét Mã số: T2014-02TĐ Chủ nhiệm đề tài: PGS.TS Quyền Huy Ánh Cơ quan chủ trì: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh Thời gian thực hiện: T2-2014  T12/ 2014 Mục tiêu  Nghiên cứu phương pháp đánh giá rủi ro sét theo tiêu chuẩn IEC 62305-2, kết hợp với tiêu chuẩn IEEE Std 1410-2004  Nghiên cứu phương đánh giá rủi ro sét cho công trình viễn thông theo QCVN 32-2011-BTTTT  Xây dựng chương trình đánh giá rủi ro sét cho công trình viễn thông Tính sáng tạo  Do đặc thù đường dây dịch vụ Việt Nam thường đường dây không nên cần xem xét đưa hệ số che chắn đề xuất IEEE Std 1410-2004 vào biểu thức tính số lần sét đánh vào đường dây dịch vụ tiêu chuẩn IEC 62305-2  So sánh đánh giá khác biệt tính toán rủi ro sét theo tiêu chuẩn IEC 62305-2 QCVN 32-2011-BTTTT sở tính toán rủi ro sét cho công trình viễn thông cụ thể, từ đề xuất phạm vi ứng dụng cụ thể cho trường hợp Kết nghiên cứu  Đề xuất đưa hệ số che chắn đề xuất IEEE Std 1410-2004 vào biểu thức tính số lần sét đánh vào đường dây dịch vụ tiêu chuẩn IEC 62305-2 cho phù hợp với kiểu lắp đặt đường dây dịch vụ Việt Nam PGS-TS Quyền Huy Ánh Đề tài nghiên cứu khoa học T2014-02TĐ  Xây dựng chương trình tính toán rủi ro sét (LRAP) cho công trình viễn thông Sản phẩm  Công bố báo Hội nghị Quốc tế Công nghệ xanh phát triển bền vững, ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM 2014  Đào tạo thạc sỹ Ngành Kỹ thuật điện: Nguyễn Thị Hà Nguyên, khóa 2011-2013  Chương trình tính toán rủi ro sét (LRAP) xây dựng, giúp người sử dụng dễ dàng định có/hay không trang bị thiết bị chống sét cho công viễn thông Hiệu quả, phương thức chuyển giao kết nghiên cứu khả áp dụng  Tài liệu tham khảo cho học viên cao học Ngành Kỹ thuật điện  Đào tạo thạc sỹ ngành “ Mạng, thiết bị nhà máy điện” Trưởng Đơn vị Chủ nhiệm đề tài (ký, họ tên) (ký, họ tên) PGS-TS Quyền Huy Ánh Đề tài nghiên cứu khoa học T2014-02TĐ RESULT INFORMATION General information Project title: Lightning risk assessment Research Code number: T2014-02TD Coordinator: Associate Professor Quyen Huy Anh Implementing institution: University of Technical Education Ho Chi Minh city Duration: from March, 2014 to Dec, 2014 Objective  Research lightning risk assessment method according to IEC 62305-2, in conjunction with the IEEE STD 1410-2004 standard  Research lightning risk assessment method for telecommunication facilities according to QCVN 32-2011-BTTTT  Develop a lightning risk assessment program for telecommunication facilities Creativeness and innovativeness  Due to the specific characteristic of service lines in Vietnam usually overhead lines, should consider putting shielding coefficient proposed by IEEE STD 1410-2004 into the equation of calculation of lightning number, striking to service lines in IEC 62305-2 standard  Compare and evaluate different lightning risk calculation according to IEC 62305-2 lightning and QCVN 32-2011-BTTTT on the basis of lightning risk calculation for typical telecommunication facility, from which to propose the application scope for the specific cases Research result  Recommend to put the shielding coefficient given by IEEE STD 1410-2004 to calculate the number of lightning striking on the service lines proposed in IEC 62305-2 to suit the type of service lines installation in Vietnam  Lightning Risk Assessment Program (LRAP) for telecommunication facilities PGS-TS Quyền Huy Ánh Đề tài nghiên cứu khoa học T2014-02TĐ Products  01 paper on Science and Technology Development Journal, National University Hochiminh City, Vol 15, No 2/2012  Training one mater of electrical engineering: Ms Nguyen Thi Ha Nguyen, School Year 2011-2013  Construct the program LRAP to calculate the lightning risk, helps users to easily decide whether/or not equipped the lightning protection devices for telecommunication facilities Effects, transfer alternatives of research results and applicability  References for graduate students in Electrical Engineering  Training a master of electrical engineering Dean of faculty PGS-TS Quyền Huy Ánh Coordinator Đề tài nghiên cứu khoa học T2014-02TĐ Chương MỞ ĐẦU 1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu nước Hiện nay, việc nghiên cứu rủi ro thiệt hại sét gây số quan cá nhân nước nghiên cứu, cụ thể số công trình điển sau:  Công trình [1, 13, 14] trình bày dạng rủi ro thiệt hại sét với loại công trình, thủ tục phương pháp tính toán liên quan;  Công trình [2, 16, 17] trình bày công cụ tính toán đơn giản rủi ro thiệt hại sét sở áp dụng tiêu chuẩn IEC 62305-2 [2];  Công trình [3, 7, 8, 10] trình bày vấn đề liên quan đến phương pháp đánh giá thiệt hại sét;  Công trình [4, 9, 12] trình bày ứng dụng thực tiễn đánh giá thiệt hại rủi ro sét;  Công trình [5, 11] trình bày công cụ đánh giá rủi ro sét sở ứng dụng tiêu chuẩn IEC 62305-2;  Công trình [6, 18] trình bày điểm thiệt hại sét Trong nước việc ý đánh giá rủi ro thiệt hại sét từ đề biện pháp bảo vệ chống sét thích hợp không quan tâm thời gian dài Đến năm 2011, Bộ Thông tin truyền thông ban hành QCVN 32:2011/BTTTT, dựa tiêu chuẩn ITUK39 liên quan đến việc đánh giá rủi ro thiệt hạo sét cho trạm viễn thông [7] 1.2 Tính cấp thiết đề tài Việt Nam nước có khí hậu nhiệt đới ẩm, có hoạt động dông sét cao, thiệt hại sét gây thực tế lớn, gây hư hỏng công trình, lưới điện thiết bị dùng điện Trên giới nhiều nhà sản xuất thiết bị chống sét chế PGS-TS Quyền Huy Ánh Đề tài nghiên cứu khoa học T2014-02TĐ tạo thiết bị chống sét ngày đại có khả chống sét cao Tuy nhiên, việc thiết kế sử dụng hợp lý hệ thống chống sét phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: cấu trúc, kích thước, đặc điểm, môi trường xung quanh,… Vì vậy, việc đánh giá rủi ro sét gây giúp người thiết kế đưa phương pháp bảo vệ hiệu nhằm giảm thiệt hại mức tối thiểu quản lý việc đầu tư thiết bị chống sét hợp lý Cho đến việc đánh giá rủi ro xác định mức bảo vệ chống sét Việt Nam quan tâm cho công trình viễn thông, cho công trình dân dụng khác bỏ ngỏ Vì vậy, việc nghiên cứu đánh giá rủi ro sét lan truyền cho công trình dân dụng có xem xét đến đặc thù lắp đặt mạng cấp điện hạ áp Việt Nam yêu cầu cấp thiết 1.3 Mục tiêu đề tài  Nghiên cứu tiêu chuẩn đánh giá rủi ro thiệt hại sét theo tiêu chuẩn IEC 62305, QCVN 32:2011/BTTTT (ITU-K39);  Nghiên cứu phương pháp đánh giá rủi ro sét theo tiêu chuẩn IEC 62305-2, kết hợp với tiêu chuẩn IEEE Std 1410-2004  So sánh đánh giá khác biệt tính toán rủi ro sét theo tiêu chuẩn IEC 62305-2 QCVN 32-2011-BTTTT sở tính toán rủi ro sét cho công trình viễn thông cụ thể, từ đề xuất khuyến nghị phù hợp  Xây dựng chương trình LRAP tính toán rủi ro thiệt hại sét cho trạm viễn thông 1.4 Cách tiếp cận Nghiên cứu thành phần rủi ro liên quan đến công trình, thành phần rủi ro liên quan đến dịch vụ, cách đánh giá loại rủi ro thiệt hại sét, lưu đồ tính toán rủi ro đánh giá hiệu bảo vệ 1.5 Phương pháp nghiên cứu Tham khảo tài liệu, giải tích, tổng hợp PGS-TS Quyền Huy Ánh 10 Đề tài nghiên cứu khoa học T2014-02TĐ 1.6 Đối tượng phạm vi nghiên cứu  Tiêu chuẩn IEC 62305-2, IEEE 1410-2004, QCVN 32:2011/BTTTT (ITUK39);  Phương pháp đánh giá rủi ro thiệt hại sét 1.7 Nội dung nghiên cứu Chương 1: Mở đầu Chương 2: Phân tích đánh giá rủi ro thiệt hại sét theo tiêu chuẩn IEC 62305, kết hợp với tiêu chuẩn IEEE 1410-2004 Chương 3: Phân tích đánh giá rủi ro thiệt hại sét theo qui chuẩn QCVN 32:2011/BTTTT (ITU-K39) Chương 4: Xây dựng chương trình LRAP tính toán rủi ro thiệt hại sét cho trạm viễn thông Chương 5: Kết luận hướng nghiên cứu phát triển Tài liệu tham khảo Phụ lục PGS-TS Quyền Huy Ánh 11 Đề tài nghiên cứu khoa học T2014-02TĐ Chương PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ RỦI RO THIỆT HẠI DO SÉT THEO TIÊU CHUẨN IEC 62305, KẾT HỢP VỚI TIÊU CHUẨN IEEE 1410-2004 Hiện tượng dông sét xảy theo qui luật tự nhiên gây rủi ro thiệt hại người, công trình dịch vụ lớn Vì vậy, việc đề giải pháp chống sét phù hợp kinh tế, kỹ thuật cần thiết Trong đó, việc đánh giá rủi ro thiệt hại sét gây đóng vai trò quan trọng Để đánh giá rủi ro sét cần phải xét đến vấn đề sau: Các mức độ thiệt hại tổn thất sét; Nguồn gây thiệt hại (trực tiếp, gián tiếp,…); Loại thiệt hại (liên quan đến vật sống, thiệt hại vật lý,…); Loại tổn thất (cuộc sống người, kinh tế, dịch vụ công cộng, di sản văn hóa) 2.1 Thiệt hại sét 2.1.1 Thiệt hại sét công trình Sét đánh vào công trình gây thiệt hại mặt kiến trúc (một phần toàn bộ) làm hư hại đến thiết bị bên lẫn xung quanh Mức độ thiệt hại hư hỏng tùy thuộc vào đặc điểm loại công trình sét đánh vào công trình 2.1.1.1 Các tác động sét công trình Các đặc điểm công trình liên quan đến tác động sét: - Vật liệu (gỗ, gạch, bê tông,…); - Chức (nhà ở, văn phòng, chùa, trường học, khách sạn …); - Người vật liệu, thiết bị (người vật nuôi, vật liệu dễ cháy nổ không cháy nổ, hệ thống điện thiết bị điện – điện tử gia dụng ); - Các tuyến đường dây dẫn, ống dẫn (đường dây điện, điện thoại, đường ống dẫn khí đốt…); - Các biện pháp bảo vệ (các biện pháp bảo vệ để giảm thiệt hại vật chất sinh mạng, biện pháp bảo vệ để giảm hư hỏng thiết bị hệ thống bên trong); PGS-TS Quyền Huy Ánh 12 Đề tài nghiên cứu khoa học T2014-02TĐ - Mức độ nguy hại liên quan (nguy hại cho công trình xung quanh, nguy hại cho môi trường xung quanh…) 2.1.1.2 Các nguyên nhân loại thiệt hại sét công trình Dòng điện sét nguyên nhân gây thiệt hại cho công trình Nó tùy thuộc vào vị trí mà sét đánh vào Các trường hợp sau đưa để xem xét: S1- Sét đánh trực tiếp đến công trình; S2- Sét đánh gần công trình; S3-Sét đánh tuyến dây dẫn nối với công trình; S4-Sét đánh gần tuyến dây dẫn nối với công trình a Sét đánh trực tiếp công trình gây ra: Gây thiệt hại trực tiếp mặt học (bể vỡ, gãy, biến dạng, cháy nổ…) hồ quang sét; Gây cháy nổ thiết bị, vật liệu dẫn điện tượng điện áp; Gây tổn thương đến sống điện giật điện áp tiếp xúc điện áp bước dòng sét chạy vật liệu dẫn điện; Gây trục trặc, hư hỏng hệ thống bên công trình xung điện từ sét b Sét đánh gần công trình gây ra:Trục trặc, hư hỏng hệ thống bên công trình xung điện từ sét c Sét đánh tuyến dây dẫn nối với công trình gây ra: Gây cháy nổ điện áp dòng điện sét truyền hệ thống dây dẫn; Gây tổn thương đến sống điện giật điện áp tiếp xúc điện áp bước dòng sét chạy hệ thống dây dẫn; Gây trục trặc, hư hỏng hệ thống bên công trình tượng điện áp hệ thống d Sét đánh gần tuyến dây dẫn nối với công trình gây ra: Trục trặc, hư hỏng hệ thống bên công trình tượng điện áp hệ thống Từ kết phân tích cho thấy sét gây loại thiệt hại bản: - D1: Tổn thương đến sống - D2: Thiệt hại mặt vật lý (cháy, nổ, bể vỡ, biến dạng …) - D3: Hư hỏng thiết bị, hệ thống bên công trình xung điện từ sét 2.1.1.3 Các loại tổn thất Mỗi loại thiệt hại sét liên quan đến công trình bảo vệ riêng bảo vệ kết hợp với công trình khác gây tổn thất định tùy thuộc PGS-TS Quyền Huy Ánh 13 Đề tài nghiên cứu khoa học T2014-02TĐ vào đặc điểm loại công trình Theo tiêu chuẩn IEC- 62305 có loại tổn thất sau: - L1: Tổn thất đến sống người(bao gồm thương tật vĩnh viễn) - L2: Tổn thất đến dịch vụ công cộng - L3: Tổn thất đến di sản văn hóa - L4: Tổn thất đến kinh tế (cho công trình, trang thiết bị bên công trình, ngừng hoạt động dịch vụ công trình thực hiện) Các tổn thất L1, L2, L3 xem tổn thất mặt xã hội, L4 tổn thất túy mặt kinh tế sét gây Mối quan hệ nguyên nhân gây thiệt hại thiệt hại tổn thất trình bày Bảng 2.1 Bảng 2.1 Thiệt hại tổn thất công trình vị trí sét đánh Vị trí sét đánh Nguyên nhân gây thiệt hại Sét đánh trực tiếp đến công trình Sét đánh gần công trình Sét đánh tuyến dây dẫn nối với công trình Sét đánh gần tuyến dây dẫn nối với công trình Loại thiệt hại Loại tổn thất S1 D1 D2 D3 L1, L4a L1, L2, L3, L4 L1b, L2, L4 S2 D3 L1b, L2, L4 S3 D1 D2 D3 L1, L4a L1, L2, L3, L4 L1b, L2, L4 S4 D3 L1b, L2, L4 a) Chỉ cho nơi động vật bị tổn thất b) Cho nơi dễ cháy nổ, bệnh viện nơi mà hư hỏng hệ thống bên ảnh hưởng trực tiếp tới tính mạng người 2.2 Rủi ro thành phần rủi ro 2.2.1 Khái niệm rủi ro Rủi ro (Risk – R) giá trị trung bình có tổn thất hàng năm (về PGS-TS Quyền Huy Ánh 14 Đề tài nghiên cứu khoa học T2014-02TĐ người dịch vụ) sét, tương ứng với tổng giá trị (về người dịch vụ) đối tượng bảo vệ.Trên công trình loại rủi ro sau xem xét: R1 Rủi ro gây thiệt hại sống người; R2-Rủi ro gây thiệt hại dịch vụ công cộng; R3-Rủi ro gây thiệt hại di sản văn hóa; R4- Rủi ro gây thiệt hại giá trị kinh tế Rủi ro R tổng rủi ro thành phần rủi ro có liên quan Khi tính toán rủi ro, thành phần rủi ro nhóm lại theo nguyên nhân gây thiệt hại loại thiệt hại tương ứng Gây tổn thương đến sốngdo điệngiật R1 R2 R3 R4 Tổn thất đến sống người Tổn thất đến dịch vụ công cộng Tổn thất đến di sản văn hóa Tổn thất đến kinh tế Thiệt hại mặt vật lý Hư hỏng thiết bị, hệ thống Thiệt hại mặt vật lý Hư hỏng thiết bị, hệ thống Thiệt hại mặt vật lý Gây tổn thương đến sống điện giật Thiệt hại mặt vật lý Hư hỏng thiết bị, hệ thống Hình 2.1 Các mối quan hệ rủi ro, tổn thất thiệt hại 2.2.2 Thành phần rủi ro cho công trình sét đánh vào công trình RA: Thành phần rủi ro ảnh hưởng tới vật sống điện áp tiếp xúc điện áp bước phạm vi 3m xung quanh công trình Thiệt hại L1 trường hợp công trình có người sinh hoạt Thiệt hại L4 trường hợp có vật nuôi sống PGS-TS Quyền Huy Ánh 15 Đề tài nghiên cứu khoa học T2014-02TĐ RB: Thành phần rủi ro liên quan đến thiệt hại mặt vật lý hỏa hoạn bên công trình (cháy nổ) làm nguy hiểm tới môi trường Tất kiểu thiệt hại L1, L2, L3, L4 xuất RC: Thành phần rủi ro liên quan đến hư hỏng hệ thống bên công trình gây ảnh hưởng điện trường dòng sét Sự thiệt hại L2 L4 xuất tất trường hợp thiệt hại L1 xuất rủi ro nổ, bệnh viện công trình mà nơi thiệt hại hệ thống bên làm nguy hiểm sống người 2.2.3 Thành phần rủi ro cho công trình sét đánh gần công trình RM:Thành phần rủi ro liên quan đến hư hỏng hệ thống bên gây ảnh hưởng điện trường dòng sét Sự thiệt hại L2 L4 xuất tất trường hợp thiệt hại L1 xuất rủi ro nổ, bệnh viện công trình mà nơi thiệt hại hệ thống bên làm nguy hiểm sống người 2.2.4 Thành phần rủi ro cho công trình sét đánh vào dịch vụ nối tới công trình RU: Thành phần rủi ro liên quan đến tổn thương tới vật sống điện áp tiếp xúc điện áp bước bên công trình, sét đánh vào đường dây truyền tải công trình Thiệt hại L1 sử dụng cho vùng nông nghiệp, thiệt hại L4 gây thiệt hại cho động vật RV: Thành phần rủi ro liên quan đến thiệt hại mặt vật lý (lửa nổ làm phát tia lửa hệ thống bên phần kim loại đầu vào đường dây nối vào công trình) Bao gồm tất thiệt hại (L1, L2, L3, L4 xuất hiện) RW: Thành phần rủi ro liên quan đến hư hỏng hệ thống bên gây điện áp cảm ứng đường dây dẫn đường dây truyền tải tới công trình Sự thiệt hại L2 L4 xuất tất trường hợp, thiệt hại L1 xuất trường PGS-TS Quyền Huy Ánh 16 S K L 0 [...]... cách đánh giá các loại rủi ro và thiệt hại do sét, lưu đồ tính toán rủi ro và đánh giá hiệu quả bảo vệ 1.5 Phương pháp nghiên cứu Tham khảo tài liệu, giải tích, tổng hợp PGS-TS Quyền Huy Ánh 10 Đề tài nghiên cứu khoa học T2014-02TĐ 1.6 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu  Tiêu chuẩn IEC 62305-2, IEEE 1410-2004, QCVN 32:2011/BTTTT (ITUK39);  Phương pháp đánh giá rủi ro thiệt hại do sét 1.7 Nội dung nghiên. .. còn bỏ ngỏ Vì vậy, việc nghiên cứu đánh giá rủi ro do sét lan truyền cho các công trình dân dụng có xem xét đến đặc thù lắp đặt mạng cấp điện hạ áp của Việt Nam là yêu cầu cấp thiết 1.3 Mục tiêu của đề tài  Nghiên cứu các tiêu chuẩn đánh giá rủi ro thiệt hại do sét theo tiêu chuẩn IEC 62305, QCVN 32:2011/BTTTT (ITU-K39);  Nghiên cứu phương pháp đánh giá rủi ro do sét theo tiêu chuẩn IEC 62305-2, kết... So sánh và đánh giá sự khác biệt tính toán rủi ro do sét theo tiêu chuẩn IEC 62305-2 và QCVN 32-2011-BTTTT trên cơ sở tính toán rủi ro do sét cho công trình viễn thông cụ thể, từ đó đề xuất các khuyến nghị phù hợp  Xây dựng chương trình LRAP tính toán rủi ro thiệt hại do sét cho trạm viễn thông 1.4 Cách tiếp cận Nghiên cứu thành phần rủi ro liên quan đến công trình, các thành phần rủi ro liên quan... 17] trình bày công cụ tính toán đơn giản rủi ro thiệt hại do sét trên cơ sở áp dụng tiêu chuẩn IEC 62305-2 [2];  Công trình [3, 7, 8, 10] trình bày các vấn đề liên quan đến phương pháp đánh giá thiệt hại do sét;  Công trình [4, 9, 12] trình bày các ứng dụng thực tiễn đánh giá thiệt hại rủi ro do sét;  Công trình [5, 11] trình bày công cụ đánh giá rủi ro do sét trên cơ sở ứng dụng tiêu chuẩn IEC 62305-2;... xét: R1 Rủi ro gây thiệt hại cuộc sống của con người; R2 -Rủi ro gây thiệt hại dịch vụ công cộng; R3 -Rủi ro gây thiệt hại di sản văn hóa; R4- Rủi ro gây thiệt hại giá trị kinh tế Rủi ro R là tổng rủi ro của những thành phần rủi ro có liên quan Khi tính toán rủi ro, những thành phần rủi ro có thể được nhóm lại theo nguyên nhân gây thiệt hại và loại thiệt hại tương ứng Gây tổn thương đến cuộc sốngdo điệngiật... Nội dung nghiên cứu Chương 1: Mở đầu Chương 2: Phân tích và đánh giá rủi ro thiệt hại do sét theo tiêu chuẩn IEC 62305, kết hợp với tiêu chuẩn IEEE 1410-2004 Chương 3: Phân tích và đánh giá rủi ro thiệt hại do sét theo qui chuẩn QCVN 32:2011/BTTTT (ITU-K39) Chương 4: Xây dựng chương trình LRAP tính toán rủi ro thiệt hại do sét cho trạm viễn thông Chương 5: Kết luận và hướng nghiên cứu phát triển Tài... Công trình [6, 18] trình bày các điểm chính về thiệt hại do sét Trong nước việc chú ý đánh giá rủi ro thiệt hại do sét từ đó đề ra biện pháp bảo vệ chống sét thích hợp không được quan tâm trong thời gian dài Đến năm 2011, Bộ Thông tin truyền thông ban hành QCVN 32:2011/BTTTT, dựa trên tiêu chuẩn ITUK39 liên quan đến việc đánh giá rủi ro thiệt hạo do sét cho các trạm viễn thông [7] 1.2 Tính cấp thiết của... tài nghiên cứu khoa học T2014-02TĐ Chương 2 PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ RỦI RO THIỆT HẠI DO SÉT THEO TIÊU CHUẨN IEC 62305, KẾT HỢP VỚI TIÊU CHUẨN IEEE 1410-2004 Hiện tượng dông sét xảy ra theo qui luật tự nhiên và gây rủi ro thiệt hại về con người, các công trình và dịch vụ là rất lớn Vì vậy, việc đề ra các giải pháp chống sét phù hợp về kinh tế, kỹ thuật là rất cần thiết Trong đó, việc đánh giá rủi ro thiệt... trong sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới tính mạng con người 2.2 Rủi ro và các thành phần của rủi ro 2.2.1 Khái niệm về rủi ro Rủi ro (Risk – R) là giá trị trung bình có thể có của tổn thất hàng năm (về con PGS-TS Quyền Huy Ánh 14 Đề tài nghiên cứu khoa học T2014-02TĐ người và dịch vụ) do sét, tương ứng với tổng giá trị (về con người và dịch vụ) của đối tượng được bảo vệ.Trên mỗi công trình các loại rủi ro. .. PGS-TS Quyền Huy Ánh Coordinator 8 Đề tài nghiên cứu khoa học T2014-02TĐ Chương 1 MỞ ĐẦU 1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước Hiện nay, việc nghiên cứu rủi ro thiệt hại do sét gây ra đã được một số cơ quan và cá nhân ở nước ngoài nghiên cứu, cụ thể là một số công trình điển hình như sau:  Công trình [1, 13, 14] trình bày các dạng rủi ro thiệt hại do sét với các loại công trình, các thủ