Đang tải... (xem toàn văn)
Bài tiểu luận môn Kỹ thuật điện cao áp trình bày về hiện tượng sét và các loại sét, Franklin và hệ thống chống sét mang tên ông, Michael Faraday và lồng faraday, chống sét hiện đại và chống sét theo phương pháp quả cầu lăn,... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung bài tiểu luận để nắm bắt đầy đủ nội dung chi tiết.
1 Hiện tượng sét và các loại sét? 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 đơi 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/h 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 khơng khí, còn ánh sáng đi được 299.792.458 m/s Sét đạt tới nhiệt độ 30.000 °C gấp 20 lần nhiệt độ cần thiết để biến cát silica thành thủy tinh, những viên đá được tạo ra bởi sét đánh vào cát gọi là fulgurite. Khi hai đám mây tích điện trái dấu lại gần nhau, hiệu điện thế giữa chúng có thể lên tới hàng triệu von. Giữa hai đám mây có hiện tượng phóng tia lửa điện và ta trơng thấy một tia chớp. Vài giây sau ta mới nghe thấy tiếng nổ, đó là “sấm Các loại sét trong tự nhiên: +Lửa Saint Elmo + sét xanh + Sét đen + Sét dị hình Sprites +Sét dị hình Elves + Sét hòn +Sét dương… Franklin và hệ thống chống sét mang tên ơng? Benjamin Franklin (17 tháng 01 1706 17 tháng 4 1790). Ơng là một chính trị gia, một nhà khoa học, một tác giả, một thợ in, một triết gia, một nhà phát minh, nhà hoạt động xã hội, một nhà ngoại giao hàng đầu. Trong lĩnh vực khoa học, ơng là gương mặt điển hình của lịch sử vật lý vì những khám phá của ơng và những lý thuyết về điện, khám phá về hiện tượng sấm, sét Ơng cũng là người đã phát minh ra cột chống sét Franklin là một nhà phát minh phi thường. Trong số những phát minh của ơng có cột thu lơi, đàn armonica, bếp lò Franklin, kính hai tròng, và ống thơng tiểu mềm. Franklin khơng bao giờ xin bản quyền cho phát minh của mình; trong tự truyện ơng đã viết, "Vì chúng ta đang hưởng thụ nhiều sự tân tiến có được từ phát minh của những người khác, chúng ta cần phải sung sướng khi có cơ hội phục vụ những người khác bằng những phát minh của mình; và chúng ta phải làm điều đó một cách thoải mái và hào phóng."[7] Năm 1743, Franklin lập ra Hội Triết học Mỹ để làm nơi thảo luận các khám phá cho những nhà khoa học. ơng bắt đầu tiến hành nghiên cứu về điện, và cơng việc này cùng với những cơng trình khoa học khác của ơng, sẽ tiếp tục theo ơng cả cuộc đời, giữa những khoảng thời gian dành cho chính trị và kiếm tiền Năm 1748, ơng thơi nghề in và chuyển sang ngành kinh doanh khác. Ơng liên kết với vị đốc cơng của mình là, David Hall, người đã chia nửa số lợi tức từ gian hàng với Franklin trong 18 năm. Cơng việc kinh doanh nhiều lợi nhuận này khiến ơng có thời gian cho nghiên cứu, và trong vài năm ơng đã có nhiều phát minh mang lại danh tiếng cũng như học vị trên khắp Châu Âu, và đặc biệt là tại Pháp Trong số đó có nghiên cứu của ơng về điện. Franklin cho rằng điện phát ra từ "thủy tinh" và "nhựa cây" khơng phải là những kiểu "chất lưu điện" (như điện được gọi thời ấy) khác nhau, mà cùng là một chất lưu điện dưới những áp lực khác nhau. Ơng là người đầu tiên đặt tên cho chúng làdương và âm,và ơng cũng là người đầu tiên khám phá ra ngun lý bảo tồn điện tích. Năm 1750, ơng xuất bản một bài viết đề xuất một cucthớnghimchngminhrngsộtlinbngcỏchthmtchicdiutrong cnbóocúvstrthnhmtcnbóosột.Ngy10thỏng5nm1752,ThomasưFranỗois DalibardncPhỏpótinhnhthớnghimcaFranklin(sdngmtctthulụithộp cao40footthaychochicdiu)vóthucnhngtialaintmtỏmmõy. Ngy15thỏng6,Franklintinhnhcucthớnghimvidiunitingcamỡnhti Philadelphiavcngthucnhngtialaintmtỏmmõy(khụnghbitrng Dalibardcngólmiuú,t36ngytrc).ThớnghimcaFranklinkhụngc vitrachotikhicunLchsvTỡnhtrngHinticaincaJoseph Priestleycxutbnnm1767;bngchngchothyFranklinóchunbcỏchdin (khụngphichmtrctipvongdn,biụngcúthgpnguyhimvỡin giật khi sét đánh). (Những người khác, như Giáo sư Georg Wilhelm Richmann tại St. Petersburg, Nga, đã bị giật chết vài tháng sau cuộc thí nghiệm của Franklin.) Trong giấy tờ ghi chép của mình, Franklin chỉ ra rằng ơng nhận thức được những nguy hiểm và đã sử dụng những cách khác để chứng minh rằng sét là điện, như được thể hiện trong việc ơng dùng tiếp đất. Nếu Franklin thực sự có tiến hành thí nghiệm này, ơng cũng khơng làm nó theo cách thường được miêu tả, thả diều và chờ bị giật khi sét đánh, (bởi điều đó có thể gây nhiều xúc cảm nhưng sẽ dẫn tới tử vong). Thay vào đó ơng dùng diều để có được điện thế từ một đám mây bão, việc này đồng nghĩa với sét là điện Ngày 19 tháng 10 trong một bức thư gửi tới Anh để hướng dẫn thực hiện lại thí nghiệm đó, Franklin đã viết: "Khi mưa đã làm ướt sợi dây diều tới mức nó có thể dẫn điện tự do, bạn sẽ thấy nó phát ra thành tia lửa điện từ chiếc chìa khóa khi để khuỷu tay gần lại, và nếu chiếc khóa đó là một lọ nhỏ, hay một bình Leiden, nó có thể tích điện. Những cuộc thí nghiệm điện của Franklin đã đưa tới phát minh ra cột thu lơi. Ơng đã lưu ý rằng cuột thu lơi nên có đầu nhọn chứ khơng phải đầu tròn để có thể thu điện một cách n lặng, và thu được ở khoảng cách xa hơn. Ơng phỏng đốn rằng phát minh này sẽ được dùng để bảo vệ các tòa nhà khỏi sét, bằng cách lắp các "cột thu lơi thép thẳng đứng, nhọn như một cây kip và được sơn phủ tránh han rỉ, và có một hệ thống dây dẫn bên ngồi tòa nhà nối chân những cột thu lơi đó dẫn xuống đất; Những cột thu lơi sẽ có thể dẫn điện một cách êm ái từ đám mây xuống đất trước khi nó đủ lớn để thành sét đánh, và nhờ thế sẽ cứu chúng ta khỏi sự nguy hiểm bất ngờ và kinh khủng đó!" Sau một loạt những thí nghiệm tại chính nhà của Franklin, các cột thu lơi đã được lắp đặt trên Hàn lâm viện Philadelphia (sau này là Đại học Pennsylvania) và Tòa Thị chính Pennsylvania (sau này là Independence Hall) năm 1752.Để ghi nhận những nghiên cứu trong lĩnh vực điện của ơng, Franklin đã nhận được Huy chương Copley của Royal Society năm 1753 Hệ thống chống sét Franklin: Gồm 3 bộ phận: thu sét, dẫn sét và nối đất Bộ phận thu sét gồm: Kim thu sét: là thép mạ kẽm, mạ đồng, dài 200400mm, đầu nhọn Đai thu sét: để liên kết các kim thu sét đồng thời làm nhiệm vụ thu sét với phạm vi hẹp hơn kim thu sét Dây thu sét: đối với cơng trình dạng tuyến như đường dây tải điện trên khơng người ta treo dây chống sét để thu sét Lưới thu sét: đối với nhà mái bằng rất rộng khơng dung kim mà dung lưới thu sét khẩu độn 10mx20mm Bộ phận dẫn sét Để dẫn dòng sét xuống đất. Ở độ cao dưới 3m có người qua lại phải chon cọc ngầm hoặc bọc trong ống. Mỗi cơng trình có ít nhất hai dây dẫn sét,cách mặt đất 1m bố trí điểm nối dây có thể tháo ra để đo điện trở đất, làm bằng dây thép hoặc dây đồng Bộ phận nối đất Làm nhiệm vụ tản dòng sét vào các lớp đất xung quanh thường đặt ở vị trí khuất ít người qua lại ( tránh điện áp bước) Gồm các cọc và dây thép mạ kẽm liên kết với nhau chon ở độ sâu 0.81m. khoảng cách cọc – cọc tối thiểu gấp đơi chiều dài cọc Hệ thống nối đất có thể kết cấu hình tia( khơng có cọc) hoặc cọc tia kết hợp mạch hở hoặc cọctia kết hợp mạch kín Michael Faraday và lồng faraday? Michael Faraday, (22/9/1791 – 25/8/1867) là một nhà hóa học và vật lý học người Anh đã có cơng đóng góp cho lĩnh vực Điện từ học và Điện hóa học Faraday nghiên cứu về trường điện từ xung quanh một dây dẫn có dòng điện một chiều chạy qua. Khi nghiên cứu những vấn đề này, Faraday đã thành lập khái niệm cơ bản về trường điện từ trong vật lý, rồi sau đó được phát triển bởiJames Maxwell. Ơng ta cũng khám phá ra cảm ứng điện, nghịch từ, và định luật điện phân. Ơng chứng minh rằng từ học có thể tác động lên các tia củấnh sáng. Những sáng chế của ơng ta về những thiết bị có điện trường quay đã đặt nền móng cho cơng nghệ động cơ điện, và ơng có cơng lớn khi làm cho điện có thể sử dụng trong ngành cơng nghệ Về mặt hóa học, Michael Faraday phát hiện ra benzene, nghiên cứu về clathrate hydrate, sáng chế ra hình dạng đầu tiên của đèn Bunsen và hệ thống chỉ số oxi hóa, và cơng bố các thuật ngữ như anode, cathode,electrode, và ion Mặc dù Faraday được đào tạo ở trường rất ít và biết ít về tốn cao cấp, như phép giải tích, nhưng ơng ta là một trong những nhà khoa học có uy tín trong lịch sử. Các nhà nghiên cứu về lịch sử của khoa học cho rằng ơng là ngườichủ nghĩa thực nghiệm tốt nhất trong lịch sử khoa học. Đơn vị SI của tụ điện, farad, được đặt theo tên của ơng, cũng như hằng số Faraday, điện tích trong một đơn vị mole của electron (khoảng 96,485 coulomb). Định luật cảm ứng Faraday nói rằng luồng điện từ thay đổi trong thời gian nhất định tạo ra một lực điện động tỷ lệ Faraday là vị giáo sư hóa học Fullerian đầu tiên và lỗi lạc nhất của Viện Hồng Gia Anh Quốc Lồng faraday: Cấu tạo như một lồng kim loại rỗng. Do tính chất điện trường: bên trong vật dẫn có điện trường bằng khơng nên mọi thứ bên trong đều khơng có điện và được bảo vệ Maxwell và những thành tựu của ơng? James Clerk Maxwell (13 tháng 6 năm 1831 tại Edinburgh, Scotland – 5 tháng 11 năm 1879) là một nhà tốn học, một nhà vật lý học người Scotland. Ơng đã đưa ra hệ phương trình miêu tả những định luật cơ bản về điện trường và từ trườngđược biết đến với tên gọi phương trình Maxwell. Đây là hệ phương trình chứng minh rằng điện trường và từ trường là thành phần một trường thống nhất, điện từ trường. Ơng cũng đã chứng minh rằng trường điện từ có thể truyền đi trong khơng gian dưới dạng sóng với tốc độ khơng đổi là 300 000 km/s, và đưa ra giả thuyết rằng ánh sáng là sóng điện từ Có thể nói Maxwell là nhà vật lý học thế kỷ 19 có ảnh hưởng nhất tới nền vật lý của thế kỷ 20, người đã đóng góp vào cơng cuộc xây dựng mơ hình tốn học mới của nền khoa học hiện đại. Vào năm 1931, nhân kỉ niệm 100 ngày sinh của Maxwell,Albert Einstein đã ví cơng trình của Maxwell là "sâu sắc nhất và hiệu quả nhất mà vật lý học có được từ thời của Isaac Newton" Chống sét hiện đại và chống sét theo phương pháp quả cầu lăn? Chống sét hiện đại: Chống sét theo cơng nghệ phát tia tiên đạo sớm thu hút sét tới thiết bị chống sét.(dạng quả cầu) kim thu sét có nhiệm vụ tạo một dòng ion đánh lên trước bất kỳ một bộ phận nào khác của tòa nhà hay cấu trúc cơng trình. Khi có một dòng electron đang được đánh xuống, sẽ gây nên sự ion hóa các phân tử khơng khí để tạo nên một dòng đánh lên. Đây là một thiết bị chủ động, khơng sử dụng nguồn điện nào, khơng gây ra bất kỳ tiếng động, chỉ tác dụng trong vòng vài giây trước khi dòng sét thực sự đánh xuống Chống sét đánh thẳng bằng cơng nghệ tiêu tán đám mây điện tích khơng cho hình thành tia tiên đạo sét ( dissipation array system) Thiết bị này bao gồm các phần + Các đầu phát ion dương : Thường làm bằng thép mạ đồng hoặc bằng inox . Các đầu phát ion dương có dạng quả cầu nhiều gai , dạng cái dù nhiều gai , hoặc dạng cánh dơi nhiều gai + Dây dẫn sét : Dùng để dẫn dòng ion dương từ mặt đất đi lên các thiết bị phát ion dương +Hệ thống tiếp đất Dây tiếp đất : thường là cáp đồng trần có tiết diện từ 50 đến 75mm2 dùng để tản dòng điện sét trong đất Các cọc tiếp đất : thường dài từ 2,4 mét đến 3 mét . Đường kính ngồi thường là 14 – 16mm Hút sét bằng tia laser Ngày nay chúng ta cần chống sét cho các cơng trình hiện đại đòi hỏi PPCS có hiệu quả cao ví dụ như kho chất nổ đạn dược, hạt nhân, các trung tâm máy tính quan trọng (điều khiển bay, trung tâm điều hành mạng, ) Phương pháp phòng chống tích cực Một dạng phương pháp được sử dụng có hiệu quả trong những năm gần đây là dự báo dơng sét sớm. Nhờ vào các thiết bị hiện đại như ra đa, vệ tinh, các hệ thống định vị phóng điện, người ta có thể dự báo được khả năng có dơng sét xảy ra tại khu vực trong khoảng thời gian từ vài giờ đến 30 phút Chống sét theo phương pháp quả cầu lăn: Giữa điện tích và cường độ điện trường tại mũi tiên đạo sét cũng như giữa điện tích và biên độ dòng sét có một mối quan hệ. Từ mối quan hệ này một phương pháp được đưa ra vào cuối thập niên 70 nhằm xác đònh điểm sét đánh dựa trên cơ sở của độ dài khoảng cách phóng điện, gọi là phương pháp “Quả cầu lăn” và phương pháp này đã được đưa vào tiêu chuẩn của AS 1768 1991. Người ta giả thiết mũi tiên đạo sét ở điểm giữa (tâm) một quả cầu có bán kính bằng độ dài của khoảng cách phóng điện, như vậy sẽ có những điểm bề mặt quả cầu chạm với mặt đất hoặc các bộ phận trên bề mặt đất, những điểm chạm đó có thể là những điểm sét đánh, cũng có các vùng bề mặt quả cầu khơng thể chạm đến Vùng bề mặt cầu khơng chạm tới được có thể ngăn cản sét gọi là vùng bảo vệ Tiêu chuẩn chống sét TCVN 93852012 và IEC 62305? TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 9385:2012 CHỐNG SÉT CHO CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ, KIỂM TRA VÀ BẢO TRÌ HỆ THỐNG Protection of structures against lightning Guide for design, inspection and maintenance 1. Phạm vi áp dụng 1.1. Tiêu chuẩn này đưa ra những chỉ dẫn thiết kế, kiểm tra và bảo trì hệ thống chống sét cho các cơng trình xây dựng. Tiêu chuẩn này cũng đưa ra những chỉ dẫn cho việc chống sét đối với các trường hợp đặc biệt như kho chứa chất nổ, những cơng trình tạm như cần cẩu, khán đài bằng kết cấu khung thép, và các chỉ dẫn chống sét cho các hệ thống lưu trữ dữ liệu điện tử 1.2. Tiêu chuẩn này khơng áp dụng cho các cơng trình khai thác dầu, khí trên biển, các cơng trình đặc biệt hay áp dụng các cơng nghệ chống sét khác 2. Tài liệu viện dẫn 3. Thuật ngữ và định nghĩa 4. Quy định chung 5. Chức năng của hệ thống chống sét Chức năng của hệ thống thu và dẫn sét là thu hút sét đánh vào nó rồi chuyển dòng điện do sét tạo ra xuống đất một cách an tồn, tránh sét đánh vào các phần kết cấu khác cần được bảo vệ của cơng trình. Phạm vi thu sét của một hệ thống thu và dẫn sét khơng cố định nhưng có thể coi là một hàm của mức độ tiêu tán dòng điện sét. Bởi vậy phạm vi thu sét là một đại lượng thống kê Mặt khác, phạm vi thu sét ít bị ảnh hưởng bởi cách cấu tạo hệ thống thu và dẫn sét, cho nên sự sắp đặt theo chiều ngang và chiều thẳng đứng là tương đương nhau. Do đó khơng nhất thiết phải sử dụng các đầu thu nhọn hoặc chóp nhọn, ngoại trừ việc đó là cần thiết về mặt thực tiễn 6. Vật liệu và kích thước 6.1. Vật liệu Khi lựa chọn vật liệu, cần xem xét nguy cơ bị ăn mòn bao gồm ăn mòn điện hóa. Đối với việc bảo vệ dây dẫn, cần chú ý lớp bảo vệ chống lại sự ăn mòn trong mơi trường khắc nghiệt, ví dụ: a) Phủ dây dẫn bằng chì dày ít nhất 2 mm trên đỉnh ống khói. Bọc chì cả hai đầu và tại các điểm đấu nối; b) Nếu có thể thì bộ phận thu sét nên để trần, nếu khơng có thể dùng lớp PVC mỏng 1 mm để bọc trong trường hợp cần chống gỉ (đặc biệt đối với vật liệu nhơm) Tiết diện của các mối nối trong có thể bằng khoảng một nửa mối nối ngồi (xem 12.10.2) 6.2. Kích thước Kích thước của các bộ phận hợp thành trong một hệ thống chống sét cần đảm bảo các u cầu nêu trong Bảng 1 và Bảng 2. Độ dày của các tấm kim loại sử dụng trên mái nhà và tạo thành một phần của hệ thống chống sét cần đảm bảo u cầu trong Bảng 3 Bảng 1 Vật liệu, cấu tạo và tiết diện tối thiểu của kim thu sét, dây dẫn sét, dây xuống và thanh chôn dưới đất Vật liệu Đồng Đồng phủ thiếcb Cấu tạo Tiết diện tối thiểua (mm2) Ghi chú Dây dẹt đặc 50 Chiều dày tối thiểu 2 mm Dây tròn đặce 50 Đường kính 8 mm Cáp 50 Đường kính tối thiểu của mỗi sợi 1,7 mm Dây tròn đặcf,g 200 Đường kính 16 mm Dây dẹt đặc 50 Chiều dày tối thiểu 2 mm Dây tròn đặce 50 Đường kính 8 mm Cáp 50 Đường kính tối thiểu của mỗi sợi 1,7 mm Nhơm Hợp kim nhơm Thép mạ kẽmc Thép khơng gỉd Dây tròn đặcf,g 200 Đường kính 16 mm Dây dẹt đặc 70 Chiều dày tối thiểu 3 mm Dây tròn đặc 50 Đường kính 8 mm Cáp 50 Đường kính tối thiểu của mỗi sợi 1,7 mm Dây dẹt đặc 50 Chiều dày tối thiểu 2,5 mm Dây tròn đặc 50 Đường kính 8 mm Cáp 50 Đường kính tối thiểu của mỗi sợi 1,7 mm Dây tròn đặcf 200 Đường kính 16 mm Dây dẹt đặc 50 Chiều dày tối thiểu 2,5 mm Dây tròn đặc 50 Đường kính 8 mm Cáp 50 Đường kính tối thiểu của mỗi sợi 1,7 mm Dây tròn đặcf,g 200 Đường kính 16 mm Dây dẹt đặch 50 Chiều dày tối thiểu 2 mm Dây tròn đặch 50 Đường kính 8 mm Cáp 70 Đường kính tối thiểu của mỗi sợi 1,7 mm Dây tròn đặcf,g 200 Đường kính 16 mm CHÚ THÍCH: Sai số cho phép: 3 % a Nhúng nóng hoặc phủ điện, chiều dày lớp phủ tối thiểu là 1 micron b Lớp phủ phải nhẵn, liên tục và khơng có vết sần với chiều dày danh định là 50 microns c Chromium 16 %, Nickel 8 %; Carbon 0,07 % d 50 mm2 (đường kính 8 mm) có thể giảm xuống 28 mm2 (đường kính 6 mm) trong một số trường hợp khơng u cầu sức bền cơ học cao. Trong trường hợp đó cần lưu ý giảm khoảng cách giữa các điểm cố định e Chỉ áp dụng cho kim thu sét. Trường hợp ứng suất phát sinh do tải trọng như gió gây ra khơng lớn thì có thể sử dụng kim thu sét dài tối đa tới 1m đường kính 10 mm f Chỉ áp dụng cho thanh cắm xuống đất g Nếu phải quan tâm đặc biệt tới vấn đề cơ và nhiệt thì các giá trị trên cần tăng lên 78 mm2 (đường kính 10 mm) đối với dây tròn đặc và 75 mm2 (dày tối thiểu 3 mm) đối với thanh dẹt đặc h Bảng 2 Vật liệu, cấu tạo và kích thước tối thiểu của cực nối đất Vật liệu Cấu tạo Kích thước tối thiểua Cọc nối đất Đồng Ghi chú Dây nối đất Tấm nối đất Cápb 50 mm2 Đường kính tối thiểu của mỗi sợi 1,7 mm Dây tròn đặcb 50 mm2 Đường kính 8 mm Dây dẹt đặcb 50 mm2 Chiều dày tối thiểu 2mm Dây tròn đặc Đường kính 15 mm Ống Thép Đường kính 20 mm Chiều dày thành ống tối thiểu 2 mm Tấm đặc 500 mm x 500 Chiều dày tối mm thiểu 2 mm Tấm mắt cáo 600 mm x 600 Tiết diện 25 mm mm x 2 mm Dây tròn đặc Đường kính Đường kính mạ kẽmc 16 mmd 10 mm Ống mạ kẽmc Đường kính 25 mmd Dây dẹt đặc mạ kẽmc Chiều dày thành ống tối thiểu 2 mm 90 mm2 Chiều dày tối thiểu 3 mm Tấm đặc mạ kẽmc 500 mm x 500 Chiều dày tối mm thiểu 3 mm Tấm mắt cáo mạ kẽmc 600 mm x 600 Tiết diện 30 mm mm x 3 mm Dây tròn đặc Đường kính mạ đồngc,e 14 mm Mạ đồng 99,9% đồng, dày tối thiểu 250 microns Dây tròn đặc khơng mạf Đường kính 10 mm Dây dẹt đặc trần hoặc mạ kẽmf,g 75 mm2 Chiều dày tối thiểu 3 mm Cáp mạ kẽmf,g 70 mm2 Đường kính tối thiểu của mỗi sợi 1,7 mm Thép ống mạ 50 mm x 50 kẽmc mm x 3 mm Thép khơng gỉ Dây tròn đặc Đường kính Đường kính 16 mm 10 mm Dây dẹt đặc 100 mm2 Chiều dày tối thiểu 2 mm CHÚ THÍCH: Sai số cho phép: 3 % a Có thể phủ bằng thiếc b Lớp phủ phải nhẵn, liên tục và khơng có vết sần với chiều dày danh định là 50 microns đối với vật liệu tròn và 70 microns đối với vật liệu dẹt c Chân ống cần được tiện trước khi mạ kẽm d Đồng cần được liên kết với lõi thép e Chỉ cho phép khi hồn tồn chơn trong Bê tơng f Chỉ cho phép khi được liên kết tốt tại các điểm cách nhau khơng q 5m với cốt thép ở những bộ phận móng có tiếp xúc với đất g 5.3.3 Định vị cho một LPS khơng bị cơ lập Đối với mỗi LPS khơng bị cơ lập các số xuống dây dẫn sẽ khơng ít hơn hai và phải được phân bố xung quanh chu vi của cấu trúc được bảo vệ, chịu hạn chế về kiến trúc và thiết thực Một khoảng cách bằng nhau của các dây dẫn xuống được ưa thích xung quanh chu vi. Giá trị điển hình ưa thích của khoảng cách giữa các dây dẫn xuống được cho trong bảng LƯU Ý Các giá trị của khoảng cách giữa các dây dẫn xuống tương quan với các khoảng cách tách biệt cho trong 6.3 5.3.4 xây dựng Các xuống dây dẫn được cài đặt do đó, như xa càng tốt, chúng tạo thành một sự tiếp nối trực tiếp của các dây dẫn máy chấm dứt dây dẫn nối đất được cài đặt thẳng và như vậy mà họ cung cấp các con đường ngắn nhất và trực tiếp nhất với đất. Sự hình thành của các vòng sẽ tránh được, nhưng nơi này là khơng thể, s khoảng cách tính trên khoảng cách giữa hai điểm trên dây dẫn và chiều dài, l, của dây dẫn giữa những điểm (xem Hình 2) phải phù hợp với 6.3 thậm chí nếu được bảo hiểm trong vật liệu cách điện, khơng được cài đặt trong máng xối hoặc vòi nước Chú thích ảnh hưởng của độ ẩm trong các máng dẫn đến ăn mòn thâm canh xuống dẫn Đó là khuyến cáo rằng các dây dẫn xuống được vị trí như vậy mà một khoảng cách tách biệt phù hợp với 6.3 được cung cấp giữa họ và bất kỳ cửa ra vào và cửa sổ dây dẫn của một LPS khơng bị cơ lập từ các cấu trúc được bảo vệ có thể được cài đặt như sau: Nếu các bức tường được làm bằng vật liệu khơng cháy, các dây dẫn xuống có thể được đặt trên bề mặt hoặc trong các bức tường; Nếu các bức tường được làm bằng vật liệu dễ cháy xuốngdây dẫn có thể được đặt trên bề mặt của bức tường, với điều kiện nhiệt độ gia tăng của họ do sự di chuyển của dòng sét là khơng nguy hiểm cho các tài liệu của bức tường; Nếu các bức tường được làm bằng vật liệu dễ cháy và sự gia tăng nhiệt độ của dây dẫn tên xuống là nguy hiểm, xuốngdây dẫn được đặt trong một cách như vậy mà khoảng cách giữa họ và những bức tường ln lớn hơn 0,1 m. Lắp đặt khung có thể được tiếp xúc với các bức tường Khi khoảng cách từ xuống dẫn đến một vật liệu dễ cháy khơng thể được đảm bảo, các mặt cắt ngang của thép hoặc dây dẫn nhiệt tương đương sẽ khơng ít hơn 100 mm2 5.3.5 các thành phần tự nhiên Những phần sau của cấu trúc có thể được sử dụng như là tự nhiên xuống dây dẫn: Liên tục điện giữa các phần khác nhau được thực hiện bền phù hợp với 5.5.3, kích thước của chúng là ít nhất tương đương với quy định tại Bảng 6 cho dây dẫn xuống tiêu chuẩn. Piping mang hỗn hợp dễ gây cháy nổ thì khơng được coi là một thành phần tự nhiên xuống dẫn nếu các miếng đệm ở khớp nối mặt bích khơng phải là kim loại hoặc nếu bíchbên khơng khác ngoại quan đúng Cài đặt Chú ý 1 kim loại có thể được bọc bằng vật liệu cách điện. b) các kim loại của khung bê tơng cốt thép bằng điện liên tục của cấu trúc; Chú ý 2 bê tơng cốt thép đúc sẵn Với, điều quan trọng là để thiết lập các điểm kết nối giữa các yếu tố củng cố. Nó cũng quan trọng là bê tơng cốt thép có chứa một kết nối dẫn điện giữa các điểm kết nối. Các bộ phận riêng lẻ phải được kết nối tại chỗ khi lắp ráp (xem phụ lục E) Chú ý 3 Trong trường hợp bê tơng dự ứng lực, cần chú ý đến nguy cơ gây hậu quả khơng thể chấp nhận cơ học, do một trong hai đến dòng sét hoặc là kết quả của sự kết nối với các hệ thống chống sét. c) khung thép liên kết với nhau của cấu trúc; Chú ý 4 vòng dây dẫn là khơng cần thiết nếu các khung kim loại kết cấu thép hoặc cốt thép liên kết với nhau của cấu trúc được sử dụng làm dây dẫn xuống. d) các yếu tố mặt tiền, hồ sơ thanh vịn kim loại và phụ cơng trình xây dựng mặt tiền, với điều kiện kích thước của chúng phù hợp với các u cầu cho xuống dây dẫn (xem 5.6.2) và các tấm kim loại hoặc ống kim loại có độ dày khơng được nhỏ hơn 0 , 5 mm, liên tục điện về theo hướng thẳng đứng phù hợp với các u cầu của 5.5.3 5.3.6 Kiểm tra khớp Tại các kết nối của trái đất chấm dứt, một doanh thử nghiệm phải được lắp trên mỗi dây dẫn tên xuống, ngoại trừ trong trường hợp tự nhiên xuống các dây dẫn kết hợp với nền tảng điện cực trái đất Đối với mục đích đo lường, các doanh phải có khả năng được mở ra với sự trợ giúp của một cơng cụ. Trong sử dụng bình thường thì vẫn đóng kín 5.4 hệ thống nối đât 5.4.1 chung Khi giao dịch với sự phân tán của các dòng sét (hành vi tần số cao) vào mặt đất, trong khi giảm thiểu bất kỳ q điện áp nguy hiểm tiềm tàng, các hình dạng và kích thước của hệ thống trái đấtchấm dứt là những tiêu chí quan trọng. Nói chung, một kháng nối đất thấp (nếu có thể thấp hơn so với 10 W khi đo ở tần số thấp) được khuyến khích Từ quan điểm của chống sét, hệ thống cấu trúc đất, chấm dứt hợp duy nhất được ưa chuộng và thích hợp cho tất cả các mục đích (tức là chống sét, hệ thống điện và hệ thống viễn thơng) Chú thích 1 điều kiện tách biệt và liên kết các hệ thống trái đất chấm dứt khác thường được xác định bởi các nhà chức trách quốc gia phù hợp Chú ý 2 vấn đề ăn mòn nghiêm trọng có thể xảy ra khi hệ thống nối đất bằng các vật liệu khác nhau được kết nối với nhau Phần 4: Hệ thống điện và điện tử trong các cấu trúc 1 Phạm vi Điều này một phần của IEC 62305 cung cấp thơng tin cho việc thiết kế, lắp đặt, kiểm tra, bảo trì và thử nghiệm bảo vệ hệ thống điện và điện tử (SPM) để giảm nguy cơ thất bại vĩnh viễn do sét xung điện từ (LEMP) trong một cấu trúc Tiêu chuẩn này khơng bao gồm bảo vệ chống nhiễu điện từ do sét đánh, mà có thể gây ra trục trặc của hệ thống nội bộ. Tuy nhiên, các thơng tin báo cáo trong Phụ lục A cũng có thể được sử dụng để đánh giá các tác động này. Các biện pháp bảo vệ chống nhiễu điện từ được đề cập trong IEC 60364444 [1] 1 và trong IEC 61000 số [2] Tiêu chuẩn này cung cấp hướng dẫn cho việc hợp tác giữa các nhà thiết kế của hệ thống điện và điện tử, và các nhà thiết kế của các biện pháp bảo vệ, trong một nỗ lực để đạt được hiệu quả bảo vệ tối ưu 2 Tiêu chuẩn 3 Thuật ngữ và định nghĩa 4 Thiết kế và lắp đặt SPM 4.1 Quy định chung 4.2 Thiết kế của SPM SPM có thể được thiết kế để bảo vệ thiết bị chống lại dâng và trường điện từ • SPM sử dụng lá chắn khơng gian và một hệ thống SPD phối hợp sẽ bảo vệ chống lại từ trường bức xạ SPD chảy trong lá chắn khơng gian và phối hợp có thể làm giảm từ trường và giảm đến một mức độ nguy hiểm thấp hơn. • SPM sử dụng một lá chắn khơng gian của LPZ 1 và một SPD tại ngõ vào của LPZ 1 có thể bảo vệ thiết bị chống lại các bức xạ từ trường và chống lại sự tăng lên 4.3 khu chống sét (LPZ) Khu vực ngồi: LPZ 0 là nơi nguy hiểm do các trường điện từ sét và khơng bị suy giảm nơi các hệ thống nội bộ có thể phải chịu tồn bộ hoặc một phần tăng dòng sét. LPZ 0 được chia thành: Khu 0A LPZ nơi nguy hiểm là do các tia sét đánh trực tiếp và các lĩnh vực điện đầy đủ sét. Các hệ thống nội bộ có thể bị đầy đủ tăng dòng sét. Khu LPZ 0B bảo vệ chống lại các tia sét đánh trực tiếp, nơi nguy hiểm là lĩnh vực điện đầy đủ sét. Các hệ thống nội bộ có thể phải chịu một phần dòng tăng sét Khu trung tâm: (bảo vệ chống lại các tia sét trực tiếp) LPZ 1 khu vực được giới hạn bằng trong và ngồi phạm vi bảo. Che chắn khơng gian có thể làm giảm bớt các trường điện từ sét LPZ 2 n Che chắn khơng gian bổ sung có thể được sử dụng để tiếp tục làm giảm bớt các trường điện từ sét 4.4 cơ sở của SPM Các biện pháp bảo vệ cơ bản chống lại LEMP bao gồm: • Nối đất và liên kết. Hệ thống tiếp đất và tiến hành phân tán sét vào đất. Mạng lưới liên kết giảm thiểu sự khác biệt tiềm năng và có thể giảm từ trường • che chắn từ và dòng định tuyến che chắn khơng gian làm suy giảm từ trường bên trong LPZ, phát sinh từ các tia chớp trực tiếp hoặc gần các cấu trúc, và làm giảm dâng nội bộ. Che chắn của đường nội bộ, sử dụng các loại cáp được che chắn hoặc ống dẫn cáp, giảm thiểu nhiễu gây ra internet Định tuyến đường nội bộ có thể giảm thiểu các vòng cảm ứng và giảm dâng nội bộ Che chắn của đường bên ngồi vào cơ cấu giảm dâng từ được tiến hành trên các hệ thống nội bộ • Hệ thống SPD phối hợp. Một hệ thống SPD phối hợp hạn chế các tác động của đợt tăng giá từ bên ngồi có nguồn gốc và nội bộ tạo ra • Cơ lập giao diện. Cơ lập giao diện hạn chế những ảnh hưởng của triều cường thực hiện trên dây chuyền nhập LPZ Nối đất và liên kết nên ln ln được đảm bảo, đặc biệt, liên kết của tất cả các dịch vụ dẫn trực tiếp hoặc thơng qua một liên kết SPD đẳng thế, tại các điểm nhập cảnh vào cấu trúc. SPM khác có thể được sử dụng một mình hoặc kết hợp SPM sẽ chịu được những áp lực hoạt động dự kiến trong nơi cài đặt (ví dụ như của nhiệt độ, độ ẩm, khơng khí ăn mòn, độ rung) Lựa chọn của SPM phù hợp nhất sẽ được thực hiện bằng cách sử dụng một đánh giá rủi ro phù hợp với tiêu chuẩn IEC 623052, có tính đến các yếu tố kỹ thuật và kinh tế Thơng tin thiết thực vào việc thực hiện của SPM cho các hệ thống nội bộ trong cơ cấu hiện tại được đưa ra trong Phụ lục B 2 hệ thống nối đất Các hệ thống nối đất của cấu trúc được thực hiện theo tiêu chuẩn IEC 623053. Trong cấu trúc mà chỉ có hệ thống điện được cung cấp, một loại A sắp xếp nối đất có thể được sử dụng, nhưng một sự sắp xếp loại B nối đất là một lợi thế. Trong cấu trúc với các hệ thống điện tử, một loại sắp xếp B nối đất được khuyến khích Các điện cực vòng trái đất quanh cấu trúc, hoặc các điện cực nối đất vòng trong bê tơng ở chu vi của các nền tảng, nên được kết hợp với một mạng lưới dưới và xung quanh cấu trúc, có chiều rộng lưới khoảng 5 m. Điều này giúp cải thiện hiệu suất của hệ thống trái đất chấm dứt. Nếu được gia cố sàn bê tơng của tầng hầm tạo thành một lưới liên kết với nhau được xác định rõ và được kết nối với hệ thống trái đất chấm dứt, thường mỗi 5 m, nó cũng thích hợp. 5.3 hệ thống dẫn, liên kết Một hệ thống dẫn là cần thiết để tránh sự nguy hiểm giữa tất cả các thiết bị bên trong LPZ. Hơn nữa, một mạng lưới liên kết như vậy cũng làm giảm từ trường Điều này có thể được thực hiện bởi một mạng lưới liên kết lưới tích hợp các bộ phận dẫn điện của cấu trúc, hoặc các bộ phận của hệ thống nội bộ, và bằng cách liên kết các bộ phận kim loại dẫn điện tại ranh giới của mỗi LPZ trực tiếp hoặc bằng cách sử dụng SPD phù hợp Mạng lưới liên kết có thể được sắp xếp như một cấu trúc lưới ba chiều với chiều rộng lưới là 5 m .Điều này đòi hỏi phải có nhiều mối liên kết các thành phần kim loại trong và trên cấu. Thanh liên kết và lá chắn từ của LPZ được tích hợp trong cùng một cách 5.4 Thanh liên kết Cơ sở cho tất cả các biện pháp liên kết là một mạng lưới liên kết trở kháng thấp; Thanh liên kết nên được kết nối với hệ thống tiếp đất bằng con đường ngắn nhất có thể; Chất liệu và kích thước của các thanh liên kết và dây dẫn liên kết được thực hiện theo với 5,6; SPD nên được cài đặt theo một cách nào đó để sử dụng các kết nối ngắn nhất có thể để thanh liên do đó giảm thiểu điện áp cảm ứng giảm; Ở bên bảo vệ của mạch (hạ lưu của một SPD), hiệu ứng cảm ứng lẫn nhau nên được giảm thiểu, hoặc bằng cách giảm thiểu các khu vực vòng lặp hoặc sử dụng các loại cáp được che chắn hoặc ống dẫn cáp 5.5 Liên tại ranh giới của một LPZ Trường hợp LPZ được xác định, liên kết được cung cấp cho tất cả các bộ phận kim loại và dịch vụ (ví dụ như ống kim loại, dòng điện hoặc đường tín hiệu) thâm nhập vào ranh giới của các LPZ Liên kết sẽ được thực hiện thơng qua thanh liên kết, được cài đặt như là chặt chẽ nhất có thể để các điểm vào cửa tại các ranh giới Nếu có thể nối LPZ tại cùng một vị trí và được kết nối với các thanh liên kết cùng. Nếu LPZ tại các địa điểm khác nhau, mỗi dịch vụ sẽ được kết nối với một thanh liên kết và các thanh liên kết sẽ được kết nối với nhau. Để nhận ra điều này, liên kết với thanh liên kết vòng được khuyến khích SPD liên kết đẳng thế là ln ln cần ở lối vào của các LPZ để liên kết các luồng đầu vào, được kết nối với các hệ thống nội bộ trong LPZ, vào thanh liên kết. Sử dụng một LPZ kết nối hoặc kéo dài có thể làm giảm số lượng SPD u cầu Cáp được che chắn hoặc kết nối ống dẫn cáp kim loại, ngoại quan tại mỗi ranh giới LPZ, có thể được sử dụng hoặc để kết nối nhiều LPZ của cùng một thứ tự với một LPZ doanh, hoặc để mở rộng một LPZ đến ranh giới tiếp theo 5.6 Vật liệu và kích thước của các thành phần liên kết Chất liệu, kích thước và điều kiện sử dụng thực hiện theo IEC 623053. Các mặt cắt ngang tối thiểu cho các thành phần liên kết được thực hiện theo Bảng 1 6 che chắn từ và dòng định tuyến 6.1 Quy định chung 6.2 che chắn khơng gian Lá chắn khơng gian xác định các khu bảo tồn, trong đó có thể bao gồm tồn bộ cấu trúc, một phần của nó, một phòng đơn hoặc chỉ bao vây thiết bị. Đây có thể là dạng lưới, hoặc lá chắn kim loại liên tục, hoặc chứa các "thành phần tự nhiên" của các cơ cấu chính nó (xem IEC 623053) Lá chắn khơng gian là nơi nên nó là thiết thực và hữu ích hơn để bảo vệ một khu vực được định nghĩa của cấu trúc thay vì một số mảnh riêng biệt của thiết bị. Lá chắn khơng gian cần được cung cấp trong giai đoạn lập kế hoạch ban đầu của một cấu trúc mới hoặc một hệ thống nội bộ mới. Việc trang bị thêm để cài đặt hiện có thể dẫn đến chi phí cao hơn và khó khăn kỹ thuật cao hơn 6.3 Chống nhiễu của đường nội bộ Che chắn có thể được hạn chế cáp và thiết bị của hệ thống được bảo vệ; lá chắn kim loại của cáp, đóng ống dẫn cáp kim loại và vỏ kim loại của thiết bị được sử dụng cho mục đích này 6.4 Định tuyến đường nội bộ Định tuyến phù hợp của dòng nội giảm thiểu vòng cảm ứng và làm giảm việc tạo ra sự đột biến điện áp nội bộ trong cấu trúc. Các khu vực vòng lặp có thể được giảm thiểu bằng cách định tuyến cáp gần các thành phần tự nhiên của cấu trúc đã được nối đất và / hoặc bằng cách định tuyến dòng điện và tín hiệu với nhau 6.5 Chống nhiễu của đường bên ngồi Che chắn của đường bên ngồi vào cơ cấu bao gồm lá chắn cáp, khép kín ống cáp kim loại và ống dẫn cáp bê tơng cốt thép liên kết với nhau. Che chắn của đường bên ngồi là hữu ích, nhưng thường khơng phải là trách nhiệm của kế hoạch SPM (kể từ khi các chủ sở hữu của dòng bên ngồi thường là các nhà cung cấp mạng) 6.6 Vật liệu và kích thước của lá chắn từ tính Tại ranh giới của LPZ 0A và LPZ 1, vật liệu và kích thước của lá chắn từ tính (ví dụ như lá chắn khơng gian lưới, khiên cáp và vỏ thiết bị) được thực hiện theo các u cầu của IEC 623053 cho dây dẫn khíchấm dứt và / hoặc tên xuống dây dẫn. Cụ thể: Độ dày tối thiểu của các bộ phận kim loại tấm, ống kim loại, ống và lá chắn cáp được thực hiện theo Bảng 3 của IEC 623053: 2010; Bố cục của lá chắn khơng gian theo dạng lưới và các mặt cắt ngang tối thiểu của dây dẫn của họ, được thực hiện theo Bảng 6 của IEC 623053: 2010 Các kích thước của lá chắn từ khơng có ý định mang dòng sét khơng cần phải phù hợp với Bảng 3 và 6 của IEC 623053: 2010: Ở ranh giới của LPZs 1/2 hoặc cao hơn, với điều kiện khoảng cách tách biệt giữa s lá chắn từ trường và các LPS được thực hiện (xem 6.3 của IEC 623053: 2010), tại ranh giới của bất kỳ LPZ, nếu số lượng sự kiện nguy hiểm NĐ do tia chớp để cơ cấu là khơng đáng kể, tức là ND