Hệ thống chống sét: Các nguyên tắc và giải pháp

Toồng quan

Giai đoạn này bao gồm các công việc lựa chọn cấp bảo vệ dự trù, vị trí đặt đầu kim thu sét, đường đi của dây dẫn sét, vị trí và kiểu của hệ thống nối đất. ♦ Những phần quan trọng của công trình ( phòng làm việc của lãnh đạo, phòng thiết bị đất nền..) và tính chất của các vật liệu xây dựng công trình.

Hệ thống đầu thu sét : a. Nguyeân taéc chung

Đỉnh của đầu thu sét tạo tia tiên đạo phải đặt cao hơn ít nhất là 2m so với mặt bằng công trình cần bảo vệ, bao gồm cả các tháp angten, làm lạnh, hồ nước naờứm treõn coõng trỡnh. Nếu một công trình cần nhiều đầu thu sét thì có thể nối chúng với nhau bằng những vật liệu thích hợp trong bảng dây dẫn sét, ngoại trừ vị trí của chúng yêu cầu phải vòng lớn hơn 1,5m.

Trụ đỡ

Trong đó: h là độ cao của đầu thu sét so với mặt bằng đặt đầu thu sét. Phần dẫn dòng sét của đầu thu sét phải làm bằng đồng, đồng hợp kim hay thép không gỉ. Những yêu cầu về kiến trúc phải luôn được chú ý khi lắp đặt hệ thống chống sét.

Dây dẫn sét được nối với đầu thu sét bằng những khớp nối đặc biệt có khả năng tiếp xúc tốt và chống ăn mòn cao.

Daây daãn seùt

Đường đi của dây dẫn sét càng thẳûng càng tốt, nếu phải uốn cong thì phải tránh việc uốn cong đột ngột, bẻ góc đột ngột về phía trên và bán kính của đoạn uốn cong không được nhỏ hơn 20 cm. Trong trường hợp bất khả kháng thì phải đặt dây điện trong các vỏ bọc kim loại và đặt chúng cách xa dây dẫn sét tối thiểu là 1m và vỏ kim loại của dây điện lực phải được nối với dây dẫn sét. Dây dẫn sét trước khi tiếp xúc với hệ thống nối đất phải được bọc bằng vỏ kim loại hay vật liệu chịu nhiệt cao trong khoảng 2m kể từ mặt đất.

Khi dây dẫn sét không thể đặt bên ngoài công trình thì có thể đặt chúng trong những ống cách ly bằng vật liệu chống cháy có tiết diện lớn hơn 2000 mm2 và đặt chúng nằm hoàn toàn hay một phần trong công trình. Mỗi dây dẫn sét phải có kẹp kiểm tra gắn ở độ cao 2m so với mặt đất để cách ly các cấu trúc khác của công trình khi kiểm tra điện trở tiếp đất. Trong trường hợp dây dẫn sét gắn vào cấu trúc kim loại của công trình ( cột thép, khung thép, vỏ bọc kim loại..) thì kẹp kiểm tra phải được gắn vào vị trí giữa hệ thống nối đất và chân công trình.

Hệ thống nối đất : a. Toồng quan

♦ Tổng trở sóng và cảm kháng của hệ thống nối đất phải có giá trị thấp để giảm thiểu ảnh hưởng điện động, làm giảm ảnh hưởng gia tăng điện xảy ra trong khi có phóng điện, với yêu cầu này, hệ thống nối đất nên sử dụng bằng những cọc và thanh dài. ♦ Hệ thống cọc đóng thẳng đứng với chiều dài tổng cộng ít nhất là 6m và được sắp xếp bố trí theo đường thẳng hoặc hình tam giác và các cọc cách nhau ít nhất bằng chiều dài của cọc và được nối với nhau bằng dây dẫn phù hợp chôn sâu ít nhất 50 cm. Khi tất cả các biện pháp trên cũng không đạt được điện trở của hệ thống nối đất nhỏ hơn hay bằng 10 Ω thì có thể chấp nhận rằng hệ thống nối đất có thể tản dòng sét an toàn khi chúng có độ dài lớn hơn 100 m chôn trên đất và mỗi thanh hay cọc không dài quá 20 m.

Khi công trình có nhiều điểm nối đất thì có thể liên kết các điểm nối đất này lại với nhau bằng dây dẫn tiêu chuẩn (trình bày trong bảng tiêu chuẩn dây). Khi có nhiều cấu trúc nằm trong vùng bảo vệ thì hệ thống nối đất chống sét có thể nối vào hệ thống nối đất đẳng thế của các cấu trúc nằm trong công trình. Hệ thống chống sét thường bị ăn mòn do ảnh hưởng của môi trường (không khí ẩm, muối..), việc tiếp xúc giữa hai loại vật dẫn kim loại khác nhau cộng với hiện tượng điện giải xảy ra do ảnh hưởng của môi trường cũng góp phần ăn mòn kết cấu của hệ thống chống sét.

Vấn đề nối đẳng thế các phần kim loại của công trình và việc lắp đặt hệ thoáng choáng seùt

♦ Vật dẫn ( dây cáp,cọc..) bằng đồng thích hợp làm hệ thống nối đất, trừ trong trường hợp môi trường có tính chất acid cao. ♦ Khi môi trường có tính acid hoặc có hơi Amoniac, cần mạ chống mòn cho các thiết bị của hệ thống chống sét. Việc nối đẳng thế được thực hiện tại bất cứ nơi nào có thể, tại điểm gần dây dẫn sét nhất của phần kim loại nối đất, để đảm bảo tạo một điện thế cân bằng giữa dây dẫn sét và cấu trúc kim loại bên cạnh.

Vật liệu dùng nối đẳng thế là những thanh cân bằng thế hoặc dây cân bằng thế và có thể đặt trên tường hoặc bên trong công trình. Là khoảng cách tối thiểu mà không xảy ra hiện tượng phóng điện nguy hiểm giữa dây dẫn sét và các cấu trúc kim loại nối đất bên cạnh. • Ki = 0,05 đối với công trình có cấp an toàn tiêu chuẩn Km : là hệ số phụ thuộc vào vật liệu giữa dây dẫn sét và các phần kim loại nối đất liên quan.

KIỂM TRA VÀ BẢO QUẢN HỆ THỐNG BẢO VỆ CHỐNG SÉT

♦ Không có phần nào của hệ thống chống sét bị ăn mòn quá mức qui ủũnh. Sau khi kiểm tra hệ thống chống sét, phải tiến hành báo cáo đầy đủ chi tiết các hạng mục và biện pháp kiểm tra. Tất cả những hư hỏng của hệ thống phải được gia cố và sửa chữa phù hợp càng sớm càng tốt.

THIẾT BỊ CHỐNG SÉT CỦA HÃNG INDELEC

• KIM THU SEÙT : 1. Kim Franklin
• MÁY ĐẾM SÉT : 1. Máy đếm sét song song
• THIEÁT Bề CHOÁNG SEÙT LAN TRUYEÀN
• HƯỚNG DẪN LẮP ĐẶT HỆ THỐNG CHỐNG SÉT

Trước khi xảy ra hiện tượng phóng điện sét ( mà ta thường gọi là ‘sét đánh’), có một sự gia tăng nhanh chóng và đột ngột của điện trường khí quyển, ảnh hưởng này tác động làm thiết bị ion hóa giải phóng năng lượng đã tích lũy dưới dạng ion, tạo ra một đường dẫn tiên đạo về phía trên, chủ động dẫn sét. Thiết bị ion hóa cho phép ion phát ra trong khoảng thời gian rất ngắn và tại thời điểm thích hợp đặc biệt, chỉ vài phần của giây trước khi có phóng điện sét, do đó đảm bảo dẫn sét kịp thời, chính xác và an toàn. Sự cảm ứng quá điện áp, quá trình quá độ do bởi sét đánh, các hậu quả của đóng ngắt mạch, của sự cố lưới điện … và nhiều hiện tượng khác do con người tạo ra có thể là một trong nhiều nguyên nhân làm hư hỏng các trang thiết bị động lực, các mạng máy tính, các thiết bị trong mạng lưới viễn thông … mà trong vấn đề vận hành rất khó phát hiện.

Sóng quá điện áp có dạng sóng xung gia tăng đột ngột (do sét hay do các thao tác đóng cắt trên lưới), dó đó có khả năng gây hư hỏng các thiết bị điện đặc biệt là các thiết bị điện tử rất nhạy cảm. Loại này được thiết kế để bảo vệ trạm điện một pha hay ba pha trong truyền tải áp thấp để chống lại sự tăng áp phát sinh trong mạng do những cú sét trực tiếp hay gián tiếp hoặc do các thao tác đóng cắt (ký sinh công nghiệp). Thiết bị chống sét kiểu DP được thiết kế để bảo vệ những trạm điện truyền tải điện áp thấp, chống lại những quá áp do sét đánh trực tiếp hay gián tiếp gây ra trên mạng điện, hoặc do những thao tác đóng cắt (ký sinh công nghiệp).

Khả năng tản nhanh của thiết bị chống sét DP khiến cho nó là một thành phần bảo vệ tuyến đầu lý tưởng trong thiết kế phòng chống quá áp bậc thang cho những thiết bị điện, được thực hiện kết hợp với những chống sét kiểu DG hay DGT. Điện áp dư với dòng 5kA (sóng. Dòng ngắn mạch cho pheùp. Nguồn Thiết bị được. Ngoài các thiết bị trên, INDELEC còn có bộ PSEE, bộ này nối tiếp với các thiết bị điện hay điện tử để bảo vệ nó khỏi những quá điện áp truyền vào từ đường dây điện lực. Điện áp dư sau PSEE tối đa là 800V và thiết bị vẫn chạy êm. Ngoài ra nó cũng dùng chung để bảo vệ các máy tính hay thiết bị viễn thông. 1) Khe phóng điện : khe này sẽ tản phần lớn năng lượng của sóng quá điện áp xuống đất. 2) Cuộn cảm ứng : mắc nối tiếp và đảm bảo rằng năng lượng sẽ phân bố đều trong khoảng giữa khe phóng điện và phần lọc. 3) Nhóm biến trở (phần lọc) : nó được nối song song, nó giảm điện áp dư xuống đến mức cho phép nối nối tiếp thiết bị điện tử với bộ bảo vệ.