C TbP= P n
1Chống sột cho khu nhà cao tầng:
Qua khảo sỏt thực tế, cụng trỡnh khụng nằm trong vựng bảo vệ chống sột của cụng trỡnh khỏc nờn cần tớnh toỏn hệ thống chống sột riờng cho cụng trỡnh. Cỏc cụng trỡnh cao tầng hiện nay thường sử dụng thiết bị chống sột phỏt tia tiờn đạo. Trong cụng trỡnh này ta sử dụng đầu thu sột phỏt tia tiờn đạo của hóng HELITA- Phỏp. a. Nguyờn tắc hoạt động:
Đầu thu sột PULSAR nhận năng lượng cần thiết trong khớ quyển để tớch trữ cỏc điện tớch trong bầu hỡnh trụ. PULSAR sẽ thu năng lượng từ vựng điện trường xung quanh trong thời gian giụng bóo khoảng từ 10 tới 20.000 V/m. đường dẫn chủ động bắt đầu ngay khi điện trường xung quanh vượt quỏ giỏ trị cực đại để bảo đảm nguy cơ sột đỏnh là nhỏ nhất.
Phỏt ra tớn hiệu cú hiệu điện thế cao với một biờn độ, tần số nhất định tạo ra đường dẫn sột chủ động về phớa trờn đồng thời trong khi đú làm giảm điện tớch xung quanh đầu thu sột tức là cho phộp giảm thời gian yờu cầu phỏt ra đường dẫn sột chủ động về phớa trờn liờn tục.
Điều khiển sự giải phúng ion đỳng thời điểm: thiết bị ion húa cho phộp ion phỏt ra trong khoảng thời gian rất ngắn và tại thời điểm thớch hợp đặc biệt, chỉ vài phần của giõy trước khi cú phúng điện sột, do đú đảm bảo dẫn sột kịp thời, chớnh xỏc và an toàn.
PULSAR là thiết bị chủ động khụng sử dụng nguồn điện nào, khụng gõy ra bất kỡ tiếng động, chỉ tỏc động trong vũng vài μs trước khi cú dũng sột thực sự đỏnh xuống và cú hiệu quả trong thời gian lõu dài.
So sỏnh với cỏc hệ thống chống sột cổ điển, phương phỏp này cú cỏc ưu điểm sau:
Stt Đặc tớnh Hệ thống đầu thu sột cụng nghệ tiờn tiến PULSAR
1 Thiết kế Năm 1985 nhận bằng sỏng chế HELITA-CNRS về đầu thu sột PULSAR. Năm 2003 phỏt triển cụng nghệ phỏt xung điện thế cao thế hệ IV.
2 Cụng
nghệ chế tạo
Sử dụng cụng nghệ hiện đại phỏt ra xung điện thế cao để thu hỳt và bắt giữ từ xa tia sột phúng xuống từ đỏm mõy giụng (chủ động dẫn sột).
3 Cấu tạo và lắp đặt
- Thường chỉ cần một đầu thu sột PULSAR cho mỗi cụng trỡnh. thớch hợp với mọi cụng trỡnh đặc biệt là cỏc trụ sở, văn phũng giao dịch, khỏch sạn, trung tõm cụng nghệ thụng tin, bệnh viện, chung cư cao tầng...
- Tạo thẩm mỹ cho kiến trỳc cụng trỡnh.
- Dễ dàng lắp đặt trong thời gian ngắn, khụng gõy thấm dột mỏi sau này khi đưa cụng trỡnh vào sử dụng.
- Rất dễ bảo trỡ.
4 Độ an
toàn
Độ an toàn rất cao do vựng bảo vệ rộng lớn ( cú bỏn kớnh bảo vệ thỏp nhất là 55m và cao nhất là 130m ). Bảo vệ cho cỏc vựng lõn
cận. Chống sột đỏnh tạt, đỏnh xuyờn. 5 Đối tượng
bảo vệ
- Chống được sột đỏnh trực tiếp cú hiệu quả tốt cho cỏc tũa nhà cao tầng, kho bạc, ngõn hàng, trạm viễn thụng, khỏch sạn, đài phỏt súng, kho xăng dầu, khớ đốt, khu cụng nghiệp, khu chế xuất....
- Những nơi được trang bị cỏc thiết bị điện, điện tử mỏy múc hiện đại cú giỏ trị lớn, trung tõm cụng nghệ thụng tin, cỏc kho chứa tiền...
b. Vựng bảo vệ:
c. Đầu thu sột PULSAR18 Kết cấu:
- Đầu thu sột PULSAR18 dài 72cm, đường kớnh dài 18mm.
- Đĩa PULSAR với đường kớnh 85mm.
- Bầu hỡnh trụ 200mm chứa thiết bị phỏt tia tiờn đạo tạo đường dẫn sột chủ động.
- Kẹp nối dõy để đưa thoỏt sột xuống đất.
Đầu thu sột PULSAR18 cú chiều dài 2m là một khối bằng thộp khụng gỉ siờu bền. Kết cấu PULSAR này được liờn kết với bộ ghộp nối bằng Inox dài 2m do vậy chịu mọi hoàn cảnh thời tiết khắc nghiệt, cựng tồn tại với tũa nhà được đặt trờn mỏi cụng trỡnh cú bỏn kớnh bảo vệ cấp III, Rbv = 61,23m. Đầu thu sột được đặt tại vị trớ cao nhất của cụng trỡnh trờn cột thỏp ăngten và cú bỏn kớnh bảo vệ được tớnh theo cụng thức sau đõy:
12 2 p
R =(h(2D- h)+DL(2D+DL))
Trong đú:
Rp: bỏn kớnh bảo vệ mặt phẳng ngang tớnh từ chõn đặt PULSAR18. h: chiều cao đầu thu sột PULSAR ở trờn bề mặt được bảo vệ.
D: chiều cao ảo tăng thờm khi chủ động phỏt xung theo tiờu chuẩn cấp bảo vệ. Thay vào cụng thức trờn với:
h = 5m D = 75m ΔL = 106.ΔT ( đường dẫn chủ động ) ΔT của PULSAR18 = 18μs =18. 10-6 s PULSAR18: 1 6 6 6 6 2 p R =(5.(2.75 5) 10 .18.10 .(2.75 10 .18.10 ))- + - + - =61, 23m
Mỗi đơn nguyờn của chung cư sẽ được lắp đặt một kim thu sột cú bỏn kớnh bảo vệ Rbv = 61,23m.
d. Cỏp dẫn sột:
Cỏp dẫn sột bao gồm 2 đường cỏp đồng bện thoỏt sột đảm bảo khả năng dẫn sột nhanh chúng an toàn cho cụng trỡnh, cỏp thoỏt sột với diện tớch cắt ngang là 70mm2. Cỏch 1,5m cú một bộ kẹp định vị cỏp thoỏt sột.
e. Tớnh toỏn hệ thống nối đất chống sột: Xỏc định điện trở của một cọc thộp: Ta cú: ρ = 1. 104 Ω/cm
ρmax = Kmax. ρ Ω/cm
Với Kmax là hệ số theo mựa tra PL6.4 (TL 1) Kmax = 1,5
Vậy ρmax = 1,5. 1. 104 = 15000 Ω/cm
Cọc nối đất bằng thộp gúc L60 x 60 x 6 dài 2,5m cú điện trở nối đất tớnh theo cụng thức:
R1c = 0,00298. ρmax
Trong đú:
ρmax: là điện trở suất của đất, Ω/cm Ta cú: R1c = 0,00298. 15000 = 44,7 Ω + Xỏc định sơ bộ số cọc: 1c c d(yc) 1.R n .R = h Trong đú:
1R1c: là điện trở nối đất của 1 cọc
Rd(yc): là điện trở của thiết bị nối đất theo quy định. Rd = 10 Ω ηc: là hệ số sử dụng cọc.
Tra bảng PL6.6 (TL 1) ta chọn ηc = 0,78 Thay vào ta được:
44,7
n 8
0,78.10
= ằ
(cọc)
Ta cú: 2 t max 0,366 2.l R lg l b.t = r Trong đú:
ρmax: là điện trở suất của đất ở độ sõu chõn thanh nằm ngang.
ρmax = K. ρ với K là hệ số hiệu chỉnh tăng cao điện trở suất của đất, chọn K = 2
l: là chiều dài (chu vi) của mạch tạo trờn bởi cỏc thanh, cm. l = 25m = 2500cm.
b: là bề rộng thanh nối b = 40mm = 4cm t: là chiều sõu thanh nối t = 0,8m = 80cm Vậy thay vào cụng thức trờn ta được:
2t t 0,366 2.2500 R .15000.lg 8,8 2500 4.80 = = (Ω)
Điện trở của thanh nối thực tế cần phải xột đến hệ số sử dụng ηt
R't = t t R h (Ω) Tra bảng PL6.6 (TL 1) ta chọn ηt = 0,83 Vậy R't = 8,8 10,6 0,83= (Ω)
Điện trở khuếch tỏn của 8 cọc chụn thẳng đứng R'c 1c c c R 44,7 R 6,73 n. 8.0,83 = = = h (Ω)
Điện trở của thiết bị nối đất gồm hệ thống cọc và cỏc thanh nối nằm ngang. Ta cú: c t nd c t R .R ' 6,73.10,6 R 4,11 R R ' 6,73 10,6 = = = + + (Ω)
Vậy Rnd < Rd = 10 Ω - thỏa món yờu cầu đặt ra.
1 2,5m
0.7m
a > 2,5m2 2
Như vậy ta dựng 8 cọc thộp gúc L60 x 60 x 6 mỗi thanh dài 2,5m chụn thành dóy dài 25m, nối với nhau bằng thanh thộp dẹt 40x4mm đặt cỏch mặt đất 0,8m điện trở của hệ thống Rd < 10Ω.
Việc liờn kết giữa cọc thộp bọc đồng và cỏp đồng thoỏt sột bằng bộ kẹp đặc chủng nối đất ( Ground Rod Clamp ) tuõn theo tiờu chuẩn chống sột 20 TCN 46-84 hiện hành của Bộ Xõy Dựng.