SVTH: Lê Hoàng Nhân Trang 35
ngăn ngừa sự hình thành tia sét. Khác với hệ thống chống sét đánh trực tiếp dùng điện cực Franlkin hay điện cực tiên đạo sớm (ESE), hệ thống này thực hiện bằng cách liên tục giảm chênh lệch hiệu điện thế giữa mặt đất và đám mây dông tích điện xuống dưới mức khả năng xuất hiện tiên đạo sét (không có tiên đạo từ mặt đất đi lên) do đó không xảy ra sét
Hệ thống DAS hoạt động theo nguyên lý phóng điện điểm dựa trên hiện tượng corona, với hàng nghìn điểm nhọn bằng kim loại tạo ra ion bên trên hệ thống và ngăn ngừa hình thành tiên đạo sét. Hệ thống liên tục dẫn điện tích cảm ứng trên bề mặt đất lên các đầu kim loại nhọn để tạo in vào khoảng không bên trên và tạo ra một không gian tích điện che chắn giữa đám mây dông và công trình cần bảo vệ. Nhớ có không gian tích điện bên trên mà cường độ điện trường cục bộ bên dưới được giảm xuống dẫn đến ngăn ngừa hiện tượng tiên đạo do đó không gây ra sét đánh vào công trình trong phạm vi bảo vệ của hệ thống phân tán năng lượng.
Hệ thống DAS bao gồm các bộ phận như sau
Bộ tạo ion (Ionizer); Bộ tập trung điện tích trong đất – GCC (Ground charge collector); Dây dẫn điện tích (Interconnecting charge conductor).
-Bộ tạo ion: Bộ tạo ion trong hệ thống DAS dựa trên nguyên lý “phóng điện điểm”. Bộ tạo ion được chế bằng vật liệu đặc biệt có hàng nghìn điểm nhọn.
-Bộ tập trung điện tích trong đất: Bộ tập trung điện tích trong đất (GCC) thường làm bằng dây đồng chôn ở độ sâu khoảng 25cm và các thanh sắt tiếp đất cách nhau khoảng 10m. Cách tiếp đất, có thể dùng các điện cực tiếp đất hóa học (chem.Rod), phải đảm bảo thu hút hết các điện tích xuất hiện trên mặt đất bị nhiễm điện do các đám mây dông tích điện tạo ra. Khi các điện tích dịch chuyển vào vùng được bảo vệ, nó được bộ tập trung điện tích dẫn về bộ tạo ion bằng một dây dẫn qua vùng được bảo vệ. Như vậy khu vực được bảo vệ có điện thế thấp hơn các vùng xung quanh
Dây dẫn tích điện – ICC: Dây dẫn tích điện –ICC phải đảm bảo có điện trở thấp để dẫn các điện tích từ GCC đến bộ tạo ion. Dây dẫn điện tích trong hệ thống phân tán năng lượng sét DAS khác với dây thoát thép trong hệ thống thu lôi Franlkin hay phát xạ sớm là để dẫn dòng điện có cường độ thấp do sự dịch chuyển của các điện tích bị nhiễm điện trong đất lên bộ tạo ion bằng con đường ngắn nhất.
Sử dụng thiết bị phân tán năng lượng sét cho các công trình viễn thông
Thiết bị viễn thông là loại thiết bị rất nhạy cảm với các ảnh hưởng của dòng điện và điện áp ngoài tác động trong khi đó tác động của dòng điện sét và điện áp của nó gây ra rất lớn. Việc chống sét đánh trực tiếp rất quan trọng vì nó hạn chế ảnh hưởng của dòng sét đến công trình viễn thông và tác động thứ cấp do dòng sét gây ra. Đối với hai hệ thống chống sét đánh trực tiếp khác là Franlkin và tiên đạo sớm sẽ có dòng sét chạy trên hệ thống cáp thoát sét và có thể có một phần dòng sét chạy trên các công trình viễn thông như cáp feeder, cầu cáp,… dẫn vào thiết bị. Đồng thời khi dòng sét chạy trên cáp thoát sét sẽ gây ra ảnh hưởng thứ cấp (cảm ứng) sang cáp thông tin, vỏ thiết bị ..v.v. Dòng sét chạy vào hệ thống tiếp đất sẽ gây ra tăng điện thế đất và sẽ gây ra mất cân bẳng điện thế đất của trạm viễn thông nếu hệ thống tiếp đất không được liên kết đẳng thế tốt. Như vậy khi sử dụng hệ thống Franlkin hoặc tiên đạo sớm sẽ luôn có các ảnh hưởng của dòng sét đến các thiết bị viễn thông và nguy cơ gây ra hư hỏng cho thiết bị là lớn. Khi sử dụng hệ thống phân tán năng lượng sét sẽ không có dòng sét tác động vào công trình và các ảnh hưởng thứ cấp cũng không có vì vậy công trình sẽ được bảo vệ an toàn.
Luận văn tốt nghiệp GVHD: Ths Lê Văn Nhạn
SVTH: Lê Hoàng Nhân Trang 36
thiết bị phân tán năng lượng sét cho các công trình dạng tuyến chẳng hạn như tuyến cáp thông tin treo, đường điện cung cấp nguồn cho trạm…là không hợp lý vì giá thành của hệ thống phân tán năng lượng sét còn cao.
Việc sử dụng thiết bị phân tán năng lượng sét phù hợp nhất là cho công trình dạng điểm là các trung tâm có cột ăngten, khi đó hệ thống phân tán năng lượng sét sẽ được lắp đặt trên cột và bảo vệ cho cột anten, cáp feeder và công trình bên dưới. Hiện nay trên thị trường có nhiều thiết bị chống sét loại phân tán năng lượng sét như hệ thống DAS, SBT, SBI của Lightning Eilminator & Consultans hoặc ALS-100, ALA-1000, ALS-2000, ALS- 3000 của hãng Seratech Lightning Protection,
*ALS-100:Một bộ phận bao gồm 3.000 điểm phân tán bằng thép không rỉ. Nhanh chóng trung hòa 2.000ft vuông diện tích xung quanh
*ALS-500:Một bộ phận bao gồm 12.000 điểm phân tán bằng thép không rỉ. Nhanh chóng trung hòa 8.000ft vuông diện tích xung quanh
*ALS-1000:Một bộ phận bao gồm 14.500 điểm phân tán bằng thép không rỉ. Nhanh chóng trung hòa 10.500ft vuông diện tích xung quanh
*ALS-2000: Hệ thống bao gồm 29.000 điểm phân tán bằng thép không rỉ. Nhanh chóng trung hòa 21.000ft vuông diện tích xung quanh.
* ALS-3000: Hệ thống bao gồm 43.500 điểm phân tán bằng thép không rỉ. Nhanh chóng trung hòa 30.000ft vuông diện tích xung quanh.( thiết bị ALS-4000 bằng bốn thiết bị ALS-1000 nhân lên)