I (kA) – biên độ dòng điện sét
H (m) – độ cao thực của điện cực phát tiên đạo sớm Prevectron 2 trên đối tượng bảo vệ; vớ
với
+ – độ lợi về thời gian phát xạ sớm của loại Prevectron 2 được lựa chọn; + V = 106 (m/s) – tốc độ của tiên đạo ngược.
Theo tiêu chuẩn xây dựng – TCXD 46: 1984 “Chống sét cho các công trình xây dựng: tiêu chuẩn thiết kế – thi công” – Nhà xuất bản Xây dựng Hà Nội 2003, tòa nhà Bộ môn Kỹ Thuật Điện được yêu cầu chống sét cấp III. Đối với các công trình cấp III cần phải đặt thiết bị chống sét ngay trên công trình, chỉ được phép đặt thiết bị chống sét độc lập với công trình trong những trường hợp đặc biệt có lợi về kỹ thuật và kinh tế.
Tham khảo bảng số liệu thông số bảo vệ của các đầu thu: Ionostar, Saint – Elmo, Dynasphere, Prevectron 2, Pulsar, Satelit+, ta thấy đầu thu Prevectron 2 có bán kính bảo vệ đáy lớn hơn và có nhiều ưu điểm so với các đầu thu khác nên ta chọn sử dụng đầu thu này.
Thiết kế đặt kim thu sét tại góc của công trình (khoảng giữa tòa nhà Bộ môn Kỹ Thuật Điện) nên ta chọn bán kính cần bảo vệ Rp = 36,33 m. Do chiều cao của công trình cần được bảo vệ bé và mức độ cần được bảo vệ (cấp III) nên ta chọn đầu thu Prevectron 2 loại TS 2.25. Tra bảng 2, ta tìm được chiều cao cần thiết của kim thu sét là 3 m.
Vậy kim thu sét tạo tia tiên đạo Prevectron 2 loại TS 2.25 với chiều cao 3 m đã bảo vệ hoàn toàn công trình xây dựng: Bộ môn Kỹ Thuật Điện.
2.3 So sánh giữa hai phương pháp
Ưu điểm của các đầu thu đón bắt đặt trong không trung theo kỹ thuật mới so sánh với những đầu thu theo tập quán kiểu Franklin:
– Đầu thu theo tập quán Franklin:
+ Đặt cơ sở trên những thiết kế từ năm 1752. + Mỗi cột yêu cầu khoảng cách trung bình 5 15 m. + Hình dáng bên ngoài không hấp dẫn.
+ Khó khăn và tốn nhiều thời gian để lắp đặt trang thiết bị. + Ít tin tưởng trong vận hành.
+ Mức độ hiệu quả không rõ rệt. – Đầu thu đón bắt sét theo kỹ thuật mới:
+ Đặt cơ sở trên kỹ thuật mới nhất
+ Thông thường chỉ cần có một đầu thu đón bắt.
+ Dễ đặt trên công trình.
+ Dễ dàng trong công tác duy trì bảo quản. + Hiệu quả hơn và tin tưởng trong vận hành. + Thành tựu đạt được thể hiện rõ ràng.
Qua so sánh trên và kết quả thiết kế thực tế như đã trình bày, ta nên chọn đầu thu tiên đạo sớm Prevectron 2 loại TS 2.25 làm thiết bị chống sét cho Tòa nhà Bộ môn Kỹ Thuật Điện – Khoa Công Nghệ.
KẾT LUẬN
Sau thời gian thực hiện đề tài luận văn tốt nghiệp “Thiết kế chống sét cho Bộ môn Kỹ Thuật Điện – Khoa Công Nghệ”, tôi đã rút ra được nhiều kinh nghiệm quý báu cho bản thân từ những vấn đề thực tế và từ sự giúp đỡ của cán bộ hướng dẫn cũng như của các Thầy trong Bộ môn. Nó sẽ là hành trang theo tôi trên suốt đoạn đường
còn lại của mình. Qua đề tài này, tôi đã biết cách lựa chọn đầu thu chống sét cho phù hợp với điều kiện thực tế, cũng như sự tính toán hệ thống nối đất chống sét đầy phức tạp.
Với sự khảo sát lý thuyết và kết hợp thực tế, tối đã chọn đầu thu Prevectron 2 loại TS 2.25 (bán kính bảo vệ 39 m) để bảo vệ cho công trình xây dựng của Bộ môn Kỹ Thuật Điện – Khoa Công Nghệ khỏi bị hiện tượng sét đánh trúng, đảm bảo an toàn cho người và tài sản bên trong công trình. Thiết bị chống sét sử dụng đầu thu tạo tia tiên đạo sớm có nhiều ưu điểm so với kim thu sét B.Franklin nên nó được lựa chọn ưu tiên hơn. Chính sự phát triển của khoa học kỹ thuật đã tạo nên lợi thế cho loại đầu thu sét dạng này.
Nhìn chung, phương pháp B.Franklin do độ tin cậy không cao nên sẽ dùng chống sét cho những công trình nhỏ, thấp và tầm quan trọng không cao. Nếu sử dụng những đầu thu tiên đạo sớm để bảo vệ cho những công trình trên thì sẽ gây lãng phí. Vậy, với những đặt tính ưu việt của mình đầu thu ESE sẽ được thiết kế bảo vệ cho những công trình quy mô hơn và đòi hỏi mức độ an toàn cao hơn. Với Bộ môn Kỹ Thuật Điện, tuy công trình không lớn nhưng thiết bị bên trong rất giá trị và đòi hỏi mức độ bảo vệ cao nên ta sẽ sử dụng đầu thu ESE để chống sét cho nó.
Bên cạnh đó, hệ thống nối đất chống sét cũng đóng một vai trò rất quan trọng trong công tác thiết kế chông sét. Nó sẽ đảm bảo dòng điện sét tản trong đất có nhanh chóng và hiệu quả hay không. Điều này là một trong những tiêu chí đánh giá mức độ thành công của công tác thiết kế chống sét cho bất cứ công trình xây dựng nào.
Như vậy, Bộ môn Kỹ Thuật Điện – Khoa Công Nghệ đã được thiết kế chống sét thành công như những gì đã thể hiện trong phần trình bày của quyển luận văn này. Tuy nhiên, để tăng độ an toàn cho người và tài vật bên trong công trình, ta có thể dùng hóa chất để làm giảm điện trở của hệ thống nối đất chống sét – giúp dòng điện sét tản nhanh trong đất. Mặt khác, có thể tăng bán kính bảo vệ (tăng độ an toàn cho công trình) bằng cách chọn loại đầu thu có mức bảo vệ cao hơn.