Dùng phấn bố trí vị trí đường ống, thiết bị trên bảng gỗ thực tậ p
BÀI 6 LẮP ĐẶT HỆ THỐNG NỐI ĐẤT VÀ CHỐNG SÉT
6. C hống sét đánh thẳng
Để c hống sét đánh thẳng, từ xưa Franklin đã nghiên cứu và đưa ra sử dụng hệ thống thu sét bằng kim thu sét. Ngày nay, ta gọi đó là hệ thống thu sét thụ động. Vì hệ thống này rất đơn giản, được bố trí chờ sẵn, khi có mây giông, có xuất hiện là thu lấy dòng điện sét để đưa xuống đất. Hiện nay, do tác hại quá lớn của sét, trên thế giới có rất nhiều nơi nghiên cứu chế tạo các thiết bị chống sét để chủ động trong việc chống sét, ta gọi đó là thiết bị thu sét tích cực.
6.1 Hệ thống chống sét thụ động Frankiln 6.1.1 Cấu tạo :
Gồm ba bộ phận chính : a. Bộ phận thu sét :
Bộ phận thu sét là bộ phận có nhiệm vụ tạo ra vùng bảo vệ để thu hút các điện tích trong các đám mây giông. Bộ phận thu sét đặt ở vị trí cao nhất của công trình hoặc những nơi dễ bị sét đánh ( mái nhà, các góc nhọn, chỗ nhô ra trên mái như ống khói, ống thông hơi, bể nước mái, các góc lồi.v...v..).
85 + Bố trí bộ phận thu sét phụ thuộc cấp chống sét của công trình :
- Công trình cấp 1 : Bộ phận thu phải đặt bên ngoài công trình, khoảng cách ngần nhất của nối đất chống sét đến móng công trình là 5 mét.
- Công trình cấp 2 : Bộ phận thu sét pcóthể đặt bên ngoài công trình, hoặc bố trí ngay trên công trình, nhưng phải bố trí bộ phận cách ly về điện với công trình.
- Công trình cấp 3 : Bộ phận thu sét được bố trí ngay trên công trình.
+ Cấu tạo của bộ phận thu sét :
- Kim thu sét : được làm bằng thép, thép mạ kẽm, mạ đồng hoặc đồng thau có tiết diện tròn với đường kính trên 12mm, hoặc thép đồng, thép góc với chiều dày thép trên 3,5mm, thiết điện đầu kim không nhỏ hơn 100mm2. Kim thu sét có phần trực tiếp thu sét là thép trần, ( không sơn ), thép mạ kẽm, đồng thau có chiều dài trên 400mm. phần còn lại là giá đỡ.
- Đai thu sét : Những công trình có chiều dài bờ nóc, tường chắn mái lớn có thể sử dụng đai thu sét làm bằng thép, thép mạ kẽm, mạ đồng bố trí ngay trên bờ nóc hoặc tường chắn mái để thu sét. Phạm vi bảo vệ của đai thu sét theo dọc đai với bề rộng hẹp hơn hơn kim thu sét.
- Lưới thu sét : Đối với nhà rất rộng lợp mái tôn với độ dốc ít ( dưới 27o), mái tôn chỉ làm nhiệm vụ dẫn sét, cần phủ lên mái lưới thu sét làm bằng thép, thép mạ kẽm, mạ đồng với ô lưới có diện tích không nhỏ hơn 20 x 20mm2.
- Dây thu sét : làm bằng thép tròn thép mạ kẽm, mạ đồng hoặc bằng đồng có tiết diện không nhỏ hơn 100mm2. Dây thu sét dùng để bảo vệ các đường dây điện hoặc đường ống theo chiều dài
b. Bộ phận dẫn sét :
Bộ phận dẫn sét là bộ phận làm nhiệm vụ dẫn dòng điện sét từ bộ phận thu sét xuống bộ phận nối đất. Bộ phận này có thể đặt nổi trên vật cách điện gắn trên tường hoặc luồn trong ống cách điện đặt nổi hoặc chìm trong tường. dây dẫn sét phải đi theo đường ngắn nhất, chọn nơi ít người qua lại. Khoảng cách từ dây dẫn sét đến cửa ra vào phải lớn hơn 1,5m. Ở độ cao dưới 3m hoặc nơi có người qua lại, bộ phận dẫn sét phải luồn trong ống cách điện đặt nổi hoặc chôn ngầm trong tường.
- Cấu tạo :
Bộphận dẫn sét làm bằng dây điện một ruột đồng hoặc dây điện một ruột nhôm ( dây ruột nhôm ít dùng vì hay gãy kém an toàn ) cách điện bằng hai lớp PVC hoặc dùng dây thép. Mỗi công trình phải ít nhất hai dây dẫn sét. Công trình có chiều dài lớn hơn thì cứ 20m có một dây dẫn sét.
Tiết diện dây bằng một nửa tiết diện bộ phận thu sét. Ở vị trí cách mặt đất 1m, đặt bộ phận nối bộ phận sét với bộ phận nối đất, bộ phận làm bằng hai ốc siết cáp có thể tháo lắp dễ dàng. Vị trí nối dây là nơi cần tháo ra kiểm tra của bộ phận nối đất vào trước mỗi mùa mưa để kiểm tra trị số điện trở nối đất của bộ phận nối đất so với tiêu chuẩn qui định.
c. Bộ phận nối đất :
Khi thiết lập hệ thống nối đất chống sét, ta coi đất là đồng nhất và đẳng hướng với các dòng điện đi vào trong lòng đất và tản ra các lớp đất xung quanh. Bộ phận nối đất là bộ phận làm nhiệm vụ phân tán dòng điện sét vào các lớp đất xung quanh bộ phận này. Bộ phận nối đất chôn trong đất ở độ sâu 0,8m so với mặt đất tự nhiên. Bộ phận nối đất phải đặt nơi có điện trở suất thấp, nơi ít người qua lại để tránh điện áp bước. Bộ phận nối đất là bộ phận quan trọng trong hệ thống thu sét, bộ phận này được kiểm tra chỉ số hàng năm vào đầu mùa mưa. Trị số điện trở nối đất phụ thuộc mức độ nguy hiểm của công trình khi bị sét đánh và điện áp lưới cung cấp cho các thiết bị sét đánh và điện áp lưới cung cấp cho các thiết bị điện trong công trình. Không được sơn quét nhựa đường
86 hay các chất cách điện lên bộ phận nối đất. Điện trở của trang bị nối đất là tỷ số giữa điện áp trên trang bị nối đất và dòng điện đi qua trang bị nối nối đất là tản vào trong đất. Đối với nối đất chống sét : Điện áp đặt vào trang bị nối đất là điện áp giữa các đám mây sét và trang bị nối đất. Dòng điện đi qua trang bị nối đất là dòng điện sét. Các trị số nàyrất lớn nên điện trở nối đất nhân tạo của hệ thống thu sét được yêu cầu rất nhỏ.
- Cấu tạo :
+ Cọc nối đất : có cấu tạo và yêu cầu giống kim thu sét. Vật liệu của cọc nối đất là thép, thép mạ kẽm, mạ đồng hoặc đồng thau có tiết diện tròn với đường kính trên 12mm, hoặc thép ống, thép góc với chiều dày thép trên 3,5mm, tiết diện không nhỏ hơn 100mm2. Chiều dài của cọc nối đất phụ thuộc yêu cầu về điện trở nối đất đối với công trình và điện trở suất của nơi bộ phận nối đất. Nơi có điện trở suất cao đến 3x104cm đến 7x104cm ( phần đất lớp trên mặt đất khô lẫn cát sỏi, đá cuội, các lớp đất mềm có mạch nước ở sâu bên dưới ) thì cần sử dụng cọc nối đất có chiều dài trên 3m.
+ Dây nối đất : dây nối đất được làm bằng thép, thép mạ kẽm, mạ đồng hoặc đồng kéo sợi có tiết diện tròn hoặc chữ nhật không hơn 100mm2. Dây nối đất được sử dụng riêng rẽ gọi là tia nối đất, mạch vòng nối đất. Dây nối đất liện kết với các cọc nối đất thành hệ thống cọc – tia. Nơi có điện trở suất thấp hơn 1x104cm cần sử dụng tia nối đất. Nơi có điện trở suất trong khoảng 1x104cm đến 5x104cm cần sử dụng hệ thống cọc –tia nối đất.
- Hình thức bố trí bộ phận nối đất : + Bố trí nối đất tập trung : + Bố trí mạch vòng :
+ Bố trí nối đất phân tán : sử dụng hình thức này cho những nơi có điện trở suất thấp, lớp đất bề mặt mềm, dễ dẫn điện, diện tích công trình nhỏ.
Câu hỏi
1) Trình bày các phương pháp đo và dụng cụ đo điện trở nối đất ? 2) Trình bày các loại nối đất?
3) Hãy nêu các yêu cầu chống sét cho công trình kiến trúc?
4) Trình bày hệ thống chống sét thụ động Frankiln?
87