CHƯƠNG 6: CÁC THÔNG SỐ VÀ CÔNG NGHỆ LIÊN QUAN ĐẾN NHÀ
7.3. Chống sét lan truyền đường điện nguồn
- Đối với một công trình dù được trang bị một hệ thống bảo vệ chống sét trực tiếp thích hợp thì vẫn còn có nguy cơ bị sét đánh lan truyền theo:
- Mạng điện, đường dây tín hiệu, mạng điện thoại, máy tính, chênh lệch điện thế đất - Cảm ứng tĩnh điện và cảm ứng điện từ
- Bật (tắt) hệ thống điện trong tòa nhà làm tăng và sụt áp cũng gây ra hư hỏng đối với các thiết bị điện, điện từ nhạy cảm
- Căn cứ vào số liệu năm 1999 của Viện nghiên cứu chống sét (LPI) có trụ sở đặt tại Bảng Illinois – Mỹ công bố 70% hư hỏng thiết bị do cảm ứng lan truyển trên đường điện gây ra tăng đột biến dòng, quá áp và chính sự gia tăng này dẫn đền dự phá hủy các thiết bị, đặc biệt là thiết bị điển tử hiện đại nhạy cảm. Vì vậy, chống sét lan truyền cũng đóng một vai trò rất quan trọng trong hệ thoogns chống sét nói chung để đảm bảo bảo vệ an toàn cho các thiết bị trong tòa nhà.
- Sét có thể đánh vào đường dây điện lực – Viễn thông – Tín hiệu rồi lan truyền về công trình hoặc sét đánh gần vào đường dây, thông qua hiện tượng cảm ứng điện từ, tạp ra các xung sét cảm ứng lan truyền về công trình sử dung Điện/ Viễn thông gây nhiễu hoặc hỏng thiết bị đầu cuối điện và viễn thông.
7.3.2. Giải pháp chống sét lan truyền
- Chống sét lan truyền theo đường nguồn hạ áp của Hãng DEHN Đức là giả pháp tối ưu.
DEHN – sản phẩm chống sét lan truyền hàng đầu thế giới do công ty DEHN trụ sở chính tại Đức sản xuất. Đây là Hãng đứng đầu châu âu và thế giới chuyên về lĩnh vực hệ thống bảo vệ chống sét đánh lan truyền, cảm ứng và sản xuất các thiết bị này. Chất lượng các sản phẩm được chứng nhận theo tiêu chuẩn DIN ISO 9001/EN 29001, đã được kiểm tra cấp chứng chỉ đạt tiêu chuẩn chất lượng UL 1449, KEMA và hàng chục chứng chỉ chất lượng sản phẩm tại các phóng thí nghiệm của nhiều nước trên thế giới.
- Module nhỏ gọn, ứng dụng linh hoạt, chủng loại đa dạng, phong phú phù hợp cho tất cả các hệ thống. Với công nghệ Spark Gap (khe hỏ phóng điện) giúp thiết bị chống sét làm việc an toàn nhờ module đóng kín, không sinh nhiệt, hồ quang khi thoát sét và không có dòng rò. Được gắn với các module rời có thể thay thế trực tiếp mà không cầng ngắt mạch, giảm thiểu chi phí lắp đặt và bảo trợ. Sử dụng công nghệ RADAX –FLOW được cấp chứng nhận độc quyền giuwos gưới hạn dòng mạch chính, đảm bảo nguồn điện an toàn và liên tục ngay cả khi chế độ thoát xung dòng sét làm việc ở mức cao nhất. Khả năng bảo vệ thiết bị khi có sét ở các mức độ của hệ thống. Hiển thị trạng thái làm việc và lỗi một cách trực diện bẳng cách nhận diện màu. Sản phẩm chống sét cho đường tín hiệu viễn thông, CNTT, giám sát an ninh.
Giải pháp bảo vệ chống sét lan truyền bảo vệ tủ điện đầu nguồn – Cấp B/C 9 sơ cấp/ thứ cấp). Trong đó chi tiết thiết bị gồm:
- Phần chân đế: Được thiết kế theo tiêu chuẩn IEC, DIN VDE, EuroPean – Standard ENV … Tiêu chuẩn chất lượng ISO 9001, có kích thước phù hợp, nên chiều kích thước hợp có thể gắn trên rail, không chiếm diện tích lớn nên có thể gắn với các loiaj tủ điện có đưuòng ray theo tiêu chuẩn Châu Âu. Ngoài ra nó còn phù hợp các tiêu chuẩn như Denmark (D); Great British (GB), CH, USA, CANADA (CAN) Australia (AUS) …
- Phần thiết bị cảm ứng : Được thiết kế thành từng Unit ( đơn vị ) rời với hai khớp kim loại để tiếp xúc với phần chân đế, đèn LED hiển thị tình trạng hoạt động của thiết bị đồng thời tháo ra dễ dàng mà không cần ngừng cung cấp điện để đảm bảo hệ thống liên tục cung cấp điện.
- Phần thiết bị : Trong tủ điện đặt 3 thiết bị bảo vệ chống sét lan truyền đó là bảo vệ chống sét điện nguồn cấp 1, cấp 3 và chống sét lan truyền mạng LAN.
Thiết bị bảo vệ chống sét lan truyền đường điện nguồn 3 pha ( bảo vệ cấp 1 ) DVM TT 255 FM.
- Thiết bị chống sét nguồn điện 3 pha, tích hợp bảo vệ sơ cấp và thứ cấp trong cùng một modul.
- Với công nghệ giới hạn dòng điện dòng mạch chính ( Follow ) kiểu Radax- Flow, thiết bị chống sét đảm bảo nguồn điện luôn an toàn và liên tục ngay cả khi chế độ thoát dòng xung làm việc ở mức cao nhất.
- Không làm ngắt Atomat từ 20A Gl/Gg ( do ngắn mạch ) khi thoát dòng xung 50kArms.
- Khả năng thoỏt dũng xung an toàn cú năng lượng lờn đến 100kA (10/350à s) - Khả năng bảo vệ thiết bị đầu nguồn khi bị sét đánh trực tiếp.
- Kích thước nhỏ gọn, hiện thị trạng thái làm việc của modul bảo vệ bằng màu sắc trên cữa sổ Life-check với độ tin cậy cao, tích hợp thêm tiếp điểm kết nối giám sát ngoài để giám sát từ xa trạng thái làm việc của thiết bị chống sét và được hiện thị cảnh báo bằng phụ kiện DPANL.
- Dẽ dang thay thế các modul bảo vệ bằng tay nhờ lẫy cài mà không cần dùng đến các dụng cụ, thiết bị được lắp đặt trên thanh cài Dinrail tiêu chuẩn.
- Thiết bị chống sét đã được thử nghiệm chống rung, số theo tiêu chuẩn EN60068-2.
Thiết bị bảo vệ chống sét lan tryền đường điện nguồn 1pha ( bảo vệ cấp 3 ) DR M 2P 255 FM.
- Thiết bị chống sét 1 pha cấp 3, kết hợp cùng với NF 10 để bảo vệ các thiết bị điện nhạy cảm.
- Modul chống sét cắm trên đế tiêu chuẩn tích hợp sưn với hai cực bảo vệ cho 1 pha nguồn điện.
- Khả năng thoát xung năng lượng lớn do tích hợp sử dụng biến trở Oxit kẽm (MOV) và khe hở phóng điện (SG).
- Thiết kế có khả năng phối hợp năng lượng, két với các sản phẩm chống sét nguồn điện khác của DEHN( mục Red/ Line ) để bảo vệ an toàn cho nguồn điện.
- Kích thước nhỏ gọn, hiện thị trạng thái làm việc của modul bảo vệ bằng màu sắc trên cửa sổ Life-check với độ tin cậy cao, tích hợp thêm tích điểm kết nối giám sát ngoài để giám sát từ xa trạng thái làm việc của thiết bị chống sét và được hiện thị cảnh báo bằng phụ kiện DPANL.
- Dễ dàng thay thế các modul bảo vệ bằng tay nhờ lẫy cài mà không cần dùng đến các dụng cụ, thiết bị được lắt đặt trên thanh cài Dinrail tiêu chuẩn.
- Thiết bị chống sét đã được thử nghiệm chống rung-sốc theo tiêu chuẩn EN60068-2
Thiết bị bảo vệ chống sét lan truyền cho mạng LAN DPA M CLE RJ45B 48.
- Thiết bị chống sét bảo vệ một cổng Ethernet thông qua cáp mạng LAN Cat6, Cat6A theo tiêu chuẩn ANSI/TIA/EIA-568 và ISO/IEC 11801.
- Cung cấp khả năng bảo vệ quá áp nguồn POE theo tiêu chuẩn IEEE 802.3at.
- Cung cấp với kết nối tốc độ cao lên tới 1Gbit Ethernet.
- Thiết bị gắn trên thành cái Dinrail tiêu chuẩn.
7.3.3. Tính chọn các thiết bị chống set lan truyền.
7.3.3.1. Chọn thiết bị chống sét lan truyền đường điện nguồn 3 pha ( bảo vệ cấp 1,2).
Thiết bị chống sét lan truyền được chọn theo các điều kiện sau : 1. Dòng xung sét cực đại với dạng sóng sét chuẩn 8/20
às Isđm
≥ Ismax =90,7 (kA) Trong đó :
• Isđm : biên độ xung sét cực đại mà thiết bị chống sét có thể chịu đựng được (kA)
• Ismax : biên độ xung sét cực đại ghi nhận được tại nơi đặt thiết bị chống sét (kA) Tại Việt Nam , Ismax =90,7 (kA) ( Theo báo cáo hội nghị chống sét quốc tế tại Hà Nội 04/97).
2. Điện áp làm việc cực đại Usđm
≥ Ulvmax =240 ( V ) Trong đó :
• Usđm : điện áp vận hành định mức của thiết bị chống sét (V)
• Ulvmax : điện áp làm việc cực đại (V) 3. Số pha cần bảo vệ : 3 pha
4. Cấu hình bảo vệ : Pha- trung tính – đất.
5. Khả năng cắt nhiều xung
6. Khả năng hiện thị trạng thái làm việc của thiết bị 7. Công tắc báo động
8. Công nghệ chế tạo : RADAX – FLOW.
Căn cứ vào các điều kiện ta chọn thiết bị chống sét có các thông số kỹ thuật như sau : Bảng 2.3 : Thông số kỹ thuật của thiết bị chống sét lan truyền đường điện nguồn 3 pha.
Tên thiết bị DV M TT 255 FM
Mã sản phẩm 951 315
SPD theo tiêu chuẩn IEC 61343-1/-11EN 61.643-11 Cấp 1+ Cấp 2 Khả năng bảo vệ thiết bị đầu cuối ( ≤
5m ) Cấp 1+ Cấp 2 + Cấp 3
Điện áp làm việc (UN) 230/240 V
Điện áp làm việc tối đa [L-N] (Uđmcs) 264V Điện áp làm việc tối đa [N-PE] (Uđmcs) 255V Khả năng thoát xung (10/350
às )
[L1+L2+L3+N-PE] (Itotal) 100Ka
Khả năng thoát xung (10/350 às
)
[L-N]/[N-PE] (Isđmcs) 25/100kA
Khả năng thoát xung (8/20 às
)
[L-N]/[N-PE] (Isđmcs) 25/100kA
Mức điện áp bảo vệ [L-N]/[N-PE] (Up) ≤1,5kV/ 1,5≤ kV
Khả năng dập dòng Follow ( dòng 50Hz) 50kArms/100Arms
Khả năng giới hạn dòng Follow ( dòng 50Hz) <20AgL/Gg khi Ik = 50kArms
Thời gian đáp ứng (tA) ≤100ns
Khả năng bảo vệ mạch chính khi Ik = 50kArms 315A gL/Gg Khả năng bảo vệ mạch chính [ L- L’] 125A gL/Gg Quá áp tạm thời ( TOV) [L/N] (UT) 440V/120min Quá áp tạm thời ( TOV) [N-PE] (UT) 1200/200ms Nhiệt độ làm việc (TU) - 40oC÷80oC
Trạng thái hoạt động Xanh / Đỏ
Tiết diện dây dẫn M10 ÷ M50
Đế gắn 35mm Dinrail
Chất liệu vỏ Nhựa chịu nhiệt/ màu đỏ
Vị trí lắp đặt Trong nhà
Cấp bảo vệ IP20
Chiều rộng chuẩn 8 mod
Chứng nhận chất lượng độc lập KEMA, VDE, UL, Vds
7.3.3.2. Chọn thiết bị chống sét lan truyền đường điện nguồn 1 pha ( bảo vệ cấp 1,2).
Thiết bị chống sét lan truyền được chọn theo các điều kiện sau : 1. Dòng xung sét cực đại với dạng sóng sét chuẩn 8/20
às Isđm
≥ Ismax =90,7 (kA) Trong đó :
• Isđm : biên độ xung sét cực đại mà thiết bị chống sét có thể chịu đựng được (kA)
• Ismax : biên độ xung sét cực đại ghi nhận được tại nơi đặt thiết bị chống sét (kA) Tại Việt Nam , Ismax =90,7 (kA) ( Theo báo cáo hội nghị chống sét quốc tế tại Hà Nội 04/97).
2. Điện áp làm việc cực đại Usđm
≥ Ulvmax =240 ( V ) Trong đó :
• Usđm : điện áp vận hành định mức của thiết bị chống sét (V)
• Ulvmax : điện áp làm việc cực đại (V) 3. Số pha cần bảo vệ : 1 pha
4. Cấu hình bảo vệ : Pha- trung tính – đất.
5. Khả năng cắt nhiều xung
6. Khả năng hiện thị trạng thái làm việc của thiết bị 7. Công tắc báo động
8. Công nghệ chế tạo : RADAX – FLOW.
Căn cứ vào các điều kiện ta chọn thiết bị chống sét có các thông số kỹ thuật như sau : Bảng 2.4 : Thông số kỹ thuật của thiết bị chống sét lan truyền đường điện nguồn 1 pha.
Tên thiết bị DV M TT 2P 255 FM
Mã sản phẩm 951 115
SPD theo tiêu chuẩn IEC 61343-1/-11EN 61.643-11 Cấp 1+ Cấp 2 Khả năng bảo vệ thiết bị đầu cuối ( ≤
5m ) Cấp 1+ Cấp 2 + Cấp 3
Điện áp làm việc (UN) 230/240 V
Điện áp làm việc tối đa [L-N] (Usđm) 264V Điện áp làm việc tối đa [N-PE] (Usđm) 255V Khả năng thoát xung (10/350
às )
[L1+L2+L3+N-PE] (Isđm) 100Ka
Khả năng thoát xung (10/350 às
)
[L-N]/[N-PE] (Iimp) 25/100kA
Khả năng thoát xung (8/20 às
)
[L-N]/[N-PE] (Isđmcs) 25/100kA
Mức điện áp bảo vệ [L-N]/[N-PE] (Up) ≤1,5kV/ 1,5≤ kV Khả năng dập dòng Follow ( dòng 50Hz) 50kArms/100Arms
Khả năng giới hạn dòng Follow ( dòng 50Hz) <20AgL/Gg khi Ik = 50kArms
Thời gian đáp ứng (tA) ≤100ns
Khả năng bảo vệ mạch chính khi Ik = 50kArms 315A gL/Gg Khả năng bảo vệ mạch chính [ L- L’] 125A gL/Gg Quá áp tạm thời ( TOV) [L/N] (UT) 440V/120min Quá áp tạm thời ( TOV) [N-PE] (UT) 1200/200ms Nhiệt độ làm việc (TU) - 40oC÷80oC
Trạng thái hoạt động Xanh / Đỏ
Tiết diện dây dẫn M10 ÷ M50
Đế gắn 35mm Dinrail
Chất liệu vỏ Nhựa chịu nhiệt/ màu đỏ
Vị trí lắp đặt Trong nhà
Cấp bảo vệ IP20
Chiều rộng chuẩn 4 mod
Chứng nhận chất lượng độc lập KEMA, VDE, UL, Vds
7.3.3.3.Chọn thiết bị chống sét lan truyền nguồn điện điều khiển 1pha ( bảo vệ cấp 3).
Thiết bị chống sét lan truyền được chọn theo các điều kiện sau : 1. Dòng xung sét cực đại với dạng sóng sét chuẩn 8/20
às Isđm
≥ Ismax =3 (kA) Trong đó :
• Isđm : biên độ xung sét cực đại mà thiết bị chống sét có thể chịu đựng được (kA)
• Ismax : biên độ xung sét cực đại ghi nhận được tại nơi đặt thiết bị chống sét (kA) Theo tiêu chuẩn TCXDVN-46-2007 chọn Ng(lần/km2/năm)<0,5 ⇒
ta có dòng xung sét Ismax=3(kA)
2. Điện áp làm việc cực đại Usđm
≥ Ulvmax =230 ( V ) Trong đó :
• Usđm : điện áp vận hành định mức của thiết bị chống sét (V)
• Ulvmax : điện áp làm việc cực đại (V) 3. Số pha cần bảo vệ : 1 pha
4. Cấu hình bảo vệ : Pha- trung tính – đất, pha - đất, trung tính – đất.
5. Khả năng cắt nhiều xung
6. Khả năng hiện thị trạng thái làm việc của thiết bị 7. Công tắc báo động
8. Công nghệ chế tạo : RADAX – FLOW.
Căn cứ vào các điều kiện ta chọn thiết bị chống sét có các thông số kỹ thuật như sau : Bảng 2.5 : Thông số kỹ thuật của thiết bị chống sét lan truyền đường điện nguồn 1 pha.
Tên thiết bị DR M 2P 255 FM
Mã sản phẩm 953 205
SPD theo tiêu chuẩn IEC 61343-1/-11EN 61.643-11 Cấp 3
Điện áp làm việc (UN) 230V
Điện áp làm việc tối đa (Usđm) 255V Khả năng thoát xung (8/20
às
) [ L+N-PE] (Itotal ) 5kA Khả năng thoát xung (8/20
às
) (Isđm) 3kA
Mức điện áp bảo vệ [L-N] (Up) ≤1, 25kV Mức điện áp bảo vệ [L-N]/[N-PE] (Up) ≤1, 25kV
Thời gian đáp ứng [L-N](tA) ≤25ns
Thời gian đáp ứng [L/N-PE(tA) ≤100ns
Khả năng bảo vệ mạch chính 25A gL/Gg
Khả năng chịu ngắn mạch 5kArms
Quá áp tạm thời ( TOV) [L/N] (UT) 225V/5s Quá áp tạm thời ( TOV) [N-PE] (UT) 440V/5s Nhiệt độ làm việc (TU) - 40oC÷80oC
Trạng thái hoạt động Xanh / Đỏ
Tiết diện dây dẫn M0.5 ÷ M4
Đế gắn 35mm Dinrail
Chất liệu vỏ Nhựa chịu nhiệt/ màu đỏ
Vị trí lắp đặt Trong nhà
Cấp bảo vệ IP20
Chiều rộng chuẩn 4 mod
Chứng nhận chất lượng độc lập KEMA, VDE, UL, Vds
7.3.3.4. Chọn thiết bị chống sét lan truyền mạng LAN.
Tương tự thiết bị chống sét lan truyền mạng LAN được chọn theo các điều kiện sau:
1. Dòng xung sét cực đại với dạng sóng sét chuẩn 8/20 às Isđm
≥ Ismax =2,5 (kA) Trong đó :
• Isđm : biên độ xung sét cực đại mà thiết bị chống sét có thể chịu đựng được (kA)
• Ismax : biên độ xung sét cực đại ghi nhận được tại nơi đặt thiết bị chống sét (kA) Theo tiêu chuẩn TCXDVN-46-2007
2. Điện áp làm việc cực đại
Usđm
≥ Ulvmax =24 ( V ) Trong đó :
• Usđm : điện áp vận hành định mức của thiết bị chống sét (V)
• Ulvmax : điện áp làm việc cực đại (V)
Căn cứ vào các điều kiện ta chọn thiết bị chống sét có các thông số kỹ thuật như sau : Bảng 2.6 : Thông số kỹ thuật của thiết bị chống sét lan truyền mạng LAN.
Tên thiết bị DPA M CLE RJ45B 48
Mã sản phẩm 929 121
SPD theo tiêu chuẩn IEC 61343-1/-11EN 61.643-11 Cấp 3
Điện áp làm việc (UN) 48V
Điện áp 1 chiều làm việc liên tục tối đa (Usđm ) 48V Điện áp xoay chiều làm việc liên tục tối đa (Usđm ) 34V
Điện áp POE tối đa 57V
Dòng điện POE tối đa 1A
Khả năng thoát xung POE(8/20 às
) 2,5kA
Mức điện áp bảo vệ (Up) ≤150V
Mức điện áp bảo vệ POE(Up) ≤600V
Cổng kết nối RJ45
Thời gian đáp ứng (tA) ≤25ns
Vật liệu vỏ thiết bị Nhôm
Nhiệt độ làm việc (TU) - 40oC÷80oC
Đế gắn 35mm Dinrail
Cấp bảo vệ IP10
Chứng nhận chất lượng độc lập CAS, UL, GOST