đặt trờn đỉnh núc nhà, nối với một dõy kim loại dẫn xuống đất. Franklin nghĩ rằng PPCS này thực hiện hai nhiệm vụ: làm chệch hướng tia sột vào nhà và dẫn năng lượng xuống đất và phõn tỏn năng lượng điện trờn mõy và như vậy ngăn chặn tia sột. Qua kiểm chứng trải qua 250 năm qua, thực sự PPCS của Franklin và những hệ tương đương phương phỏp này đó thật sự giảm thiệt hại về nhà cửa, thuyền tàu. PPCS Franklin và hệ tương tự khụng phõn tỏn điện tớch và như vậy khụng ngăn chặn tia sột.
Phương phỏp chống sột truyền thống cú hai dạng là: hệ gắn thẳng với nhà và hệ bao quanh hay nằm trờn. Hệ Franklin là thớ dụ về hệ gắn thẳng và hiện nay vẫn sử dụng rộng rói. Quy phạm NFPA 780 đó quy định về chiều cao và cỏch bố trớ kim thu sột, kớch cỡ của dõy nối đất, cỏch thực hiện và đặc tớnh của hệ nối đất. Gần đõy một vài kiểm chứng cho thấy kim tự làm việc tốt hơn kim nhọn.
Hệ Franklin bao quanh hay nằm trờn hay cũn gọi là hệ mắt xớch hay lưới. Nú thường bao gồm hệ dõy dẫn ở trờn đỉnh treo trờn cỏc cột và nối với hệ thống đất. Cỏc dõy này thường đặt cỏch nhà khoảng 10 - 20 m. Hệ này cú ưu việt là một khi nú tiếp nhận tia sột thỡ tia sột ở cỏch xa khu vực bảo vệ xa hơn hệ Franklin nối trực tiếp. Dạng bảo vệ này thường đắt hơn dạng gắn trực tiếp.
Thực nghiệm cho thấy, hệ Franklin khụng cho hiệu quả chống sột 100%. Tuy sột đỏnh vào kim thu sột nhiều hơn và hiệu quả của PPCS là khỏ tốt, song nhiều kết quả thực nghiệm cho thấy sột cú thể bỏ qua kim thu sột mà đỏnh trực tiếp vào nhà mặc dự cú thể làm kim thu sột lờn rất cao. Ngay cả khi sột đỏnh vào kim thu sột thỡ dõy nối đất khụng hiệu quả cho việc dẫn cỏc thành phần tần số cao của tia sột khi cú cỏc vật kim loại ở gần. Cỏc nhà cú chứa cỏc dụng cụ nhạy cảm với sột như cỏc thiết bị điện tử sẽ bị hỏng húc.
Đối với cỏc thiết bị nhạy cảm này cần phải cú những thiết bị chống sột chuyờn dụng.
Như vậy, phương phỏp truyền thống trong nhiều năm qua đó chứng tỏ khả năng bảo vệ của nú, tuy nhiờn đối với yờu cầu cao như hiện nay (cỏc thiết bị điện tử, nhà mỏy hạt nhõn, đạn dược, ...) thỡ những nhược điểm nờu trờn sẽ cú thể gõy thiệt hại khụn lường.
Phương phỏp khụng truyền thống
Một số hệ chống sột khỏc với dạng Franklin nổi lờn trong hàng chục năm gần đõy. Đỏng chỳ ý là:
a, Hệ phỏt xạ sớm
b, Hệ ngăn chặn sột (hệ tiờu tỏn năng lượng sột)
Những người bảo vệ hệ dựng kim thu sột phỏt xạ sớm cho rằng kim này phúng tia tiờn đạo lờn sớm hơn so với hệ Franklin. Một vài dụng cụ được sử dụng gõy phỏt xạ sớm như nguồn phúng xạ và kớch thớch điện của kim. Năm 1999, 17 nhà khoa học của Hội đồng khoa học ICLP
(International Conference on Lightning Protection) ra tuyờn bố phản đối phương phỏp này.
Hệ ngăn chặn sột với mục đớch là phõn tỏn điện tớch của mõy dụng trước khi nú phúng điện. Hay núi khỏc đi tạo đỏm mõy điện dương tại khu vực để làm chệch tia sột khỏi khu vực bảo vệ. Nhiều dạng dụng cụ phõn tỏn được sử dụng. Chủ yếu cấu tạo bởi rất nhiều kim mũi nhọn nối đất. Những điểm này cú thể như những dạng lưới kim loại, bàn chải... Cỏc dụng cụ này cú tỏc dụng chuyển điện tớch dương từ đất vào khớ quyển. Nhưng vấn đề ở đõy là cỏc đỏm mõy dụng tạo điện tớch và chuyển động rất nhanh. Liệu cỏc thiết bị này cú kịp tạo đỏm mõy điện tớch để làm chệch tia sột hay khụng? Chưa cú thụng tin khoa học tin cậy nào thụng bỏo về khả năng này của hệ thống cú đủ tốc độ để làm lệch hướng tia sột xuống khu vực bảo vệ.
Ngày nay chỳng ta cần chống sột cho cỏc cụng trỡnh hiện đại đũi hỏi PPCS cú hiệu quả cao vớ dụ như kho chất nổ đạn dược, hạt nhõn, cỏc trung tõm mỏy tớnh quan trọng (điều khiển bay, trung tõm điều hành mạng, ...)
Nhằm tỡm kiếm giải phỏp chống sột 100%, cỏc cụng ty hàng năm đầu tư hàng triệu đụla cho cụng việc nghiờn cứu hỳt sột bằng laser. Cỏc nhúm nghiờn cứu mạnh về vấn đề này là giỏo sư Bazelyan (Nga), giỏo sư Zen Kawazaki (Nhật). Đó cú những kết quả bước đầu. Tại Nhật, năm 1997 sau rất nhiều lần thử nghiệm người ta đó 2 lần thu được tia sột bằng cỏch này. Theo ý kiến cỏc chuyờn gia, về kỹ thuật cú thể thực hiện được. Khú khăn ở chỗ đồng bộ hoỏ và chi phớ cho một cỳ chống sột bằng phương phỏp này cú thể núi đắt hơn vàng. Hướng nghiờn cứu này đang được tiếp tục.
Phương phỏp phũng chống tớch cực
Một dạng phương phỏp được sử dụng cú hiệu quả trong những năm gần đõy là dự bỏo dụng sột sớm. Nhờ vào cỏc thiết bị hiện đại như ra đa, vệ tinh, cỏc hệ thống định vị phúng điện, ... người ta cú thể dự bỏo được khả năng cú dụng sột xảy ra tại khu vực trong khoảng thời gian từ vài giờ đến 30 phỳt. Cỏc phương phỏp này được ứng dụng rộng rói trong hàng khụng, điện lực, an toàn cho con người...
Thiết bị EFM và ESID đặt tại trạm Phỳ thụy (Gia lõm) cũng cú khả năng này.
Kiến thức phổ thụng về dụng, sột
Dụng là hiện tượng thời tiết kốm theo sấm, chớp xảy ra. Cơn dụng được hỡnh thành khi cú khối khụng khớ núng ẩm chuyển động thăng. Cơn dụng cú thể kộo dài từ 30 phỳt đến 12 tiếng và cú thể trải rộng từ vài chục đến hàng trăm km.
Trong giai đoạn đầu phỏt triển của cơn dụng, khối khụng khớ núng ẩm chuyển động lờn trờn. Sự phõn chia điện tớch trong mõy dụng gõy bởi chuyển động thẳng đứng trong đỏm mõy. Sự phõn bố điện tớch trong đỏm mõy khỏ phức tạp. Khảo sỏt thực nghiệm cho thấy, thụng thường mõy dụng cú kết cấu như sau: vựng điện tớch õm chớnh nằm ở khu vực độ cao 6 km, vựng điện tớch dương ở phần trờn đỏm mõy ở độ cao 8- 12km và một khối điện tớch dương nhỏ phớa dưới chõn mõy.
Khi cỏc vựng điện tớch đủ mạnh sẽ xảy ra phúng điện sột. Phúng điện cú thể xảy ra trong một đỏm mõy giữa cỏc vựng điện tớch trỏi dấu, xảy ra giữa cỏc đỏm mõy với nhau hoặc giữa mõy với đất.
Sột gõy tỏc hại cho con người khi nú đỏnh xuống đất. Trong loại sột đỏnh xuống đất người ta phõn chỳng ra làm hai loại: sột õm và sột dương; sột õm (90%) chủ yếu xuất hiện từ phần dưới đỏm mõy đỏnh xuống đất. Sột dương thường xuất hiện từ trờn đỉnh đỏm mõy đỏnh xuống. Loại sột dương này xuất hiện bất ngờ và đụi khi rất nguy hiểm vỡ trời vẫn quang và phần dưới chưa mưa.
Quỏ trỡnh trung hoà và tỏi tạo điện tớch xảy ra liờn tục trong cơn dụng. Sấm là tiếng động do kờnh sột đốt núng khụng khớ. Khi khụng khớ nở ra rất nhanh, nú gõy ra tiếng động. Ta cú thể nghe thấy sấm trong vũng bỏn kớnh 20 -25km.
Cơn dụng cú thể vớ như một nhà mỏy phỏt điện nhỏ cụng suất vài trăm megavat. Điện thế cú thể đạt hàng 1 tỷ vụn và và dũng điện 10-
200kAmper. Một tia sột thụng thường cú thể thắp sỏng búng đốn 100 w trong ba thỏng.
Theo thống kờ ước tớnh trờn trỏi đất của chỳng ta cứ mỗi giõy cú chừng 100 cỳ phúng điện xảy ra giữa cỏc đỏm mõy tớch điện và với mặt đất. Cụng suất của nú cú thể đạt tới hàng tỷ kw, làm núng khụng khớ đến 28000 độ C(hơn ba lần nhiệt độ bề mặt mặt trời).
Ngoài tỏc dụng tạo ra phõn nitrogen cú lợi cho cõy trồng, sột là hiểm hoạ gõy thiệt hại về người và tài sản. Hàng năm trờn thế giới theo thống kờ cú khoảng 5000 người bị sột đỏnh.
Vào một thời điểm bất kỳ trờn trỏi đất cú khoảng 2000 cơn dụng đang hoạt động. Một cơn dụng bỡnh thường kộo dài 4 tiếng cú thể cú 10 000 cỳ phúng điện trong đú cú 1000-2000 phúng xuống đất.
ở Việt nam cú thể cú tới 2 triệu cỳ sột đỏnh xuống đất trong vũng 1 năm. Tại một số khu vực như Cổ dũng (Hải dương), Sơn lộc (Hà tĩnh), Đồng bằng sụng Cửu long, sột gõy tõm lý hoang mang trong nhõn dõn.
Nghiờn cứu dụng sột là làm gỡ?
Việc nghiờn cứu dụng sột là tiến hành quan sỏt, nghiờn cứu hoạt động dụng trong khụng gian và thời gian, xỏc định mật độ sột (số tia sột/km2.năm), tiến hành đo cỏc thụng số sột khỏc như cường độ dũng điện sột, độ dốc dũng sột... Thực hiện phũng chống sột là dựa trờn cỏc số liệu điều tra cơ bản về dụng sột lựa chọn một cỏch sỏng tạo cỏc cụng nghệ chống sột thớch hợp cho từng đối tượng cần bảo vệ.
Mật độ sột là đại lượng đặc trưng quan trọng cho cường độ hoạt động dụng sột của từng khu vực và việc xỏc định nú đũi hỏi nhiều cụng đoạn phức tạp. Giỏ trị này khỏc nhau theo khu vực, phụ thuộc vào đặc điểm địa hỡnh khớ hậu và cỏc hoạt động thời tiết khỏc.
Từ thập kỷ 60 trở lại đõy, tại cỏc nước phỏt triển ở chõu Âu và chõu Mỹ, do nhu cầu ứng dụng thực tế, việc nghiờn cứu dụng sột được phỏt triển mạnh mẽ. Người ta đó tiến hành thu thập số liệu về dụng sột trong nhiều năm nhằm phõn vựng hoạt động dụng, nghiờn cứu cỏc quy luật phỏt triển của chỳng phục vụ cụng tỏc dự bỏo dụng. Hàng loạt cỏc cụng trỡnh xỏc định mật độ sột, cũng như cỏc thụng số của sột và từ đú đề xuất cỏc biện phỏp dự phũng chống sột, cụ thể như cho cỏc đường dõy tải điện, cỏc cụng trỡnh cụng nghiệp quan trọng, cỏc sõn bay, kho xăng,
bến cảng, nhà mỏy điện hạt nhõn, bói phúng tờn lửa và tàu vũ trụ...
Quy tắc chống sột bảo vệ con người
1. Sột gõy thương tớch cho con người như thế nào
2. Cỏc biện phỏp chống sột bảo vệ an toàn cho con người. 1. Sột gõy thương tớch như thế nào
Sột cú thể gõy thương tớch bằng những cỏch thức sau:
1. sột đỏnh thẳng vào vị trớ nạn nhõn từ trờn đỏm mõy xuống. 2. Khi nạn nhõn đứng cạnh vật bị sột đỏnh. Sột cú thể phúng qua khoảng cỏch khụng khớ giữa người và vật. Trong trường hợp này gọi là sột đỏnh tạt ngang.
3. Sột đỏnh khi nạn nhõn tiếp xỳc với vật bị sột đỏnh.
4. Điện thế bước. Khi người tiếp xỳc với mặt đất ở một vài điểm. Sột lan truyền trờn mặt đất. 5. Sột lan truyền qua đường dõy cỏp tới cỏc vật như điện thoại, tivi, ổ cắm.
Theo thống kờ thỡ sột đỏnh thẳng là nguy hiểm nhất, cỳ 10 người bị sột đỏnh thẳng thỡ 8 người chết. Sột đỏnh tiếp xỳc hay tạt ngang cũng rất nguy hiểm. Khi sột đỏnh xuống cõy, thỡ 1 tia sột cú thể giết chết ngay vài người xung quanh. Độ nguy hiểm phụ thuộc vào bản chất của vật bị sột đỏnh và vị trớ tương đối với nạn nhõn. Thương vong do điện thế bước nhẹ hơn. Trong một số trường hợp năng lượng tia sột khụng tiờu tỏn ngay tại chỗ mà truyền theo mặt đất và khi nạn nhõn đứng trờn đường truyền đú cú thể bị liệt. Trong một số trường hợp tồi tệ nạn nhõn sẽ bị vấn đề với việc đi lại sau này. Thường thị điện thế bước chỉ gõy những hiệu ứng tạm thời và ớt khi để lại hậu quả sau này. Trong thực tế sột lan truyền xuất hiện khi nạn nhõn núi chuyện điện thoại, cầm vào
cỏc dõy cỏp, dõy anten dẫn từ ngoài vào.
Theo thống kờ ở Mỹ, ngoài 40% nạn nhõn bị sột đỏnh khụng được biết rừ nguyờn nhõn, 27 % là khi họ đang ở khu vực trống trải, 19% ở gần cõy, 8% đang bơi hay ở khu vực gần nước, 3% khi đỳng gần mỏy múc, 2,4% khi đang núi điện thoại, 0.7% liờn quan đến đài, tivi, anten...