Khi xảy ra hiện tượng phĩng điện Sét sẽ gây nên một sĩng điện từ tỏa ra xung quanh với tốc độ rất lớn trong khơng khí, tốc độ của nĩ tương đương với tốc độ ánh sáng. Sĩng điện từ truyền vào cơng trình theo các đường dây điện lực, thơng tin gây ra hiện tượng quá điện áp tác dụng lên cách điện của các thiết bị trong cơng trình, gây hư hỏng, đặc biệt với các thiết bị nhạy cảm: thiết bị điện tử, máy tính cũng như mạng máy tính gây ra những thiệt hại rất lớn. Như vậy, cần phải tiến hành chống Sét lan truyền bằng các thiết bị cắt Sét và lọc Sét; các thiết bị này lắp đặt ở vị trí phù hợp nhằm nâng cao hiệu quả bảo vệ của nĩ.
Đối với Cao Ốc Văn Phịng Nam Sơng Tiên Tower, hiện nay Tịa cao ốc được cung cấp điện từ trạm biến áp riêng của nguồn lưới điện quốc gia thơng qua các thiết bị điện được lắp đặt như :
MCCB tổng của nhà máy.
Các tủ phân phối 24 tủ điện phân phối.
Và các dụng cụ thiết bị điện - điện tử phục vụ cho tịa ca ốc :
Để chống Sét lan truyền ở đây cũng được đưa ra 2 phương án như sau :
1. Phương án 1 :
a. Lắp thiết bị cắt Sét tại vị trí MCCB tổng của nhà máy b. Lắp 17 thiết bị lọc Sét tại các tủ phân phối quan trọng.
Ưu điểm :
Bảo vệ tồn bộ hệ thống tịa nhà.
Tìang 90
Nhược điểm :
Mỗi thiết bị cần bảo vệ khơng được lắp đặt thiết bị lọc Sét riêng lẻ nên hiệu quả bảo vệ an tồn cho mỗi thiết bị khơng cao.
2. Phương án 2 :
a. Lắp thiết bị cắt Sét tại vị trí MCCB tổng như phương án 1. b. Lọc Sét riêng lẻ cho từng thiết bị điện tử, máy tính...
Ưu điểm :
Bảo vệ an tồn cho mỗi thiết bị điện tử, máy tính...
Nhược điểm :
Mỗi thiết bị cần bảo vệ cần phải lắp đặt thiết bị lọc Sét riêng lẻ, do đĩ vấn đề dây nối đất sẽ phức tạp nhất là cho các máy tính.
Nếu nhà máy phát triển thêm thiết bị, lại phải gắn thêm thiết bị lọc Sét.
Đắt hơn phương án 1.
Tĩm lại : Từ ưu điểm và nhược điểm của 2 phương án trên. Chúng tơi quyết định lựa chọn phương án 1 để thực hiện nhiệm vụ tính tốn cho đề tài này.
Tìang 91
Chương 3
TÍNH TỐN LỰA CHỌN CẤP BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO CAO ỐC VĂN PHỊNG
NAM SƠNG TIÊN TOWER
Việc lựa chọn cấp bảo vệ thích hợp trong thiết kế chống Sét tùy thuộc vào tầm quan trọng của mỗi cơng trình xây dựng và các yếu tố sau:
Mơi trường xung quanh cơng trình (dễ cháy, dễ nổ, nĩng...).
Loại cơng trình (dân dụng, cơng nghiệp...).
Loại vật liệu chứa trong cơng trình.
Cĩ hay khơng cĩ người làm việc thường xuyên.
Mật độ Sét của vùng xây dựng cơng trình.
Việc lựa chọn cấp bảo vệ phù hợp cho cơng trình phụ thuộc vào tần số Sét cĩ thể chấp nhận được Nc và tần số Sét tính tốn Nd .
I. TÍNH TỐN LỰA CHỌN CẤP BẢO VỆ CHO CAO ỐC VĂN PHỊNG NAM SƠNG TIÊN TOWER:
Các thơng số cần thiết cho tính tốn :
H = 47.3m : Chiều cao của Cao Ốc Văn Phịng Nam Sơng Tiên Tower.
L = 23.150 m : Chiều dài của Cao Ốc Văn Phịng Nam Sơng Tiên Tower.
W = 20.453 m : Chiều rộng của Cao Ốc Văn Phịng Nam Sơng Tiên Tower.
C1 , hệ số phụ thuộc vào vị trí cơng trình.
Ở đây cơng trình bao quanh bởi các cơng trình khác thấp hơn 3H; nên chọn C1 = 0.5.
C2 , hệ số cấu trúc cơng trình.
Ở đây cơng trình là bê tơng bình thường, chọn C2 = 1.
C3 , hệ số phụ thuộc vào vật liệu chứa trong cơng trình.
Ở đây khu vực cĩ nhiều vật tư giá trị cao và đặc biệt bắc lửa, chọn C3 = 2.
C4 , hệ số phụ thuộc vào tính năng của cơng trình.
Ở đây khu vực bồn chứa tập trung đơng người, khĩ sơ tán, chọn C4 = 3.
C5 , hệ số phụ thuộc vào tác hại của Sét.
Ở đây cơng trình khơng yêu cầu hoạt động liên tục, khơng cĩ tác hại với mơi trường ; nên chọn C5 = 1.
Tìang 92
1. Tính tần số Sét chấp nhận Nc theo cơng thức :
Nc = 5 5,
C
Trong đĩ : C = C2 . C3 . C4 . C5 Các thơng số C được chọn như trên:
Nc = 1 . 3 . 2 . 1 5 . 5 = 0,916667
2. Tính vùng tập trung tương đương Ac :
Vùng tập trung tương đương của Cao Ốc Văn Phịng Nam Sơng Tiên Tower được xem như cĩ cấu trúc hình hộp chữ nhật với chiều rộng W = 20.453 m ; chiều dài L = 23.150 m và chiều cao H = 47.3 m.
Ac = L . W + 6H (L + W ) + 9 H2 Thay số vào :
Ac = 23,150 . 20,453 + 6 . 47,3 (23,150 + 20,453) + 9 . . 47,32 = 76105.9028 m2
3. Tính tần số Sét đánh trực tiếp Nd vào tịa nhà cao ốc :
Trong một năm, tần số này được tính như sau : Nd = Ngmax . Ac . C1 . 10-6 ( 1 /năm ) Trong đĩ :
Ngmax = 0,04 . N K1 2 5 N K
1 0
,
= 2.Ng; được gọi là hệ số phĩng điện Sét lớn nhất trong một năm trên 1 km2 và NK là số ngày dơng trung bình trong năm ở một số địa phương của Việt Nam, Ng là mật độ phĩng điện sét hằng năm trên một km2.
Đối với Cao Ốc Văn Phịng Nam Sơng Tiên Tower thuộc khu vực Quận Phú Nhuận, Thành phố Hồ Chí Minh cĩ số ngày dơng trung bình trong năm Ng = 13.7 do tổng cục khí tượng thuỷ văn thống kê theo:
TCXDVN 46:2007 Phụ lục E:
Do đĩ : Ngmax = 2.Ng = 2.13,7 = 27,4
Vậy : Nd = 27,4 . 76105,9028 . 0,5 . 10-6 = 1.04265
* Để chọn cấp bảo vệ phù hợp với khu vực tịa nhà cao ốc phải dựa vào tần số Sét cĩ thể chấp nhận Nc và tần số Sét tính tốn Nd :
Nếu Nd Nc : Cơng trình cĩ thể khơng cần hệ thống chống Sét. Nếu Nd > Nc : Cơng trình cần thiết phải cĩ hệ thống chống Sét. Theo như tính tốn ở trên, ta thấy Nd = 1.04265 > Nc = 0,916667.
Tìang 93 Khi Nd > Nc thì hệ thống chống Sét cĩ hệ số E được tính. E = 1 - d c N N = 1 - 04265 . 1 916667 . 0 = 0,120831
Với E = 0,120831 cĩ giá trị đúng với giá trị của cấp bảo vệ cấp 3.
Do đĩ cấp bảo vệ lựa chọn cho khu vực bồn chứa theo tính tốn là cấp 3; D = 60 m; dịng xung đỉnh 14,7 KA.
4. Chạy bằng phần mềm matlab.
Tìang 94
Chương 4
TÍNH BÁN KÍNH BẢO VỆ
LỰA CHỌN THIẾT BỊ CHỐNG SÉT CHO CAO ỐC VĂN PHỊNG NAM SƠNG TIÊN
TOWER
I. TÍNH BÁN KÍNH BẢO VỆ CHO CAO ỐC VĂN PHỊNG NAM SƠNG TIÊN TOWER:
1. Bán kính bảo vệ cho cao ốc văn phịng Nam Sơng Tiền Tower:
Sau khi đã xác định được cấp bảo vệ cho cao ốc văn phịng Nam Sơng Tiền Tower D = 60m: cấp bảo vệ trung bình, dịng xung đỉnh 14.7 KA. Bán kính bảo vệ của đầu thu Sét được tính theo cơng thức:
Rp = h D h(2 )L D(2 L) khi h 5m
Hoặc tra bảng khi h<5m ( xem chương 3- Thiết bị chống Sét INDELEC ) Ứng với kích thước của tịa nhà cĩ chiều rộng W = 20.453 m ; chiều dài L = 23.150 m và chiều cao H = 47.3 m, D = 60m, chiều cao của đầu thu Sét so với mặt bằng tầng mái được chọn h = 2m tra bảng chọn.
Chọn đầu thu Sét loại TS2.25 đường kính 100 mm ,chiều cao 330 mm, loại bằng đồng cĩ các số liệu sau :
Tìang 95 Bán kính bảo vệ Rp = 26 m .
Độ lợi về thời gian phĩng tia tiên đạo T = 25 (µs) => L = 25 m
Mã số loại đồng P1204C.
Trọng lượng đầu thu Sét P =3.3kg.