Hệ thống chống sét trực tiếp – Các thiết bị của hệ thống chống sét trực tiếp!
Công ty Công nghệ Tân Tiến xin chân thành gửi tới các bạn giải pháp cho hệ thống chống sét trực tiếp – Bảo vệ ngồi nhà bạn!
Hệ thống chống sét trực tiếp
Toàn bộ hệ thống dây dẫn được sử dụng để bảo vệ một công trình khỏi tác động của sét đánh trực triếp từ trên trời xuống.
Chức năng của hệ thống chống sét trực tiếp
Thu hút sét đánh vào nó rồi chuyển dòng điện do sét tạo ra xuống đất một cách an toàn, tránh sét đánh vào các phần kết cấu của công trình cần được bảo vệ cũng như người và các thiết bị đặt bên trong công trình đó.
Các trường hợp yêu cầu cần thiết phải chống sét trực tiếp
Nơi tụ họp đông người;
Nơi có các dịch vụ công cộng thiết yếu;
Nơi mà xung quanh đó thường xảy ra sét đánh;
Nơi có các kết cấu cao hoặc đứng đơn độc một mình;
Nơi có các công trình có giá giá trị văn hóa hoặc lịch sử;
Các bộ phận cơ bản của hệ thống chống sét trực tiếp
Bộ phận thu sét
Dây dẫn sét
Thiết bị đếm sét
Hệ thống tiếp địa
4.1. Bộ phận thu sét (hay còn gọi là Kim thu sét)
Một bộ phận của hệ thống chống sét nhằm mục đích thu hút sét đánh vào nó. Thiết bị thu sét có thể là kim thu sét làm bằng kim loại không gỉ (đồng, thép, inox…) được làm nhọn đầu nhằm tăng khả năng thu hút sét.
Nguyên lý hoạt động của kim thu sét: hiện tượng tự nhiên khi các đám mây mang điện tích tới sẽ hình thành các đường dẫn sét về phía mặt đất. Đầu kim thu sét tạo nên một sự sai biệt về điện thế giữa đầu kim và đám mây, từ đó tạo ra một đường dẫn tia điện tiên đạo phát xạ sớm từ đám mây hướng thẳng trực tiếp vào đầu kim mà không đánh vào những vùng khác.
Một số loại kim thu sét thông dụng trên thị trường.
a. Kim thu sét INGESCO
Mức độ bảo vệ của kim thu sét INGESCO
kim thu set
Cấp bảo vệ (m) Bán kính bảo vệ RP (m) INGESCO
PDC – E15 PDC – E30 PDC – E45 PDC – E60
Cấp I: D = 20m 35m 50m 65m 80m
Cấp II: D = 45m 60m 75m 90m 102m
Cấp III: D = 60m 75m 80m 105m 120m
Kim thu sét INGESCO đã được kiểm định, thử nghiệm và đánh giá theo các tiêu chuẩn:
UNE 21.185 EN50.164 AENOR 24/01/00
UNE 21.186 EN62.305 UEN 21.186
R.E.B.T IEC 1312 IEC 1083.1
NFC – 17 102 EN 50.164 – 1 (test N/H)
1024 – 1CEI RP 58.01
Ưu điểm của kim thu sét INGESCO
+ 100% hiệu quả trong việc tích điện dẫn sét.
+ Kim thu sét không có thiết bị điện tử từ đó đảm bảo tuổi thọ bên lâu.
+ Các đặc điểm kỹ thuật vẫn được duy trì, không bị ảnh hưởng sau mỗi lần sét đánh.
+ Không cần nguồn cung cấp ngoài.
+ Bảo đảm hoạt động hiệu quả sau mỗi lần sét đánh.
+ Không cần sự bảo trì đặc biệt nào.
Tiêu chuẩn quan trọng: Kim thu sét INGESCO (Tây Ban Nha) được kiểm định và thử nghiệm tại dòng sét đạt tới 200 kA đáp ứng cao với với dòng sét tại Việt Nam thường xuyên ở mức 100 kA. Kim thu sét INGESCO là thương hiệu chất lượng cao trên thế giới được kiểm tra và công nhận bởi các phòng thí nghiệm danh tiếng trên thế giới như: BET (Đức), LABELEC (Tây Ban Nha), ISKRA; L.C.O.E; LGAI (phòng thí nghiệm quốc tế).
b. Kim thu sét SCHIRTEC (AUSTRIA)
Kim thu set cua ao
Mức độ bảo vệ của kim thu sét SCHIRTEC
S-AS (T:30s) S-AS (T:60s)
H Cấp I Cấp II Cấp III Cấp I Cấp II Cấp III
2 19 25 28 31 39 43
4 38 51 57 63 78 85
6 48 64 75 79 97 107
RP S-DAS (T:45s) S-DA (T:60s)
H Cấp I Cấp II Cấp III Cấp I Cấp II Cấp III
2 25 32 36 31 39 43
4 51 65 72 63 78 85
6 63 81 90 79 97 107
Tiêu chuẩn NFC 17102 về vùng bán kính bảo vệ của kim thu sét INGESCO.
Bán kính bảo vệ của kim thu sét phát tia tiên đạo (E.S.E) phụ thuộc vào độ cao (h) của kim so với mặt phẳng cần được bảo vệ.
RP =cong thuc tinh chong set
RP: Bán kính bảo vệ.
: độ cao của đỉnh đầu kim E.S.E với mặt phẳng ngang cần được bảo vệ.
D: Biểu thị cấp bảo vệ (I, II, III). Xác định nguy cơ có vùng sét đánh (tương ứng độ lớn 20, 45 và 60m).
ΔL= V.ΔT
ΔL: Độ dài tiên đạo do đầu E.S.E phát ra được tính bằng (m).
ΔT: Thời gian phát tia tiên đạo sớm của kim thu sét E.S.E và được tính bằng micro giây (s).
V: Vận tốc lan truyền của tiên đạo và được tính bằng mét trên micro giây (m/s). Giá trị của V được tính toán, đo đạc theo thực nghiệm và được nêu trong chuẩn NFC 17 – 102
Cấp bảo vệ (m) Bán kính bảo vệ RP (m) INGESCO
PDC 2.1 PDC 3.1 PDC 3.3 PDC 4.3 PDC 5.3 PDC 6.3 PDC 6.4
Cấp I: D=20m 30 35 45 45 63 74 80
Cấp II: D=45m 50 55 65 74 84 95 102
Cấp III: D=60m 57 69 75 85 95 114 120
mo hinh chong set
4.2. Dây dẫn sét (Dây đồng thoát sét đồng 100%)
Chức năng của dây dẫn sét là tạo ra một đường dây có điện trở thấp từ bộ phận thu sét xuống cực nối đất sao cho dòng điện sét được dẫn xuống đất một cách an toàn.
Chất liệu làm dây dẫn sét có thể là đồng, thép…Tuy nhiên đồng vẫn được dùng phổ biến hơn do đặc tính dẫn diện tốt, độ bền cao và giá cả phải chăng. Dây dẫn sét phải có tiết diện từ 50 mm2 trở lên. Hiện nay, trên thị trường có 2 loại dây dẫn sét phố biến gồm: cáp đồng trần và cáp đồng bọc với lõi đồng có thể ở dạng xoắn nhiều sợi hoặc đặc (M35, M50, M70, M95, M120)
day dong thoat set
day dong thoat set2
Các yêu cầu khi lắp đặt dây dẫn sét:
Dây dẫn sét phải đặt ngoài công trình đối với cáp đồng trần, có thể bên trong công trình đối với cáp đồng bọc nhưng ở vị trí kín đáo có ít thiết bị điện tử, viễn thông và người hoạt động.
Tiết diện dây dẫn sét tối thiểu không được nhỏ hơn 50 mm2
Sử dụng từ 2 dây dẫn sét trở lên khi đầu thu sét được lắp đặt trên công trình có độ cao trên 28 m và được sắp xếp càng đều càng tốt xung quanh tường bao của công trình
Dây dẫn sét không được đi dọc theo dây điện lực
Dây dẫn sét cần phải đi theo lối thẳng nhất có thể, nếu bị uốn cong thì bán kính uốn cong không được nhỏ hơn 20 cm.
Dây dẫn sét phải được cố định chắc chắn khoảng 3 kẹp giữa mỗi mét.
Đối với cáp đồng trần, trước khi tiếp xúc với hệ thống nối đất phải được bọc vỏ vật liệu chịu nhiệt cao trong khoảng 2m tính từ mặt đất.
4.3. Thiết bị đếm sét
Bộ đếm sét là một thiết bị nhỏ gọn và mạnh mẽ được thiết kế để đếm số lần sét đánh vào hệ thống chống sét trực tiếp. Các cảm biến của bộ đếm sét đảm bảo phát hiện lúc nào sét đánh và tự động nhảy và hiển thị số lần sét đáng ra màn hình cho chúng ta biết.
Bộ đếm sét phải được lắp đặt song song với dây thoát sét tránh tiếp xúc trực tiếp với xung sét làm hỏng thiết bị.
Thiết bị đếm sét CDR-UNIVERSAL của hãng INGESCO
Một số ưu điểm nổi bật:
+ Màn hình hiển thị số có thể reset về 0 bằng cách bấm nút RESET với bộ đếm sét CDR-UNIVERSAL
+ Không sử dụng bất kỳ loại nguồn nuôi nào mà dùng năng lượng của sét để hoạt động.
+ Các cảm biến từ tính nằm bên trong CDR – UNIVERSAL cho phép phát hiện sét đánh xuống mà không cần tiếp xúc trực tiếp vào dây thoát sét.
Do đó, thiết bị đếm sét CDR – UNIVERSAL của INGESCO có tuổi thọ cao hơn so với các thiết bị đếm sét trực tiếp khác.
bo dem set
Thông số kỹ thuật:
Kích thước 101 x 109 x 42 mm
Trọng lượng 490 gr
Khoảng cảm biến 1kA (8/20 s) – 100kA (10/350s)
Hiển thị số lần sét đánh 0 – 999 (có thể reset)
Điều kiện làm việc -20oC – 65oC
Chỉ số môi trường IP 65
Dây kết nối + Sử dụng cáp thoát sét có tiết diện: 50 – 95 mm2
+ Sử dụng cáp thoát sét dạng tròn: D8 – D12
+ Sử dụng cáp thoát sét băng đồng kích cỡ 30x2mmVị trí lắp đặtNgoài trời hoặc trong hộp kiểm tra tiếp địa.
4.4. Hệ thống tiếp địa
Hệ thống tiếp địa là bộ phận không thể tách rời đối với bất kỳ hệ thống chống sét nào. Nó đảm bảo cho việc dẫn các dòng xung sét từ các thiết bị chống sét xuống đất và tiêu tán năng lượng của các xung này. Tiếp địa đóng vai trò quan trọng trong việc chống sét, nếu thiết bị chống sét không được tiếp địa tốt (điện trở đất quá cao), việc sét đánh gây hậu quả lớn hoàn toàn có thể xảy ra. Tuỳ thuộc vào yêu cầu tiếp địa và điện trở đất của công trình, chúng ta có thể xây dựng hệ thống tiếp địa chống sét an toàn.
Một hệ thống tiếp địa thông thường bao gồm các cọc tiếp đất chống sét được làm bằng kim loại (sắt, thép, thép mạ kẽm, thép mạ đồng, đồng nguyên chất…) chôn sâu trong lòng đất ở một độ sâu nhất định. Các cọc được liên kết với nhau tạo thành một hệ thống lưới tiếp địa có điện trở phù hợp với yêu cầu chống sét của từng công trình, nhà ở. Để có thể đạt điện trở đất như mong muốn, nên sử dụng các loại hoá chất làm giảm trở kháng đất (GEM). Ngoài ra, để giảm điện trở cho hệ thống tiếp địa và đảm bảo hệ thống làm việc ổn định, cần có sự liên kết chắc chắn giữa dây dẫn sét với cọc tiếp địa bằng các mối hàn hóa nhiệt, ốc siết cáp.
Yêu cầu chung của hệ thống tiếp địa chống sét:
Tản nhanh và an toàn năng lượng sét đánh trực tiếp vào đất
Tản nhanh và an toàn xung quá áp và xung dột biến do sét lan truyền vào đất
Bảo vệ an toàn cho người và thiết bị khỏi nguy hiểm do điện áp bước
Duy trì các chức năng vân hành của hệ thống điện
Vận hành tin cậy, hạn chế bảo trì
Tuổi thọ cao
Tổng trở nối đất của hệ thống tiếp địa bao gồm điện trở thuần và dung kháng của các bề mặt tiếp giáp điện cực – đất. Điện trở thuần R của HTTĐ bao gồm điện trở của bản than điện cực nối đất, các bộ phận kết nối, điện trở tiếp xúc giữa đất và điện cực nối đất và điện trở của khối đất bao quanh điện cực. Dung kháng C của HTTĐ tỉ lệ diện tích tiếp xúc giữa điện cực và đất.
Các yếu tố ảnh hưởng tới giá trị điện trở tổng của HTTĐ gồm: loại đất, độ ẩm của đất, kết cấu và cấu trúc của HTTĐ…Điện trở của đất càng giảm khi độ ẩm càng tăng. Tính chất của đất thay đổi theo mùa, vì vậy cần chôn HTTĐ ở độ sâu phù hợp để giảm độ giao động về giá trị điện trở nối đất.
Hệ thống tiếp địa cần được nắp đặt sao cho:
Có điện trở đủ nhỏ tuân theo các tiêu chuẩn chống sét hiện hành.
Có bề mặt tiếp xúc với đất lớn để tăng dung kháng của HTTĐ
Mọi kết nối của HTTĐ phải đảm bảo tải được các dòng điện có cường độ lớn và lặp lại nhiều lần.
HTTĐ phải bền vững theo thời gian và không bị ăn mòn.
Không lắp đặt gần các cáp ngầm truyền tải điện.
Khi thực hiện hệ thống tiếp địa, trước hết lợi dụng các vật tiếp địa tự nhiên sẵn có như các đường ống dẫn nước hay các ống bằng kim loại khác đặt trong đất (trừ các ống dẫn nhiên liệu lỏng, khí dễ cháy), các kết cấu kim loại của công trình nhà cửa có tiếp địa, các vỏ bọc kim loại của cáp đặt trong đất (trừ vỏ cáp chì, vỏ cáp thép ít dùng). Điện trở của các vật tiếp địa tự nhiên được xác định bằng cách đo thực tế hay tính gần đúng theo các công thức kinh nghiệm.
Nếu tiếp địa tự nhiên không đảm bảo được trị số điện trở R theo yêu cầu thì phải dùng nối đất nhân tạo. Nối đất nhân tạo được thực hiện bằng các cọc thép tròn, thép ống, thanh thép dẹt hay thép góc dài 2 – 3m, đóng sâu xuống đất, đầu trên của chúng cách mặt đất 0,5 – 0,7 m để tránh thay đổi của giá trị điện trở R theo thời tiết. Các cọc thép được hàn nối với nhau bằng các thanh thép đặt nằm ngang và cũng được chôn sâu cách mặt đất 0,5 – 0,7m.
Xem thêm:
