PHÂN LOẠI CÁC DẠNG CHỐNG SÉT VÀ GIẢI PHÁP HỆ THỐNG CHỐNG SÉT

Hệ thống chống sét hoàn thiện cần phải đúng quy trình theo tiêu chuẩn kỹ thuật để giúp sét được lan truyền nhanh chóng, giải thoát sét một cách an toàn để bảo vệ con người và tài sản.

Hệ thống chống sét hoàn thiện cần phải đúng quy trình theo tiêu chuẩn kỹ thuật để giúp sét được lan truyền nhanh chóng, giải thoát sét một cách an toàn để bảo vệ con người và tài sản. Để có một hệ thống quy chuẩn như thế bạn hãy tham khảo về hệ thống chống sét và các dạng sét có trong tự nhiên.

A/ CHỐNG SÉT ĐÁNH THẲNG

Cấu hình của loại này gồm có 3 phần:

a) Các đầu kim thụ sét:

Thường làm bằng thép mạ đồng, đồng thau đúc bằng inox. Lựa chọn chiều dài của kim còn phụ thuộc vào cấu trúc của công trình cần được bảo vệ. kim thu sét

b) Dây dẫn sét:

Dùng dẫn dòng sét từ các đầu kim thu đến hệ thống tiếp đất. Thường làm bằng đồng lá hoặc cáp đồng trần, tiết diện của dây dẫn được quy định theo tiêu chuẩn quốc tế ( NFC 17 102 của Pháp ) từ 50mm2 đến 75mm2.

c) Hệ thống tiếp đất:

Dùng để tản dòng điện sét trong đất.

Cấu hình của hệ thống tiếp đất này gồm:

– Các cọc tiếp đất: thường dài từ 2,4 mét đến 3 mét. Đường kính ngoài thường là 14-16mm. Được chôn thẳng đứng và cách mặt đất từ 0.5 đến 1 mét. Khoảng cách cọc với cọc từ 3 đến 15 mét.

Dây tiếp đất: thường là cáp đồng trần có tiết diện từ 50 đến 75mm2 dùng để liên kết các cọc tiếp đất này lại với nhau. Cáp này nằm âm dưới mặt đất từ 0,5 đến 1 mét.

– Ốc siết cáp hoặc mối hàn hoá nhiệt CADWELD: dùng để liên kết và các cọc tiếp đất với nhau.

2. Chống sét đánh thẳng bằng công nghệ tiêu tán đám mây điện tích không cho hình thành tia tiên đạo sét (dissipation array system).

Công nghệ này hiện nay ở Viêt Nam rất ít sử dụng vì giá thành cao,chỉ được ứng dụng vào một số công trình cần thiết.

Các hãng sản xuất như:  LEC – USA, LIGHTING PREVECTION SYSTEM _ USA.

Cấu hình của loại này gồm có 3 phần:

a) Các đầu phát ion dương: Thường làm bằng thép mạ đồng hoặc bằng inox. Các đầu phát ion dương có dạng quả cầu nhiều gai. Dạng cái dù nhiều gai, hoặc dạng cánh dơi nhiều gai

b) Dây dẫn sét: Dùng để dẫn dòng ion dương từ mặt đất đi lên các thiết bị phát ion dương. Thường làm bằng cáp đồng trần, tiết diện của dây dẫn được quy định theo tiêu chuẩn quốc tế ( nfc 17 102 của Pháp ) từ 50mm2 đến 75mm2.

c) Hệ thống tiếp đất: Dùng để tản dòng điện sét trong đất. Cấu hình của hệ thống tiếp đất này gồm:

– Các cọc tiếp đất: thường dài từ 2,4 mét đến 3 mét. Đường kính ngoài thường 14– 16mm. Được chôn thẳng đứng và cách mặt đất từ 0,5 đến 1 mét. Yêu cầu dây cáp tiếp đất này phải được nối thành một mạch vòng kín trước khi nối với dây dẫn sét.

– Ốc siết cáp hoặc mối hàn hoá nhiệt cadweld: dùng để liên kết dây tiếp đất và các cọc tiếp đất với nhau.

3. Chống sét đánh thẳng bằng công nghệ phát tia tiên đạo sớm ( Early Streamer Emission ).

Các hãng sản xuất: INDELEC – PHÁP, SATELIT – PHÁP, HELITA – PHÁP, POUYET – PHÁP, PARATONNRRES – PHÁP, ERICO – ÚC. INGESCO – TÂY BAN NHA.

Cấu hình của loại này gồm có 3 phần:

a) Đầu thu lôi: Dùng để phát tia tiên đạo đi lên thu hút sét về nó. Đầu thu lôi được gắn trên trụ đỡ có độ cao trung bình  là 5 mét so với đỉnh của công trình cần được bảo vệ.

b) Dây dẫn sét: Dùng để dẫn dòng sét đầu thu lôi đến hệ thống tiếp đất. Thường làm bằng đồng lá hoặc cáp đồng trần, tiết diện của dây dẫn được quy định theo tiêu chuẩn quốc tế (nfc 17 102 của pháp ) từ 50mm2 đến 75mm2.

c) Hệ thống tiếp đất: Dùng để tản dòng điện sét trong đất. Cấu hình của hệ thống tiếp đất này gồm:

– Các cọc tiếp đất: thường dài từ 2.4 mét đến 3 mét. Đường kính ngoài thường là 14 – 16mm. Được chôn thẳng đứng và cách mặt đất từ 0,5 đến 1 mét. Khoảng cách cọc với cọc từ 3 đến 15 mét.

– Dây tiếp đất: thường là cáp đồng trần có tiết diện từ 50 đến 75mm2 dùng để liên kết các cọc tiếp đất này lại với nhau. Cáp này nằm âm dưới mặt đất từ 0,5 đến 1 mét.

– Ốc siết cáp hoặc nối hàn hoá nhiệt cadweld: dùng để liên kết dây tiếp đất và các cọc tiếp đất với nhau.

B/ CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN:

I. Chống sét lan truyền cho trạm biến áp 1000v (1kv):

1. Dùng chống sét Van là ( Lightning Arrester ) lắp tại đầu đường dây vào trạm biến áp để cắt xung điện sét xuống đất.

– Dùng chống sét van sơ ( gọi là thiết bị cắt sét nguồn 3 pha hoặc 1 pha ), lắp song song với nguồn điện để cắt giảm xung điện sét lớn xuống đất. Cấu hình của loại này gồm có 3 phần:

a) Van cắt sét: Dùng để cắt xả xung điện sét lan truyền trên lưới hạ thế xuống đất, trước khi nó có thể theo nguồn điện đi vào phụ tải.

b) Dây dẫn sét: Dùng để dẫn dòng sét từ điểm nút mạng đến van cắt sét và từ van cắt sét đến hệ thống tiếp đất.

c) Hệ thốn tiếp đất: Dùng để tản dòng điện sét trong đất. Cấu hình của hệ thống tiếp đất này gồm:

– Các cọc tiếp đất: thường dài từ 2,4 mét đến 3 mét. Đường kính ngoài thường là 14 – 16mm. Được chôn thẳng đứng và cách mặt đất từ 0.5 đến 1 mét.

– Ốc siết cáp hoặc mối hàn hoá nhiệt CADWELD: dùng để liên kết dây tiếp đất và các cọc tiếp đất với nhau.

d) Cấu tạo của van cắt sét: Van cắt sét được chế tạo từ ô xýt kim loại ( metal oxide varristor – mov ) thường là ô xýt kẽm. Đặc điểm của loại vật liệu này là chì có thể dẫn điện ở điện áp cao và sẽ trở thành vật cách điện ở điện áp thấp, điện càng cao thì dòng điện thông mạch càng lớn và điện áp càng giảm thì dòng thông mạch càng giảm về zê rô ( còn gọi là khối điện trở phi tuyến )

e) Nguyên lý làm việc của van cắt sét: Khi sét đánh trực tiếp vào đường dây hạ thế 3 pha 220/380vac – 50hz, hoặc sét đánh vào vùng lân cận rồi cảm ứng vào đường dây hạ thế rồi lan truyền vào van cắt sét trước khi nó đến phụ tải (các thiết bị dùng điện). Xung điện sét này có biên độ điện áp lớn làm cho điện trở phi tuyến của van cắt sét ngưỡng dẫn, lúc này nó sẽ mở mạch để độ điện áp lớn làm cho điện trở phi tuyến của van cắt sét ngưỡng dẫn, lúc này nó sẽ mở mạch cho dòng điện sét đi qua nó xuống đất. Khi xung điện sét giảm thấp đến dưới giá trị điện áp ngưỡng của van cắt dét thì điện trở phi tuyến của van cắt sét sẽ tan nhanh để ngắt dòng cắt xung sét.

2. Dùng thiết bị cắt lọc sét (thường là lắp nối tiếp với phụ tải) để vừa cắt xung điện sét, vừa lọc được các loại sóng hài, các nhiễu tần số cao của sét.

a) Cấu hình: loại này gồm có 3 phần:

• Thiết bị lọc sét: Dùng để cắt xả xung điện sét lan truyền trên lưới hạ thế xuống đất và lọc các sóng hài các nhiễu tần số cao trước khi chúng có thể theo nguồn điện đi vào phụ tải.
• Dây dẫn sét: Dùng để dẫn dòng sét từ thiết bị cắt lọc sét sét đến hệ thống tiếp đất.
• Hệ thống tiếp đất: dùng để tản dòng điện sét trong đất. Cấu hình của hệ thống tiếp đất này gồm:
• Các cọc tiếp đất: thường dài từ 2,4 mét đến 3 mét. Đường kính ngoài thường là 14 – 16mm. Được chôn thẳng đứng và cách mặt đất từ 0,5 đến 1 mét. Khoảng cách cọc với cọc từ 3 đến 15 mét.
• Dây tiếp đất: thường là cáp đồng trần có tiết diện từ 50 đến 75mm2 dùng để liên kết các cọc tiếp đất này lại với nhau . Cáp này nằm âm dưới mặt đất từ 0.5 đến 1 mét.
• Ốc siết cáp hoặc mối hàn hoá nhiệt cadweld: dùng để liên kết dây tiếp đất với nhau.

b) Cấu tạo của thiết bị cắt lọc sét thường bao gồm:

• Van cắt sét sơ cấp ( nằm phía trước )
• Bộ lọc sóng hài và nhiễu ( nằm giữa)
• Van cắt sét thứ cấp ( nằm phía sau)

Van cắt sét sơ cấp và thứ cấp được chế tạo từ ô xýt kim loại ( metal oxide varristor – mov ) thường là ô xýt kẽm. Đặc điểm của loại vật liệu này là chỉ có thể dẫn điện ở điện cáp cao và sẽ trở thành vật cách điện ở điện áp thấp, điện áp càng cao thì dòng điện thông mạch càng lớn và điện áp càng giảm thì dòng thông mạch càng giảm về zê rô ( còn gọi là khối điện trở phi tuyến ).

Bộ lọc sóng hài được cấu tạo từ cuộn kháng điện I và các tụ lọc, cuộn khán I được lắp nối tiếp với mạch điện còn tụ lọc thì lắp song song với mạch điện ( nằm phí sau cuộn kháng điện I).

c) Nguyên lý làm việc của thiết bị cắt lọc sét:

Khi đánh sét trực tiếp vào đường dây điện hạ thế 3 pha 220/380 – 50 hz, hoặc sét đánh vào vùng lân cận rồi cảm ứng vào đường dây hạ thế rồi lan truyền vào thiết bị cắt lọc sét trước khi nó đến phụ tải ( Các thiết bị dùng điện ). Xung điện sét còn sót với biên độ thấp khi ra khỏi bộ lọc I – c thì sẽ bị van cắt sét thứ cấp cắt thêm một lần nữa. Khi xung điện sét giảm thấp đến dưới giá trị điện áp ngưỡng của van cắt thì điện trở phi tuyến của van cắt sét sẽ tăng nhanh để ngắt dòng cắt xung sét.

II. Chống sét lan truyền cho lưới điện hạ thế 3 pha 220/380v – 50/60hz:

1. Dùng chống sét Van sơ cấp: (gọi là thiết bị cắt sét nguồn 3 pha hoặc 1 pha), lắp song song với nguồn điện để cắt giảm xung điện sét lớn xuống đất.

ƯU ĐIỂM:

– Không chỉ giới hạn dòng tải nên cùng lúc có thể bảo vệ được nhiều thiết bị dùng điện.

– Vì vậy chỉ là thiết bị cắt sét sơ cấp nên thường giá thành thấp.

NHƯỢC ĐIỂM:

– Chỉ cắt hầu hết các xung lớn mà không lọc được các thành phần tần số cao của sét, như các sóng hài, các loại nhiễu…

Các hãng có thể đáp ứng tốt như : TPS –Úc, OBO – Đức, MCG – USA, ERICO – Úc, TERCEL – Úc.

– Dùng thiết bị cắt lọc sét ( thường là lắp nối tiếp với phụ tải ) để vừa cắt xung điện sét, vừa lọc được các loại sóng hài của sét.

ƯU ĐIỂM:

– Bảo vệ đa cấp cho phụ tải (gồm cắt sét sơ cấp, lọc, cắt sét thứ cấp ), do đó độ an toàn cao.

NHƯỢC ĐIỂM:

– Vì được chế tao bảo vệ đa cấp nên giá thành cao.

– Vì lắp nối tiếp nên bị giới hạn với một dòng điện nhất định.

– Các hãng đáp ứng tốt như: TPS – Úc, OBO – Đức, ERICO – Úc, YERCEL – Úc.

3. Chống sét lan truyền cho đường dây thông tin:

– Chống sét lan truyền cho đường dây điện thoại lắp đặt trên phiến Krone 10 đôi dây: tuỳ theo mức điện áp tín hiệu, tần số làm việc, tốc độ đường truyền sẽ lựa chọn các thiết bị bảo vệ khác nhau. Các hãng có thể đáp ứng như : TPS – Úc, ERICO – Úc, TERCEL – Úc.

– Chống lan truyền trên đường dây nối mạng máy tính cáp RJ45: có nhiều hãng để lựa chọn như APC – USA, ATLENTIC – USA, ERICO – Úc, TPS – Úc.

– Chống sét lan truyền trên đường dây cáp đồng trục 75W: có nhiều hãng để lựa chọn như: ERICO – Úc, TPS – Úc, OBO –Đức.