Chưa phân loại, Tin tức

Thiết Bị Chống Sét Là Gì ?

Đã đăng trên bởi DMP

Thiết bị chống sét là gì, Nó hoạt động như thế nào và được ứng dụng ra sao và tại sao chúng lại cần thiết?

Trong bối cảnh khí hậu ngày càng biến đổi, hiện tượng sét đánh không còn xa lạ, đặc biệt tại các khu vực nhiệt đới như Việt Nam. Sét không chỉ gây nguy hiểm trực tiếp đến con người mà còn đe dọa các hệ thống điện, thiết bị điện tử và công trình xây dựng. Để đối phó với mối nguy này, thiết bị chống sét đóng vai trò như một “lá chắn” để bảo vệ con người và tài sản khỏi những thiệt hại không đáng có. Vậy thiết bị chống sét là gì? Nó hoạt động như thế nào và được ứng dụng ra sao? và tại sao chúng lại cần thiết?

1. Thiết Bị Chống Sét Là Gì?

Thiết bị chống sét là các thiết bị hoặc hệ thống được thiết kế để bảo vệ con người, công trình và thiết bị điện khỏi tác động của sét đánh. Chúng hoạt động bằng cách thu nhận, kiểm soát và dẫn truyền dòng sét xuống đất một cách an toàn, đồng thời ngăn chặn các xung điện áp đột biến gây hại cho hệ thống điện. Thiết bị chống sét có thể được chia thành hai loại chính: chống sét trực tiếp (bảo vệ khi sét đánh trực tiếp vào công trình) và chống sét lan truyền (bảo vệ thiết bị trước các xung sét lan qua đường dây điện, tín hiệu).

Thiết bị chống sét còn được biết đến với nhiều tên gọi khác nhau như “bộ chống sét”, “thiết bị bảo vệ quá áp”, “thiết bị cắt lọc sét”, “chống sét lan truyền” hay đơn giản là “chống sét”. Mặc dù có nhiều tên gọi khác nhau, nhưng tất cả đều chỉ đến một loại thiết bị có chức năng bảo vệ hệ thống điện và các thiết bị điện tử khỏi những tác động của sét.

2. Cấu Tạo Cơ Bản Của Thiết Bị Chống Sét là gì ?

  • Kim Thu Sét: Bộ phận tiếp xúc trực tiếp với dòng sét, được đặt ở vị trí cao nhất của công trình để thu nhận năng lượng sét, ví dụ kim Stormaster ESE của Chống sét LPI/ÚC
  • Dây Dẫn Sét: Dây đồng hoặc cáp thép dẫn dòng sét từ kim thu sét xuống hệ thống tiếp địa, Ví du : Cáp thoát sét chống nhiễu 8 lớp HVSC PLUS.
  • Hệ Thống Tiếp Địa: Bao gồm cọc tiếp địa và dây nối đất, có nhiệm vụ phân tán dòng sét xuống đất một cách an toàn.
  • Thiết Bị Cắt Sét / Chống Sét Lan Truyền: Các linh kiện như MOV (Metal Oxide Varistor), Gas Discharge Tube (GDT) hoặc bộ lọc sét, được lắp trong đường dây điện để bảo vệ thiết bị phía sau.

3. Nguyên lý hoạt động của thiết bị chống sét là gì ?

Nguyên lý hoạt động của thiết bị chống sét phụ thuộc vào loại hình cụ thể:

  • Chống Sét Trực Tiếp: Khi sét đánh vào công trình, kim thu sét sẽ “thu” dòng sét, sau đó truyền qua dây dẫn xuống hệ thống tiếp địa. Dòng điện sét (có thể lên đến hàng trăm kiloampere) được phân tán xuống đất, tránh gây hại cho kết cấu công trình.
  • Chống Sét Lan Truyền: Đối với các xung sét lan qua đường dây điện hoặc tín hiệu, thiết bị chống sét lan truyền sẽ phát hiện quá áp, chuyển hướng dòng sét xuống đất và làm suy giảm nhiễu điện áp để bảo vệ thiết bị điện tử.

4. Tại sao cần sử dụng thiết bị chống sét?

Sét là một hiện tượng tự nhiên nguy hiểm, với dòng điện có thể đạt 200.000A và điện áp lên đến hàng triệu volt. Tại Việt Nam, mỗi năm có hàng nghìn vụ sét đánh gây thiệt hại lớn về người và tài sản. Thiết bị chống sét đóng vai trò quan trọng vì:

  • Bảo Vệ Tính Mạng: Ngăn chặn dòng sét gây nguy hiểm cho con người khi làm việc hoặc sinh sống trong khu vực có nguy cơ sét đánh cao.
  • Giảm Thiệt Hại Tài Sản: Bảo vệ công trình xây dựng, máy móc, thiết bị điện tử khỏi cháy nổ hoặc hư hỏng do sét, Giảm thiểu nguy cơ cháy nổ do quá áp.
  • Đảm Bảo Hoạt Động Liên Tục: Tránh gián đoạn sản xuất hoặc dịch vụ trong các ngành công nghiệp, viễn thông, y tế.

Không có thiết bị chống sét, các hệ thống hiện đại như trung tâm dữ liệu, trạm BTS hay nhà máy sản xuất có thể chịu thiệt hại nặng nề chỉ trong tích tắc.

5. Các Loại Thiết Bị Chống Sét Phổ Biến

Thiết bị chống sét được chia thành nhiều loại dựa trên chức năng và ứng dụng:

  • Kim Thu Sét (Lightning Rod)
    • Đặc Điểm: Là thiết bị chống sét trực tiếp, thường làm từ đồng hoặc thép không gỉ, có dạng thanh nhọn.
    • Ứng Dụng: Lắp trên nóc nhà, tháp cao, nhà máy để thu nhận dòng sét.
    • Ví Dụ: Kim thu sét cổ điển Franklin hoặc kim thu sét phát tia tiên đạo (ESE) như Stormaster ESE của Chống sét LPI.
  • Thiết Bị Chống Sét Lan Truyền (Surge Protective Device – SPD)
    • Đặc Điểm: Được lắp trong tủ điện hoặc đường dây, bảo vệ thiết bị khỏi xung sét lan truyền.
    • Ứng Dụng: Hộ gia đình, văn phòng, nhà máy, hệ thống viễn thông.
    • Ví Dụ: SPD Prosurge, Chống sét LPI Surge Filter
  • Hệ Thống Tiếp Địa
    • Đặc Điểm: Gồm cọc tiếp địa (thép mạ đồng, cọc đồng nguyên chất) và dây nối đất, đảm bảo dòng sét được phân tán an toàn.
    • Ứng Dụng: Kết hợp với kim thu sét hoặc thiết bị Chống sét trong mọi công trình.
    • Ví Dụ: Cọc tiếp địa D16, dây đồng trần C50mm².
  • Tủ Cắt Lọc Sét
    • Đặc Điểm: Kết hợp cắt sét và lọc nhiễu, thường dùng cho hệ thống điện lớn.
    • Ứng Dụng: Nhà máy, trạm biến áp, trung tâm dữ liệu.
    • Ví Dụ: Tủ Chống sét LPI SF363, Prosurge DSF25.

6. Ứng Dụng Của Thiết Bị Chống Sét

Thiết bị chống sét được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực:

  • Nhà Ở Dân Dụng: Kim thu sét và Chống sét lan truyền ( SPD ) bảo vệ thiết bị gia dụng như tivi, tủ lạnh, máy tính.
  • Công Nghiệp: Hệ thống chống sét toàn diện cho nhà máy, bảo vệ máy móc và dây chuyền sản xuất.
  • Viễn Thông: Chống sét cho trạm BTS, anten, đảm bảo tín hiệu liên lạc không bị gián đoạn.
  • Y Tế và Giáo Dục: Bảo vệ thiết bị y tế, máy chủ trong bệnh viện, trường học.
  • Giao Thông: Hệ thống chống sét cho sân bay, nhà ga, đèn tín hiệu giao thông.

7. Hướng Dẫn Lắp Đặt Thiết Bị Chống Sét

Lắp đặt thiết bị chống sét đòi hỏi sự chính xác và chuyên môn cao. Quy trình cơ bản bao gồm:

  • Khảo Sát Hiện Trường: Đánh giá vị trí công trình, mức độ rủi ro sét đánh.
  • Thiết Kế Hệ Thống: Lựa chọn kim thu sét, dây dẫn, hệ thống tiếp địa phù hợp.
  • Lắp Đặt: Đặt kim thu sét ở điểm cao nhất, nối dây dẫn với cọc tiếp địa, lắp thiết bị chống sét trong tủ điện.
  • Kiểm Tra: Đo điện trở tiếp địa (thường dưới 10 Ohm) và kiểm tra hoạt động của thiết bị chống sét.
  • Bảo Dưỡng: Kiểm tra định kỳ, đặc biệt trước mùa mưa bão.

Thiết Bị Chống Sét