Tin tức

Tủ cắt lọc sét là gì?

Đã đăng trên bởi DMP

Tủ cắt lọc sét là gì, tại sao lại quan trọng?

Trong cuộc sống hiện đại, các thiết bị điện và điện tử ngày càng trở nên phổ biến và đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống hàng ngày cũng như hoạt động sản xuất kinh doanh, từ hộ gia đình đến các nhà máy công nghiệp. Tuy nhiên, một trong những mối đe dọa lớn đối với các thiết bị này là hiện tượng sét đánh, xung sét lan truyền và các đột biến điện áp. Để giảm thiểu tối đa những tổn thất này, tủ cắt lọc sét đã trở thành giải pháp không thể thiếu. Vậy tủ cắt lọc sét là gì? Tại sao nó lại quan trọng?

1. Tủ cắt lọc sét là gì?

Tủ cắt lọc sét Surge Protection Device – SPD, hay còn được gọi là “tủ chống sét lan truyền”, “thiết bị chống sét lan truyền“, “chống sét đường nguồn“, hay đơn giản là “thiết bị chống sét“. là một thiết bị điện được thiết kế để bảo vệ hệ thống điện và các thiết bị điện tử khỏi những tác động tiêu cực của sét đánh. Khi sét đánh, dòng điện xung sét có cường độ rất lớn sẽ lan truyền theo đường dây điện, gây ra sự gia tăng điện áp đột ngột (quá áp) và có thể phá hủy các thiết bị điện tử nhạy cảm. Tủ cắt lọc sét là thiết bị kết hợp giữa hai chức năng chính: cắt sét (triệt tiêu năng lượng sét) và lọc sét (làm suy giảm nhiễu điện áp hoặc dòng điện gây hại). Tủ cắt lọc sét thường được lắp đặt trong các hệ thống điện hạ thế, chẳng hạn như tủ điện tổng, tủ phân phối hoặc các hệ thống viễn thông, để đảm bảo an toàn cho thiết bị và con người.

2. Các thành phần chính của tủ cắt lọc sét

Tủ cắt lọc sét thường được thiết kế với cấu trúc chắc chắn và bao gồm các thành phần chính sau:

  • Vỏ Tủ Điện: Được làm từ thép cao cấp sơn tĩnh điện, đạt tiêu chuẩn bảo vệ như IP20, NEMA 4 hoặc NEMA 4X, giúp chống chịu tốt trong các điều kiện môi trường khắc nghiệt.
  • Thiết Bị Cắt Sét Sơ Cấp: Đây là tầng bảo vệ đầu tiên, thường sử dụng các linh kiện như MOV (Metal Oxide Varistor) hoặc Spark Gap để triệt tiêu năng lượng xung sét lớn.
  • Bộ Lọc Thông Thấp (LC Filter): Gồm cuộn cảm (inductor) và tụ điện (capacitor), có nhiệm vụ làm suy giảm nhiễu điện áp hoặc dòng điện sau khi qua tầng cắt sét sơ cấp.
  • Thiết Bị Cắt Sét Thứ Cấp: Tầng bảo vệ cuối cùng, đảm bảo cắt bỏ các điện áp dư còn lại, mang đến mức điện áp an toàn cho thiết bị mạch điện tử nhạy cảm.
  • Hệ Thống Đèn Báo và Tiếp Điểm Cảnh Báo: Một số tủ hiện đại được trang bị đèn LED hiển thị trạng thái hoạt động hoặc kết nối Bluetooth để giám sát từ xa.

Tủ cắt lọc sét có thể được thiết kế cho hệ thống điện 1 pha hoặc 3 pha, tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng.

3. Nguyên Lý Hoạt Động Của Tủ Cắt Lọc Sét là gì ?

Nguyên lý hoạt động của tủ cắt lọc sét dựa trên cơ chế bảo vệ đa cấp, bao gồm:

  • Cắt Sét Sơ Cấp: Khi sét đánh trực tiếp hoặc cảm ứng vào đường dây, tầng cắt sét sơ cấp sẽ hấp thụ và triệt tiêu phần lớn năng lượng xung sét (có thể lên đến 100kA hoặc hơn, tùy model). Dòng sét được chuyển hướng xuống đất qua hệ thống tiếp địa.
  • Lọc Nhiễu: Bộ lọc thông thấp LC tiếp tục xử lý các xung nhiễu còn sót lại, làm giảm tốc độ biến thiên điện áp (dv/dt) và đảm bảo sóng điện áp đầu ra ổn định.
  • Cắt Sét Thứ Cấp: Tầng này loại bỏ hoàn toàn các điện áp dư, đảm bảo mức điện áp đầu ra phù hợp với thiết bị điện .

Nhờ cơ chế này, tủ cắt lọc sét không chỉ bảo vệ thiết bị khỏi sét mà còn ngăn chặn các xung quá áp do đóng cắt thiết bị trong hệ thống điện.

4. Tại Sao Tủ Cắt Lọc Sét Lại Quan Trọng, tủ cắt lọc sét là gì ?

Sét là hiện tượng tự nhiên phổ biến, đặc biệt tại các khu vực nhiệt đới như Việt Nam. Theo thống kê, sét lan truyền chiếm tới 70-85% các trường hợp hư hỏng thiết bị điện tử. Nếu không có biện pháp bảo vệ, hậu quả có thể rất nghiêm trọng:

  • Hư Hỏng Thiết Bị: Các xung sét có thể làm cháy nổ hoặc hỏng hóc các thiết bị điện tử nhạy cảm như máy tính, camera, hệ thống viễn thông.
  • Gián Đoạn Hoạt Động: Trong các nhà máy, trung tâm dữ liệu (data center), sự cố do sét có thể gây ngừng trệ sản xuất, dẫn đến thiệt hại kinh tế lớn.
  • Nguy Hiểm Cho Con Người: Dòng sét lan truyền qua đường dây điện có thể gây nguy hiểm đến tính mạng nếu không được kiểm soát.

Tủ cắt lọc sét ra đời như một giải pháp toàn diện, giúp giảm thiểu rủi ro từ sét và xung điện áp đột biến, đồng thời kéo dài tuổi thọ cho các thiết bị điện.

5. Ứng Dụng Của Tủ Cắt Lọc Sét là gì ?

Tủ cắt lọc sét được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực:

  • Tủ cắt lọc sét là gì trong công nghiệp 
  • Bảo vệ máy móc, thiết bị sản xuất đắt tiền
  • Bảo vệ hệ thống tự động hóa, PLC, SCADA
  • Bảo vệ hệ thống điều khiển công nghiệp
  • Tủ cắt lọc sét là gì trong viễn thông và CNTT 
  • Bảo vệ máy chủ, trung tâm dữ liệu
  • Bảo vệ hệ thống mạng, router, switch
  • Bảo vệ hệ thống camera giám sát, báo động
  • Tủ cắt lọc sét là gì trong các tòa nhà thương mại
  • Bảo vệ hệ thống điện chung của tòa nhà
  • Bảo vệ hệ thống thang máy, bơm nước
  • Bảo vệ hệ thống PCCC, báo cháy
  • Tủ cắt lọc sét là gì trong y tế
  • Bảo vệ thiết bị y tế quan trọng
  • Bảo vệ hệ thống máy chủ lưu trữ hồ sơ bệnh án
  • Bảo vệ hệ thống điện trong phòng mổ, phòng cấp cứu
  • Tủ cắt lọc sét là gì trong gia đình
  • Bảo vệ các thiết bị điện tử gia dụng đắt tiền
  • Bảo vệ hệ thống điện thông minh
  • Bảo vệ hệ thống năng lượng mặt trời (nếu có)

6. Các loại tủ cắt lọc sét phổ biến

Tùy theo nhu cầu sử dụng và mức độ bảo vệ, tủ cắt lọc sét được phân thành nhiều loại khác nhau:

Theo vị trí lắp đặt

  • Tủ cắt lọc sét đầu nguồn (Class 1): Được lắp đặt tại điểm đầu vào của hệ thống điện, thường là tại tủ điện tổng. Loại này có khả năng chịu đựng dòng xung sét cao, bảo vệ toàn bộ hệ thống điện của tòa nhà.
  • Tủ cắt lọc sét phân phối (Class 2): Được lắp đặt tại các tủ điện phân phối, giúp giảm bớt năng lượng sét còn lại sau khi qua thiết bị bảo vệ đầu nguồn.
  • Tủ cắt lọc sét cho thiết bị (Class 3): Lắp đặt gần các thiết bị điện tử nhạy cảm, cung cấp lớp bảo vệ cuối cùng và tinh vi nhất.

Theo số pha điện

Tủ Cắt Lọc Sét 1 Pha

  • Đặc Điểm: Phù hợp với hệ thống điện 1 pha (220-277V), thường dùng trong gia đình hoặc các thiết bị công suất nhỏ.
  • Ứng Dụng: Bảo vệ thiết bị điện gia dụng, hệ thống camera giám sát nhỏ.
  • Ví Dụ Sản Phẩm: Tủ cắt lọc sét 1 pha Prosurge DSF25/320-25A/3P/C-S hoặc Chống sét LPI DLSF-20A-385V, SF132-480-100+50-AIMCB.

Tủ Cắt Lọc Sét 3 Pha

  • Đặc Điểm: Được thiết kế cho hệ thống điện 3 pha (380-480V), chịu được dòng tải lớn (63A, 125A, thậm chí 1500A).
  • Ứng Dụng: Nhà máy, trạm BTS, trung tâm dữ liệu.
  • Ví Dụ Sản Phẩm: Tủ Chống sét LPI SF163-480-100+50-AIMCB hoặc 3 pha Prosurge BSF100-3/320-63A-PN-VTD-S
  • Theo công nghệ sử dụng
  • Tủ cắt lọc sét công nghệ MOV: Sử dụng varistor oxit kim loại, có ưu điểm là giá thành rẻ nhưng tuổi thọ hạn chế.
  • Tủ cắt lọc sét công nghệ GDT, ESG: có khả năng chịu đựng dòng sét lớn.
  • Tủ cắt lọc sét công nghệ kết hợp: Kết hợp nhiều công nghệ khác nhau để đạt hiệu quả bảo vệ tối ưu.

7. Các tiêu chí lựa chọn Tủ Cắt Lọc Sét là gì ?

Khi lựa chọn tủ cắt lọc sét, bạn cần quan tâm đến những yếu tố sau:

  • Loại Hệ Thống Điện: Xác định hệ thống điện là 1 pha hay 3 pha để chọn sản phẩm tương thích.
  • Dòng xung tối đa (Imax): Chỉ số này cho biết khả năng chịu đựng dòng sét tối đa của thiết bị, đơn vị là kA (kiloampe). Tùy thuộc vào khu vực và mức độ rủi ro, bạn nên chọn thiết bị có dòng xung phù hợp.
  • Mức bảo vệ điện áp (Up): Chỉ số này cho biết mức điện áp tối đa mà thiết bị cho phép đi qua, đơn vị là V (volt). Mức này càng thấp càng tốt.
  • Thời gian đáp ứng: Thời gian thiết bị phản ứng với đột biến điện áp, đơn vị là ns (nano giây). Thời gian này càng ngắn càng tốt.
  • Dòng tải thiết bị: thường Tủ cắt lọc sét sẽ lắp nối tiếp với hệ thống điện, nên phải lựa chọn cho đúng dòng tải mà tủ cắt lọc sét có thể đáp ứng, để tránh quá tải cho tủ cắt lọc sét.
  • Thương Hiệu Uy Tín: Một số thương hiệu nổi tiếng như Chống sét LPI (Úc), Prosurge (Mỹ), được đánh giá cao về chất lượng.
  • Chứng nhận và tiêu chuẩn: Thiết bị cần đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế như IEC 61643, UL 1449 hoặc các tiêu chuẩn tương đương

8. Bảo trì và bảo dưỡng tủ cắt lọc sét là gì ?

Để đảm bảo tủ cắt lọc sét hoạt động hiệu quả, bạn cần thực hiện bảo trì định kỳ:

Kiểm tra trực quan

  • Kiểm tra các đèn báo trạng thái (nếu có)
  • Kiểm tra các dấu hiệu hư hỏng, cháy nổ
  • Kiểm tra các kết nối dây điện

 Kiểm tra kỹ thuật

  • Đo điện trở nối đất định kỳ
  • Kiểm tra khả năng làm việc của thiết bị bằng các thiết bị chuyên dụng
  • Kiểm tra các thông số kỹ thuật

Thay thế định kỳ

  • Thay thế các module sau một số lần chống sét (theo khuyến cáo của nhà sản xuất)
  • Thay thế toàn bộ thiết bị sau một thời gian sử dụng nhất định (thường từ 3-5 năm)