Thiết bị chống sét

 

Thiết bị chống sét là thiết bị quan trọng để bảo vệ các thiết bị điện, điện tử khỏi những tác động của sét. Chúng thường được lắp đặt ở những nơi có nguy cơ cao bị sét đánh, như nhà cao tầng, nhà máy, trạm biến áp, trung tâm dữ liệu…Thiết bị để chống sét hiện nay có nhiều loại khác nhau, phù hợp với từng mục đích và điều kiện sử dụng. Vậy có các loại thiết bị chống sét nào? Chức năng của các thiết bị này ra sao? Hãy tìm hiểu rõ hơn qua bài viết sau đây.

Tìm hiểu thiết bị chống sét

Thiết bị chống sét là thiết bị dùng để hấp thụ hoặc cắt đứt các xung điện có nguồn gốc từ sét, giảm bớt hoặc loại bỏ các ảnh hưởng tiêu cực của sét đối với các thiết bị điện và điện tử. Thiết bị để chống sét có thể được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau, như loại xung điện mà nó chống lại, vị trí lắp đặt, cấp độ bảo vệ, nguyên lý hoạt động…Một số loại thiết bị dùng cho việc chống sét hiện nay là: kim thu sét, cọc tiếp đất, thiết bị chống sét lan truyền, bộ đếm sét, chống sét van, đo điện trở chống sét…

Các loại thiết bị này có vai trò rất quan trọng trong việc bảo vệ các thiết bị điện và điện tử khỏi ảnh hưởng của sét. Bằng cách sử dụng thiết bị chống sét phù hợp với yêu cầu của từng ứng dụng và môi trường hoạt động, chúng ta có thể giảm thiểu hoặc ngăn ngừa những thiệt hại do sét gây ra cho con người và tài sản.

Tính năng của hệ thống chống sét

Tính năng chung của hệ thống chống sét là thu hút và dẫn sét an toàn xuống mặt đất, giảm thiểu nguy cơ cháy nổ, hư hỏng thiết bị điện và thương tích người. Quá trình này được thực hiện thông qua 3  thành phần chính là kim thu sét, dây dẫn sét và hệ thống tiếp địa. Kim thu sét có nhiệm vụ thu hút sét vào hệ thống. Dây dẫn sét có nhiệm vụ dẫn dòng điện sét xuống mặt đất. Hệ thống tiếp địa có nhiệm vụ phân tán dòng điện sét ra môi trường xung quanh, giảm thiểu áp suất điện trên mặt đất.

Các thiết bị chính trong hệ thống chống sét

Hệ thống chống sét là bộ phận quan trọng trong việc bảo vệ các công trình xây dựng, thiết bị điện và con người khỏi tác động của sét. Các thiết bị chính trong hệ thống chống sét BAO gồm:

Kim thu sét

Là vật bằng kim loại được đặt ở vị trí cao nhất của công trình như tòa nhà, công trình điện quang…Có nhiệm vụ thu hút và dẫn sét vào cọc tiếp đất thông qua dây dẫn điện hoặc qua một điện cực.

Kim thu sét có thể là kim thu sét thông thường hoặc kim thu sét tích điện, tùy theo yêu cầu của từng công trình. Đây thường là thiết bị  bảo vệ các tòa nhà cao tầng tránh khỏi trường hợp bị sét tấn công.

Cọc tiếp đất

Là thiết bị kim loại được cấm sâu vào lòng đất (tiếp địa), có nhiệm vụ dẫn dòng điện qua dây dẫn từ kim thu sét vào lòng đất để tiêu hao. Cọc tiếp đất phải đảm bảo có điện trở thấp và ổn định, không bị ăn mòn hay hư hỏng.

Thiết bị chống sét lan truyền

Là thiết bị được lắp đặt trên các đường dây điện, cáp viễn thông, cáp tín hiệu, cáp dữ liệu…để ngăn chặn hoặc giảm thiểu tác động của sét lan truyền vào các thiết bị điện tử nhạy cảm. Từ đó, bảo vệ các thiết bị điện khỏi điện áp tăng cao đột ngột. Thiết bị chống sét lan truyền có thể là cầu chì, bộ giảm đột biến điện áp, biến dòng, varistor, spark gap…

Bộ đếm sét (bộ phận ghi chú lượng sét đánh)

Bộ đếm sét là thiết bị ghi nhận số lần và thời gian sét đánh vào hệ thống thu sét. Thiết bị này thường được lắp ở phần dưới cáp thoát sét hoặc dân dẫn sét xuống đất.

Bộ đếm sét giúp kiểm tra hiệu quả của hệ thống chống sét, cung cấp thông tin về vùng cần bảo vệ. Có thể dùng các thông tin, dữ liệu đó cho việc thực hiện bảo trì, bảo dưỡng sau này.

Chống sét van

Là thiết bị được lắp đặt ở nơi có nguy cơ cao bị sét đánh trực tiếp hoặc lan truyền vào các van điều khiển trong các hệ thống nước, khí, dầu…Đây còn là thiết bị không thể thiếu đối với hệ thống điện truyền tải, máy biến áp và các công trình điện lớn ngoài trời.

Chống sét van có tác dụng ngắt kết nối van khi có dòng điện quá cao do sét gây ra, để bảo vệ van và ngăn chặn rò rỉ hoặc cháy nổ. Thiết bị chống sét này được lắp song song với thiết bị cần bảo vệ và có một đầu nối với dây dẫn, đầu còn lại thì được nối với đất.

Hóa chất giảm điện trở

Là hóa chất được trộn vào lòng đất xung quanh cọc tiếp đất, nhất là đối với những nơi có đất dẫn điện xấu như đất đồi, đất đá hoặc đất cát. Loại hóa chất này được dùng để giảm điện trở của cọc và tăng khả năng tiêu hao dòng điện do sét gây ra. Một số hóa chất giảm điện trở thường được dùng là than cốc, bentonite, muối…

Đèn báo không

Đèn báo không là thiết bị phát ra ánh sáng và âm thanh khi có sự cố do sét gây ra trong hệ thống chống sét. Từ đó, giúp người quản lý phát hiện và xử lý kịp thời các sự cố. Đây còn là thiết bị cảnh báo, đánh dấu sự hiện diện của các công trình trên cao, giúp tránh gây va chạm với máy bay trên không.

Thiết bị đo điện trở chống sét

Thiết bị đo điện trở chống sét là thiết bị được dùng để kiểm tra điện trở nối đất giữa cọc tiếp đất và cột thu lôi. Thiết bị này có thể dùng vào việc đánh giá hiệu quả của hệ thống chống sét và phát hiện các sai sót, hư hỏng.

Yêu cầu kỹ thuật về thiết bị chống sét

Tiêu chuẩn IEC 61643- 21 là một trong những tiêu chuẩn quốc tế được công nhận rộng rãi về thiết bị chống sét cho hệ thống điện. Tiêu chuẩn này quy định những yêu cầu kỹ thuật về cấu trúc, chức năng, hiệu suất và thử nghiệm của thiết bị để chống sét. Một số yêu cầu kỹ thuật cơ bản của tiêu chuẩn này bao gồm:

Tiêu chuẩn	Yêu cầu kỹ thuật thiết bị chống sét
Cổng và đầu nối	– Phù hợp với loại cáp và dây dẫn được sử dụng trong hệ thống điện. – Gắn chặt trên thiết bị và không gây ngắt kết nối khi đã được xiết bằng dụng cụ. – Chịu được các điều kiện môi trường khắc nghiệt: nhiệt độ, độ ẩm cao, bụi bẩn, muối biển, hoá chất.
Vít, chịu dòng tải và cực nối	– Chịu được các dòng xung cao do sét gây ra. – Độ bền cao, không gỉ sét, không biến dạng hoặc gãy vỡ khi bị va đập hoặc rung động. – Không sử dụng kiểu vít khoan ren. – Cực nối phải được thiết kế chắc chắn với vật liệu phù hợp, đảm bảo được tính dẫn điện. – Phần dẫn dòng phải được chế tạo từ đồng hoặc hợp kim đồng với ít nhất 58% đồng.
Cực đấu dây có vít siết đầu cáp	– Phải có cực đấu dây có vít siết đầu cáp để kết nối các dây dẫn vào thiết bị. – Các vít siết phải siết chặt các đầu cáp một cách an toàn, không làm hỏng hoặc làm giảm khả năng dẫn điện của các đầu cáp. – Không được sử dụng bằng vật liệu kim loại mềm và thiếu tin cậy cho kim loại làm vít.
Cách điện nối đầu cáp	– Phần đầu nối cách điện phải chắc chắn. – Chịu được các điện áp cao, các xung điện từ và các tia cực tím. – Ngăn được các hiện tượng phóng điện hoặc ngắn mạch giữa các đầu cáp. – Kiểm tra tính hợp quy bằng nhân công và thử nghiệm theo 6.3.1.4.
Chịu va đập kim loại	– Chịu được các va đập kim loại do các vật thể lạ hoặc các mảnh vỡ do sét gây ra. – Chịu được các lực siết như kim loại. – Được làm từ các vật liệu kim loại có độ cứng cao và bền, không gỉ sét, không biến dạng hoặc gãy vỡ khi bị va đập.
Chịu lực	– Kết cấu thiết bị chống sét phải đủ chắc chắn khi lắp đặt. – Chịu được các lực kéo, nén, uốn, xoắn và cắt do tác động bên ngoài hoặc do các biến dạng của hệ thống điện gây ra. – Phải có độ bền cơ học cao, không gây ra các vết nứt, lõm hoặc lỗ hổng khi bị tải trọng.
Chống tác động	– Phải có kết cấu đảm bảo yêu cầu vận hành trong các điều kiện môi trường. – Chống được tác động của các vật rắn và nước từ bên ngoài như bụi, cát, sỏi, đá, mưa, tuyết, băng… – Phải có độ kín cao, không cho các vật rắn và nước xâm nhập vào bên trong. – Thiết bị được lắp phải có khoảng cách đủ lớn với bề mặt giữa 2 phần tử có điện thế chênh lệch.
Bảo vệ chống tiếp xúc trực tiếp	– Có khả năng bảo vệ người sử dụng khỏi các tiếp xúc trực tiếp với các bộ phận dẫn điện của thiết bị. – Phải có các biện pháp cách ly hoặc che chắn để ngăn ngừa các tai nạn điện giật hoặc bỏng điện. – Phải có điện trở tiếp xúc nhỏ giữa phần cực đấu nối tiếp địa với các phần cực đấu nối khác.
Chống cháy	– Phải có khả năng chống cháy khi bị quá tải hoặc ngắn mạch. – Các phần cách điện phải được chế tạo từ vật liệu không cháy hoặc khó cháy, không phát ra các khí độc hoặc khói đen khi bị nhiệt.

Thông tin kiểm định về thiết bị chống sét

Kiểm định thiết bị dùng chống sét là quá trình kiểm tra, đo lường và đánh giá các thông số kỹ thuật, tính năng và hiệu suất của thiết bị chống sét theo các tiêu chuẩn quy định. Quá trình này bao gồm các kiểm tra kỹ thuật, kiểm tra trực quan và phép đo/thử nghiệm với mục đích xác minh:

– Sự phù hợp của hệ thống bảo vệ chống sét với thiết kế và tiêu chuẩn thiết bị dùng chống sét.

– Hệ thống bảo vệ chống sét có thể thực hiện được các chức năng theo thiết kế.

– Biện pháp bảo vệ, bổ sung các thiết bị chống sét vào hệ thống có được tích hợp đúng.

Kiểm định thiết bị chống sét có thể được thực hiện bởi các tổ chức, cá nhân có chức năng và năng lực kiểm định hoặc các cơ quan có thẩm quyền như Bộ Xây Dựng, Bộ Thông Tin và Truyền Thông, Bộ Khoa Học và Công Nghệ, Viện Khoa Học Công Nghệ Việt Nam…Quá trình kiểm định có thể được tiến hành theo các hình thức khác nhau như kiểm định ban đầu khi lắp đặt mới thiết bị, kiểm định định kỳ hàng năm hoặc theo yêu cầu của khách hàng, kiểm định sau khi sửa chữa hoặc thay thế thiết bị.

Lưu ý khi mua thiết bị chống sét

Để mua được thiết bị đáp ứng nhu cầu chống sét tốt, bạn cần lưu ý những điều sau:

– Có nhiều loại thiết bị chống sét khác nhau, như chống sét trực tiếp, chống sét gián tiếp, chống sét lan truyền, chống sét cho mạng lưới điện…Vì thế bạn cần chọn thiết bị phù hợp với loại thiết bị cần bảo vệ.

– Thiết bị chống sét phải đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật và an toàn quốc tế, như IEC, UL, CE…Bạn nên mua thiết bị để chống sét của các nhà sản xuất và nhà phân phối uy tín, có kinh nghiệm và bảo hành tốt.

– Không nên mua thiết bị chống sét quá rẻ hoặc quá đắt, mà nên so sánh giá cả và chất lượng của nhiều sản phẩm khác nhau để chọn được thiết bị để chống sét có giá trị phù hợp.

– Chọn thiết bị để chống sét có hướng dẫn lắp đặt và sử dụng đầy đủ, rõ ràng. Bạn nên yêu cầu nhà cung cấp hoặc nhà sản xuất hỗ trợ kỹ thuật trong lắp đặt.

Thiết bị chống sét là một trong những giải pháp hiệu quả để giảm thiểu rủi ro do sét gây ra cho các thiết bị điện, điện tử. Bạn nên lựa chọn mua thiết bị chống sét một cách cẩn thận và thông minh để đảm bảo an toàn và hiệu suất cho các thiết bị của bạn.