GIẢI PHÁP CHỐNG SÉT TOÀN DIỆN
I. Phân loại công trình cần bảo vệ
Công trình cần bảo vệ được phân loại theo nhiều cách khác nhau:
1. Theo tiêu chuẩn 20TCN46-84, công trình cần bảo vệ được chia làm ba cấp:
Cấp I là các công trình, trong đó có toả ra các chất khí hay hơi cháy, cũng như các bụi hay sợi cháy, dễ dàng chuyển sang trạng thái lơ lửng và có khả năng kết hợp với không khí hay các chất oxyt hoá khác tạo thành các hỗn hợp nổ, có thể xNy ra trong điều kiện làm việc bình thuờng. Khi xNy ra nổ sẽ gây ra phá hoại lớn, làm chết người.
Cấp II là các công trình, trong đó có toả ra các chất khí hay hơi cháy, cũng như cát bụi hay sợi cháy, dễ dàng chuyển sang trạng thái lơ lửng và có khả năng kết hợp với không khí hay các chất oxyt hoá khác tạo thành các hỗn hợp nổ. Nhưng khả năngnày chỉ xN y ra
khi có sự cố hay làm sai qui tắc. Khi xN y ra nổ chỉ gây ra các hư hỏng nhỏ, không làm chết người.
Cấp III là các công trình còn lại. Tuy nhiên, một số công trình cấp III có tầm quan trọng về chính trị, kinh tế và nguy hiểm cho người thì được phép nâng lên cấp II.
2. Theo tiêu chuẩn NFPA 780, công trình cần bảo vệ được chia làm hai cấp:
Cấp I là các công trình có chiều cao không vượt quá 23m
Cấp II là các công trình có chiều cao vượt quá 23m
3. Theo tiêu chuẩn NZS/AS 1768-1991, mức độ yêu cầu bảo vệ công trình phụ thuộc vào mức độ rủi ro và thiệt hại do sét gây ra. Chỉ số rủi ro R xác định theo biểu thức:
R = A+B+C+D+E
Ở đây: A tùy thuộc vào tính chất công trình (dễ cháy nổ, nhà ở, xí nghiệp,…); B tùy thuộc vào vật liệu và kích thước công trình; C tùy thuộc vào chiều cao công trình; D tuỳ thuộc vào cao độ công trình so với mặt biển; E tùy thuộc số ngày dông trong một năm.
Tùy theo giá trị của R mà công trình cần bảo vệ được chia làm năm cấp: không cần bảo vệ, cần bảo vệ, bảo vệ mức trung bình, bảo vệ mức cao và bảo vệ mức rất cao.
4. Theo tiêu chuẩn NFC 17-102, căn cứ vào:kích thuớc công trình; môi trường xung quanh công trình (dễ cháy, dễ nổ, nóng,..); loại công trình ( dân dụng, công nghiệp); loại vật liệu chứa trong công
trình; có hay không người làm việc thường xuyên; mật độ sét trong vùng xây dựng công trình, công trình cần bảo vệ được chia làm bốn cấp:
Cấp 1 + Biện pháp bảo vệ bổ xung
Cấp 1 (tương ứng với dòng xung đỉnh 2.8kA)
Cấp 2 (tương ứng với dòng xung đỉnh 9.5kA)
Cấp 3 (tương ứng với dòng xung đỉnh 14.7kA)
Tùy theo cấp mà công trình được xếp vào, cần có các giải pháp chống sét cho phù hợp nhằm giảm rủi ro thiệt hại do sét là thấp nhất.
II. Giải pháp chống sét toàn diện 6 điểm
Trước đây, khi đề cập đến chống sét cho một công trình, thường chỉ đề cập đến chống sét đánh trực tiếp, thực ra để chống sét một cách toàn diện và có hiệu quả cho một công trình, cần tuân theo giải pháp chống sét toàn diện 6 điểm như sau:
1. Thu bắt sét tại điểm định trước
Mục đích của điểm này là xây dựng một điểm chuN n để sét đánh vào chính nó và như vậy là tạo ra khả năng kiểm soát đường dẫn sét đánh xuống đất. Điểm chuN n thường là điểm có độ cao lớn nhất trong khu vực cần bảo vệ và điểm chuN n này phải phát ra tia tiên đạo đi lên đủ mạnh để tự duy trì và sớm hơn bất kỳ điểm nào khác trong khu vục cần bảo vệ. Điểm chuN n này thường là đầu kim cổ điển (kim Franklin) hay đầu kim hiện đại ( kim phóng điện sớm – ESE).
2. Dẫn sét xuống đất an toàn
Sét, sau khi được thu bắt đánh vào điểm chuN n, cần phải tản nhanh xuống đất một cách an toàn; nghĩa là không gây hiệu ứng phóng điện thứ cấp trong quá trình tản sét cũng như không gây nhiễu điện từ cho các thiết bị trong vùng bảo vệ. Tùy theo yêu cầu bảo vệ công trình mà dây dẫn sét có thể là cáp đồng trần có tiết diện không nhỏ hơn 50mm2 hay cáp thoát sét nhiều lớp có khả năng chống hiện tượng phóng điện thứ cấp và chống nhiễu.
3. Tản nhanh năng lượng sét vào đất
Bất kỳ một hệ thống chống sét đánh trực tiếp nào dù được trang bị đầu thu sét hiện đại, cáp thoát sét chống nhiễu cũng không phát huy tác dụng nếu hệ thống nối đất tồi. Hệ thống nối đất tốt là hệ thống có tổng trở nối đất nhỏ. Theo các tiêu chuN n trong và ngoài nước, điện trở nối đất của hệ thống chống sét phải nhỏ hơn 10Ω.
4. Đẳng thế các hệ thống đất
Một công trình có thể có nhiều hệ thống đất khác nhau: hệ thống đất công tác, hệ thống đất chống sét, hệ thống đất điện lực,… Các hệ thống đất này phải được nối đẳng thế với nhau nhằm tạo một mặt đảng thế. Từ đó ngăn chận chênh lệch điện thế giữa các hệ thống đất trong quá trình tản sét, khắc phục hiện tượng phóng điện ngược gây nguy hiểm cho người và thiết bị.
5. Chống sét lan truyền trên đường cấp nguồn
Sóng quá điện áp có dạng sóng xung gia tăng đột ngột (do quá điện áp khí quyển hay quá điện áp nội bộ) có thể lan truyền theo các đường dây điện lực gây hư hỏng các thiết bị được nối với chúng.
Khả năng cắt giảm biên độ và lọc dòng sét trên đường cấp nguồn được thực hiện bằng cách lắp đặt thiết bị cắt sét và thiết bị lọc sét ở điểm dẫn vào tòa nhà. Do đó giảm được sự phá hoại các trang thiết bị, giảm tổn thất trong vận hành và kinh tế.
6. Chống sét lan truyền trên đường tín hiệu
Hầu hết các công trình hiện nay đều có trang bị hệ thống liên lạc như : điện thoại, Internet, kết nối điều khiển, đo lường từ xa…, các dây dẫn tín hiệu này đều có thể là kênh dẵn sét lan truyền từ khoảng cách rất xa vào công trình và phá hỏng thiết bị điện tử nhạy cảm. Do đó, cần phải trang bị các thiết bị chống sét lan truyền trên các đường truyền tín hiệu này.
(còn tiếp)...
Tác giả: Quyền Huy Ánh
No comments:
Write nhận xét