Chống sét trực tiếp, chống sét lan truyền là gi?

Bạn có muốn sống trong một ngôi nhà tuyệt đối an toàn không? Nhà bạn đã có khóa an toàn và các thiết bị giám sát an ninh, các thiết bị đấy mới chỉ chống được đột nhập do con người gây ra; Vẫn còn một vấn đề mà ít người để ý tới đó chính SÉT do thời tiết gây!

Nguyên lý làm việc của hệ thống chống sét trực tiếp:

Sấm sét là hoạt động thường xuyên xuất hiện trong những cơn mưa giông do các đám mây tích điện gây ra. Khi gặp điều kiện thuận lợi sẽ truyền xuống mặt đất bằng con đường đánh thẳng hoặc đánh lan truyền.

Dòng điện trong những tia sét có thể đạt tới vài vạn ampe với công suất cực kỳ lớn. Sét khi đánh trực tiếp thường làm chết người và phá hủy, cháy nổ công trình, nhà cửa. Sóng điện từ tia sét còn gây tác hại từ xa lên các mạch điện gọi là sét đánh cảm ứng. Đây là nguyên nhân gây hỏng hóc các thiết bị điện – điện tử như tivi, máy tính, các thiết bị kỹ thuật, máy móc, đài ở các khu dân cư,... Do đó, giông sét là một trong số những hiểm họa thiên tai vô cùng nguy hiểm đối với tính mạng con người và gây ra những thiệt hại rất lớn về tài sản vật chất.

Để bảo vệ các toà nhà, các công trình xây dựng khỏi bị sét đánh, người ta thường lắp cột thu sét. Cột thu sét được phát minh vào năm 1752 bởi nhà khoa học người Mỹ tên là Franklin với ưu điểm lợi dụng vị trí trên cao nhằm thu sét vào mình rồi truyền xuống đất, đem lại sự an toàn cho con người và các vật khác. 

Cột thu sét được cấu thành bởi ba bộ phận là kim thu sét trực tiếp (bao đế và trụ đỡ kim thu sét…), dây dẫn sét và thiết bị tiếp đất chống sét. Mỗi bộ phận đều phải có điện trở rất nhỏ, mặt cắt phải đạt tới mức độ nhất định để chịu được dòng điện cực lớn khi sét đánh qua.

• Trụ đỡ kim thu sét thường làm bằng sét tráng kẽm đường kính 60mm, dài hơn 2m, được lắp đặt trên nóc các toà nhà cao tầng hoặc trên đỉnh ống khói
• Dây dẫn sét nối từ cột chống sét xuống đất được làm từ dây đồng trần hay các loại cáp thoát sét chống nhiễu (Cáp ERICORE của hãng ERICO).
• Thiết bị tiếp đất phải được chôn ở một độ sâu nhất định dưới lòng đất và phải tiếp xúc tốt với mặt đất để dẫn dòng điện khi bị sét đánh.

Hệ thống chống sét đánh thẳng (gồm kim thu sét, dây dẫn sét và bộ phận tiếp đất chống sét) có tác dụng bảo vệ công trình, tức là khi sét đánh vào, hệ thống chống sét có tác dụng chuyển dòng điện sét xuống đất một cách nhanh chóng.

Cột thu sét thường được lắp ở những vị trí cao (lắp càng cao, phạm vi bảo vệ công trình càng lớn). Tuy nhiên, cũng không nên lắp cột thu sét quá cao, vì nếu lắp cao quá, độ chắc chắn sẽ không đảm bảo, khi gặp gió lớn, cột thu sét có thể sẽ bị nghiêng hoặc đổ, làm mất tác dụng của cột thu sét. Ở những nơi trống trải hay xảy ra sét đánh thì phải trồng cột thu sét để đảm bảo an toàn cho những người làm việc ở khu vực này...

Các nguyên lý bảo vệ của thiết bị chống sét lan truyền:

• Nguyên lý mạch bảo vệ: Nguyên lý hoạt động của các thiết bị cắt lọc sét và triệt xung nhiễu là khi có đột biến điện áp sẽ hấp thu năng lượng đột biến đó và triệt tiêu năng lượng này, vì điện áp được tính dựa trên các dây pha – pha (L – L hoặc Ph – Ph), pha – trung tính (L – N hoặc Ph – N), pha – đất (L – G hoặc Ph – G), đất – trung tính (N – G) nên sẽ có nhiều đường để thiết bị triệt tiêu năng lượng sét, mỗi đường này gọi là mode, vì thế mới có sự phân biệt độ bảo vệ giữa các mode như 2 modes, 3 modes, 4 modes, 7 modes, 10 modes. Chế độ bảo vệ toàn diện nhất là chế độ 10 modes, còn gọi là full discrete modes (để so sánh sự khác biệt giữa các chế độ bảo vệ xin tham khảo ở phần sau).
• Nguyên lý mạch bảo vệ lai ghép (hydrid network): Trên một đường hấp thu năng lượng sét/ xung nhiễu lại được bố trí nhiều linh kiện chống sét đã đề cập ở trên để có thể đáp ứng được với nhiều loại đột biến điện, ví dụ sét đánh thì sẽ có đột biến điện áp ở mức cao, trong khi một số đột biến điện khác có điện áp nhỏ hơn nhưng lại có tần số cao hơn v.v… ứng dụng nguyên lý này vào công nghệ chế tạo thiết bị cắt lọc sét và triệt xung nhiễu gọi là mạch lai ghép. Công nghệ mạch hydird mới nhất hiện nay được gọi là mạch lai ghép thế hệ thứ 3 (third hydrid network).
• Khuyết điểm của mạch lai ghép thế hệ thứ 3 (third hydrid network): Tuy nhiên, mạch hydrid vẫn chưa phải là giới hạn cuối cùng về công nghệ vì vẫn có hạn chế về độ bền thiết bị do nhiệt sinh ra làm giảm tuổi thọ thiết bị triệt xung nhiễu và cắt lọc sét, khắc phục hiện tượng này như thế nào sẽ tạo nên sự khác biệt giữa các thiết bị cắt lọc sét và triệt xung nhiễu trên thị trường.
• Công nghệ bảo vệ các mode - discrete all mode protection: thiết bị triệt xung nhiễu và cắt lọc sét phải có các linh kiện bảo vệ giữa các đường dây pha – trung tính (L-N), pha – đất (L-PE) và trung tính – đất (N-PE) trong tất cả các ứng dụng. Ở ứng dụng ba pha, thiết bị phải có các linh kiện bảo vệ giữa các dây pha – pha (L-L), pha – trung tính (L-N), pha – đất (L-PE), trung tính – đất (N-PE)
• Công nghệ cầu chì nhiệt ở mức linh kiện (thermal conductive compound): thiết bị triệt xung nhiễu và cắt lọc sét phải có sự bảo vệ hiện tượng quá nhiệt (nhiệt độ tăng quá cao bên trong) dưới dạng cầu chì nhiệt ở mức linh kiện tích hợp cho từng linh kiện MOV để bảo đảm đáp ứng được mức độ an toàn, tránh hiện tượng lớp tản nhiệt bị tan chảy và đáp ứng được tất cả các tiêu chuẩn liệt kệ trong IEC 61643-1 and UL 1449 Second Edition Rev. February 2007.
  MOV 3 chân ở hình bên có bọc lớp tản nhiệt và có chân thứ 3 là công nghệ cầu chì ngắt dòng cho MOV khi MOV bị quá nhiệt, công nghệ này cho phép các con MOV tản nhiệt tốt hơn và khi quá giới hạn chịu đựng sẽ được ngắt ra khỏi mạch, đây là công nghệ hiện đại và an toàn nhất trên thế giới hiện nay.
• Công nghệ tản nhiệt trên board mạch (thermal encapsulation): thiết bị triệt xung nhiễu và cắt lọc sét phải có hợp chất tản nhiệt, giảm chấn động, va đập, cách nhiệt nội tại bên trong bao phủ toàn mạch, mạch điện có cấu hình mắc song song hoặc nối tiếp thiết kế khác nhau tùy theo ứng dụng và ở thể rắn. Thiết bị phải có khả năng tự phục hồi trở về trạng thái bình thường sau khi xử lý xong xung nhiễu trong thời gian không quá 5 nanoseconds. Vì thời gian đáp ứng với xung nhiễu bắt buộc phải <1ns.
• Công nghệ nắn sóng sine chuẩn (sinewave tracking): Ngoài ra, các hãng sản xuất thiết bị cắt lọc sét và triệt xung nhiễu còn gặp phải vấn đề nắn sóng sine chuẩn, vì nếu sóng sine không chuẩn do bị sóng hài hoặc nhiễu can thiệp thì các thiết bị vi xử lý, vi điều khiển sẽ chạy không chính xác như đã đề cập ở phần trên. Cho nên thiết bị triệt xung nhiễu và cắt lọc sét có nắn sóng sine chuẩn phải là dạng cao cấp hơn thiết bị cắt lọc sét thông thường. Vì chúng không những “ngăn sét gây hư hỏng thiết bị, mà khi không có sét còn giúp lọc xung nhiễu gây ra trong nguồn điện, đưa sóng sine về dạng chuẩn thật đẹp để hệ thống vi xử lý, vi điều khiển chạy ổn định!”.
  
  
• Công nghệ mạch true frequency attenuation network: là dạng mạch nắn sóng sine chuẩn ở mức độ cao hơn, ý nghĩa là mạch lọc suy giảm tần số xung nhiễu (“True” frequency attenuation), mạch này có tác dụng giảm điện áp dư hiệu quả hơn mạch nắn sóng sine chuẩn thông thường đôi khi đến 80%.

Trân trọng!

Hãy liên hệ với chúng tôi để có thêm thông tin!
Hotline:0908505676 Email: alphatech369@gmail.com