CÁC PHƯƠNG PHÁP CHỐNG SÉT

CÁC PHƯƠNG PHÁP CHỐNG SÉT

         Sét là một hiện tượng vật lý xảy ra trong tự nhiên với cơ chế khá phức tạp, Để Quý khách hàng hiểu sơ bộ về chống sét, chúng tôi xin nêu sơ lược hiện tượng vật lý của phóng điện sét, nguyên lý chống sét, các tiêu chuẩn áp dụng và các giải pháp chống sét. Để thiết kế hệ thống chống sét cho 1 công trình, cần phải có sự hiểu biết cơ bản về điện khí quyển, các hịên tượng phóng điện trong khí quyển, cũng như hiện tượng phóng điện từ các đám mây xuống công trình hay những vùng lân cận.

I. Sự hình thành và các phương pháp chống sét

Sự hình thành của sét

      Trong không gian vũ trụ luôn tồn tại một điện trường E hướng từ trên xuống mặt đất, và một từ trường B bao quanh trái đất. Đồng thời cũng tồn tại các điện tích khí quyển ion (+) đi xuống và ion (-) đi lên. Khi những giọt nước li ti trong khí quyển chuyển động sẽ tích tụ, tạo nên những đám mây mang điện tích.

       Khi có những đám mây mang điện tích đi qua mái nhà, công trình hay ngọn cây, do cảm ứng tích điện trên mái nhà, công trình hoặc ngọn cây cũng tích luỹ một lượng điện tích tương tự nhưng trái dấu.

Khi gần đến nhà cao tầng, hay cây cao, đám mây hút các điện tích dương làm cho chúng tập trung tại những điểm cao nhất. Lượng điện tích trên mái nhà và điện tích của đám mây tạo nên 1 hiệu điện thế giữa đám mây và mái nhà. Nếu hiệu điện thế này đủ lớn nó sẽ chọc thủng lớp không khí giữa đám mây và mái nhà và gây ra sét.

        Dòng điện sét gây tia lửa điện loé sáng (chớp) đồng thời không khí được đốt nóng nhanh chóng và giãn nở tức thời tạo ra 1 tiêng nổ lớn (sấm). Vì tốc độ truyền ánh sáng nhanh hơn tốc độ truyền âm thanh nên bao giờ ta cũng thấy chớp trước khi nghe tiếng sấm. Sét đánh càng gần thì khoảng cách giữa chớp và sấm càng ngắn.

       Dòng điện sét có cường độ rất lớn (từ 10kA - >200kA) và di chuyển với vận tốc cực nhanh khoảng 100 km/s. Khi dòng điện sét đi qua đối tượng nào đó, nó sẽ đốt nóng đối tượng do hiệu ứng nhiệt của nó. Mặc dù thời gian tồn tại của dòng điện sét rất ngắn (khoảng 100 micrô giây) nhưng với trị số rất lớn của nó, dòng điện sét có thể đốt cháy hoặc làm biến dạng, phá huỷ đối tượng mà nó đánh vào. Thực ra nhiệt lượng do dòng sét tạo ra không lớn lắm nhưng nguy hiểm của nó là nhiệt lượng tăng cực nhanh làm đối tượng nhiệt bị giãn nở nhiệt nhanh chóng, sự giãn nở nhiệt này gây ra 1 nội lực cơ học lớn làm đối tượng bị phá hỏng.

      Thực tế dòng điện sét có thể phá hỏng hoàn toàn các cấu kiện bằng gỗ, bê tông cốt thép, cây cối có thể bị đánh nứt toác, đen rụi. Nhiều người có thể bị sét đánh chết tại chỗ hoặc gây thương tích rất nặng nề.

       Sét thường đánh có chọn lọc, phụ thuộc vào tính chất vùng đất nơi bị sét đánh (độ dẫn điện vô hạn) hoặc các bộ phận kim loại, các đối tượng nhô lên khỏi mặt đất ... Dựa vào đặc tính này để xác định những mục tiêu cần bảo vệ chống sét đánh thẳng trực tiếp. Đồng thời phải có những tính toán chính xác, khoa học mới đem lại hiệu quả chống sét mong muốn.

Các phương pháp chống sét

1. Chống sét theo phương pháp cổ điển

        Năm 1753 Benjamin Franklin là người đầu tiên trên thế giới phát minh ra hệ thống chống sét. Hệ thống chống sét này rất đơn giản: Dùng những thanh kim loại làm kim thu sét, kim thu sét này được đặt trên đỉnh các cột đỡ bằng gỗ, kim loại hay bê tông, đặt nhô cao lên khỏi công trình. Dùng dây dẫn kim loại nối các kim thu sét này với nhau và nối xuống hệ thống tiếp địa cũng làm bằng kim loại chôn trong đất. Khi có dòng sét xảy ra, kim thu sét và dây dẫn truyền dòng điện sét xuống hệ thống tiếp địa, dòng điện sét sẽ được giải toả tiêu tán vào trong đất, đảm bảo an toàn cho công trình. Hàng trăm năm nay con người đã và đang áp dụng phương pháp chống sét này.

Các bộ phận cơ bản của 1 hệ thống chống sét :

1. Bộ phận thu sét (kim thu sét)

2. Bộ phận dây dẫn sét 

3. Bộ phận cực nối đất (các cọc tiếp địa) 

4. Các mối nối

5. Bộ phận kiểm tra và đo đạc

      Chống sét theo  phương pháp Franklin (thường gọi là phương pháp cổ điển) có ưu điểm đơn giản, giá thành rẻ. Nhược điểm là phạm vi bảo vệ hẹp, độ tin cậy không cao, sẽ phải tính toán sử dụng rất nhiều kim, khối lượng dây dẫn liên kết các kim dẫn xuống đất nhiều ảnh hưởng đến mỹ quan và kiến trúc công trình, các loại kim này thường bị rỉ sét, đứt gãy, tuổi thọ của hệ thống thấp. Ngày nay với sự tiến bộ của khoa học công nghệ, con người đã nghiên cứu, chế tạo ra nhiều thiết bị và phương pháp chống sét ưu việt hơn.

2. Chống sét theo công nghệ điện từ phát xạ sớm (Electro Magnetic Early Streamer Emission- ESE)

       Giải pháp chống sét theo nguyên lý từ nhiễm xạ sớm - ESE được các chuyên gia nghiên cứ chống sét hàng đầu thế giới đề xuất vào năm  1967 dựa trên cơ sở chống sét cổ điển của Benjamin Franklin, bổ sung thêm đầu thu sét phát xạ sớm, nhằm khéo dài khoảng cách đón dòng điện sét làm cho phạm vi bảo vệ của kim thu sét được mở rộng hơn.

        Nguyên lý cấu tạo của đầu thu sét phát xạ sớm chủ yếu nhằm làm giảm hiệu ứng CORONA (hiện tượng phóng xạ tia lửa hay tiếp đất) tăng cường độ điện trường tại đầu kim thu, tạo điều kiện tối ưu để tập trung năng lượng kích phát dòng tiên đạo từ đầu kim hướng về đám mây dông để đón bắt dòng tiên đạo của sét từ đám mây dông đánh xuống, phương pháp này có nhiều ưu điểm nổi trội:

- Độ tin cậy cao

- Vùng bảo vệ rộng

- Đẹp, mỹ quan

- Tuổi thọ bền lâu

         Đây phương pháp chống sét được các nước tiến tiến áp dụng. Ở Việt nam, những năm gần đây nhiều nhà máy, công trình và nhà dân cũng dùng phương pháp này.

3. Chống sét theo công nghệ phân tán điện tích

         Hệ thống phân tán năng lượng sét- DAS do Mỹ nghiên cứu chế tạo. Phương pháp này có giá thành cao, chưa được kiểm nghiệm thực tế nhiều ở Việt nam.

II. Giới thiệu về nhà cung cấp:

         Công ty cổ phần thiết bị và công nghệ Bảo An ra đời, với mong muốn áp dụng những thành tựu khoa học kỹ thuật, nhằm mang lại sự an toàn và lợi ích đến với khách hàng. Cùng đội ngũ kỹ sư, giàu kinh nghiệm, từng triển khai những dự án, công trình chống sét lớn và hàng trăm công trình dân dụng mỗi năm. Chúng tôi cam kết mang đến cho quý khách một giải pháp toàn diện về chống sét, cùng những giải pháp về điện, điện tử, tự động hóa công nghệ tiên tiến...

        Hãy liên hệ với chúng tôi để được tư vấn hợp lý nhất!

HOTLINE/ZALO: 0922.011.882 - 0914.646.016