Trong một thế giới đầy biến động và nguy cơ, hệ thống chống sét đã trở thành một phần không thể thiếu để bảo vệ tài sản và con người khỏi nguy cơ từ sét đánh. Hệ thống này không chỉ đơn giản là một sự kết hợp của các cột tiếp địa và dây cáp, mà còn là sự kết hợp giữa công nghệ, kiến thức về điện lý và kỹ thuật thi công.
Với khả năng thu hút và dẫn truyền năng lượng sét một cách an toàn xuống đất, hệ thống chống sét đóng vai trò quan trọng trong việc giảm thiểu nguy cơ tai hại từ các cơn sét. Việc lựa chọn và triển khai một hệ thống chống sét hiệu quả đòi hỏi sự am hiểu sâu rộng về các yếu tố kỹ thuật, môi trường và yêu cầu cụ thể của từng dự án.
Giới thiệu tổng quan về hệ thống chống sét
Hệ thống chống sét, còn gọi là hệ thống chống sét và tiếp địa, là một tập hợp các thiết bị và công cụ dùng để bảo vệ cơ sở hạ tầng và thiết bị điện khỏi thiệt hại do sét gây ra. Mục tiêu chính của hệ thống này là hướng dòng sét ra khỏi các công trình và dẫn nó vào hệ thống tiếp địa an toàn. Hệ thống chống sét thường được ứng dụng tại các công trình xây dựng, nhà máy, tòa nhà, trạm biến áp, cơ sở công nghiệp và mạng lưới điện. Nhằm đảm bảo an toàn và ngăn ngừa hỏa hoạn cũng như thiệt hại do sét gây ra.
Một yếu tố quan trọng trong hệ thống chống sét là việc sử dụng các vật liệu dẫn điện tốt để tạo ra đường dẫn cho sét. Các dây dẫn và thành phần khác của hệ thống thường được làm từ các vật liệu như đồng, nhôm, hoặc hợp kim chịu được tác động mạnh từ sét. Các thiết bị bảo vệ như thanh cái và đầu nối giúp kiểm soát và phân phối dòng điện sét xuống đất một cách an toàn, giảm thiểu tổn thất và thiệt hại cho các thiết bị điện tử trong công trình. Hệ thống chống sét đóng vai trò then chốt trong việc bảo vệ an toàn và tài sản khỏi nguy cơ do sét đánh.
Vì sao phải thi công hệ thống chống sét
Hệ thống chống sét được thiết kế để bảo vệ công trình và thiết bị khỏi thiệt hại do sét gây ra. Tầm quan trọng của hệ thống này không chỉ dừng lại ở việc bảo vệ tài sản mà còn bảo vệ tính mạng con người. Khi sét đánh, nó có thể gây ra hỏa hoạn, phá hủy cơ sở hạ tầng, và thậm chí gây tử vong. Hệ thống chống sét hoạt động bằng cách dẫn dòng sét an toàn qua các đường dẫn điện, ngăn ngừa sét tác động trực tiếp lên các thiết bị quan trọng hoặc kết cấu công trình. Nhờ đó, hệ thống giúp giảm thiểu nguy cơ thiệt hại và đảm bảo an toàn cho con người và tài sản trong khu vực chịu ảnh hưởng.
Chống sét đóng vai trò vô cùng quan trọng trong việc bảo vệ các công trình khỏi nguy cơ bị hỏng hóc hoặc phá hủy do sét đánh. Việc lắp đặt hệ thống chống sét không chỉ là một phần của quy trình xây dựng mà còn là yếu tố thiết yếu để duy trì an toàn và bảo vệ tài sản. Các công trình như nhà ở, nhà máy, trung tâm thương mại, và các cơ sở hạ tầng như đường cao tốc, cầu cống đều cần được trang bị hệ thống chống sét đúng cách. Đảm bảo hệ thống chống sét hoạt động hiệu quả không chỉ giúp giảm thiểu tổn thất về vật chất mà còn đảm bảo an toàn cho người sử dụng và làm việc tại các công trình đó.
Đặc điểm của hệ thống chống sét
Hệ thống chống sét được thiết kế để bảo vệ các cấu trúc và thiết bị khỏi tổn thất do sét đánh. Chức năng chính của hệ thống chống sét bao gồm:
- Dẫn sét: Hệ thống chống sét sử dụng các thanh truyền dẫn và dây dẫn để thu hút sét từ các điểm cao, dẫn nó xuống mặt đất một cách an toàn.
- Phân phối dòng sét: Khi sét đánh vào hệ thống, dòng điện sẽ được phân phối qua các dây dẫn và dẫn xuống đất một cách an toàn, giảm thiểu nguy cơ tổn thất và thiệt hại cho các thiết bị điện và cấu trúc xung quanh.
- Giảm thiểu nguy cơ cháy nổ: Hệ thống cũng bao gồm các biện pháp để giảm thiểu nguy cơ cháy nổ bằng cách sử dụng vật liệu chống cháy và định vị đúng các cấu trúc dẫn sét.
- Định vị nguồn điện: Một phần quan trọng của hệ thống chống sét là định vị nguồn điện, đảm bảo rằng dòng sét được dẫn ra khỏi hệ thống điện và môi trường xung quanh một cách an toàn.
- Kiểm soát tĩnh điện: Hệ thống chống sét cũng có các biện pháp kiểm soát tĩnh điện để giảm thiểu nguy cơ gây ra các phản ứng không mong muốn hoặc hỏng hóc thiết bị điện.
Tóm lại, chức năng chính của hệ thống chống sét là bảo vệ cấu trúc và thiết bị khỏi tổn thất và thiệt hại do sét đánh, đồng thời giảm thiểu nguy cơ cháy nổ và các vấn đề liên quan đến điện.
Quy trình thi công hệ thống chống sét
Bước 1: Đào bãi tiếp địa
- Xác định vị trí đào dãy tiếp địa, bãi tiếp địa nằm bên ngoài công trình xây dựng, gần dây thoát sét từ trên mái chạy xuống và cách xa các đường cáp điện ngầm.
- Khi xác định được vị trí bãi tiếp địa ta tiến hành đào rãnh tiếp địa. Khi rãnh được đào sâu tối thiểu 70-80cm, độ rộng thích hợp từ 40-50cm
- Đóng cọc tiếp đia: Cọc tiếp địa thường dùng là loại cọc thép mạ đồng theo công nghệ cao, với kích thước là D16mm, dài 2,4m, lớp mạ đồng tối thiểu là 20 micrones. Cọc tiếp địa được đóng theo phương thẳng đứng, khoảng cách giữa các cọc tối thiểu bằng chiều chài của 1 cọc. Ta cũng có thể khoan giếng thả cọc ở những nơi có địa hình nhỏ hẹp, không đủ diện tích đào bãi tiếp địa. Tùy theo từng công trình mà số lượng cọc sử dụng khác nhau.
Lưu ý khi chọn cọc tiếp địa, để chọn được cọc tốt cần lưu ý những tiêu chí sau:
Lõi cọc phải là loại thép tốt 1810, không bị cong vênh, nứt nẻ, cần lưu ý tới độ bền kéo của cọc. độ bền kéo thích hợp của cọc đạt tiêu chuẩn là từ 350-750 newton/1mm2. Lớp mạ đồng bóng đẹp, không có đốm nhỏ, không rỉ sét.
Bước 2: Sử dựng phương pháp hàn hóa nhiệt để nối các đầu cọc với nhau
Sử dựng cáp đồn trần có kích thước tối thiểu 50mm2 đẻ nối các đầu cọc thông qua mối hàn hóa nhiệt, sử dụng phương pháp hàn hóa nhiệt sẽ giúp bề mặt dẫn điện tốt, dảm bảo độ bền dẹp vĩnh cửu cho mối hàn. Để có những mối hàn đẹp cần chuẩn bị các thiết bị tốt:
Khuôn hàn hóa nhiệt,: lựa chọn khuôn chất liệu Graphite, chịu đựng được nhiệt độ cao trên 2000 độ C, đảm bảo được độ chắc chắn, không bị nứt vỡ khuôn hàn, mối hàn dẫn truyền sét tốt, không bị gia tăng điện trở theo thời gian, một khuôn hàn tốt có thể sử dựng được ít nhất 70 lần hàn, ít hao phí thuốc khi hàn. Với tay kẹp khuôn hàn phải có kích thước phù hợp cho từng loại khuôn để đảm bảo độ cố định trong quá trình hàn hóa nhiệt.
Thuốc hàn hóa nhiệt: là yếu tố không thể thiếu để tạo nên một mối hàn đẹp, tùy theo công trình để lựa chọn khối lượng thuốc cho từng mối tương ứng. Lưu ý lựa chọn thuốc hàn dễ dàng sử dụng với các loại khuôn của các hàng khác nhau, bảo quản thuốc ở những nơi khô ráo thoáng mát.
Quy trình hàn hóa nhiệt:
- Làm nóng khuôn hàn 1-2 phút, vệ sinh khuôn hàn và các thiết bị cần hàn.
- Đặt vật dụng cần hàn( cọc, cáp,..) vào đúng vị trí khuôn hàn, dùng tay kẹp để cố định thiết bị cần hàn
- Đặt đĩa nhôm lót ở dưới đáy khuôn hàn, ngăn thuốc hàn không bị lọt xuống dưới khi chưa kích cháy.
- Đổ thuốc hàn vào trong khuôn hàn
- Đổ thuốc mồi hàn vào thuốc hàn và dẫn ra mép khuôn hàn
- Kích cháy thuốc mồi bằng súng hàn
- Phản ứng hàn hóa nhiệt kết thúc, để nguội khoảng 30s và mở nắp khuôn hàn, kết thúc quá trình hàn nhớ cạo sỉ, vệ sinh khuôn hàn
Chú ý: để khuôn hàn nguội tự nhiên, không ngâm ngay khuôn hàn vào nước để tránh nứt vỡ khuôn hàn
Bước 3: Đổ hợp chất giảm điện trở đất
Mục đích làm giảm điện trở của hệ thống tiếp địa và ổn định điện trở tiếp địa theo thời gian. Theo tiêu chuẩn IEC 62561-7, Hợp chất giảm điện trở đạt tiêu chuẩn khi giảm 50-90 điện trở suất của đất. Hợp chất trộn với nước tạo thành lớp keo gắn liền với đất điện cực. Đặc biệt phải lựa chọn loại hợp chất đáng tin cậy, thân thiện với con người và môi trường, không ảnh hưởng tới mạch nước ngầm.
Đổ hợp chất dọc theo rãnh tiếp địa sao cho phủ kin dây tiếp địa cho đến khi có độ dầy cần thiết, sau đó lấp rãnh tiếp địa bằng đất mịn không lẫn đá, chạc thải công trình.
Bước 4: Kiểm tra điện trở bãi tiếp địa bằng đồng hồ đo điện trở đất
Sử dụng đồng hồ đo điện trở đất để kiểm tra hệ thống tiếp địa, kiểm tra định kì hằng năm để cải tọa kịp thời, bảo đảm độ an toàn cho công trình
Giá trị điện trở của hệ thống tiếp địa cho công trình chống sét trực tiếp phải nhỏ hơn 10 Ω, trong trường hợp lớn hơn 10Ω thì tiến hành quy trình sau:
Đo, tính toán lại giá trị điện trở suất của đất tại công trình
Tăng số lượng cọc và hợp chất giảm điện trở đất
Xây dựng bản vẽ thi công tiếp theo để trình phê duyệt
Thi công theo phương án đã được phê duyệt
Bước 5: Đi dây thoát sét
Dây thoát sét thường dùng là loại dây cáp đồng có kích thước tối thiểu là 50mm2, bọc PVC được luồn trong ống gen. Dây thoát sét được nối từ kim thu sét đi bên trong của cột đỡ kim, chạy gắn cố định vào tường bằng kẹp cố định inox hoặc kẹp đồng xuống bộ đếm sét và đi qua hộp kiểm tra điện trở lắp ở độ cao 1,2m so với mặt đất
Chú ý: khi đi dây thoát sét không gấp khúc dây 90 độ
Bước 6: Dựng cột đỡ kim thu sét
Lựa chọn kim thu sét:
Công trình sử dụng kim thu sét phát tia tiên đạo công nghệ mới có khớp nối nhựa cách điện giữa cột và kim. Tùy thuộc vào từng công trình lựa chọn kim có bán kính bảo vệ phù hợp. Kim được lắp trên cột đỡ bằng inox D42-48, cao 3-5m. Cột inox được gắn chắc chắn vào mái nhà nhờ hệ thống chân đế
Với hệ thống chống sét trực tiếp theo tiêu chuẩn Pháp NFC 17-102, IEC 62561-2 công trình của bạn sẽ được bảo vệ hoàn toàn, tránh nguy cơ bị sét đánh và đừng quên kiểm tra điện trở định kỳ hàng năm.
