Thi công hệ thống chống sét

Hệ thống chống sét là gì?

Hệ thống chống sét (A Lighting Protection System) là hệ thống cung cấp phương tiện mà tia sét có thể đi vào hoặc rời khỏi trái đất mà không đi qua và làm hư hại người, thiết bị điện và các cấu trúc không dẫn điện như tòa nhà.

Hệ thống chống sét không ngăn được sét đánh; nó chỉ cung cấp một phương tiện để kiểm soát nó và ngăn ngừa thiệt hại bằng cách cung cấp một đường dẫn điện trở thấp để phóng điện năng lượng sét.

Hệ thống chống sét đáng tin cậy phải bao gồm cả bảo vệ tia sét và bảo vệ quá áp thoáng qua (hệ thống điện tử). Nói một cách đơn giản, hệ thống chống sét kết cấu không thể và sẽ không bảo vệ các hệ thống điện tử trong tòa nhà khỏi thiệt hại do quá áp thoáng qua.

Hình 1 - Ví dụ về một hệ thống chống sét

Tại sao nên sử dụng Hệ thống chống sét?

Chống sét là cần thiết để bảo vệ con người, công trình, nội dung bên trong cấu trúc, đường dây truyền tải và thiết bị điện bằng cách kiểm soát nhiều rủi ro do các nguy cơ về nhiệt, cơ học và điện của dòng điện chớp. Những rủi ro này có thể được phân loại như sau:

1- Rủi ro đối với người (và động vật) bao gồm:

Sét đánh trực tiếp,

Điện áp bước

Điện áp tiếp xúc,

Sét đánh lan truyền thứ cấp,

Các hiệu ứng phụ, chẳng hạn như: ngạt thở do khói hoặc bị thương do lửa, các mối nguy hiểm về kết cấu chẳng hạn như khối xây rơi xuống từ điểm va chạm, các điều kiện không an toàn như nước xâm nhập từ mái nhà xuyên thủng gây ra các nguy cơ về điện hoặc các nguy cơ khác, sự cố hoặc sự cố của các quy trình, thiết bị và hệ thống an toàn.

2- Rủi ro đối với kết cấu & thiết bị bên trong bao gồm:

Cháy hoặc nổ gây ra bởi sức nóng của tia chớp, điểm gắn của nó hoặc phóng điện của dòng sét trong các cấu trúc,

Cháy hoặc nổ gây ra bởi sự gia nhiệt ohmic của các dây dẫn hoặc phóng điện hồ quang do các dây dẫn bị nóng chảy,

Các vết thủng của mái kết cấu do nhiệt plasma tại điểm sét đánh,

Hỏng hóc hệ thống điện và điện tử bên trong,

Thiệt hại cơ học bao gồm các vật liệu bị vỡ ra tại điểm va chạm.

Định nghĩa về các Rủi ro Phổ biến

1- Sét đánh lan truyền:

Tất cả các dây dẫn sét đều có điện trở và quan trọng hơn là điện cảm. Trong quá trình chớp nhoáng, tốc độ dòng điện tăng nhanh có thể làm tăng điện áp cảm ứng của vật dẫn đạt đến độ lớn tại đó điện áp đủ tồn tại để vật dẫn phóng điện bề mặt đối với một vật dẫn điện và được nối đất gần đó.

Sét đánh lan truyền có thể được điều khiển bằng cách:

Sử dụng một số dây dẫn sét song song để giảm dòng điện trong mỗi dây

Đảm bảo khoảng cách tách biệt giữa hai đối tượng đủ để không phá vỡ phương tiện can thiệp; hoặc là

Liên kết với đối tượng để loại bỏ sự khác biệt tiềm năng (đối tượng có thể mang một phần dòng sét)

Hệ thống chống sét là gì? Các loại hệ thống chống sét2- Điện áp bước:

Khi dòng điện sét được đưa vào trái đất, một gradient điện áp lớn hình thành xung quanh điện cực đất liên quan đến một điểm xa hơn.

Sự chênh lệch điện áp này do một người trải qua khi bắc cầu cách chân một khoảng cách 1 mét mà không tiếp xúc với bất kỳ vật thể nối đất nào khác được gọi là điện áp bước .

Tại thời điểm phóng điện gần với điện cực đất có nghĩa là sự chênh lệch điện áp trên khoảng cách này có thể đủ lớn để gây chết người tùy thuộc vào các trường hợp như tình trạng của giày dép, v.v., dòng điện đáng kể có thể chạy qua chân này sang chân kia.

Mối nguy được coi là giảm xuống mức có thể chịu được nếu:

Xác suất có người đến gần hoặc khoảng thời gian hiện diện trong vòng 3 mét của dây dẫn sét là rất thấp - hạn chế tiếp cận khu vực có thể là một giải pháp,

Điện áp bước được giảm bằng cách sử dụng hàng rào cách điện ≥ 5 k ohm.m như 50 mm nhựa đường hoặc 150 mm sỏi trong vòng 3 m của điện cực,

Hệ thống nối đất đẳng thế như hệ thống lưới được sử dụng đúng cách.